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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Plattenelement mit einer Schichtheizung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1. Solche auf Glas oder andere transparente
(Kunststoff-)Substrate aufgebrachten Heizungen werden oft genutzt,
um Fensterscheiben von Beschlag und Eis zu befreien, damit man ungehindert
hindurchsehen kann.
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Solche Plattenelemente können aber
auch in oder an Gebäuden
anstelle üblicher
Heizkörper
an Wänden
angebracht oder in diese integriert werden. Sie müssen dazu
nicht als Fenster, sondern können als
Spiegel, als Dekorflächen
etc. ausgeführt
sein. Es ist ggf. auch möglich,
solche Plattenelemente generell zur flächigen Wärmeerzeugung auch in technischen
Geräten,
z. B. in Haushaltsgeräten,
zu verwenden, wobei ihre geringe Dicke und ihre kaum verschmutzenden
und sehr einfach zu reinigenden glatten Oberflächen große Vorteile bieten können.
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Wenn auch bei einem Einsatz des Plattenelements
als Flächen-Heizelement
ohne Fensterfunktion der Stromfluss nicht zwangsläufig überall gleichmäßig verteilt
sein muss, so ist es doch von Vorteil, dies wenigstens annähernd einzustellen,
um lokale Überhitzungen
und Beschädigungen
der beheizbaren Beschichtung zu vermeiden. Zwar kann man bei nach
modernen Verfahren abgeschiedenen Schichtsystemen von einer sehr
gleichmäßigen Dicke
der Gesamtschicht ausgehen, jedoch ist es umgekehrt kaum möglich, über die
Fläche
eines Substrats verteilt gezielt unterschiedliche Dicken der Beschichtung und
damit unterschiedliche Flächenwiderstände einzustellen.
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Bekanntlich kann man auf einem an
sich vollflächig
beschichteten Substrat nach unterschiedlichen Methoden schichtfreie
Flächen
erzeugen. Mithilfe von während
des Beschichtungsvorgangs aufgelegten Masken bleibt das Substrat
von vornherein in den abgedeckten Bereichen unbeschichtet. Zum Freilegen
beschichteter Teilflächen
eines Substrats kann die Beschichtung mechanisch-abrasiv, chemisch
oder z. B. durch Laserstrahlen wieder entfernt werden.
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Die Gattungsmerkmale sind offenbart
in
EP-A2-1 180 915 ,
die eine elektrisch leitfähige
und durch linienförmige
Einschnitte mäanderartig
in mehrere elektrisch zueinander parallel geschaltete Leiterbahnen
unterteilte Heizbeschichtung auf einer flächigen Trägerfolie beschreibt. Die Leiterbahnen
sollen grundsätzlich
dieselbe Länge
haben, können
jedoch mit über
ihren Längsverlauf
variierender Breite ausgeführt
werden, um die Wärmevertei lung über die Fläche gezielt
zu beeinflussen. Die Elektroden sind in enger Nachbarschaft zueinander
am Rand des flächigen
Heizelements angebracht. In einer Variante sind die Bahnen nicht
auf ganzer Länge
voneinander abgeteilt, sondern es gibt Brücken an Stellen, an denen annähernd gleiches
elektrisches Potential angenommen wird. Diese können aber wiederum dazu führen, dass
der fließende
Strom den kürzest
möglichen
Weg sucht, so dass bestimmte „aktive" Bereiche nicht von
Strom durchflossen und nicht beheizt werden.
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DE-A1-36 44 297 zeigt eine Vielzahl von Beispielen
zum Unterteilen heizbarer Beschichtungen einer Fahrzeug-Windschutzscheibe.
Unterteilungen können
demnach durch flächig
schichtfreie Abschnitte und/oder durch mechanisch oder mit Laserstrahlung
eingebrachte Einschnitte realisiert werden. Sie dienen zum gezielten
Einstellen und Lenken eines Stromflusses innerhalb der beschichteten
Fläche
und sollen eine möglichst
gleichmäßige Stromdichte
in den betreffenden Flächen
gewährleisten.
