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Die
Erfindung betrifft eine Scheibe für ein Fenster eines Kraftwagens
mit einer zugeordneten Heizvorrichtung zum Beheizen der Scheibe
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Zur
Enteisung sowie zur Entfernung von Dampfbeschlägen auf Scheiben, insbesondere Heckscheiben
von Kraftfahrzeugen sind solche Scheiben in der Regel mit einer
Scheibenheizung ausgestattet. Bei gängigen Fahrzeugscheiben aus mineralischen
Gläsern
wird hierfür
meistens eine Widerstandsheizung eingesetzt. Dazu wird auf die Scheibe
eine Vielzahl von elektrischen Widerstandsdrähten aufgebracht, welche zur
Beheizung der Scheibe von einem elektrischen Strom durchflossen werden
und dabei Wärme
abgeben. Bei der Herstellung der Scheiben können solche Widerstandsdrähte beispielsweise
auf die Scheibe aufgelegt und anschließend durch eine Folienbeschichtung
mit dieser verbunden werden. Es ist weiterhin möglich, solche Drähte als
Dünnschichtstruktur
durch ein Silberdruckverfahren direkt auf die Scheibe aufzudrucken.
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Aufgrund
der hervorragenden Materialeigenschaften werden mineralische Gläser bei
der Konstruktion von Kraftfahrzeugscheiben immer mehr durch Kunststoffe,
insbesondere durch Polycarbonate abgelöst. Die gängigen Verfahren zum Aufbringen von
Widerstandsdrähten
zur Scheibenbeheizung ist bei solchen Polycarbonatscheiben allerdings
technisch kompliziert und kostenaufwändig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Scheibe
für ein
Fenster eines Kraftwagens mit einer zugeordneten Heizvorrichtung
bereitzustellen, bei der der technische und finanzielle Aufwand
zur Bereitstellung der Scheibenheizung reduziert ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Anordnung zum Beheizen einer Scheibe mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1.
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In
einer erfindungsgemäßen Anordnung
zum Beheizen einer Scheibe ist eine Heizvorrichtung bereitgestellt,
welche elektromagnetische Strahlung in einem geeigneten Wellenlängenbereich
abgibt und auf die Scheibe abstrahlt. Während bei herkömmlichen
Scheibenheizungen mit Widerstandsdrähten die Wärmeübertragung auf die Scheibe
durch Wärmeleitung
erfolgt, wird bei einer erfindungsgemäßen Anordnung die Wärmeübertragung
ausschließlich durch
Wärmestrahlung
gewährleistet.
Dies ermöglicht
ein berührungsfreies
Beheizen der Scheibe, und damit beispielsweise auch einen nachträglichen
Einbau und einfachen Austausch entsprechender Heizvorrichtungen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die von der Heizvorrichtung abgegebene Strahlung aus einem Wellenlängenbereich
gewählt,
in dem zumindest ein Bestandteil des Materials der Scheibe ein Absorptionsmaximum
aufweist. Dadurch wird ein besonders effizienter Wärmeübertrag
auf das Scheibenmaterial gewährleistet.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die von der Heizvorrichtung abgegebene Strahlung aus einem Wellenlängenbereich
gewählt,
der außerhalb
des sichtbaren Spektrums angeordnet ist. Damit wird vermieden, dass Fahrzeuginsassen
durch den Betrieb der Heizvorrichtung visuell beeinträchtigt werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Heizvorrichtung im Bereich eines Innenverkleidungselements
der Fahrgastzelle des Kraftwagens angeordnet. Insbesondere ist eine
Anordnung im Bereich einer Hutablage, oder im Bereich des Dachhimmels
besonders praktikabel, da von dort eine Bestrahlung der Scheibe,
insbesondere der Heckscheibe, ohne Beeinträchtigung der Innenraumauskleidung
möglich
ist.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die Scheibe aus Polycarbonat gefertigt. Dieser Werkstoff weist
für Fahrzeugscheiben
besonders geeignete Materialeigenschaften, insbesondere seine UV-Undurchlässigkeit
und sein gutes mechanisches Verhalten im Falle eines Unfalles auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist einer solchen
Polycarbonatscheibe weiterhin zumindest eine absorptionsfördernde
Substanz für
einen gewählten
Wellenlängenbereich
zugefügt.
Dieses Hinzufügen
kann durch Copolymerisation, durch Beschichten oder durch Bekleben
mit einer entsprechenden Folie durchgeführt werden. Damit wird die Effizienz
der Wärmeübertragung
von der Heizvorrichtung auf die Scheibe weiter gesteigert. Im Folgenden soll
anhand der Zeichnung die Erfindung näher erläutert werden, wobei die einzige
Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung
zum Beheizen einer Heckscheibe eines Kraftwagens zeigt.
