DE102006002681A1

DE102006002681A1 - Heizbare Fahrzeugverglasung

Info

Publication number: DE102006002681A1
Application number: DE102006002681A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Barclay Dixon
Original assignee: Pilkington PLC
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2026-01-20
Also published as: GB0501197D0; DE102006002681B4

Abstract

Offenbart wird eine laminierte Fahrzeugverglasung mit zwei Lagen aus einem Verglasungsmaterial und einer dazwischen angeordneten Lage aus einem Zwischenschichtmaterial, einer auf einer Oberfläche der Verglasung vorgesehenen, heizbaren Schicht mit einem darin enthaltenen elektrisch isolierten Bereich und einer ersten und einer zweiten Hauptverbindung, die einander gegenüberliegen, voneinander beabstandet sind und in elektrischem Kontakt mit der heizbaren Schicht stehen. Wenn der Schicht elektrischer Strom zugeführt wird, erscheint bei dem elektrisch isolierten Bereich mindestens ein Hitzepunkt. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung ist in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs größer, und die Temperatur des mindestens einen Hitzepunkts wird dadurch verringert. DOLLAR A Ebenso werden ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen laminierten Fahrzeugverglasung und die Verwendung einer derartigen laminierten Fahrzeugverglasung als Windschutzscheibe und/oder Heckscheibe und/oder Seitenfenster eines Fahrzeugs offenbart.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine heizbare Fahrzeugverglasung und insbesondere eine laminierte Fahrzeugverglasung mit einer heizbaren Beschichtung.

Fahrzeugverglasungen, insbesondere Windschutzscheiben und Heckscheiben (hintere Verglasungen) können mit einer Heizeinrichtung versehen sein, die nötigenfalls das Beseitigen beschlagener Oberflächen und das Enteisen der Verglasung erleichtert. Die Heizeinrichtung weist typischer Weise die Form auf eine Hartglasheckscheibe aufgedruckter leitfähiger Linien (obwohl auch laminierte Heckscheiben mit einer heizbaren, leitfähigen Beschichtung bekannt sind) oder die Form einer heizbaren, leitfähigen Schicht in einer laminierten Windschutzscheibe auf (alternativ können Drähte verwendet werden). Es sind auch heizbare Seitenfenster (Seitenverglasungen) bekannt, sie können Drähte oder eine heizbare, leitfähige Beschichtung aufweisen.

Die Kompatibilität einer Windschutzscheibe und des zugehörigen Fahrzeugs (PKWs, Lieferwagens, Lastkraftwagens, etc.), in das die Windschutzscheibe eingepaßt wird, mit neuen Technologien, die beispielsweise zur automatische Mautzahlung die Übertragung von Daten oder einer Strahlung mit einer bestimmten Wellenlänge durch das Fenster erfordern, kann durch Versehen der Beschichtung in einer Windschutzscheibe mit mindestens einem elektrisch isolierten Bereich (ein derartiger Bereich wird gelegentlich als „Datenübertragungsfenster bezeichnet) erreicht werden, durch den Strahlung bzw. Daten übertragen werden können, die anderenfalls von der Beschichtung blockiert würden. Es ist jedoch ein allgemein bekanntes Problem, daß Bereiche mit höherer Stromdichte und damit einer höhe ren Temperatur um den elektrisch isolierten Bereich entstehen, wenn ein derartiger, elektrisch isolierter Bereich in einer geheizten, beschichteten Verglasung vorgesehen ist. Diese Bereiche mit lokal höherer Temperatur sind in der Technik als „Hitzepunkte" in der Beschichtung bekannt. Ein oder mehr Hitzepunkte in einer Beschichtung sind hochgradig unerwünscht, da die Gefahr besteht, daß die Insassen eines mit einer derartigen Windschutzscheibe verglasten Fahrzeugs die Windschutzscheibe im Bereich des Hitzepunkts anfassen und sich verbrennen können. Überdies besteht die Gefahr, daß die Verglasung im Bereich des Hitzepunkts delaminiert, d.h. daß sich die Lagen der Verglasung trennen und eine Lage aus einem Material zwischen den Schichten, aus denen die laminierte Windschutzscheibe ausgebildet ist, abblättert, wodurch zumindest ein Teil der Windschutzscheibe vermindert, wenn überhaupt noch durchsichtig ist.

