DE2221055A1 - HEATABLE GLAZING ELEMENT - Google Patents
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Description
DR. MÜLLER-BORE DIPL.-PHYS. DR. MANlTZ DIPl.-GHEM. DR. DEUFEL DlPL-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOWDR. MÜLLER-BORE DIPL.-PHYS. DR. MANlTZ DIPl.-GHEM. DR. DEUFEL DlPL-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
2221055 28. April 197? 2221055 April 28, 197
Hak/th - G 2221Hak / th - G 2221
GLAVERBEL
Chaussee de la Bulpe, "166, Brüssel,
BelgienGLAVERBLE
Chaussee de la Bulpe, "166, Brussels, Belgium
Heizbares VerglasungselenientHeatable glazing element
Die Erfindung betrifft ein heizbares Verglasungselement mit einer stromführenden, als Eeizwiderstand ausgebildeten Einrichtung, die mit einer Schaltung zur Steuerung des Heizstromes verbunden ist, welche einen mit dem Heizstrom belastbaren Erdanschluß aufweist.The invention relates to a heatable glazing element with a current-carrying, designed as a heating resistor Device which is connected to a circuit for controlling the heating current, which one with the heating current has a loadable earth connection.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein heizbares Verglasungselenient der eingangs genannten Art zu schaffen, das in besonders einfacher Weise eingebaut und elektrisch problemlos angeschlossen werden kann, ohne daß eine Gefahr iür.eine Beschädigung der Steuerschaltung sowohl während der Lagerung und des Transportes des Verglasungselementes als auch während des Einbaues und der Inbetriebnahme besteht.The invention is based on the object of creating a heatable glazing element of the type mentioned at the beginning, which can be installed in a particularly simple manner and connected electrically without any problems, without any danger iür.a damage to the control circuit both during storage and transport of the glazing element as well as during installation and commissioning.
Gegenstand der Erfindung ist ein heizbares Verglasungselement mit einer als Heizwiderstand ausgebildeten Einrichtung mitThe subject of the invention is a heatable glazing element with a device designed as a heating resistor
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eineone
Anschlüssen für»Schaltung zur Steuerung des Heizstromes,Connections for »circuit for controlling the heating current,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß die die Steuerschaltung bildenden elektrischen Bauelemente im Verglasungselement angeoronet sind, aus dem der Strornversorgungsanschluß herausgeführt ist.which is characterized in that the control circuit forming electrical components in the glazing element are angeoronet from which the power supply connection is led out.
'wesentliche Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß das Verglasungselement und die Steuerschaltung eine räumliche Einheit bilden, daß dadurch die Steuerschaltung keinen über den Bauraum des Verglasungselementes hinausgehenden Bauraum benötigt und daß die Steuerschaltung leicht anzuschließen ist, eine sichere Funktionsweise gewährleistet, ein ästhetisches Aussehen des Verglasungselementes ermöglicht und nur den Anscnluß einer Leitung für ihre Versorgung benötigt.'Essential advantages of the invention are to be seen in the fact that the glazing element and the control circuit have a spatial Form a unit so that the control circuit does not have any installation space beyond the installation space of the glazing element required and that the control circuit is easy to connect, ensures safe operation, an aesthetic one Appearance of the glazing element enables and only requires the connection of a line for its supply.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heizwiderstandseinrichtung über dieAccording to an advantageous development of the invention it is provided that the heating resistor device via the
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Steuerschaltung/mit einem Wechselstromnetz verbindbar ist.Control circuit / can be connected to an alternating current network.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß auch jeder ungelernte Arbeiter durch einfaches Anschließen der Stromzuführungsleitung an das ortsübliche Stromnetz das heizbare Verglasungselement ohne Zwischenschaltung eines Gleichrichters oder anderen Zwischengliedes in Betrieb nehmen kann.This has the advantage that even unskilled workers can simply connect the power supply line the heatable glazing element without the interposition of a rectifier or to the local electricity network other intermediate link can be put into operation.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die elektrischen Bauelemente der Steuerschaltung in einem integrierten Baustein zusammengefaßt sind.According to a further preferred development of the invention it is provided that the electrical components of the control circuit are combined in an integrated module.
Ein wesentlicher Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht darin, daß die Steuerschaltung bei der Herstellung des Verglasungselementes einfach und schnell eingesetzt werden kann und wenig Platz benötigt.A major advantage of this embodiment of the invention is that the control circuit is used during manufacture the glazing element can be used quickly and easily and requires little space.
Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß der integrierte Baustein als gedruckte Schaltung mit Halbleiterbauelementen ausgeführt ist.Furthermore, it is preferably provided that the integrated module is a printed circuit with semiconductor components is executed.
Hierdurch wird vorteilhafterweise eine einfache serienmäßige Herstellung der Steuerschaltung ermöglicht, wobei diese im Betrieb innerhalb des Verglasungselementes nur in sehr geringem Maße Wärme abgibt.This advantageously enables a simple series production of the control circuit, this being in the Operation within the glazing element only in very high gives off a small amount of heat.
Gemäß einer anderen vorzugsweisen Weiterbildung ist vorgesehen, daß die elektrischen Bauelemente in dem integrierten Baustein im wesentlichen als integrierte Schaltung oder Schaltungen vorgesehen sind.According to another preferred development it is provided that the electrical components in the integrated module are essentially provided as an integrated circuit or circuits.
Durch diese Ausbildung wird der Vorteil erreicht, daß der integrierte Baustein selber in seinen Abmessungen sehr klein gehalten werden kann.This design has the advantage that the integrated module itself is very small in terms of its dimensions can be held.
Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der integrierte Baustein in wärmeleitender Berührung auf eine Metallplatte montiert ist.Furthermore, it is advantageously provided that the integrated Block is mounted on a metal plate in thermally conductive contact.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß selbst die geringe Wärme, die im Betrieb in der Steuerschaltung erzeugt wird, sicher abgeführt wird.This measure has the advantage that even the small amount of heat generated in the control circuit during operation is generated, is safely discharged.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der integrierte Baustein mit einer Umhüllung aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen.According to a further preferred embodiment of the invention, the integrated module with a casing is made of electrical insulating material provided.
iiurch diese Ausbildung werden die Vorteile erreicht, daß der integrierte Baustein bei der Herstellung des VerglasungselementesThis training has the advantages that the integrated building block in the manufacture of the glazing element
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von angelernten Arbeitern ohne Gefahr für die Erzeugung eines Kurzschlusses eingesetzt werden kann und daß gleichzeitig der Baustein durch die Umhüllung ein einheitliches Aussehen erhält und stoßgeschützt sowie bei seiner Lagerung staubgeschützt ist.can be used by semi-skilled workers without risk for generating a short circuit and that at the same time The sheath gives the building block a uniform appearance and is shock-proof as well as during storage is protected from dust.
Das elektrisch isolierende Material ist bevorzugt Acrylharz. The electrically insulating material is preferably acrylic resin.
Durch die Verwendung von Acrylharz ist eine einfache und schnelle Herstellung einer Umhüllung, die einerseits eine genügende Festigkeit und andererseits ein gefälliges Aussehen aufweist, möglich.The use of acrylic resin makes it easy and quick to produce an envelope which, on the one hand, is a has sufficient strength and, on the other hand, a pleasing appearance.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist der integrierte Baustein etwa 0,8 cm breit, 1,5 cm tief und 12 cm lang.In a preferred development, the integrated module is approximately 0.8 cm wide, 1.5 cm deep and 12 cm long.
Durch diese Ausbildung wird der Vorteil erreicht, daß der Baustein bei geringem Platzbedarf irgendwo an dem Rand des Verglasungselementes untergebracht werden kann.This training has the advantage that the block is somewhere on the edge of the with little space Glazing element can be accommodated.
Vorzugsweise ist der Baustein in einen das Verglasungselement umgebenden Rahmen eingesetzt.The module is preferably inserted into a frame surrounding the glazing element.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß der Baustein an einer sicheren und doch unsichtbaren Stelle untergebracht ist und somit das Aussehen des Verglasungselementes nicht beeinträchtigt.This has the advantage that the module is housed in a safe, yet invisible place and thus does not affect the appearance of the glazing element.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist bei einem Verglasungselement mit wenigstens zwei Scheiben, die durch ein Zwischenstück mit ihren OberllächenAccording to a further advantageous embodiment of the invention, a glazing element with at least two Slices, which by an intermediate piece with their surface
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einander gegenüberliegend und auf Abstand voneinander gehalten werden, vorgesehen, daß der integrierte Baustein in eine von dem Zwischenstück und gegenüberliegenden Kanten der Scheiben gebildete Außennut eingesetzt ist.opposite each other and at a distance from each other are held, provided that the integrated module in one of the intermediate piece and opposite edges the outer groove formed by the disks is inserted.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß einerseits der Baustein durch das Zwischenstück unsichtbar gehalten wird und andererseits keine Erweiterung des Rahmens zur Aufnahme des Bausteins erforderlich ist. Dabei kann vorteilhafterweise einer der vier den Umfang bildenden Außennuten tiefer als die anderen ausgebildet sein, so daß mehr Bauraumtiefe für die Anordnung des Bausteins gegeben ist. Die dadurch entstehende Unsymmetrie wird durch den Rahmen, in den das Verglasungselement eingesetzt wird, vorteilhafterweise verdeckt.This measure has the advantage that, on the one hand, the module is kept invisible by the intermediate piece and on the other hand no expansion of the frame is required to accommodate the module. Here can advantageously one of the four outer grooves forming the circumference be formed deeper than the others, so that there is more installation space for the arrangement of the module. The resulting asymmetry is caused by the Frame in which the glazing element is used, advantageously covered.
Bevorzugt umgibt ein Rahmen aus einem Metall das Verglasungselement. A frame made of a metal preferably surrounds the glazing element.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß einerseits der eingesetzte Baustein beim Einsetzen des Verglasungselementes gegen eine Beschädigung geschützt ist und andererseits eine gute Wärmeableitung von dem Baustein gewährleistet ist=This has the advantage that, on the one hand, the building block used when the glazing element is inserted is protected against damage and, on the other hand, good heat dissipation from the module is guaranteed =
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Erdanschluß der Steuerschaltung mit dem Metallrahmen verbunden, der seinerseits mit Erde verbindbar ist«.According to a further advantageous embodiment, the Earth connection of the control circuit connected to the metal frame, which in turn can be connected to earth «.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß bei dem Einsetzen des Verglasungselementes und einem Anschließen der elektrischen Leitungen ebenfalls der Metallrahmen sicher geerdet ist, ohne daß ein eigenes Erdungskabel verbunden werden muß«,This measure has the advantage that when the glazing element is inserted and connected of the electrical lines, the metal frame is also safely grounded without a separate grounding cable being connected must become",
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsfοrm ist der integrierte Baustein zur Außenseite des Verglasungselementes durch, eine !Metallplatte geschützt.According to a further preferred embodiment, the integrated module to the outside of the glazing element protected by a metal plate.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß der Baustein insbesondere bei einem Einsetzen in einen Holzrahmen und einem Festnageln gegen eine Beschädigung durch, einen Nagel oder andere harte Gegenstände geschützt ist.This measure has the advantage that the building block, especially when it is inserted into a wooden frame and nailing is protected against damage by a nail or other hard object.
