DE2439119A1

DE2439119A1 - Feuchtigkeitsfuehler und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2439119A1
Application number: DE2439119A
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Ohsato; Kenzo Sono; Keihachiro Tanaka
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1973-08-14
Filing date: 1974-08-14
Publication date: 1975-02-27
Also published as: GB1464605A; FR2241070A1; US3983527A; IT1019926B; FR2241070B1

Description

PATENTANWXLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL.-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 555470 8000 MÖNCHEN 2,

TELEGRAMME: KARPATENT MATHILDENSTRASSE 12

14. August 1974

W. 42 099/74

NIPPON SHEET GLASS Co.,Ltd, Osaka (Japan)

Feuchtigkeitsfühler und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Feuchtigkeitsfühler und ein Verfahren zu dessen Herstellung und betrifft insbesondere einen Feuchtigkeitsfühler, dessen elektrischer Widerstand sich mit der Feuchtigkeit ändert.

Feuchtigkeitsfühier zum Abtasten der Feuchtigkeit einer bestimmten Stelle und zum automatischen Itegeln verschiedener Vorrichtungen in Abhängigkeit von der Feuchtigkeitsänderung wurden -in den letzten Jahren in einer Vielzahl von Vorrichtungen verwendet, wie beispielsweise in Vorrichtungen zur automatischen Beseiti~ gung von Wassertröpfchen, um ein Beschlagen· der Heckscheiben in Kraftfahrzeugen zu verhindern, bei Klimaanlagen in Gebäuden, in Kühlanlagen, bei Vorrichtungen zur Trocknung von Nahrungsmitteln, in Geräten zur Messung der Wetterbedingungen oder in Präzisionsgeräten. Bei einer Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von

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Wassertröpfchen wird beispielsweise ein Feuchtigkeitsfühler verwendet, welcher die Anwesenheit von Wassertröpfchen auf der Oberfläche einer Glasscheibe feststellt und die Stromzufuhr zu einem Widerstandselement regelt. Bei einer derartigen Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen fliesst der elektrische Strom in dem mit einer Fensterscheibe verbundenen Widerstandselement, um die Temperatur der Glasscheibe zu erhöhen und hierdurch die Feuchtigkeit zu verdampfen, die sich an der Oberfläche der Glasscheibe niedergeschlagen hat oder daran i"st, sich niederzuschlagen. Das Widerstandselement besteht aus einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise aus einem Edelmetallüberzug, einem leitenden Metalloxydüberzug oder dünnen Metalldrähten. Der Feuchtigkeitsfühler besteht aus zwei einander gegenüberstehenden Elektroden, die in gegenseitigem Abstand auf der Oberfläche der abzutastenden Glasscheibe angeordnet sind. An die beiden Elektroden wird ein bestimmtes elektrisches Potential angelegt.'Der Raum zwischen den beiden Elektroden wird in Abhängigkeit von der zwischen den beiden Elektroden herrschenden Feuchtigkeit leitend oder nicht leitend, wobei die Feuchtigkeit an der Oberfläche des Glases erfasst und somit die Stromzufuhr zum Widerstandselement geregelt werden.Wenn sich die Feuchtigkeit in der Luft an der Glasoberfläche niederschlägt und Wassertröpfchen oder eine Wasserphase im Raum zwischen den Elektroden entstehen, fliesst zwischen den beiden Elektroden ein Strom. Dieser elektrische Strom wird zur Betätigung eines Steuerkreises verwendet, welcher die Stromzufuhr zum Widerstandselement regelt, um dem Widerstandselement automatisch Strom zuzuführen und hierdurch die Glasscheibe zu beheizen und die Wassertröpfchen zu verdampfen. Wenn die Wassertröpfchen durch die Beheizung der Glasscheibe verdampft worden sind und der Raum zwischen den beiden Elektroden elektrisch nicht leitend geworden ist, hört die

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Stromzufuhr zum Widerstandselement automatisch auf.