Allen Ausführungsformen
gemäß dieser
Druckschrift ist gemeinsam, dass die jeweils aktiven Elektroden
der Spannungsversorgung jeweils an einander diametral oder über Eck
gegenüber
liegenden Rändern
des Plattenelements angeordnet sind, so dass die grundsätzliche
Hauptrichtung des Stromflusses auf großer Breite quer über die
Fläche
des Plattenelements verläuft.
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Bei Streifen bzw. bei Bahnen gleicher
Leistung können
aber auf Grund der ungleichen spezifischen Heizleistung, d. h. Heizleistung
pro Flächeneinheit
der Bahn, schnell ungleiche oder inhomogene Temperaturverteilungen
entstehen. Die in einem Heizfeld jeweils weiter innen liegenden
Bahnen sind kürzer
und bedecken damit eine kleinere Fläche, d.h. weisen immer höhere spezifische
Leistungen und damit höhere
Temperaturen auf.
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US-PS
2,557,983 schließlich
beschreibt ähnlich
wie das vorstehend genannte Dokument eine Fahrzeugscheibe oder ähnliches
Plattenelement mit einer elektrisch heizbaren Beschichtung, deren
Elektroden als entlang einander gegenüber liegender Ränder angeordnete
Streifen ausgeführt
sind. Zum Ausgleich unterschiedlicher Stromdichten bei variierenden
effektiven Abständen
der Elektrodenstreifen (bzw. variierenden Längen der verfügbaren Strompfade)
wird dort vorgeschlagen, in Bereichen kleiner Elektrodenabstände schmalere
Leiterbahnen oder höhere
Widerstände
(sei es in Gestalt von „Hindernissen" –
6 – oder unterschiedlichen
Flächenwiderständen –
7 –)
oder zusätzlich
aufgebrachte Hilfsleiter mit höherer
Leitfähigkeit
(
8 und
9)
als im Bereich großer
Elektrodenabstände
vorzusehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, ein weiter verbessertes Plattenelement mit einer in nicht
geradlinig verlaufende Bahnen strukturierten Schichtheizung und
nahe beiein ander liegenden Elektroden anzugeben, mit der eine gleichmäßigere Verteilung
der elektrischen Leistung und der Temperatur über die Fläche des Heizelements erzielbar
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche geben
vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegenstands an.
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Grundsätzlich hängt die Homogenität der Stromdichte
oder des Stromflusses in einer nicht geradlinig verlaufenden aktiven
Bahn einer leitfähigen Beschichtung
von deren Breite ab. Je breiter die Bahn ist, der ein konstanter
ohmscher Widerstand pro Flächeneinheit
unterstellt wird, desto höher
kann zwar der Strom sein, der durch sie fließt, desto höher ist aber auch die Stromdichte
an der Innenseite einer jeden Biegung, Abwinkelung oder Um lenkung
dieser Bahn. Eine Unterteilung der Beschichtung in möglichst,
fast drahtartig schmale aktive Leiterstreifen wäre ein theoretisch denkbarer
Ansatz. Allerdings könnten
auch dabei infolge der angestrebten Schachtelung der aktiven Leiterbahnen
unvermeidliche unterschiedliche Längen immer noch unterschiedliche
Leistungen und Temperaturgefälle
bewirken. Es gilt also, einen Kompromiss zwischen der gewünschten
gleichmäßigen Auslastung
und Heizleistung der Bahnen einerseits und der Einstellung einer über die
Fläche
möglichst
gleichmäßigen Stromdichte
zu definieren.
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Durch Unterteilen des eigentlichen
Heizfeldes in ineinander geschachtelte aktive und passive oder,
anders ausgedrückt,
beheizte und nicht beheizte Flächenanteile
wird zunächst
erreicht, dass eventuell auftretende Spitzenwerte der Temperaturverteilung
innerhalb der verfügbaren
Fläche
selbst geglättet
werden, indem die passiven Bereiche quasi als Kühlflächen oder Wärmesenken dienen, die einen Teil
der erzeugten Wärme
aufnehmen und abführen.