Weiterhin ist vorztigsweise ein veränderlicher Widerstand zur Einstellung der Regeltemperatur mit der Steuerschaltung verbunden.Furthermore, there is preferably a variable resistance connected to the control circuit for setting the control temperature.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die von der Steuerschaltung aufrecht zuerhaltende Temperatur jedem Verwendungszweck angepaßt werden kann.This has the advantage that the control circuit temperature to be maintained can be adapted to any purpose.
Dabei ist vorteilhafterweise der Widerstand von außerhalb des Verglasungselementes einstellbar.The resistance is advantageously from outside of the glazing element adjustable.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Temperatur für das Verglasungselement jederzeit den gewünschten Bedingungen angepaßt werden kann.This has the advantage that the temperature for the glazing element always meets the desired conditions can be customized.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Temperaturfühler mit der Steuerschaltung verbunden.According to a preferred development of the invention, at least one temperature sensor is connected to the control circuit tied together.
Durch diese Maßnahme wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß ohne Korrekturmaßnahmen eine sehr genaue Regelung einer einmal voreingestellten Temperatur möglich ist.This measure has the essential advantage that, without corrective measures, a very precise regulation of a a preset temperature is possible.
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Dabei ist bevorzugt der Temperaturfühler ein warmeem.pfindlicJb.er Widerstand.The temperature sensor is preferably a warm, sensitive one Resistance.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß der Temperaturfühler seinerseits ebenfalls sehr wenig Platz beansprucht und im wesentlichen unsichtbar gehalten werden kann.This measure has the advantage that the temperature sensor itself also has very little space claimed and can be kept essentially invisible.
Vorteilhafterweise ist der Temperaturfühler ein Thermistor.The temperature sensor is advantageously a thermistor.
Dadurch ist es möglich, einen Temperaturfühler mit geringen Abmessungen einzusetzen.This makes it possible to use a temperature sensor with small dimensions.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der wärmeempfindliche Widerstand einen negativen Temperaturkoeffizienten auf.According to an advantageous development, the heat-sensitive Resistance has a negative temperature coefficient.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß mit zunehmender Temperatur der die Segeltemperatur festlegende Widerstand einen größeren Steuerstrom in der Steuerschaltung flögen Ie ü.This has the advantage that, with increasing temperature, the resistance which determines the sailing temperature a larger control current in the control circuit would fly Ie ü.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der wärmeempfindliche Widerstand in das Verglasungselement eingebaut.According to a further advantageous embodiment, the heat sensitive resistance in the glazing element built-in.
Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß bei einem Einbau des Verglasungselementes auch eine getrennte Anbringung für den wärmeempfindlichen Widerstand entfällt.This has the advantage that when the glazing element is installed, a separate attachment for there is no heat-sensitive resistor.
Vorzugsweise ist dabei der wärmeempfindliche Widerstand als eine dünne elektrisch leitende Beschichtung auf einer Oberfläche des Verglasungselementes aufgebracht.The heat-sensitive resistor is preferably in the form of a thin electrically conductive coating on a surface of the glazing element applied.
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Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der wärmeempfindliche Widerstand praktisch unsichtbar an der für die Temperaturüberwachung günstigsten Stelle angeordnet werden kann.This has the advantage that the heat-sensitive resistor is practically invisible on the temperature monitor can be arranged in the most favorable position.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der wärmeempfindliche Widerstand in eine zwei Scheiben des Verglasungselementes miteinander verbindende Schicht eingesetzt und steht zumindest mit einEr der beiden Scheiben in wärmeleitender Berührung.According to a further advantageous embodiment, the heat sensitive resistor in a two slices of the Glazing element connecting layer is used and is at least one of the two panes in thermally conductive contact.
Dadurch wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß der Temperaturfühler stoß- und korrosionssicher untergebracht ist.This has the essential advantage that the Temperature sensor is housed in a shock-proof and corrosion-proof manner.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform steht mit jeder eine Heizwiderstandseinrichtung aufweisenden Oberfläche zumindest ein Temperaturfühler in wärmeleitender Berührung.According to a further advantageous embodiment is with each surface having a heating resistance device, at least one temperature sensor in thermally conductive Contact.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß unmittelbar die Temperatur der Oberfläche gemessen wird, auf der die Wärme erzeugt wird.This measure has the advantage that the temperature of the surface is measured directly which generates the heat.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die als Heizwiderstand ausgebildete Einrichtung eine elektrisch leitende Schicht, die auf zumindest einen Teil wenigstens einer Oberfläche des Verglasungselementes aufgebracht ist.According to a further preferred embodiment, the device designed as a heating resistor is an electrical device conductive layer which is applied to at least a part of at least one surface of the glazing element.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß ein größerer Oberflächenbereich des Verglasungselementes mit einer solchen Heizwiderstandseinrichtung versehen werdenThis measure has the advantage that a larger surface area of the glazing element with such a heating resistor device are provided
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kann, ohne daß dadurch das ästhetische Aussehen des Verglasungselementes und die Durchsicht durch dieses beeinträchtigt wird.can without thereby affecting the aesthetic appearance of the glazing element and the view through this is affected.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die als Heizwiderstand ausgebildete Einrichtung elektrisch leitende Drähte auf, die in zumindest einen Teil wenigstens einer Überfläche des Verglasungselementes vorgesehen sind.According to another preferred embodiment, the device designed as a heating resistor has electrical conductive wires which are provided in at least a part of at least one surface of the glazing element.