Der vorstehend beschriebene her-kömmliche Feuchtigkeitsfühler hat jedoch den Nachteil, dass ein Wechselstrom an die Elektroden angelegt werden muss. Es ist bekannt, dass bei Verwendung einer Gleichstromquelle der Widerstand zwischen den Elektroden aufgrund der zu Tröpfchen kondensierten Feuchtigkeit allmählich grosser wird und der Fühler schliesslich nicht mehr richtig arbeitet. Es wird vermutet, dass der Träger für den zwischen den beiden Elektroden fliessenden elektrischen Strom ein Natriumion in der Glasverbindung ist, welches sich an der Oberfläche des Glases herausgelöst hat, wenn sich die Feuchtigkeit im Raum zwischen den· beiden Elektroden niederschlägt, und dass das Natriumion allmählich zur Katode wandert, wenn ein Gleichstrom fliesst, wobei die Konzentration des Trägers in der Nähe der Kdiiode zunimmt, jedoch in der Nähe der Anode abnimmt, wodurch die sogenannte Polarisation auftritt und der Widerstand zunimmt. Es ist daher zur Vermeidung der Erscheinung der Polarisation erforderlich, einen Wechselstrom mit einem sehr kleinen Anteil einer Gleichstromkomponente zu verwenden.

Bei den herkömmlichen Feuchtigkeitsfühlern ist der absolute Wert des Widerstandes zwischen den beiden Elektroden überaus hoch, da die absolute Menge des Trägers in leitendem Zustand klein ist. Es ist daher schwierig, einen ausreichend grossen Stromfluss zwischen den beiden Elektroden zu erzielen, da die Änderungen des Widerstandes inAbhängigkeit von den Änderungen der Feuchtigkeit klein sind. Darüberhinaus ist es schwierig, die Empfindlichkeit auf einen ausreichenden Wert zu steigern. Die Empfindlichkeit entspricht den Stromänderungen in Abhängigkeit von

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den Änderungen der Feuchtigkeit. Die Verstärkung des Steuerkreises muss daher vergrössert werden, wodurch der Steuerkreis teuer wird.

Es ist daher hauptsächlich Sinn und Zweck der Erfindung, einen FeuchtigkeitsfühTer zu schaffen, bei welchem sowohl Wechselstrom als auch Gleichstrom verwendet werden kann.

Ferner ist es Ziel und Zweck der Erfindung, einen Feuchtigkeitsfühler der vorstehend genannten Art mit einer grossen Empfindlichkeit zu schaffen.

Weiterhin ist es Ziel und Zweck der Erfindung einen Feuchtigkeitsfühler der vorstehend genannten Art mit einer langen Lebensdauer zu schaffen.

Schliesslich ist es Ziel und Zweck der Erfindung, einen Feuchtigkeitsfühler zu schaffen, der sich besonders gut für eine Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wasser*bröpfchen für Fensterscheiben in Kraftfahrzeugen eignet.

Darüberhinaus ist es Ziel und Zweck der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem ein Feuchtigkeitsfühler der vorstehend genannten Art einfach und billig hergestellt werden kann.

Die Erfindung schafft daher einen Feuchtigkeitsfühler mit zwei in Abstand angeordneten Elektroden und einem auf Feuchtigkeit ansprechenden Überzug, der aus einem hygroskopischen Harz mit darin dispergieren, elektrisch leitenden Teilchen besteht und zwischen den beiden Elektroden verläuft.

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Bei dem erfindungsgemässen Feuchtigkeitsfühler ändert sich der V/iderstand zwischen den beiden Elektroden in Abhängigkeit von der Feuchtigkeitsänderung in der Atmosphäre. Der elektrische Strom zwischen den beiden Elektroden wird durch die elektrisch leitenden Teilchen geleitet, die im hygroskopischen Harz dispergiert sind. Wenn die Feuchtigkeit der Atmosphäre hoch wird, erfährt das hygroskopische Harz eine Volumenzunahme, so dass die Abstände zwischen den elektrisch leitenden Teilchen zunehmen und damit der elektrische Widerstand zwischen den beiden Elektroden steigt. Wenn die Feuchtigkeit in der Atmosphäre niedrig wird, schrumpft das hygroskopische Harz, so dass die Abstände zwischen den elektrisch leitenden Teilchen abnehmen oder die Teilchen einander berühren, wodurch der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden abnimmt.