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Unter aktiven Flächenanteilen werden solche
verstanden, die nach dem Anlegen der Betriebsspannung von Strom
durchflossen werden, die also an ihren beiden Enden mit Elektroden
unterschiedlicher elektrischer Polarität verbunden sind. Unter passiven
Flächenanteilen
werden stromlose Flächen verstanden,
sei es, dass sie nicht oder nur einseitig mit einer Elektrode verbunden
sind, sei es, dass ihr Längsverlauf
durch einen Einschnitt oder eine Aussparung unterbrochen ist. Die
stromlosen Flächen müssen dabei
nicht vollständig
von der Beschichtung freigelegt sein, sondern es genügt, sie
elektrisch durch Trennlinien von der Strom führenden Beschichtungsfläche abzuteilen.
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Die bisher schon vorgeschlagenen
aktiven Bahnen gleicher Leistung werden in sich in abgestufte, parallel
verlaufende Streifen unterteilt, von denen nur bestimmte Streifen
heizen und bestimmte Streifen dazwischen elektrisch deaktiviert
sind. Damit wird die Bahngesamtbreite, d.h. die Bahngesamtfläche „einstellbar" gegenüber der
Bahngesamtleistung.
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Ein geeignetes Layout für diese
Strukturierung lässt
sich computergestützt
mit einem speziell angepassten Programm für jede beliebige Heizelement-Fläche und
-Leistung ermitteln. Die definierten Trennlinien können mithilfe
eines Roboters in die kontinuierlich hergestellte Beschichtung eingearbeitet
werden, z. B. und vorzugsweise mithilfe eines von einem programm-
oder datengesteuerten Roboter geführten Laserstrahlers. Damit
werden exakt reproduzierbare Schnittbilder erreicht, bei hoher Flexibilität für unterschiedliche
Flächenabmessungen
ohne große
Umrüstzeiten.
Zugleich ergibt sich daraus eine hohe Flexibilität des Ortes der Elektroden
auf der Fläche
des Plattenheizelements, der von der üblichen randnahen Anbringung
in Streifenform abweichen kann.
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Selbstverständlich kann man -in an sich
bekannter Weise- auf einem erfindungsgemäßen Plattenelement auch mehrere,
ggf. unabhängig
voneinander schaltbare Strompfade vorsehen, um bei Bedarf Heizleistung
stufenweise zu- und abschalten zu können.
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Länge
und Breite des Strompfads oder der Strompfade sowie die Flächenleitfähigkeit
(in Ohm pro Quadrateinheit) des verwendeten Schichtsystems sind
ausschlaggebend für
die elektrische Leistungsaufnahme und Heizleistung des Plattenelements.
Abhängig
von der jeweils verfügbaren
oder vorgegebenen Betriebsspannung lassen sich durch das Layout
des Strompfads unterschiedliche Heizleistungen in weiten Grenzen
einstellen, wobei die zulässige
Höchsttemperatur
auch vom Einsatzgebiet des fertigen Plattenelements abhängen wird.
Sind z. B. Gefährdungen
von Benutzern durch direkte Berührungen
nicht möglich
oder nicht anzunehmen, so können
die Temperaturen auch deutlich oberhalb von 50 °C liegen. Natürlich dürfen evtl.
auf der beschichteten Scheibe haftende Kleberschichten, z. B. Klebefolien
einer Verbundscheibe, von den im Normalbetrieb erreichbaren Temperaturen
nicht beschädigt oder
aufgeweicht werden.
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Bei der Herstellung von heizbaren
Plattenelementen ohne Fensterfunktion kann ggf. auf eine Entspiegelung
der eigentlichen leitfähigen
Schicht, die z. B. aus Silber oder einem anderen leitfähigen Metall
besteht, verzichtet werden, womit einerseits die Stromeinspeisung
vereinfacht wird (übliche
dielektrische Entspiegelungsschichten sind nicht oder nur schlecht
leitfähig),
andererseits dekorative Flächeneffekte
erzielt werden können.
Die genaue Bestimmung geeigneter Werkstoffe für das heizbare Schichtsystem
bleibt jedoch dem Fachmann überlassen,
dem die Kalibrierung der gewünschten
Heizleistung obliegt.
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Ergänzend kann man einen oder mehrere Temperaturfühler zum
Erfassen der Ist-Temperatur des Plattenelements vorsehen. Solche
Temperaturfühler
können
selbst als Strombegrenzer (z. B. Kaltleiter, dessen elektrischer/ohmscher
Widerstand mit steigender Temperatur ansteigt) ausgeführt sein.