Von Verglasungsherstellern wurden viele Versuche unternommen, das Problem der Hitzepunkte von Windschutzscheiben abzumildern. In der WO 00/72635 A1 ist eine Windschutzscheibe mit einer heizbaren Beschichtung beschrieben, in der ein Datenübertragungsfenster vorgesehen ist. Mindestens ein Teil des Rands des Datenübertragungsfensters wird von einem elektrisch leitenden Band mit einem geringeren elektrischen Widerstand als dem der Beschichtung umgeben, wodurch versucht wird, das Auftreten von Hitzepunkten um das Datenübertragungsfenster zu minimieren. Der Einbau eines elektrisch leitenden Bands in die Windschutzscheibe erfordert jedoch einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt bei der Fertigung der Windschutzscheibe, wodurch die Kosten erhöht und das Herstellungsverfahren komplizierter werden. In der WO 2004/032569 A2 ist ebenfalls eine Windschutzscheibe mit einer heizbaren Beschichtung beschrieben, wobei ausgewählte Abschnitte der Beschichtung zwischen den Hauptverbindungen segmentiert sind, um die Unterschie de der Wattdichte zu reduzieren und so zu versuchen, das Auftreten von Hitzepunkten zwischen den Abschnitten der Beschichtung zu minimieren. Der Einschluß von Unterteilungslinien in die Beschichtung erfordert jedoch ebenfalls einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt bei der Herstellung der Windschutzscheibe, wodurch das Verfahren zur Herstellung wiederum aufwendiger und komplizierter wird.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Lösung zu den bereits bekannten für ein Herangehen an das Problem der Hitzepunkte in Verglasungen mit heizbaren Beschichtungen zu schaffen, die mindestens einen elektrisch isolierten Bereich aufweisen. Überdies wird mit der vorliegenden Erfindung der Versuch unternommen, eine kostengünstigere und einfachere Lösung für dieses Problem als die bereits bekannten zu schaffen.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine laminierte Fahrzeugverglasung geschaffen, die
zwei Lagen Verglasungsmaterial und eine zwischen den Schichten angeordnete Lage,
eine auf einer Oberfläche der Verglasung vorgesehene, heizbare Schicht,
einen in der heizbaren Schicht vorgesehenen, elektrisch isolierten Bereich und
eine erste und eine zweite Hauptverbindung umfaßt, die einander gegenüberliegen, voneinander beabstandet sind und elektrisch mit der heizbaren Schicht in Kontakt stehen,
wobei der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs größer ist.

Eine Lage des Verglasungsmaterials kann eine Glasscheibe sein, vorzugsweise aus einem Kalknatronsilicatglas, oder sie kann eine Lage aus einem starren Kunststoffmaterial, wie Polycarbonat, sein. Die beiden Lagen können aus dem gleichen Material gefertigt sein, oder eine kann aus Glas und die andere aus Kunststoff bestehen. Typischer Weise werden für das Verglasungsmaterial Lagen mit einer Dicke zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 1,5 und 6 mm verwendet.

Die bei laminierten Verglasungen verwendete Lage aus einem zwischen den Schichten angeordneten Material kann ein flexibles Kunststoffmaterial sein. Das für diesen Zweck am Häufigsten verwendete Kunststoffmaterial ist Polyvinylbutyral („PVB"), das typischer Weise eine Dicke von 0,76 mm aufweist.

Die heizbare Schicht kann eine Schicht aus einer beliebigen, in der Technik bekannten, leitfähigen Beschichtung zum Heizen einer Fahrzeugverglasung sein. Die Schicht kann eine einzige (mehrere Nanometer dicke) Schicht oder ein Verbundlaminat aus zwei oder mehr Schichten sein, die nicht identisch sein müssen. Der Beschreibung zufolge ist die heizbare Schicht „auf einer Oberfläche der Verglasung" ausgebildet, womit gemeint ist, daß die Schicht auf einer Oberfläche einer der Lagen des Verglasungsmaterials oder auf einer Oberfläche einer Lage aus Polyethylenterephtalat („PET") ausgebildet sein kann, die selbst zwischen zwei Lagen aus PVB angeordnet sein kann, die anschließend zum Verbinden von zwei Lagen des Verglasungsmaterials verwendet werden.

Ein elektrisch isolierter Bereich ist ein Bereich innerhalb der Beschichtung, der ganz oder teilweise frei von Beschichtungsmaterial ist. Ein elektrisch isolierter Bereich kann ein Blockbereich ohne Beschichtung oder ein Blockbereich mit einer Beschichtung sein, der von einem nicht beschichteten Perimeter begrenzt wird, oder er kann insgesamt die Form eines Gitternetzes aus nicht beschichteten und beschichteten Bereichen annehmen, wobei in diesem Fall das Verhältnis zwischen nicht beschichteten Bereichen und beschichteten Bereichen ausreichen muß, damit der elektrisch isolierte Bereich seine Funktion, beispielsweise die Übertragung von Daten und Strahlung, erfüllen kann. In jedem Fall kann das Fehlen der Beschichtung sowohl das Ergebnis des Umstands, daß keine Beschichtung aufgebracht wurde, oder einer selektiven Entfernung der Beschichtung sein.

Typischer Weise sind die Hauptverbindungen aus dünnen Streifen (mit einer Dicke von weniger als 0,1 mm) aus einem leitenden Metall, beispielsweise Kupfer, oder aus gedruckten und gebrannten leitfähigen Tinten auf Silberbasis ausgebildet, oder sie können aus einem warmverformbaren Werkstoff gefertigt sein, in dem Partikel aus einem leitfähigen Material verteilt sind. Die Hauptverbindungen sind normalerweise als Längsstreifen entlang der Ober- und der Unterkante des gewählten Substrats einer Verglasung angeordnet. Um Zweifel auszuschließen, wird in bezug auf die Verglasung oder ihre Bestandteile in der vorliegenden Beschreibung von den Begriffen „oben", „unten" und „seitlich" unter Bezugnahme auf die Ausrichtung der in ein Fahrzeug eingepaßten Verglasung Gebrauch gemacht.

