DE2148243A1 - Elektrisch beheizbare verbundglasscheibe - Google Patents

Elektrisch beheizbare verbundglasscheibe

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DE2148243A1 DE2148243A DE2148243A DE2148243A1 DE 2148243 A1 DE2148243 A1 DE 2148243A1 DE 2148243 A DE2148243 A DE 2148243A DE 2148243 A DE2148243 A DE 2148243A DE 2148243 A1 DE2148243 A1 DE 2148243A1
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Description

2H8243
VE 1
Anmelder: Glas- und Spiegelmanufaktur N. Kinon GmbH. 51 Aachen,Jülicher Str. 495
Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe
Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten dünnen Widerstandsdrähten, die in Wellenform parallel zueinander quer über die Glasscheibe verlaufen, und bei der zur Erzielung der erforderlichen Länge der Widerstandsdrähte eine Mehrzahl von der Scheibenabmessung entsprechenden Drahtlängen in Serie geschaltet sind.
Obwohl für heizbare Verbundglasscheiben der genannten Gattung äußerst feine Widerstandsdrähte aus Wolfram mit einem Durchmesser von 8 bis 25 Mikron und entsprechend hohem elektrischen Widerstand verwendet werden, und außerdem die Widerstandsdrähte in Wellenform verlegt werden, ist die erforderliche Länge für den Widerstandsdraht oft wesentlich größer, als sie dem Abstand zwischen den längs zweier gegenüberliegenden Scheibenkanten verlaufenden Stromzuführungsschienen entspricht. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die Scheibenabmessungen verhältnismäßig gering sind, und /oder wenn die Heizscheibe für verhältnismäßig hohe Betriebsspannungen ausgelegt ist. Das letztere 1st meistens der
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Fall bei stationär angeordneten Heizscheiben, etwa bei Leuchttürmen, Schaufenstern, oder bei großen Fahrzeugen wie Schiffen, Flugzeugen, Lokomotiven. In allen diesen Fällen ist es üblich, entlang zweier gegenüberliegender Kanten der Heizscheibe durchgehende Stromzuführungsschienen anzuordnen, und zwischen den beiden Stromzuführungsschienen nebeneinander die Jeweils erforderliche Drahtlänge durch Hin- und Herführen des Drahtes in 'Form von jeweils aus mehreren der Scheibenabmessung entsprechenden Drahtlängen bestehenden Drahtschleifen anzuordnen. Eine derartig •ausgebildete Heizscheibe ist beispielsweise in der OS 1 5^0 9^0 beschrieben. Der Widerstandsdraht wird dabei mit Hilfe einer ,Spezialmaschine in Wellenform über die thermoplastische Folie geführt und jeweils vor Erreichen der Stromzuführungsschienen in die ursprüngliche Richtung umgelenkt. Nur an einigen Stellen wird er bis zu den Stromzuführungsschienen geführt und mit diesen verbunden. Auf diese Weise werden eine Reihe von Drahtschleifen über die ganze Scheibe verteilt nebeneinander angeordnet, während innerhalb einer Drahtschleife die einzelnen Drahtlängen gewissermaßen in Serie geschaltet sind. Eine Schaltung dieser Art ist beispielsweise auch in der DP 907 971 beschrieben.
Heizscheiben mit diesem bekannten Aufbau haben den Nachteil, daß bei fehlerhaftem Kontakt zwischen Widerstandsdraht und Stromzuführungsschiene odar bei einer Unterbrechung eines Widerstandsdrahtes jeweils eine ganze Widerstandsschleife ausfällt. Damit wird aber die ganze Heizscheibe unverkäuflich und muß verworfen werden. Denn der durch den Ausfall einer Widerstandsschleife nicht mehr beheizte Streifen ist zu breit, um von den angrenzenden Widerstandsschleifen mitbeheizt zu werden.