Alternativ kann ein getrenntes Schaltglied zum Abschalten des Heizstroms
bei drohender Überhitzung des
Plattenelements vorgesehen werden, das von einem Temperaturfühler steuerbar
ist.
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Die stromproportionale Verteilung
der Anfänge
der aktiven Leiterbereiche, die in Gestalt z. B. von Sektorenwinkeln
an den Elektroden ausgeführt
werden, ist ebenfalls ein wesentliches Merkmal der vorliegenden
Erfindung, da das Problem der Homogenisierung der Temperatur auch
an den Elektroden selbst auftritt. Diese sind a priori die Bereiche
mit der höchsten
Stromdichte.
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Als Substrat-Material kommt ganz
bevorzugt vorgespanntes Glas in Betracht, jedoch lassen sich die
Vorzüge
der Erfindung auch auf Kunststoffsubstraten nutzen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile
des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels
und deren sich im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.
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Es zeigen in vereinfachter und nicht
maßstäblicher
Darstellung
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1a und 1b eine Gegenüberstellung
von Thermographien zweier unterschiedlicher Plattenelemente mit
in Bahnen strukturierter Heizbeschichtung, wobei 1b die Thermographie eines erfindungsgemäßen Plattenelements
mit sehr homogener Temperaturverteilung ist,
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2 eine
schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Plattenelements mit einer
beheizbaren und durch Trennlinien unterteilten Beschichtung,
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3 eine
Detailansicht des Bereichs der Elektroden bzw. elektrischen Anschlüsse des
Plattenelements mit einer prinzipiellen Darstellung der Schicht-Strukturierung
in aktive und passive Flächenbereiche
gemäß der Erfindung.
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In 1 sind
zwei Thermographien (Infrarot-Aufnahmen) zweier unterschiedlicher
Plattenheizelemente mit durch Trennlinien unterteilten bzw. strukturierten
Heiz-Beschichtungen einander gegenüber gestellt. Am rechten Rand
beider Aufnahmen ist jeweils eine Temperaturskala aufgetragen, wobei dunkle
Farben relativ niederen Temperaturen entsprechen; je heller die
Farbe in der Aufnahme selbst, desto wärmer bzw. heißer ist
der betreffende Flächenteil.
Die die Heizbeschichtung unterteilenden Trennlinien lassen sich
in diesen Aufnahmen nur entlang dunklen Streifen in den Aufnahmen
erahnen.
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1a zeigt
eine Ausführung
eines Plattenheizelements, bei der sich zwischen den beiden durch
einen hellen Kreis eingerahmten, dicht nebeneinander liegenden Elektroden
eine einzelne, relativ breite aktive Leiterbahn entlang einem vorgegebenen
Verlauf mit mehreren Abwinkelungen erstreckt. Man erkennt deutlich,
dass sich jeweils im Bereich der Abwinkelungen helle, also heiße Flecken
bilden. Diese liegen jeweils im inneren Knickbereich, also im kürzesten
Weg („Ideallinie") des Stroms.
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1b zeigt
eine erfindungsgemäße Ausführung des
Plattenheizelements, dessen Thermographie einen deutlich homogeneren
Farbeindruck und damit eine hochgradig homogene Temperaturverteilung
erkennen lässt.
Auch hier lassen dunkle Streifen Rückschlüsse auf den Verlauf von Trennlinien
in der heizenden Beschichtung erkennen. Die heißesten Flecken befinden sich
offensichtlich im Bereich der Elektroden selbst, die auch hier durch
einen hellen Kreis eingerahmt sind. Dies ist nicht anders zu erwarten,
denn hier ist die Stromdichte naturgemäß am höchsten. Jedoch wird auch in
diesem Bereich mit der erfindungsgemäßen Strukturierung der Beschichtung
eine Reduzierung der Temperaturen auf unkritische Werte erzielt.
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Die hier nur in Schwarz-Weiß-Schattierungen
darstellbaren Thermographien nach 1a und 1b lassen in der originalen
Farbwiedergabe die qualitativen Unterschiede zwischen den beiden
Ausführungen
noch deutlicher erkennen.