Sowohl die erste als auch die zweite Hauptverbindung können einen primären Hauptverbindungsabschnitt und einen sekundären Hauptverbindungsabschnitt aufweisen. Einige Veränderungen des Aufbaus der Hauptverbindungen sind bekannt, so kann sich beispielsweise eine Hauptverbindung (ein primärer Hauptverbindungsabschnitt) an der Oberseite einer Verglasung eine Seite der Verglasung hinunter erstrecken, um eine zweckmäßige Verbindung beider Hauptverbindungen mit einer Stromquelle zu ermöglichen (wobei es sich bei dem Erweiterungsstück um den sekundären Hauptverbindungsabschnitt handelt), oder eine geschlossene Schleife aus Hauptverbindungsmaterial (ein sekundärer Hauptverbindungsabschnitt) kann an eine Hauptverbindung (einen primären Hauptverbindungsabschnitt) angeschlossen sein. All dies liegt innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung. Der größere Abstand zwischen der erfindungsgemäßen ersten und zweiten Hauptverbindung bezieht sich unter diesen Umständen den Abstand zwischen dem ersten primären Hauptverbindungsabschnitt und dem zweiten primären Hauptverbindungsabschnitt.

Zur Beschreibung kann angeführt werden, daß eine erfindungsgemäße laminierte Fahrzeugverglasung eine Oberkante und eine Unterkante, die einander gegenüberliegen, sowie eine erste Seitenkante und eine zweite Seitenkante aufweist, die einander gegenüberliegen. Vorzugsweise ist der elektrisch isolierte Bereich in der laminierten Verglasung näher an der ersten Seitenkante als an der zweiten Seitenkante der Verglasung angeordnet. Wenn der Verglasung Strom zugeführt wird, erscheint normalerweise mindestens ein Hitzepunkt am Rand des elektrisch isolierten Bereichs in der heizbaren Schicht. Indem sichergestellt wird, daß der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs größer ist, wird die Temperatur des mindestens einen Hitzepunkts im Vergleich zu der Temperatur verringert, die auftreten würde, wenn die erste und die zweite Hauptverbindung nicht auf diese Weise angeordnet wären. Wenn der elektrisch isolierte Bereich bei einer herkömmlichen laminierten Verglasung in bezug auf die Breite der Verglasung exzentrisch ist, hat der näher an einer Seitenkante der Verglasung angeordnete Teil des Rands des elektrisch isolierten Bereichs normalerweise einen heißeren Hitzepunkt, als es der Fall wäre, wenn der elektrisch isolierte Bereich in bezug auf die Breite der Verglasung zentriert wäre. Die Anordnung der Hauptverbindungen zum Erreichen eines größeren Abstands zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung im Bereich des elektrisch isolierten Bereichs führt daher zu einer Verringerung der Temperatur des festgestellten Hitzepunkts.

Typischer Weise können mindestens zwei Hitzepunkte am Rand des elektrisch isolierten Bereichs vorgesehen sein, wobei die Temperatur mindestens eines Hitzepunkts durch den vergrößerten Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs stärker als die Temperatur des anderen Hitzepunkts reduziert wird. Die beiden Hitzepunkte sind häufig so in der Beschichtung angeordnet, daß ein Hitzepunkt näher an der ersten Seitenkante der Verglasung liegt, während der andere Hitzepunkt entsprechend weiter von der zweiten Seitenkante der Verglasung entfernt ist. Bei einer herkömmlichen, laminierten Verglasung weist der näher an der ersten Seitenkante der Verglasung angeordnete Hitzepunkt typischer Weise eine höhere Temperatur als der andere Hitzepunkt auf; es wird angenommen, daß dies auf die höhere Stromdichte bei dem elektrisch isolierten Bereich in dem Bereich zurückzuführen ist, der näher an der ersten Seitenkante der Verglasung liegt. Aufgrund des größeren Abstands zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs wird die Temperatur des Hitzepunkts mit der höheren Temperatur stärker als die Temperatur des anderen Hitzepunkts reduziert, die sich überhaupt nicht verändern muß oder nur leicht sinkt. Auf diese Weise können die Temperaturen der beiden Hitzepunkte konvergieren und die gesamte Beschichtung kann ein gleichmäßigeres Erwärmungsmuster aufweisen.

Vorzugsweise ist der elektrisch isolierte Bereich quadratisch, und es sind vier Hitzepunkte vorhanden, einer bei jeder Ecke des Quadrats, die jeweils im wesentlichen die gleiche Temperatur aufweisen. Wenn bei einer herkömmlichen laminierten Verglasung ein elektrisch isolierter Bereich in Form eines Quadrats oder Rechtecks exzentrisch angeordnet ist, weisen die beiden Hitzepunkte (das Paar 1) an den Ecken des elektrisch isolierten Bereichs, die näher an der ersten Seitenkante der Verglasung liegen, eine höhere Temperatur als die entsprechenden Hitzepunkte (das Paar 2) an den Ecken auf, die entsprechend weiter von der Seitenkante der Verglasung entfernt sind. Bei der vorliegenden Erfindung wird durch Vergrößern des Abstands zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs die Temperatur der Hitzepunkte des Paars 1 so verringert, daß die Temperatur sämtlicher vier Hitzepunkte im wesentlichen übereinstimmt, wodurch die Beschichtung insgesamt ein gleichmäßigeres Erwärmungsmuster aufweist.