Diese Ausbildung bringt Vorteile mit sich, wenn eine Beschichtung von Oberflächenbereichen des Verglasungselementes nicht möglich oder unerwünscht ist oder wenn eine schnelle Erwärmung lokaler Bereiche des Verglasungselementes erwünscht ist.This design has advantages when coating surface areas of the glazing element is not possible or undesirable or if rapid heating of local areas of the glazing element is desirable.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist bei einem Verglasungselement mit einer Scheibe oder mehreren mit ihren Oberflächen einander gegenüberliegend und mit Abstand voneinander angeordneten Scheiben zumindest die eine Außenseite des VerglasungsäLementes bildende Oberfläche wenigstens teilweise mit der elektrisch leitenden Heizschicht und/oder den Heizdrähten versehen.According to a further preferred embodiment is at a glazing element with one pane or more with their surfaces opposite one another and with Panes arranged at a distance from one another have at least the surface forming an outer side of the glazing element at least partially provided with the electrically conductive heating layer and / or the heating wires.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß ein Beschlagen oder Zufrieren der die Widerstandsheizeinrichtung aufweisenden Oberfläche auf der Seite des Verglasungselementes, auf der hierfür eine Gefahr besteht, verhindert ist.This measure has the advantage that fogging or freezing of the resistance heating device having surface on the side of the glazing element on which there is a risk of this is prevented.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die elektrisch leitende Schicht bzw. die Drähte mit einer Stromstärke belastbar ist bzw. sind, durch die,eine Erwärmung von an den Verglasungselement vorbei strömender Kaltluft auf die mit-Sere RaumtemperaturIt is preferably provided that the electrically conductive layer or the wires can be loaded with a current strength or are, by means of which, a heating of the glazing element passing cold air to the mit-Sere room temperature
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und/oder eine ausreichende Wärme ab strahlung von dem Verglasungselement gewährleistet ist.and / or sufficient heat from the radiation Glazing element is guaranteed.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß sich Personen im unmittelbaren Bereich eines solchen Verglasungselementes längere Zeit aufhalten können, ohne dort unangenehm kühlen Temperaturen ausgesetzt zu sein.This has the advantage that people are in the immediate vicinity Area of such a glazing element is longer Being able to stop time without being exposed to uncomfortably cool temperatures.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die elektrisch leitende Schicht bzw. die Drähte mit einer Stromstärke belastbar ist bzw. sind, die ausreicht, zur Heizung des von dem Verglasungselement begrenzten Raumes bzw. der Häume beizutragen.According to another preferred embodiment it is provided that the electrically conductive layer or the wires with a Amperage is or are loadable, which is sufficient to heat the space or area bounded by the glazing element Dreams to contribute.
Durch diese Maßnahme wird der weitere Vorteil erreicht, daß die eigentliche Heizung eines solchen Raumes oder solcher Räume in ihrer Kapazität verringert werden kann oder sogar gegebenenfalls vollständig entfallen kann, ohne daß ein wesentlich erhöhter Aufwand bei der Herstellung des Verglasungselementes erforderlich ist.This measure has the further advantage that the actual heating of such a room or such rooms can or even be reduced in their capacity can optionally be omitted completely without a significantly increased effort in the production of the Glazing element is required.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist als steuerbares Stromtor der Steuerschaltung ein Triac vorgesehen. According to a further advantageous development, a triac is provided as the controllable current gate of the control circuit.
Durch eine derartige Maßnahme wird ein für eine Miniaturisierung günstiger Aufbau der Schaltung ermöglicht.Such a measure enables a circuit construction that is favorable for miniaturization.
Dabei wird vorzugsweise das Triac mittels eines Kreises mit Durchbruchscharakteristik gelöscht.The triac is preferably extinguished by means of a circle with a breakdown characteristic.
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Durch diese Maßnahme wird vorteilhafterweise eine noch stärkere Vereinfachung der Schaltung möglich.This measure advantageously enables an even greater simplification of the circuit.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Kreis mit Durchbruchscharakteristik zwei Transistoren auf und wird durch den Spannungsabfall über den veränderlichen Widerstand die Vorspannung für die Basis eines der beiden Transistoren gebildet.According to an advantageous development of the invention, the circuit with breakdown characteristic has two transistors and is due to the voltage drop across the variable Resistance formed the bias voltage for the base of one of the two transistors.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Steuerung des Triacs auf einfache Weise durch Verstellen des veränderlichen Widerstandes beeinflußbar ist.This has the advantage that the triac can be controlled in a simple manner by adjusting the variable Resistance can be influenced.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Verglasungselement eine Windschutzscheibe für ein Fahrzeug.According to an advantageous embodiment, the glazing element is a windshield for a vehicle.
Dabei ergibt sich der Vorteil, daß eine solche Windschutzscheibe auch nachträglich in jedes Fahrzeug eingebaut werden kann, ohne daß eine eigene Steuerschaltung angeschlossen und untergebracht werden muß.This has the advantage that such a windshield can also be retrofitted in any vehicle can without a separate control circuit having to be connected and accommodated.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verglasungselement ein vorgefertigtes Trennwandelement«According to another preferred embodiment of the invention is the glazing element a prefabricated partition wall element "
Dabei ergibt sich der Vorteil, daß insbesondere bei einer Anordnung eines solchen Elementes zwischen zwei Räumen ein eigener Unterbringungsort für die Steuerschaltung nicht erforderlich ist und diese dennoch unsichtbar untergebracht ist.This has the advantage that, particularly when such an element is arranged between two rooms, a own accommodation for the control circuit is not required and this is still housed invisible is.
Bevorzugt ist das Trennwandelement gleichzeitig zur Heizung eines Raumes anwendbar.The partition element can preferably be used at the same time for heating a room.