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Gemäß 2 umfasst ein solches erfindungsgemäßes Plattenheizelement 1 eine
-vorzugsweise thermisch vorgespannte- Glasscheibe 2, die einseitig
mit einer vollflächigen,
elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 bedeckt
ist. Diese kann, muss aber nicht optisch transparent sein. Bevorzugt
besteht sie aus einem an sich bekannten thermisch hoch belastbaren
Mehrfach-Schichtsystem mit mindestens einer metallischen Schicht,
das vor dem Vorspannen der Glasscheibe 2 abgeschieden werden
und die zum Vorspannen benötigten
Temperaturen schadlos ertragen kann.
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Entlang dem Rand der Glasscheibe 2 ist
umlaufend eine schmale Trennlinie 4 mit geringem Abstand
-1 bis 2 cm- von diesem Rand in die Beschichtung 3 eingebracht.
Ein dadurch gebildeter umlaufender äußerer Randstreifen 5,
hier hellgrau unterlegt gezeichnet, ist von dem größeren Mittelfeld
der beschichteten Fläche
elektrisch vollständig
abgeteilt. Er bildet eine Randisolierung des Plattenelements 1,
die einerseits eine elektrische Isolierung nach außen bewirkt,
andererseits eine eventuell am Außenrand beginnende Korrosion
der Beschichtung am Fortschreiten in die Fläche hindert. Inmitten der besagten
Fläche
ist ebenfalls ein elektrisch abgeteiltes, streifenförmiges Feld 6 vorgesehen.
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Dieses Feld muss durchaus nicht zwingend zentral
in der Fläche
liegen, sondern es kann in Verbindung mit einem geeigneten Layout
der aktiven Leiterbahnen der Beschichtung 3 auch außermittig angeordnet
werden. Es muss auch nicht streifenförmig oder geradlinig sein,
sondern könnte
auch eine beliebige andere Flächenform
oder einen abgewinkelten, gekrümmten
Verlauf haben.
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Die hier und im folgenden erwähnten Trennlinien
bilden hochohmige Unterbrechungen der Beschichtung, über die
kein Strom hinwegfließen
kann. Der äußere Randstreifen 5 ist
elektrisch neutral. Er kann alternativ in bekannter Weise als Bruchsensor genutzt
werden, indem man ihn aufteilt und eine schwache Spannung anlegt.
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Ausgehend von der umlaufenden Trennlinie 4 bzw.
vom Randstreifen 5 des Plattenheizelements 1 erstreckt
sich eine weitere Trennlinie 7 im Winkel bis zu dem abgeteilten
Feld 6. Zu beiden Seiten dieser Trennlinie 7 ist
je eine halbkreisförmige
Elektrode 8, 9 auf der Oberfläche der Glasscheibe 2 vorgesehen.
Beide Elektroden 8, 9 sind elektrisch-galvanisch mit
der Beschichtung 3 verbunden sind und jeweils mit einem
Pol einer elektrischen Spannung in nicht näher dargestellter Weise zu
verbinden. Eine geeignete Anschlussvorrichtung wurde in der älteren Patentanmeldung
102 41 728.8 vorgeschlagen.
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Die Elektroden 8, 9 werden
in an sich bekannter Weise aus einer elektrisch gut leitfähigen, wärmebeständigen und
siebdruckfähigen
Farbe hergestellt. Vorzugsweise hat diese Farbe oder Siebdruckpaste
einen sehr hohen Silbergehalt. Die Elektroden 8, 9 werden
vorzugsweise vor dem Vorspannen der Glasscheibe 2 aufgedruckt
und während
des zum thermischen Vorspannen erforderlichen Erhitzens eingebrannt.
Wird ein Kunststoffsubstrat verwendet, so ist ein Einbrennen natürlich nicht
oder nur abgeschwächt
möglich.
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Es ist dabei unerheblich, ob die
Elektroden 8, 9 auf die bereits abgeschiedene
Beschichtung 3 aufgebracht werden oder ob die Beschichtung 3 erst
abgeschieden wird, nachdem die Elektroden auf die Glasscheibe aufgebracht,
z. B. gedruckt wurden.