Im Nachstehenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammen mit ihren Vorteilen anhand von Zeichnungen näher erläutert, in den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Feuchtigkeitsfühlers

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Feuchtigkeitsfühlers

I Fig. 4 eine vergrösserte Darstellung der in Fig. 3 mit IV bezeichneten Einzelheit

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Fig. 5 einen Querschnitt eines auf einer dünnen Kunststoffolie aufgebrachten Feuchtigkeitsfühlers

Fig. 6 und 7 Draufsichten auf erfindungsgemässe Peuchtigkeitsfuhler mit Elektroden,deren Formen zur Verhinderung der elektrischen Korrosion zweckmässig sind,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Feuchtigkeitsfühler der mit einer wasserabstossenden Substanz zur Verhinderung der elektrolytischen Korrosion beschichtet ist,

Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 8

Fig. 1o eine vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen für eine Heckscheibe in einem Kraftfahrzeug, die mit einem Feuchtigkeitsfühler gemäss der Erfindung bestückt ist,

Fig. 11 ein Schaltschema für die in Fig. 1o dargestellte Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen

Fig. 12 ein Diagramm mit der Darstellung der Abhängigkeit der relativen Feuchtigkeit vom V/iderstand des im nachstehenden Beispiel 1 beschriebenen Feuchtigkeitsfühlers

Fig. 13 ein Diagramm mit der Darstellung der Änderungen des elektrischen Widerstandes, wenn der in

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Beispiel 3 beschriebene Feuchtigkeitsfühler wiederholt einer hohen und niedrigen Feuchtigkeit ausgesetzt wird,

Pig. 14 ein Diagramm mit der Darstellung der Abhängigkeit der Widerstandsänderung von der Zeit bei einem in Beispiel 4- beschriebenen Feuchtigkeitsfühler und

Fig. 15 eine Draufsicht auf einen in den nachfolgenden Beispielen 5-7 beschriebenen Feuchtigkeitsfühler.

Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemässen Feuchtigkeitsfühlers werden hauptsächlich in Verbindung mit einer Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertrö'pfchen für Fensterscheiben in Kraftfahrzeugen beschrieben. Der erfindungsgemässe Feuchtigkeitsfühler ist Jedoch nicht auf die Verwendung für Vorrichtungen zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen beschränkt, sondern kann ebensogut für viele andere Vorrichtungen verwendet werden, bei welchen Feuchtigkeitsänderungen in Änderungen eines elektrischen Widerstandes umgewandelt werden sollen.

Es iwird nun auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Ein erfindungsgemässer Feuchtigkeitsfühler 2 weist zwei Metallelektroden 6 und 6'.auf, die in Abstand voneinander angeordnet und beispielsweise durch Einbrennen an einer nicht leitenden Grundplatte, wie einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges, befestigt sind. Der Feuchtigkeitsfühler 2 besitzt ferner einen feuchtigkeitsempfindlichen, gehärteten Film, welcher die beiden Elektroden 6 und 6' über-

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deckt. Die Elektroden 6 und 6¹ weisen Anschlussleitungen 1o und 1ο¹ auf, die aus dem feuchtigkeitsempfindlichen Film herausführen.

Der -feuchtigkeitsempfindliche Film 8 besteht aus einem hygroskopischen Harz 9, dessen Volumen sich mit der Feuchtigkeit ändert. Das Harz 9 expandiert oder schrumpft um mindestens 1o % bei einer 5o$igen Feuchtigkeitsänderung in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 4o fo. Im hygroskopischen Harz 9 ist eine Vielzahl von elektrisch leitenden Teilchen 12 dispergiert. Wenn die relative Feuchtigkeit der Atmosphäre zunimmt, nimmt auch das Volumen des hygroskopischen Harzes 9 im feuchtigkeitsempfindlichen Film 8 zu, so dass die Abstände zwischen den im Harz dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen verhältnismässig gross werden, was zu einem erhöhten elektrischen Widerstand zwischen den Elektroden 6 und 6 ' führt. Wenn dagegen die relative Feuchtigkeit der Atmosphäre abnimmt, schrumpft das hygroskopische Harz 9, so dass die Abstände zwischen den im Harz dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen 12 sehr klein werden oder die Teilchen einander berühren, wodurch der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden 6 und 6¹ vermindert wird.