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Bei
einer im Ganzen mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Anordnung
ist einer Scheibe 12 eines Kraftwagens eine Heizvorrichtung 14 zugeordnet,
von welcher elektromagnetische Strahlung in einem geeigneten Wellenlängenbereich
auf die Scheibe 12 abgestrahlt wird.
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Zur
Erzeugung der gewünschten
elektromagnetischen Strahlung kann dabei ein thermischer Strahler
wie zum Beispiel eine Glühlampe
oder ein Heizstrahler verwendet werden. Auch die Verwendung von
Gasentladungslampen ist denkbar. Die eigentliche Strahlungsquelle 16 ist
dabei vorteilhafterweise in einem Reflektorgehäuse 18 untergebracht, welches
eine optimale Strahlungsführung
in Richtung der Scheibe 12 ermöglicht. Die Frontseite 20 des
Reflektorgehäuses,
durch welche die erzeugte elektromagnetische Strahlung austritt,
kann dabei mit weiteren lichtführenden
Elementen versehen sein, um den Abstrahlbereich weiter vorteilhaft
zu beeinflussen.
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Im
in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Reflektorgehäuse 18 über eine
Haltevorrichtung 22 auf einer Hutablage 24 des
Kraftwagens befestigt. Es sind jedoch auch alternative Ausführungsformen
denkbar, bei denen eine oder mehrere Strahlungsquellen im Bereich
von Säulen 26 oder Dachträgern 28 des
Kraftwagens angebracht sind. Auch eine Integration des Reflektorgehäuses 18 in andere
Verkleidungselemente wie zum Beispiel den Dachhimmel ist denkbar.
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Um
eine optimale Energieübertragung
von der Heizvorrichtung 14 auf die Scheibe 12 zu
gewährleisten
muss der Wellenlängenbereich
der von der Strahlungsquelle 16 bereitgestellten elektromagnetischen
Strahlung auf die Absorptionseigenschaften der Scheibe 12 abgestimmt
sein. Im Falle von aus Polycarbonat gefertigten Scheiben ist hierzu
Strahlung im mittleren Infrarot mit Wellenlängengröße 1.400 μm nötig. In diesem Bereich erfolgt
auch eine besonders gute Wärmeübertragung,
da Streck- und Biegeschwingungen der Atombindungen des Polycarbonats
ideal angeregt werden, was zu einer hohen Energieaufnahme des Materials
führt.
Um eine weitere Steigerung der Energieabsorption durch die Scheibe 12 zu
erzielen, können
dieser Scheibe Substanzen beigemengt sein, die das Absorptionsspektrum
des verwendeten Materials weiter verbessern. Hierbei kann es sich
um eine Vielzahl kleiner organischer Moleküle handeln, welche durch Copolymerisation
oder Einmischung beim Guss der Scheibe hinzugefügt werden können. Es ist auch denkbar,
absorptionsfördernde
Folien zu verwenden und die Scheibe 12 damit zu bekleben.
Neben der besonders guten Energieübertragung hat die Verwendung
von elektromagnetischer Strahlung im mittleren Infrarotbereich obendrein
den Vorteil, dass die Strahlung außerhalb des sichtbaren Spektrums
liegt und damit zu keinen visuellen Beeinträchtigungen der Fahrzeuginsassen
führen
kann.
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Falls
Strahlungsquellen 16 Verwendung finden sollen, deren Emissionsspektrum
auch in den sichtbaren Bereich des Spektrums reicht, so kann die Frontverkleidung 20 des
Reflektorgehäuses 18 auch als
Filter ausgelegt sein, welcher sichtbare Spektralanteile zurückhält. Die
Anwendung einer erfindungsgemäßen Anordnung
zum Beheizen von Scheiben von Kraftwagen ist nicht nur wie im gezeigten
Beispiel auf Heckscheibenheizungen begrenzt. Ebenso ist eine Anordnung
der Heizvorrichtung 14 im Bereich einer Instrumententafel
denkbar, um so die Windschutzscheibe eines Kraftwagens eis- und beschlagfrei
zu halten. Ebenso kann eine oder eine Mehrzahl von Heizvorrichtungen 14 in
Verkleidungen von Türsäulen, Dachträgern oder
in der Verkleidung des Kraftfahrzeugdaches angebracht werden, um
damit auch die Seitenscheiben des Fahrzeugs enteisen und beschlagsfrei
halten zu können.
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Auch
eine Anwendung zur Beheizung von Fahrzeugspiegeln ist denkbar.