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Eine Trennlinie 10 erstreckt
sich umlaufend von der Elektrode 8 praktisch parallel zur
Isolier-Trennlinie 4 bis zur Elektrode 9.
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Zum Vorgeben eines definierten Verlaufes des
Heizstromes durch die Fläche
der Beschichtung 3 ist in an sich bekannter Weise eine
ganze Schar weiterer Trennlinien vorgesehen. Ein solches Schnittbild
der Bahnen würde
ohne weitere Maßnahmen beim
Anlegen der Betriebsspannung zu einer gleichmäßigen Zunahme der Bahn-Temperaturen
von außen
nach innen führen,
da die innen liegenden kurzen Bahnen bei gleicher Spannung und gleichem spezifischem
Widerstand die höchsten
Ströme
führen
müssen.
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Erfindungsgemäß unterteilen die Trennlinien die
Beschichtung 3 im Bereich ihrer Überlappung mit den halbkreisförmigen Elektroden 8 und 9 in
Sektoren; des weiteren schließen
sie zwischen sich aktive und passive (2)
Bereiche der Beschichtung 3 ein. Durch diese Maßnahmen
kann auch die Temperatur über
die Flächen
der Elektroden 8 und 9 selbst weitgehend homogenisiert
werden, weil jeder der abgeteilten Sektoren etwa eine gleiche spezifische Wärmeleistung
zu tragen hat. Natürlich
ist jeder Sektor in gleicher Weise mit der elektrischen Speisespannung
zu kontaktieren. Dies geschieht einfach dadurch, dass die Sektoren
nicht bis zum Mittelpunkt des (gedachten) Elektrodenkreises durchgehen. Vielmehr
enden die Trennlinien in der Beschichtung 3 nach kurzem
radialem Einlauf in den Bereich der Überlappung mit den Elektroden.
Letztere bleiben also ungeteilt; nur die Beschichtung 3 ist
in Sektoren strukturiert.
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Zwischen der äußeren Isolier-Trennlinie 4 und
der Trennlinie 10 kann ein nicht in aktive und passive
Streifen unterteilter Flächenbereich
vorgesehen werden, da dort auch ohne Unterteilung einfach über die
Bestimmung der Breite dieser aktiven Außenbahn einstellbare passende
spezifische Leistung verfügbar
ist. Man könnte
die elektrische spezifische Leistung dieser Außenbahn als Maßstab für das Einstellen
der entsprechenden Leistungen der weiter innen liegenden Bahnen
ansehen. Auch in der Thermographie der 1 b erkennt man, dass die relativ breite,
nicht unterteilte Außenbahn
exakt im Temperaturspektrum der von ihr umschlossenen Innenbereiche
liegt.
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Anhand der vergrößerten Detail-Darstellung in 3 wird das in 2 nur angedeutete prinzipielle
Layout der für
die Heizung aktiven und der passiven Bereiche der Beschichtung 3 besser
erkennbar. Es muss darauf hingewiesen werden, dass dieses Layout
nicht unbedingt einer realen Ausführung entspricht, sondern nur
einer grundsätzlichen
Veranschaulichung des mit der Erfindung erzielten Effekts und des
dahin beschrittenen Weges dient.
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Man erkennt zunächst, dass die im Flächenbereich
der Elektroden 8 und 9 vorgesehenen Sektoren unter
sich unterschiedliche Winkel bilden. Letztere sind an die jeweils
für den
betreffenden Strompfad vorgesehenen Stromstärken angepasst. Man hat hier also
von vornherein vorgesehen, dass nicht jeder Strompfad dieselbe Stromstärke führt. Die
Kontaktierung der Elektroden 8 und 9 mit der Speisespannung für das Heizelement
ist in den Bereichen beidseits vorgesehen, in welchen die gedachten
Sektorenspitzen zusammen laufen. Mögliche Kontaktbereiche für das Anlegen
von Federkontakten sind in 3 durch grau
unterlegte Flächen
angedeutet.