Beispiele für hygroskopische Harze, deren Volumen sich mit der relativen Feuchtigkeit der Atmosphäre ändert, sind Acrylatpolymere, Methacrylatpolymere, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetale, JPolyacrylamide, Polyvinyl. Pyrrolidon, Polyäthylenoxid, Polyäthylenimin, Hydroxyäthylcellulose, und Zellophan. Die Acrylat- und Methacrylatpolymere sind besonders geeignet, da sie ihr Volumen sehr stark in Abhängigkeit von der relativen Feuchtigkeit ändern, eine hohe Festigkeit in expandiertem Zustand haben und eine gute Umkehrbarkeit zwischen der volumetrischen Ausdehnung und Schrumpfung aufweisen.

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Die hygroskopischen Acrylat- oder Methacrylatpolymere sind beispielsweise Polymere der Hydroxy-Niederalkylacrylate, Hydroxy-Niederalky!methacrylate, Hydroxy-Niederalkoxy-Niederalkylacrylate, oder Hydroxy-Niederalkoxy-Niederalky!methacrylate, wobei die Hydroxy-Niederalkylacrylate und Methacrylate besonders geeignet sind. Besondere Beispiele dieser Monomere sind 2-Hydroxyäthylacrylat, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, Diäthylenglycolmonoacrylat, Diäthylenglycolmonomethacrylat, Triäthylenglycolmonoacrylat, Triäthylenglycolmonomethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, Bipropylenglycolmonoacrylat und Dipropylenglycolmonomethacrylat. Das 2-Hydroxyäthylmethacrylat wird besonders bevorzugt. Die vorstehend erwähnten Polymere können ein mit ihnen copolymerisiertes ,Qomönomeres enthalten, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itakonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder Mono-2-h.ydroxypropylitakonat..

Der Polyvinylalkohol kann nicht nur ein vollständig verseiftes Produkt von Polyvinylacetat-, sondern auch ein teilweise verseiftes Produkt von Polyvinylacetat sein. Beispiele für Polyvinylacetal sind Polyvinylformal, Polyvinylacetoacetal und Polyvinylbutyral. Beispiele für Polyacrylamide sind Polymere der Acrylamide oder Methacrylamide, wie Acrylamid, Methacrylamid, Methylolacrylamid, Methylolmethacrylamid, Diacetonacrylamid oder Diacetonmethacrylamid.

Das hygroskopische Harz ist vorzugsweise mit einem geeigneten Vernetzungsmittel vernetzt. Wenn das hygroskopische Harz nicht vernetzt ist, erfährt es eine Verschiebung (drift phenomenon), wenn es aufgrund der Feuchtigkeitsänderungen in der Atmosphäre· wiederholt

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einer Expansion und Schrumpfung ausgesetzt wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Widerstand des feuchtigkeitsempfindlichen Filmes 8 in trockenem Zustand allmählich grosser wird. Es wird angenommen, dass die elektrisch leitenden, im hygroskopischen Harz 9 dispergierten Teilchen sich aufgrund der Expansion und Kontraktion des Harzes 9 bewegen, und dass die einzelnen elektrisch leitenden Teilchen auch in trockenem Zustand vom hygroskopischen Harz umgeben sind, so dass die elektrisch leitenden Teilchen darin gehindert werden, sich direkt gegenseitig zu berühren. Es ist daher wünschenswert, das hygroskopische Harz mit einem geeigneten Vernetzungsmittel zu vernetzen und hierdurch die Bewegung der elektrischleitenden Teilchen im Harz 9 zu verhindern. Das hygroskopische Harz ist aufgrund seiner Vernetzung gegen Hydrolyse und Witterungseinflüsse während des Gebrauches beständig, so dass die Haltbarkeit des hygroskopischen Harzes zunimmt.