Alternativ kann der elektrisch isolierte Bereich trapezförmig sein und vier Hitzepunkte aufweisen, einen an jeder Ecke des Trapezes, wobei die beiden Hitzepunkte bei den Ecken mit den stumpfen Innenwinkeln (das Paar 3) im wesentlichen die gleiche Temperatur aufweisen und die beiden Hitzepunkte bei den Ecken mit den spitzen Innenwinkeln (das Paar 4) ebenfalls im wesentlichen die gleiche Temperatur aufweisen. Die Hitzepunkte des Paars 4 weisen normalerweise eine höhere Temperatur als die Hitzepunkte des Paars 3 auf. Wenn bei einer herkömmlichen, laminierten Verglasung ein trapezförmiger, elektrisch isolierter Bereich exzentrisch angeordnet ist, weisen die beiden Hitzepunkte (das Paar 5) an den Ecken des Trapezes, die naher an der ersten Seitenkante der Verglasung liegen, eine höhere Temperatur als die entsprechenden Hitzepunkte (das Paar 6) an den Ecken des Trapezes auf, die entsprechend weiter von der zweiten Seite der Verglasung entfernt sind. Bei der vorliegenden Erfindung wird durch Sicherstellen eines größeren Abstands zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung die Temperatur der Hitzepunkte des Paars 5 so verringert, daß die Temperatur jedes der Hitzepunkte des Paars 3 im wesentlichen die gleiche ist und daß die Temperatur jedes der Hitzepunkte des Paars 4 im wesentlichen die gleiche ist. Daher hat die Beschichtung die Tendenz, insgesamt ein gleichmäßigeres Erwärmungsmuster zu zeigen.

Eine erfindungsgemäße laminierte Verglasung weist typischer Weise eine Symmetrieachse auf, die sowohl die Oberkante als auch die Unterkante der Verglasung schneidet. Vorzugsweise ist die zweite Hauptverbindung um die Symmetrieachse asymmetrisch, um in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs einen größeren Abstand zur ersten Hauptverbindung zu erhalten. Bei Verglasungen, bei denen mindestens eine der Hauptverbindungen einen primären Hauptverbindungsabschnitt und einen sekundären Hauptverbindungsabschnitt aufweist, ist (unabhängig vom Vorhandensein eines zweiten Hauptverbindungsabschnitts) vorzugsweise der primäre Hauptverbindungsabschnitt um die Symmetrieachse asymmetrisch. Typischer Weise ist die zweite Hauptverbindung an der Unterkante der Verglasung angeordnet und folgt einem um die Symmetrieachse der Verglasung symmetrischen Weg. Vorzugsweise weicht ein Teil der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs der Verglasung von ihrem Weg ab. Vorzugsweise werden die Asymmetrie des Wegs der zweiten Hauptverbindung und die Abweichung eines Teils derselben erreicht, indem sichergestellt wird, daß der senkrechte Abstand zwischen der Ecke des elektrisch isolierten Bereichs, die am nächsten an der ersten Seitenkante der Verglasung liegt, und der zweiten Hauptverbindung selbst größer ist, als der senkrechte Abstand zwischen der Ecke des elektrisch isolierten Bereichs, die am nächsten an der zweiten Seitenkante der Verglasung liegt, und der zweiten Hauptverbindung selbst.

Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur eines Hitzepunkts in einer geheizten Fahrzeugverglasung im Vergleich zu den Hitzepunkten von Verglasungen gemäß dem Stand der Technik vorzugsweise um 10 %, typischer Weise um 6 % und mindestens um 3 % verringert. Aufgrund der unterschiedlichen Größen und Formen von Windschutzscheiben für Fahrzeuge und der unterschiedlichen Größen und Formen der elektrisch isolierten Bereiche, die in einer heizbaren Schicht vorgesehen sein können, unterliegen diese Werte selbst gewissen Schwankungen.

Vorzugsweise ist die heizbare Schicht in mindestens zwei getrennte, heizbare Abschnitte unterteilt. Jede beliebige Anzahl an heizbaren Abschnitten ist möglich; ist jedoch eine Beschichtung unterteilt, sind Windschutzscheiben mit drei heizbaren Abschnitten üblich. In nur einem der heizbaren Abschnitte kann mindestens ein elektrisch isolierter Bereich vorhanden sein, wobei die Erfindung in diesem Fall auf diesen Abschnitt und die entsprechenden Abschnitte der Hauptverbindungen angewendet wird. Jeder heizbare Abschnitt kann mindestens einen elektrisch isolierten Bereich enthalten; die Erfindung wird dann auf jeden Abschnitt und die jedem Abschnitt zugeordneten, separaten Abschnitte der Hauptverbindungen separat angewendet.

Erfindungsgemäß wird gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zur Herstellung der in den vorstehenden Abschnitten beschriebenen, laminierten Fahrzeugverglasung geschaffen, das
die Erzeugung einer heizbaren Schicht und eines elektrisch isolierten Bereichs in der heizbaren Schicht auf einer Oberfläche der Verglasung und
das derartige Anordnen der ersten und der zweiten Hauptverbindung auf einer Oberfläche der Verglasung umfaßt, daß sie einander gegenüberliegen, voneinander beabstandet und elektrisch mit der heizbaren Schicht verbunden sind,
wobei die erste und/oder die zweite Hauptverbindung so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen ihnen in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs größer ist.

Die heizbare Schicht kann durch jedes in der Technik bekannte Verfahren erzeugt werden, beispielsweise durch chemische Dampfabscheidung. Durch Maskieren eines bestimmten Bereichs des gewählten Substrats (wie vorstehend besprochen, einer Lage des Verglasungsmaterials oder einer Lage aus PET) vor dem Aufbringen der Beschichtung bzw. durch selektives Entfernen eines Teils der Beschichtung nach ihrer Abscheidung, beispielsweise durch Laserablation, kann mindestens ein elektrisch isolierter Bereich erzeugt werden.