Der bekannte Heizscheibenaufbau hat einen weiteren wesentlichen Nachteil, der insbesondere dann stört, wenn, beispielsweise wegen der Form der Heizscheiben, die Stromzuführungsschienen nicht
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parallel zueinander verlaufen. Bei trapezförmigen Scheiben zum Beispiel sind die Stromzuführungsschienen in der Regel entlang den Schenkeln des Trapezes angeordnet, und die Widerstandsdrähte verlaufen parallel zu den einander parallelen Seiten. Infolgedessen ändert sich der Abstand zwischen den Stromzuführungsschie nen ständig, so daß dementsprechend die Länge des Widerstandsdrahtes der einzelnen Drahtschleifen unterschiedlich ist. Daraus wiederum resultiert eine unterschiedliche Heizleistung in den von den einzelnen Drahtschleifen bedeckten Flächen. Da die Draht länge einer Schleife nicht stufenlos verändert werden kann, sondern jeweils nur um zwei Einzeldrahtabschnitte, läßt sich der Mangel der unterschiedlichen Flächenheizleistung auf diese Weise nur in ganz groben Grenzen beseitigen. Andere Maßnahmen zur Abstimmung der Heizleistung in den einzelnen Heizfeldern, wie etwa eine Änderung der Wellenlänge bei der Drahtverlegung oder eine Veränderung des gegenseitigen Abstandes der Widerstandsdrähte innerhalb einer Drahtschleife, stören das optische Bild, und sind andererseits nur mit Schwierigkeiten durchzuführen.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Heizscheibensystem zu schaffen, das frei von diesen Nachteilen ist. Insbesondere soll es auch dann noch funktionstüchtig sein, wenn einzelne Kontakte zwischen den Kontaktschienen und den Widerstandsdrähten fehlerhaft, oder wenn einzelne Widerstandsdrähte unterbrochen sind. Außerdem soll es in der Lage sein, unabhängig von der Form der Scheibe und dem gegenseitigen Abstand der Stromzuführungsschienen an jeder Stelle der beheizten Fläche die gleiche Heizleistung zu erbringen und damit eine einheitliche Temperatur auf der gesamten Scheibenfläche zu gewährleisten.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß eine gleichbleibende Anzahl von nebeneinander angeordneten Einzel-
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drähten parallel geschaltet und durch sie miteinander verbindende Kontaktschienen zu Drahtgruppen zusammengefaßt sind, und daß alle Drahtgruppen in Serie geschaltet sind.
Da alle Drahtgruppen hintereinander geschaltet sind, wird jede Drahtgruppe nun von demselben Strom durchflossen. Da außerdem innerhalb der einzelnen Drahtgruppen stets dieselbe Anzahl von Widerstandsdrähten vorhanden ist, ist unter der Voraussetzung, daß der gegenseitige Abstand der einzelnen Widerstandsdrähte in etwa konstant bleibt, wie es normalerweise der Fall ist, nunmehr auch der elektrische Widerstand der je Flächeneinheit vorhandenen Widerstandsdrähte der gleiche. Strom und elektrischer Widerstand bleiben somit auf der gesamten Heizfläche konstant. Daraus ergibt sich unmittelbar, daß die Heizleistung ebenfalls auf der gesamten Heizfläche konstant bleibt. Dabei spielt es keine Rolle wie lang die einzelnen Drahtgruppen jeweils sind, bzw. welche Form die von den einzelnen Drahtgruppen beheizten Felder haben. Die Einzeldrähte innerhalb einer Gruppe und die Drahtgruppen selbst können bei diesem System sogar extrem unterschiedliche Längen aufweisen, ohne daß das einen Einfluß auf die Flächenheizleistung hat. Denn über die gesamte Serienschaltung betrachtet ergibt sich, daß zwischen den Stromanschlußschienen alle Einzeldrähte gleich lang sind.
Falls nun innerhalb einer Drahtgruppe ein Widerstandsdraht weger mangelndem Kontakt mit der Kontaktschiene oder wegen einer Unterbrechung ausfällt, fällt nur der von einem einzelnen Draht beheizte Streifen, das heißt also ein sehr schmaler Streifen, aus. Dieser Streifen ist stets so schmal, daß er ohne Schwierigkeiten von den benachbarten Widerstandsdrähten mit beheizt wird. Da der elektrische Widerstand bei der Heizleistung entsprechend der Gleichung N=R-J nur einfach, der Strom jedoch im Quadrat in die Rechnung eingeht, bedeutet der Ausfall eines
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Widerstandsdrahtes innerhalb einer Drahtgruppe außerdem nur eine verhältnismäßig geringfügige Änderung der Flächenheizleistung.
Die für die Verbindung der einzelnen Drahtgruppen notwendigen Kontaktschienen können parallel zueinander in abgestufter Form angeordnet sein. In besonders vorteilhafter Weise sind jeweils zwei nebeneinanderliegende Drahtgruppen auf einer Seite durch Kontaktschienen verbunden, und die Kontaktschienen entlang einer Kante jeweils in einer Richtung hintereinander angeordnet, wobei die Kontaktschienen auf der einen Seite in Bezug auf die Kontaktschienen auf der anderen Seite, jeweils um ihre halbe Länge versetzt sind.
Die Erfindung wird an Hand der in den Abbildungen dargestellten bevorzugten AusfUhrungsformen näher beschrieben. Von den Abbildungen zeigen
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen heizbaren Verbundglasscheibe in schematischer Darstellung,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 2 eine heizbare Verbundglasscheibe im Querschnitt entsprechend der Linie III-III in Figur 2, und
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer heizbaren Verbundglasscheibe in schematischer Darstellung.