Das Vernetzungsmittel kann eine Verbindung sein, deren Moleküle mit der aktiven Gruppe (Hydroxyl) des hygroskopischen Harzes zwischen 6o und 2oo°C in der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Katalysators chemisch gebunden werden können. Beispiele für eine derartige Verbindung sind Athylenglycoldiacrylat, Divinylbenzol, teilweise methyliertes riethylolmelamin, Hexamethoxymethylolmelamin, Phthalsäure, Pyromellithsäure, Trimellithsäure sowie Anhydride hiervon und Epoxyverbindungen,

Das Ausmass der Vernetzung des hygroskopischen Ifr:;os beträgt 3 - 8o Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 - 6o Gewichtsprozent auf der Basis des Feststoffgehaltes einer Lösung des hygroskopischen Harzes. V/enn die Menge des Vernetzungsmittels zu niedrig ist, kann die Verschiebung

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nicht verhindert werden. Wenn jedoch die Menge des Vernetzungsmittels zv gross ist, treten andere Schwierigkeiten auf, obgleich eine Verschiebung nicht hervorgerufen wird. Beispielsweise wird das hygroskopische Verhalten des Harzes beeinträchtigt oder die Reaktion des Harzes auf die Absorption und Beseitigung der Feuchtigkeit wird schlecht und die Reaktionsgeschwindigkeit wird niedrig. Dies- führt zu einer Zeitverzögerung während des Betriebes des Feuchtigkeitsfühlers.

Die Dicke des hygroskopischen Harzes reicht von einigen Mikron bis zu einigen Hundert Mikron, vorzugsweise von einigen Mikron bis zu 1oo und einigen Mikron, um eine geeignete Festigkeit und ein rasches Ansprechen auf die Feuchtigkeitsänderungen in der Atmosphäre zu erzielen.

Die im hygroskopischen Harz dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen können aus irgendeinem elektrisch leitenden Material bestehen. Es ist jedoch zweckmässig, elektrisch leitende Materialien mit einem· niedrigen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes zu verwenden, da es nicht erwünscht ist, dass sich der Widerstandswert des Feuchtigkeitsfühlers in Abhängigkeit von Temperaturänderungen verschiebt. Metallische Materialien mit einem niedrigen spezifischen Widerstand, wie Silber, Gold, Aluminium, Magnesium, Wolfram, Molybdän, Kobalt , Nickel, Chrom, Cadmium, Platin, Zinn oder Verbindungen dieser Metalle, oder biHLge elektrisch leitende Materialien, wie Graphit, Kohlenstoff oder Korund können als elektrisch leitende Materialien verwendet werden.

Die Grosse der elektrisch leitenden Teilchen sollte in Abhängigkeit von der Dicke des hygroskopischen Harzes in ge-eigneter Weise bestimmt werden. Es ist im allge-

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meinen zweckmässig, Teilchen zu verwenden, deren Grosse 1oo Mikron nicht übersteigt. Die Menge der elektrisch leitenden Teilchen sollte so gewählt werden, dass der Fühler den gewünschten V/iderstandswert unter Berücksichtigung der Grosse und des spezifischen Widerstandes der elektrisch leitenden Teilchen hat. Im allgemeinen liegt die geeignete Menge zwischen 5 und 1ooo VoI %, vorzugsweise zwischen 2o und 6o Vol%, bezogen auf das hygroskopische Harz.