Vorzugsweise ist die zweite Hauptverbindung um die Symmetrieachse, die die Ober- und die Unterkante der Verglasung schneidet, asymmetrisch, um in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs einen größeren Abstand zur ersten Hauptverbindung zu erhalten. Ferner weicht vorzugsweise ein Teil der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs von ihrem ansonsten (um die Symmetrieachse der Verglasung) symmetrischen Weg ab.

Eine erfindungsgemäße, laminierte Fahrzeugverglasung kann vorteilhaft als Windschutzscheibe und/oder Heckscheibe und/oder Seitenfenster eines Fahrzeugs verwendet werden; und wenn sie mit einer Stromversorgung verbunden ist, um der heizbaren Schicht die Erfüllung ihrer Funktion zu ermöglichen, kann die Verglasung im Vergleich zu Fahrzeugverglasungen gemäß dem Stand der Technik ein insgesamt gleichmäßigeres Erwärmungsmuster aufweisen.

Zum besseren Verständnis wird die vorliegende Erfindung nun anhand eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden, es darstellenden (nicht maßstabsgetreuen) Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigen:
1 eine diagrammartige Draufsicht einer typischen laminierten Verglasung gemäß dem Stand der Technik, die ihre Temperaturkonturen zeigt;
2 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen laminierten Verglasung;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 2;
4 eine diagrammartige Draufsicht einer typischen, erfindungsgemäßen, laminierten Verglasung, die ihre Temperaturkonturen zeigt; und
5 ist eine Draufsicht einer weiteren, erfindungsgemäßen, laminierten Verglasung.
1 zeigt allgemein eine laminierte Verglasung 10 gemäß dem Stand der Technik, die eine obere Hauptverbindung 11 und eine untere Hauptverbindung 12, eine heizbare Schicht 13 und einen elektrisch isolierten Bereich 14 umfaßt. Genauer zeigt 1 unter Verwendung von Temperaturkonturen die typische Temperatur der heizbaren Schicht 13, wenn elektrischer Strom an sie angelegt wird. Die vier Kanten der Vergasung 10 sind wie folgt bezeichnet: A₁: Oberkante, B₁: erste Seitenkante, C₁: Unterkante, D₁: zweite Seitenkante. Eine Symmetrieachse S₁, die die Oberkante A₁ und die Unter kante C₁ schneidet, ist ebenfalls dargestellt, wobei die obere Hauptverbindung 11 und die untere Hauptverbindung 12 um die Symmetrieachse S₁ symmetrisch sind.
Der elektrisch isolierte Bereich 14 ist trapezförmig und näher an der ersten Seitenkante B₁ der Verglasung als an der zweiten Seitenkante D₁ angeordnet. Die Ecken des Trapezes sind wie folgt bezeichnet: a₁: oben links, b₁: oben rechts, c₁: unten links, d₁: unten rechts. In 1 sind zwei Hitzepunkte gezeigt – ein (zwischen den Ecken a₁ und c₁ angeordneter) um den durch H₁ bezeichneten Bereich der Schicht 13 fokussierter und ein weiterer (zwischen den Ecken b₁ und d₁ angeordneter) um den durch H₂ bezeichneten Bereich fokussierter. Aus der Analyse der Temperaturkontur jedes der Hitzepunkte geht hervor, daß der Hitzepunkt H₁ intensiver als der Hitzepunkt H₂ ist und daß beide Hitzepunkte H₁ und H₂ eine maximale Temperatur zwischen 122°C und 128°C aufweisen.
2 zeigt eine laminierte Verglasung 20 mit einer äußeren Lage 21 aus einem Verglasungsmaterial in Form einer Glasscheibe sowie einer oberen Hauptverbindung 23 und einer unteren Hauptverbindung 24, jeweils in Form aufgedruckter und gebrannter Streifen aus einer Tinte auf Silberbasis innerhalb des Laminats, die jeweils an seiner Ober- und Unterkante angeordnet ist. Die äußere Lage 21 aus einem Verglasungsmaterial wird über ein Zwischenschichtmaterial 26 in Form von PVB auf eine innere Lage 22 aus einem Verglasungsmaterial geschichtet, die ebenfalls die Form einer Glasscheibe aufweist, wie in 3 gezeigt. Mit der „äußeren Lage aus dem Verglasungsmaterial" ist die Lage gemeint, die mit der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs in Kontakt gelangt, in das die Verglasung eingepaßt werden kann; und mit der „inneren Lage aus dem Verglasungsmaterial" ist die Lage gemeint, die mit der Umgebung im Inneren des Fahrzeugs in Kontakt gelangt.