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Bei der in Figur 1 dargestellten Heizscheibe sind innerhalb der Verbundglasscheibe 20 parallel zu den Längskanten der Scheibe acht Drahtgruppen 1, 3$, 5, 7, 9, 11, 15, 15 in Serie hintereinandergeschaltet.Jede Drahtgruppe besteht aus einer gleichbleibenden Anzahl von Einzeldrähten. Der Abstand der Einzeldrähte untereinander bleibt auf der ganzen Scheibenfläche ebenfalls gleich. Die Einzeldrähte sind in Wdlenform verlegt, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Bei einem Wolfram-Draht von 20 Mikron Durchmesser beträgt bei einer Heizleistung von 12 Watt/dm der gegenseitige Abstand der Einzeldrähte 1,25 mm, die Wellenlänge 2 mm und die Amplitude 1 mm. Zum Zwecke der Serienschaltung sind entlang der beiden gegenüberliegenden kurzen Kanten der Scheibe die Kontaktschienen 2, 6,10 und 14 auf der einen Seite und 17# 4, 8, 12 und 16 auf der anderen Seite parallel zueinander jeweils so angeordnet, daß sie nach außen zu länger werden, und die jeweils daneben angeordnete innere Leitschiene überragen. Der Strom fließt auf diese Weise durch die Drahtgruppen und Kontaktschienen in fortlaufender Reihenfolge der Bezugszeichen, wobei die Stromanschlüsse an den Kontaktschienen 16 und 17 angebracht sind.
Figur 2 zeigt den Aufbau einer gattungsgemäßen Heizscheibe im Querschnitt entlang der Linie III-III der Figur 2. Eine solche Heizscheibe setzt sich aus den beiden Glasscheiben 20 a, 20 b und der thermoplastischen Zwischenschicht 20 c aus Polyvinylbutyral zusammen. Die Widerstandsdrähte 1 und die Kontaktschiene sind, wie alle Widerstandsdrähte und Kontaktschienen, in der thermoplastischen Zwischenschicht 20 c eingebettet.
In Figur 4 ist eine trapezförmige Heizscheibe 30 dargestellt, auf die sich die Erfindung, wie weiter oben erwähnt, mit besonderem Vorteil anwenden läßt. Sechs Drahtgruppen 3I bis 36 sind parallel zu den parallelen Kanten des Trapezes nebeneinander ange-
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ordnet und in Serie hintereinahdergeschaltet. Die Stromführung ist mäanderförmig, und zum Umleiten des Stromes von einer Drahtgruppe in die folgende dienen die Kontaktschienen 38 bis 42. Da die Anordnung mäanderförmig ist, brauchen alle Kontaktschienen 58 bis 42 nur so lang zu sein, daß sie zwei nebeneinander liegend Drahtgruppen verbinden. Infolgedessen sind die einzelnen Kontaktschienen entlang jeder Kante in einer Richtung hintereinander angeordnet. Der Stromanschluß erfolgt an den Kontaktschienen JJ und 4^. Die Kontaktschiene 4j3 ist mit der Kontaktschiene 44 ver-,bunden, die parallel zur Glaskante angeordnet ist und bis auf die Höhe der Kontaktsohiene Jl führt. Am Ende der Kontaktschienen JJ und 44 sind die Anschlußdrähte 45, 46 angebracht, die aus der Verbundscheibe herausführen. Die Kontaktschiene 44 ist zweckmäßigerweise auf der den Kontaktschienen JJ, J$, 41 und 4 3 gegenüberliegenden Seite der Polyvinylbutyral-Zwischenschicht angeordnet, wodurch die elektrische Isolierung gegen diese Kontaktschienen verbessert wird.
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Claims (1)

  1. 2H8243
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    - 8 Patentansprüche
    Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten dünnen Widerstandsdrähten, die in Wellenform parallel zueinander quer über die Scheibe verlaufen, und bei der zur Erzielung der erforderlichen Länge der Widerstandsdrähte eine Mehrzahl von der Scheibenabmessung entsprechenden Drahtlängen in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleichbleibende Anzahl von nebeneinander angeordneten Einzeldrähten parallel geschaltet, und durch sie miteinander verbindende Kontaktschienen zu Drahtgruppen zusammengefaßt sind, und daß alle Drahtgruppen in Serie geschaltet sind.
    Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch geknnzeichnet, daß jeweils zwei nebeneinanderliegende Drahtgruppen auf einer-Seite durch Kontaktschienen verbunden, und die Kontaktschienen entlang der beiden Kanten in einer Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Kontaktschienen auf der einen Seite in Bezug auf die Kontaktschienen auf der anderen Seite jeweils um ihre halbe Länge versetzt sind.
    30981 A/0451
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