Eine Lösung eines hygroskopischen Harzes mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen zur Bildung eines feuchtigkeitsempfindlichen Filmes 8 wurde auf 2 Elektroden 6 und 6¹ aufgebracht und unter Wärmeeinwirkung gehärtet, um den Fühler 2.herzustellen. Der elektrische Widerstand des Fühlers 2 wurde unter verschiedenen Bedingungen gemessen. Es wurde bei diesem Versuch festgestellt, dass der anfängliche Widerstand des hergestellten Fühlers, d.h. der Widerstand unmittelbar nach dem Härten des feuchtigkeitsempfindlichen Filmes, etwas streute. Der Widerstand des Fühlers, der bei einer hohen Feuchtigkeit und anschliessend bei einer niedrigen Feuchtigkeit gemessen wurde, entsprach nicht dem anfänglichen Widerstand, sondern wurde gewöhnlich grosser als der anfängliche Widerstand. Es wurde insbesondere festgestellt, dass sich der Widerstand bei einer bestimmten Temperatur einem bestimmten Wert nähert, wenn der hergestellte Fühler mindestens Jo χ einem Zyklus mit hoher Feuchtigkeit und niedriger Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Es wurde ferner festgestellt, dass sich der Widerstand des Fühlers stark einem bestimmten Wert nähert, wenn der Fühler über 5o Zyklen mit hoher und niedriger Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Es wird angenommen, dass die vorstehend beschriebene Tatsache der nachfolgenden Ursache zugeschrieben werden

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kann. Die elektrisch leitenden Teilchen sind unmittelbar nach dem Härten der feuchtigkeitsempfindlichen Überzugsschicht nicht gleichmässig-über den gesamten Bereich des hygroskopischen Harzes dispergiert, sondern die Verteilung ist an den einen Stellen dicht und an den anderen Stellen dünn. Wenn die Ausdehnung und Schrumpfung des Fühlers wiederholt wird, werden die elektrisch leitenden Teilchen im hygroskopischen Harz einem Druck ausgesetzt, so dass die einzelnen Teilchen in die stabilen Stellen gebracht werden, an welchen der vorstehend genannte Druck ausgeglichen ist.

Aufgrund der vorstehenden Tatsache ist es zweckmässig, dass der V/iderstand des Fühlers stabilisiert wird, indem die gehärtete, feuchtigkeitsempfindliche Schicht mindestens 3o x, vorzugsweise mindestens 5o χ wiederholt einem Zyklus mit einer hohen Feuchtigkeit und einer niederen Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Der Zustand dar hohen Feuchtigkeit und der Zustand der niederen Feuchtigkeit im Sinne der Erfindung bedeuten die Feuchtigkeitszustände, die über der vom Fühler abgetasteten Feuchtigkeit der Atmosphäre bzw. unter der vom Fühler ab-getasteten Feuchtigkeit, vorzugsweise über der maximalen Feuchtigkeit der vom Fühler abzutastenden Atmosphäre bzw. unter der minimalen Feuchtigkeit der vom Fühler abzutastenden Atmosphäre liegen. Wenn der Fühler in einer Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen für Fensterscheiben in Kraftfahrzeugen verwendet wird, wird der Fühler wiederholt einer hohen Feuchtigkeit von mehr als 80 fo relativer Feuchte und einer niederen Feuchtigkeit von weniger als 7o i° relativer Feuchte, vorzugsweise einer hohen Feuchtigkeit· mit I00 % relativer Feuchte und einer niederen Feuchtigkeit von weniger als 60 % relativer Feuchte ausgesetzt.

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Es wurde festgestellt, dass nur eine sehr geringe Anzahl von elektrisch leitenden Teilchen in der Oberflächenschicht im Vergleich zu anderen Teilen dispergiert ist, ■ wenn eine Lösung des hygroskopischen Harzes mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen gehärtet wird, um den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug zu bilden. Es entsteht infolgedessen an der Oberfläche des Films eine nicht leitende Schicht, deren elektrischer Widerstand sich nur leicht in Abhängigkeit von Feuchtigkeitsänderung, d.h. in Abhängigkeit von· der Volumenänderung des Harzes ändert. Die Anwesenheit einer derartigen nicht empfindlichen Schicht verringert die Gescnvindigkeit der Reaktion des elektrischen Widerstandes des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges auf die Feuchtigkeitsänderungen in der Atmosphäre, da nach einer raschen Feuchtigkeitsänderung in der Atmosphäre die Feuchtigkeitsänderung in dem unter der nicht empfindlichen Schicht liegenden Teil im Vergleich zur Oberflächenschicht etwas verzögert wird. Dies tritt besonders deutlich zutage, wenn die Atmosphäre eine geringe Feuchtigkeit hat. Es ist deshalb zweckmässig, die Oberflächenschicht des gehärteten, feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges 8 zu entfernen und damit die nicht empfindliche Schicht zu beseitigen. Wenn die nicht empfindliche Schicht beseitigt ist, ändert sich der Widerstand des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges in Abhängigkeit von der Änderung der relativen Feuchtigkeit rascher. Wenn die Menge der zu entfernenden nicht leitenden Schicht geregelt wird, kann der Widerstand des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges auf den gewünschten V/ert eingestellt werden. Die Oberflächenschicht des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges kann mechanisch und/oder chemisch entfernt werden. Die Oberflächenschicht kann beispielsweise mechanisch durch Abschaben mit Sandpapier oder