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Durch diese Ausbildung ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß auch eine Abtrennung eines nicht mit einer Heizung versehenen Kaumteiles möglich ist, ohne daß eine nachträgliche Installierung einer solchen Heizung erforderlich ist.The main advantage of this training is that it is also possible to separate a scarce part that is not provided with a heater, without a subsequent one Installation of such a heater is required.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist bei einem Verglasungselement mit wenigstens zwei mit ihren Oberflächen einander gegenüberliegend und mit Abstand voneinander angeordneten Scheiben erfindungsgemäß zwischen den zwei Scheiben eine mehrere Zentimeter dicke Schicht aus Wärmeisoliermaterial vorgesehen.According to a further advantageous embodiment is in a glazing element with at least two with their Surfaces opposite and spaced apart disks according to the invention between the a layer of thermal insulation material several centimeters thick is provided for two panes.
Durch diese Ausbildung wird der Vorteil erreicht, daß die Heizwirkung einer Heizwiderstandseinrichtung durch eine hinter ihr angebrachte Isolierschicht unterstützt wird.This design has the advantage that the heating effect of a heating resistor device by a behind it attached insulating layer is supported.
Vorzugsweise bestehen die Scheiben aus Glas und/oder Glas-Keramik .The panes are preferably made of glass and / or glass-ceramic .
Ein erfindungsgemäßes heizbares Verglasungselement ist somit gemäß dem Jeweiligen Erfordernissen vielseitig ausbildbar und kann dennoch auf einfache Weise durch ungelernte Kräfte eingesetzt und angeschlossen werden.A heatable glazing element according to the invention can thus be designed in a versatile manner in accordance with the respective requirements and can still be used and connected in a simple manner by unskilled workers.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example described; in this shows:
Pig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Steuerung des Heizstromes durch eine Heizwiderstandseinrichtung eines Verglasungselementes,Pig. 1 is a block diagram of a circuit for controlling the heating current through a heating resistor device a glazing element,
Fig. 2 schematisch in einer teilweisen Vorderansicht und einer teilweisen Querschnittsansicht ein aus einerFig. 2 schematically in a partial front view and a partial cross-sectional view one of a
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Scheibe lind einem Eaiunen bestehendes Verglasungselement, bei dem eine als integrierter Baustein ausgeführte Steuerschaltung in den -Rahmen zwischen diesen und die Scheibe eingesetzt ist, undPane and glazing element existing on an Eaiunen, in which a control circuit designed as an integrated module in the frame between this and the disc is inserted, and
Fig. 3 in einer Teil-Querschnittsansicht ein Verglasungselement, bei dem zwei Scheiben durch ein Zwischenstück mit ihren Oberflächen einander gegenüberliegend und auf Abstand voneinander gehalten werden und in die von dem Zwischenstück und den Kanten der Scheiben gebildete Außennut eine als integrierter Baustein ausgeführte Steuerschaltung eingesetzt ist.3 shows a glazing element in a partial cross-sectional view, in which two discs have their surfaces opposite one another through an intermediate piece and kept at a distance from each other and in the by the intermediate piece and the edges of the Discs formed outer groove designed as an integrated module control circuit is used.
Mach Fig. 1 ist eine Schaltung 15 zur Steuerung des Heizstromes durch eine Heizwiderstandseinrichtung eines Verglasungselementes an eine Wechselstromquelle 1 mit 220 V angeschlossen und umfaßt einen Heizwiderstand 2, durch den die Heizwiderstandseinrichtung eines Verglasungselementes schematisch dargestellt ist, die von einer elektrisch leitenden dünnen Schicht oder Leitungsdrähten auf einer der Oberflächen des Verglasungselementes gebildet sein kann. Weiterhin umfaßt die Schaltung 15 Dioden 35 4-, 5j 6, Widerstände 7, 6, 9, 10, 19, ein Triac 12, Transistoren 13, 14 und einen Kondensator 20.Mach Fig. 1 is a circuit 15 for controlling the heating current through a heating resistor device of a glazing element connected to an alternating current source 1 with 220 V and comprises a heating resistor 2, through which the heating resistor device of a glazing element is shown schematically, which is made of an electrically conductive thin layer or lead wires may be formed on one of the surfaces of the glazing element. Furthermore, the circuit 15 comprises diodes 3 5 4, 5 j 6, resistors 7, 6, 9, 10, 19, a triac 12, transistors 13, 14 and a capacitor 20.
Hit dem Widerstand 10 der Steuerschaltung 15 liegt ein Thermistor 11 in Reihe, der als Temperaturfühler dient.Hit the resistor 10 of the control circuit 15 is a Thermistor 11 in series, which serves as a temperature sensor.
Durch den Widerstandswert des Widerstandes 10 xfird der Temperaturregelbereich festgelegt. Wenn der Regelbereich geändert werden soll, muß der Wert dieses Widerstandes geändert werden. Deshalb ist der Widerstand 10 vorteilhafterweise ein veränderlicher Widerstand.The resistance value of the resistor 10 xfird the Temperature control range specified. If the control range is to be changed, the value of this resistance must be changed. Therefore, resistor 10 is advantageously a variable resistor.
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Der Thermistor 11 ist in einem Verglasungselement oder in der Nähe von diesem angeordnet, so daß er durch die Temperatur beeinflußt wird, die das Verglasungselement aufweist oder in dessen Umgebung herrscht. Bei der in I'ig. 1 dargestellten Schaltung weist der Thermistor 11 einen negativen Temperaturkoeffizienten auf, d. h. sein Widerstandswert nimmt ab, wenn die Temperatur ansteigt.The thermistor 11 is in a glazing element or in placed in the vicinity of this so that it is influenced by the temperature which the glazing element has or in its surroundings. In the case of the I'ig. 1 shown Circuit, the thermistor 11 has a negative temperature coefficient, i. H. its resistance value decreases as the temperature increases.
