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Die vorliegende Erfindung betrifft eine heizbare Fahrzeugverglasung und insbesondere eine laminierte Fahrzeugverglasung mit einer heizbaren Beschichtung.
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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 typischerweise 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 heizbar, leitfähige Beschichtung aufweisen.
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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 höheren 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.
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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.
WO 00/72635 A1 beschreibt eine Fahrzeugverglasung mit einer elektrisch beheizbaren Sonnenschutzbeschichtung, einer ersten und zweiten Hauptverbindung, die voneinander beabstandet sind und die Beschichtungsschicht mit elektrischem Strom versorgen, sowie einem Datenübertragungsfenster, das zumindest teilweise mit der elektrisch beheizbaren Sonnenschutzbeschichtung in Kontakt ist. Zumindest ein Teil des Umfangs des Datenübertragungsfensters ist durch ein elektrisch leitfähiges Band begrenzt, dessen elektrischer Widerstand geringer als der elektrische Widerstand der beheizbaren Sonnenschutzbeschichtung ist. Die Fahrzeugverglasung ist so konzipiert, dass eine durch die Gegenwart des Datenübertragungsfensters verursachte Störung in Bezug auf die Erwärmung der Verglasung minimiert und die gesamte Windschutzscheibe gleichmäßiger erwärmt werden kann. 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 Unterschiede 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.
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DE 103 33 618 B3 bezieht sich auf eine Fensterscheibe mit einer elektrisch leitfähigen und beheizbaren Beschichtung sowie einem Kommunikationsfenster, dass eine Transmission von als Datenübertragungssignal verwendeter Strahlung durch das Fenster hindurch ermöglicht. Das Kommunikationsfenster ist mit einem elektrisch leitfähigen Überzug versehen. Da das Kommunikationsfenster mit einem Überzug versehen ist, der elektrisch leitfähig ist und der wiederum mit der Beschichtung elektrisch verbunden ist, können im Bereich des Kommunikationsfensters Heizströme fließen.
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GB 2 381 179 A bezieht sich auf laminierte Windschutzscheiben, die zwischen den Lagen der Windschutzscheibe mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen sind und ein oder mehrere Transmissionsfenster in der Beschichtung aufweisen, die den Durchtritt elektromagnetischer Strahlung ermöglichen. Indem die leitfähige Beschichtung in zumindest zwei Zonen unterteilt ist, die durch Bereiche in der Beschichtung getrennt sind, und durch Anordnen der Hauptverbindungen so, dass in jeder Zone eine homogene Verteilung des Stroms sichergestellt ist, kann die Bildung von lokalisierten Hitzepunkten vermindert werden.
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In
WO 03/024155 A2 ist ein heizbares Fahrzeugfenster beschrieben, das eine untere Hauptverbindung und mehrere obere Hauptverbindungen aufweist. Um ein im wesentlichen gleichförmiges Erwärmen des Fensters zu ermöglichen, sind die an die obere Hauptverbindung angelegten elektrischen Potentiale unterschiedlich, wobei das Ausmaß, in dem sich die oberen Hauptverbindungspotentiale relativ voneinander unterscheiden, eine Funktion des Abstandes der jeweiligen Hauptverbindung von der unteren Hauptverbindung über die heizbare Schicht ist.
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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.
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Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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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.
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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. Typischerweise werden für das Verglasungsmaterial Lagen mit einer Dicke zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 1,5 und 6 mm verwendet.
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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 typischerweise eine Dicke von 0,76 mm aufweist.
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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.
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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.
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Typischerweise 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.
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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.
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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. Der elektrisch isolierte Bereich ist 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.
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Typischerweise 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 typischerweise 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.
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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. Durch Vergrößern des Abstands zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs wird 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.
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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. Durch Sicherstellen eines größeren Abstands zwischen der ersten und der zweiten Hauptverbindung wird 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.
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Eine erfindungsgemäße laminierte Verglasung weist eine Symmetrieachse auf, die sowohl die Oberkante als auch die Unterkante der Verglasung schneidet. Die zweite Hauptverbindung ist 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. Typischerweise ist die zweite Hauptverbindung an der Unterkante der Verglasung angeordnet und folgt einem um die Symmetrieachse der Verglasung symmetrischen Weg. Ein Teil der zweiten Hauptverbindung weicht in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs der Verglasung von ihrem Weg ab. Die Asymmetrie des Wegs der zweiten Hauptverbindung und die Abweichung eines Teils derselben werden 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.
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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 %, typischerweise 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.
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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.
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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.
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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.
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Die zweite Hauptverbindung ist 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. Ein Teil der zweiten Hauptverbindung weicht in der Umgebung des elektrisch isolierten Bereichs von ihrem ansonsten (um die Symmetrieachse der Verglasung) symmetrischen Weg ab.
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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.
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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.
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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 Unterkante C1 schneidet, ist ebenfalls dargestellt, wobei die obere Hauptverbindung 11 und die untere Hauptverbindung 12 um die Symmetrieachse S1 symmetrisch sind.
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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.
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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.
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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 heizbare 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.
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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.
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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.
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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 Hitzepunkt 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.
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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.
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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.
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In dem Laminat ist auch eine heizbare Schicht enthalten, die in drei separate, heizbare Abschnitte unterteilt ist, 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 Strom 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.
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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.
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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.
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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.
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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:
| Zunahme des Abstands zwischen den Hauptverbindungen (mm) | Maximale Temperatur des Hitzepunkts (°C) |
| 10 | 131 |
| 20 | 129 |
| 30 | 128 |
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Daher wird die Temperatur des Hitzepunkts bei der Ecke d5 des elektrisch isolierten Bereichs 54 in der Verglasung 50 um 4 % verringert.