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Stahlwolle oder chemisch mit Zitronensäure entfernt werden, die eine Konz?ntration von weniger als 1o $ hat. Die Oberflächenschicht wird vorzugsweise entfernt, während der elektrische Widerstand zwischen den beiden Elektroden des Fühlers gemessen wird, so dass der Widerstand auf den gewünschten Wert eingestellt werden kann. Der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden des Fühlers darf erst genEssen werden, wenn der Abrieb beispielsweise mit Methylalkohol entfernt und der Film getrocknet worden ist. Dies ist deshalb notwendig, weil der Abrieb die elektrisch leitenden Teilchen enthält, welche den elektrischen Widerstand beeinflussen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figuren 3 und 4 beschrieben. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Feuchtigkeitsfühler 2 wurde eine Lösung des hygroskopischen Harzes mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen direkt auf die Grundplatte 4 aufgebracht, um den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug zu bilden. Die Bindefestigkeit zwischen dem Überzug 8 und der Grundplatte 4 ist manchmal nicht ausreichend. Da der Überzug 8 darüberhinaus mit den Elektroden 6 und 6' in direkte Berührung kommt, ist es notwendig, Materialien auszuwählen, die einander nicht beeinflussen. Darüberhinaus ist es gewöhnlich notwendig, die aufgebrachte Harzschicht in einem elektrischen Ofen nach einer Lufttrocknung zu härten. Wenn jedoch die Grundplatte beispielsweise eine Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges ist, müsste die gesamte Heckscheibe in einen elektrischen Ofen gegeben werden, nur um den Teil der Scheibe zu härten, der mit dem Harzfilm beschichtet wurde. Es ist daher ein grosser elektrischer Ofen erforderlich, während der Wärmewirkungsgrad herabgesetzt wird. Bei der in den ^ig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform wird ein gehärteter, feuchtigkeitsempfindlicher

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Überzug mit einer Klebstoffschicht an der Grundplatte und den Elektroden befestigt, wobei die vorstehend erwähnten verschiedenen Nachteile beseitigt werden können.

Der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Feuchtigkeitsfühler 2 weist zwei metallische Elektroden 6 und 6¹ auf, die voneinander in Abstand angeordnet und an einer Grundplatte 4, wie einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise durch Einbrennen befestigt sind. Der Feuchtigkeitsfühler 2 besitzt ferner einen feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 8, der mittels einer Klebstoffschicht 14 mit den Elektroden 6 und 6' und der Grundplatte 4 A verbunden ist. Der feuchtigkeitsempfindliche überzug 8 entspricht dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Überzug.

Die Überzugsschicht 14 soll nicht nur zur Befestigung des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges 8 an den Elektroden 6 und 6¹ und der Grundplatte 4 A dienen, sondern soll auch die Elektroden 6 und 6' mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Film 8 elektrisch verbinden und den Raum zwischen den Elektroden 6 und 6' in einem im wesentlichen elektrisch nicht leitenden Zustand halten. Um dies zu erreichen, wird die Klebstoffschicht 14 aus einem nicht leitenden Klebstoff 16 und einer "Anzahl von elektrisch leitenden Teilchen 18 hergestellt, die im nicht leitenden Klebstoff 16 dispergiert sind.