Ein Triac, wie das in der Schaltung der Fig. 1 dargestellte Triac 12 ist in der "RCA Application Note" AN-3697, 6-68, auf den Seiten 1 und 2 beschrieben. Das Triac leitet keinen Strom, solange seine Basis nicht mit Strom beaufschlagt wird. Sobald diese Strombeaufschlagung erfolgt, leitet das Triac 12 den Heizstrom durch den Heizwiderstand 2. Der Heizstrom fließt dann solange, bis er in dieser Halbperiode wieder unter einen geringen Stromstärkewert fällt, der dem Wert des Ealtestromes entspricht.A triac, such as the triac 12 shown in the circuit of FIG. 1, is described in the "RCA Application Note" AN-3697, 6-68, described on pages 1 and 2. The triac does not conduct any current until its base is energized will. As soon as this current is applied, the triac 12 conducts the heating current through the heating resistor 2. The heating current then flows until it falls again in this half-cycle below a low current value, which corresponds to the Corresponds to the value of the Ealtestromes.
Die Transistoren 1$ und 14 sind als Kreis mit Durchbruchscharakteristik geschaltet, wobei der Transistor 15 vom Typ pnp und der Transistor 14- vom Typ npn ist.The transistors 1 $ and 14 are a circuit with a breakdown characteristic switched, the transistor 15 of the type pnp and the transistor 14- is of the npn type.
Es wird jetzt die Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten Schaltung beschrieben.The operation of the circuit shown in Fig. 1 will now be described.
Ein schwacher Strom fließt permanent durch den äußeren Kreis, der von der Wechselstromquelle 1, den Widerständen 7 und 10, der Diode 6 und dem Thermistor 11 gebildet wird. Die Stärke dieses Stromes ist von den Schwankungen des Widerstandswertes des Thermistors 11 abhängig.A weak current flows permanently through the outer circle, that of the alternating current source 1, the resistors 7 and 10, the diode 6 and the thermistor 11 is formed. The strength of this current depends on the fluctuations in the resistance value of the thermistor 11 is dependent.
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Der von dem Widerstand 9 und den Transistoren 13 und gebildete Kreis ist ein Kreis mit Durclibruchscnarakteristik und bildet einen Schalter.That of the resistor 9 and the transistors 13 and The circle formed is a circle with a breakdown characteristic and forms a switch.
Wenn die Temperatur des mit der Steuerschaltung 15 verbundenen Verglasungselementes absinkt, nimmt der Wert des Thermistors 11 zu, während der Strom in dem von dem Widerstand 10 und dem Thermistor 11 gebildeten Zweig in seiner Stärke abnimmt; dadurch wird der Spannungsabfall an dem Widerstand 10 kleiner und der von den Transistoren 13 und 14 gebildete Kreis mit Durchbruchscharakteristik in den nicht leitenden Zustand versetzt. Der Kreis mit Durchbruchscharakteristik bildet jetzt einen offenen Schalter, so daß der Strom bevorzugt durch den von der Wechselstromquelle 1, den Widerständen 7» 8j <ier Diode 5» cLem Triac 12 und dem Heizwiderstand 2 gebildeten Kreis fließt und das Triac 12 aufgetastet wird, so daß der Heizstrom unabhängig davon, ob er gerade eine negative oder positive Halbperiode aufweist, durch das Triac 12 und den Heizwiderstand 2 fließen kann.When the temperature of the connected to the control circuit 15 Glazing element decreases, the value of the thermistor 11 increases, while the current in that of the resistor 10 and the Thermistor 11 formed branch decreases in strength; as a result, the voltage drop across the resistor 10 becomes smaller and the circle formed by transistors 13 and 14 with Breakdown characteristic set in the non-conductive state. The circle with the breakthrough characteristic forms now an open switch, so that the current preferably flows through the resistor from the alternating current source 1, the resistors 7 »8j <ier Diode 5 »cLem Triac 12 and the heating resistor 2 formed Circle flows and the triac 12 is keyed so that the Heating current regardless of whether it just has a negative or positive half cycle, through the triac 12 and the Heating resistor 2 can flow.
Wenn dagegen die Temperatur des Verglasungselementes ansteigt, fällt der Widerstandswert des Thermistors 11 und es wird insbesondere die Basis des Transistors 13 polarisiert, der leitend wird und einen Strom durch sich und den Widerstand 9 fließen läßt; dabei entsteht ein Spannungsabfall am Widerstand 9» der sich mit zunehmender Stromstärke vergrößert, und die-Basis des Transistors 14 wird dadurch ebenfalls polarisiert und leitend gemacht. Dieser Vorgang läuft mit einer geringen Zeitkonstanten ab und die Transistoren 13 und 14 bilden jetzt einen geschlossenen Schalter, der einen Nebenschlußzweig um das Triac schließt, welches selber nichtleitend wird.On the other hand, when the temperature of the glazing element rises, the resistance value of the thermistor 11 falls and it becomes in particular polarized the base of the transistor 13, which becomes conductive and a current through itself and the resistor 9 lets flow; this creates a voltage drop at resistor 9 »which increases with increasing current strength, and the base of transistor 14 is thereby also polarized and made conductive. This process takes place with a small time constant and the transistors 13 and 14 now form a closed switch that closes a shunt branch around the triac, which itself becomes non-conductive.