In dem Laminat 20 sind auch eine heizbare Schicht 27, bei der es sich um jede in der Technik bekannte, transparente, elektrisch leitfähige Schicht handeln kann, und ein in der heizbaren Schicht 27 vorgesehener, elektrisch isolierter Bereich 25 enthalten. 3 zeigt, daß die heizbaren Schicht 27 auf der inneren Lage 22 aus Verglasungsmaterial vorgesehen ist (sie könnte alternativ auf der äußeren Lage 21 aus Verglasungsmaterial vorgesehen sein) und sich zwischen einer oberen Hauptverbindung 23 und einer unteren Hauptverbindung 24 erstreckt, die ebenfalls auf der inneren Lage 22 aus Verglasungsmaterial vorgesehen sind. Die vier Kanten der Verglasung 20 sind wie folgt bezeichnet: A₂: Oberkante, B₂: erste Seitenkante, C₂: Unterkante, D₂: zweite Seitenkante. Die Kanten der Schicht 27 längs der Seitenkanten B₂ und D₂ der Vergasung 20 sind in 2 durch gestrichelte Linien dargestellt.
Der elektrisch isolierte Bereich 25 ist quadratisch und zur linken unteren Ecke der Verglasung 20 hin angeordnet. Obwohl dies nicht dargestellt ist, weist jede der vier Ecken a₂, b₂, c₂, d₂ des elektrisch isolierten Bereichs 25 einen nahegelegenen Hitzepunkt auf, wenn elektrischer Strom durch die Schicht 27 geleitet wird. Der Abstand zwischen der oberen Hauptverbindung 23 und der unteren Hauptverbindung 24 ist in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs 25 größer. 2 zeigt, daß der erforderliche, größere Abstand realisiert wird, indem die untere Hauptverbindung 24 in bezug auf die Symmetrieachse S₂, die die Oberkante A₂ und die Unterkante C₂ der Verglasung 20 schneidet, asymmetrisch gestaltet wird, wobei die linke Seite der Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs 25 von dem ansonsten symmetrischen Weg um die Achse S₂ abweicht, dem die rechte Seite der Hauptverbindung folgt. Die Abweichung ist so gestaltet, daß der senkrechte Abstand zwischen der Ecke d₂ und der unteren Hauptverbindung 24 geringer als der senkrechte Abstand zwischen der Ecke c₂ und der unteren Hauptverbindung 24 ist. Dadurch stimmen die Temperatur und die Intensität jedes der Hitzepunkte a₂ und c₂ im wesentlichen mit denen der Hitzepunkte b₂ und d₂ überein.
4 zeigt allgemein eine erfindungsgemäße, laminierte Verglasung 40 mit einer oberen Hauptverbindung 41 und einer unteren Hauptverbindung 42, einer heizbaren Schicht 43 und einem elektrisch isolierten Bereich 44. Genauer zeigt 4 unter Verwendung von Temperaturkonturen die typische Temperatur der heizbaren Schicht 43, wenn elektrischer Strom an sie angelegt wird. Die vier Kanten der Verglasung 40 sind wie folgt bezeichnet: A₄: Oberkante, B₄: erste Seitenkante, C₄: Unterkante, D₄: zweite Seitenkante. Eine Symmetrieachse S₄, die die Oberkante A₄ und die Unterkante C₄ schneidet, ist ebenfalls dargestellt, wobei die obere Hauptverbindung 41 in bezug auf die Symmetrieachse S₄ symmetrisch und die untere Hauptverbindung 42 asymmetrisch ist.
Ein elektrisch isolierter Bereich 44 ist trapezförmig und näher an der ersten Seitenkante B₄ als an der zweiten Seitenkante D₄ der Verglasung angeordnet. Die Ecken des Trapezes sind wie folgt bezeichnet: a₄: oben links, b₄: oben rechts, c₄: unten links, d₄: unten rechts. In 4 sind zwei Hitzepunkte gezeigt – ein (zwischen den Ecken a₄ und c₄ angeordneter) um den durch H₃ bezeichneten Bereich der Schicht 43 fokussierter und ein weiterer (zwischen den Ecken b₄ und d₄ angeordneter) um den durch H₄ bezeichneten Bereich fokussierter. Aus der Analyse der Temperaturkontur jedes der Hitzepunkte geht hervor, daß der Hitzepunkt H₃ intensiver als der Hitze punkt H₄ ist und daß die maximale Temperatur von H₃ zwischen 122°C und 128°C liegt, während die maximale Temperatur von H₄ zwischen 116°C und 122°C liegt.
Bei einer Verglasung gemäß dem Stand der Technik, wie beispielsweise der in 1 dargestellten, bei der der Abstand zwischen der oberen und der unteren Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs nicht größer ist, weist der Hitzepunkt H₁ zwischen den Ecken a₁ und c₁ eine erheblich höhere Intensität als der Hitzepunkt H₂ zwischen den Ecken b₁ und d₁ auf. Erfindungsgemäß und wie in 4 gezeigt werden die maximale Temperatur des Hitzepunkts H₄ und die Intensität beider Hitzepunkte (im Vergleich zu der in 1 gezeigten Verglasung gemäß dem Stand der Technik) verringert, wodurch insgesamt ein gleichmäßigeres Wärmemuster der Schicht 47 erzielt wird. Bei einem weiteren Beispiel einer Verglasung gemäß dem Stand der Technik (mit einem quadratischen elektrisch isolierten Bereich) wird für einen Hitzepunkt bei dem elektrisch isolierten Bereich eine maximale Temperatur von 142°C vorhergesagt. Wenn eine derartige Verglasung gemäß dem Stand der Technik gemäß der Erfindung modifiziert und der Abstand zwischen der oberen und der unteren Hauptverbindung um 30 mm erhöht werden, wird die Temperatur der entsprechenden Hitzepunkte um 3 auf vorhergesagte 138° verringert.