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Des weiteren erkennt man, dass durch
weitere Trennlinien Strompfade, die in einem der Sektoren beginnen
bzw. enden, noch einmal in Längsrichtung in
verschiedene Streifen aufgeteilt sind, wobei sich sowohl aktive,
also Strom führende,
als auch passive, also stromlose Bereiche ergeben. Ein stromloser Streifen
kann natürlich
auch hergestellt werden, indem man einen an sich zwischen den Elektroden 8 und 9 durchlaufenden
und diese auch berührenden Strompfad
mit (mindestens) einer quer verlaufenden Trennlinie unterbricht,
wie ebenfalls an zwei Stellen in 3 angedeutet.
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Als längs verlaufende Trennlinie
bzw. als passiver Bereich im Sinne dieser Offenbarung und der beanspruchten
Erfindung wird grundsätzlich auch
eine flächig
von der Beschichtung befreite oder frei gelassene Zone angesehen,
die sich parallel zu einer der aktiven Bahnen erstrecken kann.
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Generell lässt sich festhalten, dass die
Breite der passiven Streifen umso größer ist, je kürzer der Strompfad
ist, während
die Breite der aktiven Bahnen entsprechend zu verringern ist. Im
vorliegenden Beispiel nach 2 sind
also auf den kurzen Innenbahnen relativ breite passive Bereiche
vorzusehen, während
weiter außen
nur noch schmale passive Bereiche bzw. im Fall der Außenbahn
kein passiver Bereich -abgesehen von der ganz au ßen entlang der Plattenkante
verlaufenden Isolierzone, die natürlich auch einen passiven Bereich
im Sinne einer Kühlfläche darstellt – mehr vorzusehen
ist. Auch dies spiegelt sich in der Thermographie der 1b sichtbar wider, in der
man die relativ breiten passiven Bereiche um das Zentrum des Plattenelements
und die relativ breiten aktiven Bereiche in größerer Nähe zum Rand unterscheiden kann.
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Insgesamt ergibt sich so ein Bündel von Strompfaden
mit vergleichsweise großer
Länge und unterschiedlichen
Breiten, mit denen gesamte von der umlaufenden Trennlinie 4 umschriebene
Fläche der
Beschichtung 3 ausgenutzt wird.
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Versuche mit einem erfindungsgemäß ausgeführten Musterelement
zeigen, dass auch bei längerer
ununterbrochener Stromzufuhr keine lokalen Überhitzungen auftragen, weder
an den Abwinkelungen der aktiven Heizbahnen noch an den Elektroden oder
in deren Nähe.
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Hier ist nur ein Ausführungsbeispiel
für eine Vielzahl
von möglichen
und brauchbaren Layouts der den Strompfad definierenden Trennlinien
gezeigt. Es ist z. B. auch ohne großen Mehraufwand -z. B. mithilfe
eines Roboters- möglich,
den Laser zum Erzeugen gekrümmter
Trennlinien in der Beschichtung zu verwenden. Weitere Beispiele
ergeben sich aus dem eingangs erörterten
Stand der Technik.
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Plattenelemente der in 1 und 2 gezeigten Art eignen sich z. B. zum
Einbau in Isolierverglasungen, wobei der zugehörige Abstandhalter-Rahmen einfach
auf dem Randbereich 5 aufzukleben ist.
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Ebenso können solche Plattenelemente
direkt vor einer Wand aufgehängt
oder in eine solche integriert werden, ohne zuvor mit einer rückwärtigen Abdeckung
bestückt
zu werden, wenn anderweitig sichergestellt ist, dass von der elektrischen
Betriebsspannung keine Gefahr für
Benutzer ausgeht. Schließlich
können
sie problemlos in Verbundscheiben integriert werden, wobei die beschichtete,
heizaktive Flächenseite
im Verbund innen anzuordnen und eine für die Betriebstemperaturen
geeignete Klebeschicht zu verwenden ist.
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Die Elektroden 8 und 9 sind
selbst undurchsichtig, ggf. jedoch von der nicht beschichteten Seite der
Glasscheibe 2 aus sichtbar. Sie können daher auch als Dekorelement
gestaltet werden, z. B. -abweichend von der in den Zeichnungen gezeigten
einfachen Halbkreisform- ein flächiges
Firmen- oder Hersteller-Logo abbilden. Ferner lassen sich durch Einfärben der
bevorzugt zum Herstellen der Elektroden verwendeten leitfähigen Siebdruckpaste
auch bestimmte Farbeffekte erzielen.