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Wenn der aus den Transistoren 13 und 14 und dem Widerstand 9 bestehende Kreis mit Durchbruchscharateristik nichtleitend ist und somit einen offenen Schalter bildet, leitet das Triac 12 nur Strom, wenn seine Basis wenigstens geringfügig polarisiert ist. Eine solche Polarisation geringfügig über den Nullpunkt hinaus, erfolgt über den von den Widerständen 7 und 8 und der Diode 3 gebildeten Kreis. Sobald das Triac genügend polarisiert ist, leitet es für eine Halbperiode den Heizstrom, der ebenfalls durch den Heizwiderstand 2 fließt. Normalerweise würde das Triac an dem Ende einer solchen Halbperiode wieder nichtleitend und den Heizstrom sperren, da die Polarisation an seiner Basis zu diesem Zeitpunkt praktisch nicht mehr vorhanden ist. Um dies zu vermeiden, ist der Kondensator 20 vorgesehen, der sich in der Halbperiode, während der das Triac 12 leitet, über die Diode 4 und den Widerstand 19 auflädt und dann über die Diode 5 wieder entlädt und die Basis des Triacs 12 wieder polarisiert, welches somit während der folgenden Halbperiode weiter leitend bleibt und den Heizstrom durch den Heizwiderstand 2 fließen läßt.When the from the transistors 13 and 14 and the resistor 9 existing circle with breakthrough characteristics non-conducting and thus forms an open switch, the triac 12 conducts current only when its base is at least slightly is polarized. Such a polarization, slightly above the zero point, takes place above that of the resistors 7 and 8 and the diode 3 formed circle. As soon as the triac is polarized enough, it conducts for a half cycle the heating current, which also flows through the heating resistor 2. Usually the triac on the end would be one such half-cycle again non-conductive and block the heating current, since the polarization at its base at this point in time practically no longer exists. To avoid this, the capacitor 20 is provided, which is located in the Half period during which the triac 12 conducts, charges through the diode 4 and the resistor 19 and then through the Diode 5 discharges again and polarizes the base of the triac 12 again, which thus during the following half cycle remains conductive and allows the heating current to flow through the heating resistor 2.
Infolgedessen bleibt das Triac 12 über eine ganze Periode oder eine ganze Zahl von Perioden leitend und läßt Heizstrom durch den Heizwiderstand 2 bis zu dem Augenblick fließen, in welchem der Thermistor 11 bei ansteigender Temperatur denjvon den Transistoren 13 und 14 gebildeten Kreis mit Durchbruchscharakteristik auslöst.As a result, the triac 12 remains conductive over a whole period or a whole number of periods and allows heating current flow through the heating resistor 2 until the moment in which the thermistor 11 with increasing temperature the circuit formed by the transistors 13 and 14 with Breakthrough characteristic triggers.
Es ist eine größere Anzahl von Varianten zu der oben beschriebenen Schaltung denkbar.There are a larger number of variants to that described above Circuit conceivable.
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Bei einer solchen Variante kann eine integrierte Schaltung des Typs 3059 der Firma RCA ein Triac steuern.In such a variant, an integrated circuit of the type 3059 from RCA can control a triac.
Nach Fig. 2 umfaßt ein Verglasungselement 37 eine Glasscheibe 30 und einen diese umgebenden Metallrahmen 31> der beispielsweise aus Aluminium besteht. Eine aus einem Mastixmaterial oder einem plastischen Klebstoff bestehende Dichtung 32 ist zwischen den die Glasscheibe 30 berührenden Kanten des Metallrahmens 31 und der Scheibe selber vorgesehen.According to FIG. 2, a glazing element 37 comprises a glass pane 30 and a metal frame 31> surrounding it which consists, for example, of aluminum. One made from a mastic material or a plastic adhesive seal 32 is between the glass 30 contacting Edges of the metal frame 31 and the disc itself are provided.
Die Steuerschaltung, die beispielsweise die in Fig. 1 gezeigte Schaltung sein kann, ist in einem integrierten Baustein 33 zusammengefaßt, der eine langgestreckte rechtwinklige Kastenform aufweist und mit einem Kunststoff, beispielsweise einem polymerisierten Harz umkleidet ist. Der integrierte Baustein 33 ist an dem Metallrahmen 31 mit zwei Schrauben 34· befestigt. Für die elektrische Netzversorgung und den Erdanschluß sind Leitungen 35 durch eine Öffnung 36 in dem Metallrahmen 31 aus diesen herausgeführt.The control circuit, which can for example be the circuit shown in FIG. 1, is integrated in one Building block 33 summarized, which has an elongated rectangular box shape and with a plastic, for example is coated with a polymerized resin. The integrated module 33 is attached to the metal frame 31 with two Screws 34 fastened. For the electrical mains supply and the ground connection, lines 35 are led out through an opening 36 in the metal frame 31 therefrom.
Die Glasscheibe 30 ist auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen mit einer nicht dargestellten leitenden Schicht, beispielsweise auf Goldbasis überzogen, die den in Fig. 1 dargestellten Heizwiderstand 2 bildet. Die leitende Schicht und der integrierte Baustein 33 sind über nicht dargestellte Drähte verbunden, die vollständig im Inneren des Metallrahmens 31 gelegen sind.The sheet of glass 30 is on one surface or both Surfaces coated with a conductive layer (not shown), for example based on gold, which have the properties shown in FIG. 1 heating resistor 2 shown forms. The conductive layer and the integrated chip 33 are not shown above Wires connected, which are located completely inside the metal frame 31.