5 zeigt eine laminierte Vergasung 50 mit einer äußeren Lage 51 aus Verglasungsmaterial in Form einer Glasscheibe und einer (in 5 nicht dargestellten) inneren Lage aus Verglasungsmaterial, ebenfalls in Form einer Glasscheibe, die über eine (in 5 ebenfalls nicht dargestellte) Lage aus einem Zwischenschichtmaterial in Form von PVB aufeinandergeschichtet sind.
In dem Laminat ist auch eine heizbare Schicht enthalten, die in drei separate, heizbare Abschnitte unterteilt sind, nämlich 55a auf der linken Seite der Verglasung 50, 55b in der Mitte und 55c auf der rechten Seite der Verglasung 50. Die gestrichelten Linien, die sich von der Oberseite zur Unterseite der Verglasung 50 erstrecken, zeigen, wo die Schicht in die separaten Abschnitte unterteilt ist. Die heizbare Schicht kann jede in der Technik bekannte, transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung sein. Entlang der Ober- und Unterkante der heizbaren Schicht sind eine obere Hauptverbindung und eine untere Hauptverbindung vorgesehen, die jeweils in drei Abschnitte unterteilt sind (die obere Hauptverbindung in die Abschnitte 52a, 52b, 52c und die untere Hauptverbindung in die Abschnitte 53a, 53b, 53c), um jeden der Abschnitte 55a, 55b, 55c der heizbaren Schicht mit Storm zu versorgen, wenn er jeweils mit einer Stromquelle verbunden wird. Jeder Hauptverbindungsabschnitt hat die Form eines aufgedruckten und gebrannten Streifens aus einer Tinte auf Silberbasis und ist innerhalb des Laminats angeordnet.
Gemäß 5 weist der mittlere Abschnitt 55b der Beschichtung einen elektrisch isolierten Bereich 54 auf. Der elektrisch isolierte Bereich 54 ist trapezförmig und zur unteren rechten Ecke des Abschnitts 55b der Beschichtung hin angeordnet. Obwohl dies nicht dargestellt ist, befindet sich bei jeder der vier Ecken a₅, b₅, c₅, d₅ des elektrisch isolierten Bereichs 54 ein Hitzepunkt, wenn elektrischer Strom durch die Schicht geleitet wird. Die Hitzepunkte bei den unteren Ecken c₅, d₅ des elektrisch isolierten Bereichs 54 weisen im wesentlichen die gleiche Temperatur und Intensität auf, doch ihre Temperatur ist höher als die der Hitzepunkte bei den oberen Ecken a₅, b₅ des elektrisch isolierten Bereichs 54.
Der Abstand zwischen dem oberen Hauptverbindungsabschnitt 52b und dem unteren Hauptverbindungsabschnitt 53b ist in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs 54 größer. 5 zeigt, daß der untere, mittlere Hauptverbindungsabschnitt 53b um die Symmetrieachse S₅ asymmetrisch ist, d.h. daß die rechte Seite des Hauptverbindungsabschnitts in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs 54 von dem ansonsten (in bezug auf die Achse S₅) symmetrischen Weg abweicht, dem die linke Seite des Hauptverbindungsabschnitts folgt. Die Abweichung ist dergestalt, daß der senkrechte Abstand x zwischen der Ecke d₅ und dem Hauptverbindungsabschnitt 53b größer als der senkrechte Abstand y zwischen der Ecke c₅ und dem Hauptverbindungsabschnitt 53b ist, wie in dem vergrößerten Abschnitt von 5 genauer gezeigt.
Bei einer entsprechenden Verglasung gemäß dem Stand der Technik, bei der der Abstand zwischen dem oberen und dem unterem mittleren Hauptverbindungsabschnitt in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs 54 nicht größer ist, hat der Hitzepunkt bei der Ecke d₅ eine erheblich höhere Temperatur als der Hitzepunkt bei der Ecke c₅, und ähnlich ist die Temperatur des Hitzepunkts bei der Ecke b₅ höher als die des Hitzepunkts bei der Ecke a₅. Erfindungsgemäß wird die Temperatur sämtlicher vier Hitzepunkte (im Vergleich zu einer Verglasung gemäß dem Stand der Technik) verringert, und die Temperatur der Hitzepunkte bei den Ecken b₅, d₅ wird stärker als die Temperatur der Hitzepunkte bei den Ecken a₅, c₅ verringert, so daß im mittleren Abschnitt 55b der Beschichtung insgesamt ein gleichmäßigeres Erwärmungsmuster erzielt wird.
Bei einem Beispiel einer derartigen Verglasung gemäß dem Stand der Technik mit einem trapezförmigen, elektrisch isolierten Bereich wird für den Hitzepunkt bei der Ecke d₅ des elektrisch isolierten Bereichs eine maximale Temperatur von 133°C vorhergesagt. Wenn eine derartige Verglasung gemäß dem Stand der Technik erfindungsgemäß modifiziert wird und der Abstand zwischen den oberen und den unteren Hauptverbindungsabschnitten erhöht wird, wird die folgende Verringerung der Temperatur des entsprechenden Hitzepunkts vorhergesagt:
Daher wird die Temperatur des Hitzepunkts bei der Ecke d₅ des elektrisch isolierten Bereichs 54 in der Verglasung 50 um 4 % verringert.

Claims

Laminierte Fahrzeugverglasung mit zwei Lagen aus einem Verglasungsmaterial und einer dazwischen angeordneten Lage aus einem Zwischenschichtmaterial, einer auf einer Oberfläche der Verglasung vorgesehenen, heizbaren Schicht, einem in der heizbaren Schicht vorgesehenen, elektrisch isolierten Bereich und einer ersten und einer zweiten Hauptverbindung, die einander gegenüberliegen, voneinander beabstandet sind und in elektrischem Kontakt mit der heizbaren Schicht stehen, wobei der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs größer ist.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach Anspruch 1, bei der sowohl die erste als auch die zweite Hauptverbindung einen primären Hauptverbindungsabschnitt und einen sekundären Hauptverbindungsabschnitt aufweisen, wobei der Abstand zwischen dem ersten primären Hauptverbindungsabschnitt und dem zweiten primären Hauptverbindungsabschnitt in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs größer ist.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Oberkante und eine Unterkante, die einander gegenüberliegen, und einer ersten Seitenkante und einer zweiten Seitenkan te, die einander gegenüberliegen, wobei der elektrisch isolierte Bereich näher an der ersten Seitenkante als an der zweiten Seitenkante der Verglasung angeordnet ist.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem Hitzepunkt, der in der Nähe des Rands des elektrisch isolierten Bereichs in der heizbaren Schicht auftritt, wenn elektrischer Strom an die Verglasung angelegt wird, wobei die Temperatur des mindestens einen Hitzepunkts dadurch verringert wird.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach Anspruch 4, bei der sich mindestens zwei Hitzepunkte am Rand des elektrisch isolierten Bereichs befinden, die Temperatur mindestens eines Hitzepunkts durch den vergrößerten Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs mehr als die Temperatur des anderen Hitzepunkts verringert wird.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach Anspruch 5, bei der der elektrisch isolierte Bereich quadratisch ist und vier Hitzepunkte vorhanden sind, einer bei jeder Ecke des elektrisch isolierten Bereichs, jeder mit einer im wesentlichen gleichen Temperatur.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach Anspruch 5, bei der der elektrisch isolierte Bereich trapezförmig ist und vier Hitzepunkte vorhanden sind, einer bei jeder Ecke des elektrisch isolierten Bereichs, wobei die Temperatur der beiden Hitzepunkte bei den Ecken mit den stumpfen Innenwinkeln im wesentlichen übereinstimmt und die Temperatur der beiden Hitzepunkte bei den Ecken mit den spitzen Innenwinkeln im wesentlichen übereinstimmt.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach einem der Ansprüche 3 bis 7 mit einer Symmetrieachse, die die Oberkante und die Unterkante der Verglasung schneidet, wobei die zweite Hauptverbindung in bezug auf die Symmetrieachse asymmetrisch ist, um in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs einen größeren Abstand zur ersten Hauptverbindung zu erzielen.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach Anspruch 8, bei der die zweite Hauptverbindung an der Unterkante der Verglasung angeordnet ist und einem Weg folgt, der in bezug auf die Symmetrieachse der Verglasung symmetrisch ist, wobei ein Teil der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs von ihrem Weg abweicht.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach Anspruch 9, bei der der elektrisch isolierte Bereich eine erste Ecke, die am nächsten an der ersten Seitenkante der Verglasung liegt, und eine zweite Ecke aufweist, die am nächsten an der zweiten Seitenkante der Verglasung liegt, wobei er senkrechte Abstand zwischen der ersten Ecke und der zweiten Hauptverbindung größer als der senkrechte Abstand zwischen der zweiten Ecke und der zweiten Hauptverbindung ist.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Temperatur eines Hitzepunkts um 14 % verringert wird.
Laminierte Fahrzeugverglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die heizbare Schicht in mindestens zwei separate, heizbare Abschnitte unterteilt ist.
Verfahren zur Herstellung einer laminierten Fahrzeugverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das die Erzeugung einer heizbaren Schicht und eines elektrisch isolierten Bereichs in der heizbaren Schicht auf einer Oberfläche der Verglasung und das Anordnen einer ersten und einer zweiten Hauptverbindung, die einander gegenüberliegen, voneinander beabstandet sind und mit der heizbaren Schicht in Kontakt stehen, auf einer Oberfläche der Verglasung umfaßt, wobei die erste und/oder die zweite Hauptverbindung so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen ihnen in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs größer ist.
Verfahren zur Herstellung einer laminierten Fahrzeugverglasung nach Anspruch 13, bei dem die Verglasung eine Oberkante und eine Unterkante, die einander gegenüberliegen, und eine Symmetrieachse aufweist, die die Oberkante und die Unterkante der Verglasung schneidet, wobei die zweite Hauptverbindung um die Symmetrieachse asymmetrisch ist, um in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs einen größeren Abstand zur ersten Hauptverbindung zu erhalten.
Verfahren zur Herstellung einer laminierten Fahrzeugverglasung nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die zweite Hauptverbindung an der Unterkante der Verglasung angeordnet wird und einem Weg folgt, der um die Symmetrieachse der Verglasung symmetrisch ist, wobei ein Abschnitt der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs von ihrem Weg abweicht.
Verwendung der laminierten Fahrzeugverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Windschutzscheibe und/oder Heckscheibe und/oder Seitenfenster eines Fahrzeugs.
Laminierte Fahrzeugverglasung, die im wesentlichen der vorstehend unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 der beiliegenden Zeichnungen, in denen sie dargestellt ist, beschriebenen entspricht.