Nach Fig. 3 umfaßt ein Verglasungselement 47 Glasscheiben 40 und 41, die durch ein Zwischenstück 42 mit ihren Oberflächen einander gegenüberliegend und auf Abstand voneinander gehalten werden. Das Zwischenstück kann ein Metallprofil sein.According to Fig. 3, a glazing element 47 comprises glass panes 40 and 41, which by an intermediate piece 42 with their surfaces opposite one another and at a distance from one another being held. The intermediate piece can be a metal profile.
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Ein zwischen dem Zwischenstück und den Scheiben angec&neter Klebstoff gewährleistet die Festigkeit und Dichtigkeit des so gebildeten Verglasungselementes.An attached between the intermediate piece and the discs Adhesive ensures the strength and tightness of the glazing element formed in this way.
Ein die Steuerschaltung aufweisender integrierter Baustein 43, der durch Verwendung einer gedruckten oder auch von integrierten Schaltungen stärker miniaturisiert sein kann, als es bei dem integrierten Baustein 33 in Fig. 2 erforderlich ist, wird vollständig in der durch das Zwischenstück 42 und die angrenzenden Kanten der Glasscheiben 40 und 41 gebildete Außennut aufgenommen. Leitungen 45 für einen Netzanschluß und einen Erdungsanschluß führen von dem integrierten Baustein 43 aus dem Verglasungselement 47 heraus. An integrated module 43 having the control circuit, which by using a printed or by integrated circuits can be more miniaturized than is required in the case of the integrated module 33 in FIG is completely covered by the intermediate piece 42 and the adjacent edges of the glass panes 40 and 41 formed outer groove added. Lines 45 for a mains connection and a ground connection lead from the integrated module 43 out of the glazing element 47.
Ein Temperaturfühler 52 ist auf der Außenseite der Glasscheibe 41 in Form einer elektrisch leitenden dünnen Schicht ausgebildet.A temperature sensor 52 is on the outside of the glass pane 41 in the form of an electrically conductive thin layer.
Wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Verglasungselement 37 wird der Heizwiderstand von einer elektrisch leitenden Beschichtung gebildet, die mit dem integrierten Baustein 43 elektrisch verbunden ist.As in the case of the glazing element 37 shown in FIG. 2, the heating resistor is provided with an electrically conductive coating formed, which is electrically connected to the integrated module 43.
Nach Fig. 3 iann das Verglasungselement 47 durch eine weitere Glasscheibe 50 ergänzt sein, die auf die Scheibe 41 mittels einer Kunststoffolie 51 aufgeklebt ist, die eine Dicke von 0,75 rom aufweist und aus Polyvinylbutyral besteht. Hierbei ist der Temperaturfühler 52 vorteilhafterweise in die Kunststoffolie 51 eingebettet, wo er gegen Stöße, korrosive Mittel etc. vollständig geschützt ist und mit der Scheibe 41 und/oder der Scheibe 50 in enger wärmeleitender Berührung stehen und deren Temperatur genau fühlen kann.According to FIG. 3, the glazing element 47 can be supplemented by a further glass pane 50, which is attached to the pane 41 by means of a plastic film 51 is glued, which has a thickness of 0.75 rom and made of polyvinyl butyral. Here the temperature sensor 52 is advantageously in the plastic film 51 embedded, where it is completely protected against impacts, corrosive agents, etc. and with the disc 41 and / or the disk 50 in close thermally conductive contact can stand and accurately feel its temperature.
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Falls es die Bautiefe des integrierten Bausteins 43 erforderlich macht, kann die diesen aufnehmende Außennut tiefer als die anderen Außennuten des Verglasungselementes 47 ausgeführt sein, so daß mehr Bauraumtiefe vorhanden ist. Der Rahmen in den das Verglasungselement 47 eingesetzt wird, verdeckt im allgemeinen eine solche Unsymmetrie.If the overall depth of the integrated module 43 is required makes, the outer groove receiving this can be made deeper than the other outer grooves of the glazing element 47 so that more installation space is available. The frame in which the glazing element 47 is inserted, generally hides such an imbalance.
Ein Verglasungselement nach Fig. 2 oder Fig. 3 kann von einem Handwerker, der nicht Elektriker ist, ohne weiteres nach dem Einsetzen in eine Fensteröffnung oder einen Kahmen angeschlossen werden.A glazing element according to FIG. 2 or FIG. 3 can be of a craftsman who is not an electrician, easily after inserting it into a window opening or frame be connected.
Der in Fig. 3 dargestellte integrierte Baustein 43 weist eine Breite von 0,8 cm gleich dem Abstand zwischen den Scheiben, eine Tiefe von 1,5 cm gleich der Tiefe der Außennut und eine Länge von etwa 12 cm auf.The integrated module 43 shown in FIG. 3 has a width of 0.8 cm equal to the distance between the discs, a depth of 1.5 cm equal to the depth of the outer groove and a length of about 12 cm.
Wenn die Ableitung von Wärme von dem integrierten Baustein 33 oder 43 ein Problem darstellt, kann dieser auf eine Metallplatte in wärmeleitender Berührung montiert sein und kann weiterhin ein gut wärmeleitender Metallrahmen für das Verglasungselement vorgesehen werden. Die Metallplatte und der Metallrahmen verhindern gleichzeitig, daß aus Versehen Nägel in den integrierten Baustein eindringen können, wenn beispielsweise bei dem Einsetzen des Verglasungselementes in einen Holzrahmen ein Nageln erforderlich ist.If the dissipation of heat from the integrated module 33 or 43 is a problem, this can be attributed to a Metal plate can be mounted in thermally conductive contact and can continue to be a highly thermally conductive metal frame be provided for the glazing element. The metal plate and the metal frame simultaneously prevent accidentally nails can penetrate the integrated module if, for example, when inserting the Glazing element in a wooden frame nailing is required.
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