Der Klebstoff 16 kann irgendein nicht leitender Klebstoff sein. Es wird jedoch die Verwendung von nicht hygroskopischen Klebstoffen bevorzugt, wie beispielsweise Klebstoffe der Epory-,Cyan- oder Acrylart, da hygroskopische Klebstoffe das genaue Ansprechen der feuchtigkeitsempfindlichen Schicht 8 auf die Feuchtigkeit in der Atmosphäre wegen des Absorbierens der Feuchtigkeit beeinflussen.

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Die elektrisch leitenden Teilchen 18 können beispielsweise Metalle, Kohlenstoff, Carbide, Silicide, Nitride oder Boride sein. Die Form der elektrisch leitenden Teilchen 18 ist beliebig. Die Teilchen können beispielsweise kreisförmig, nadeiförmig oder kugelförmig sein. Wie in Pig. 4 in vergrössertem Masstab dargestellt ist, haben die elektrisch leitenden Teilchen 18 eine Abmessung, die grosser als die Dicke der Klebstoffschicht 16 zwischen der Elektrode und dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 8 ist, um die Elektroden und den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug elektrisch miteinander zu verbinden. Um einen Kurzschluss zwischen den Elektroden 6 und 6' zu vermeiden, sind die elektrisch leitenden Teilchen 18 so dispergiert, dass sie im Bereich zwischen der Elektrode 6 und der Elektrode 6' keine kontinuierliche Verbindung geben, auch wenn sie teilweise miteinander, in Berührung stehen, Die elektrisch leitenden Teilchen 18 sind vorzugsweise so dispergiert, dass die einzelnen Teilchen einander nicht berühren.

Wenn der feuchtigkeitsempfindliche Überzug 8 mittels der Klebstoffschicht 14 an den Elektroden 6 und 6' und der Grundplatte 4 befestigt wird, ist es zweckmässig, einen Klebstoff 14 mit darin dispergierten elektrisch leitenden Teilchen 18 auf die Elektroden und die Grundplatte in Form einer verhältnismässig dünnen Schicht aufzutragen, den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 8 auf die Klebstoff schicht 14 aufzulegen und auf diese Anordnung von oben einen Druck auszuüben, um den überschüssigen Klebstoff zwischen den Elektroden und dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug herauszudrücken, um den in Fig. -4 dargestellten Zustand zu erreichen.

Die Dicke der Klebstoffschicht zwischen der Grund-509809/0870

platte 4 und dem Überzug 8 beträgt etwa 8 - 1oo Mikron. Die Klebstoffschicht soll nicht so dick sein, dass der Abstand zwischen dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 8 und der Grundplatte 4 gross wird und eine nennenswerte Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsdifferenz zwischen dem Film 8 und der Grundplatte 4 auftritt. Die Klebstoffschicht soll auch nicht so dünn sein, dass die erforderliche Bindefestigkeit nicht erreicht werden kann. Wenn der feuchtigkeitsempfindliche Überzug 8 mit Hilfe der Klebstoffschicht 14 befestigt wird, befindet sich der Überzug 8 von der Grundplatte 4 in einem Abstand, welcher der Dicke der Klebstoffschicht entspricht. Es ist daher zweckmässig, die Dicke des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges 8 auf 8 5o Mikron zu verringern.

Wenn ein Graphitpulver mit einer Teilchengrösse einer lichten Maschenweite von o,12 mm (125 mesh) in einem im Handel erhältlichen Klebstoff auf Epoxybasis (Warenzeichen ARALDIl)E, ein Erzeugnis von Ciba Geigy) in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 dispergiert wird and der feuchtigkeitsempfindliche Überzug auf diese Klebstoffschicht gedrückt wird, wird nicht nur der Raum zwischen den Elektroden und dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug, sondern auch der Raum zwischen den beiden Elektroden elektrisch leitend mit einem geringen Widerstand. Wenn das Gewichtsverhältnis des Graphitpulvers auf 0,5 zu 1,bezogen auf den Klebstoff geändert wird, wird der Raum zwischen den Elektroden und dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug elektrisch leitend mit einem geringen Widerstand, während.der Raum zwischen den beiden Elektroden im wesentlichen nicht leitend ist, da der Widerstand auf über 2 Megaohm pro Fläche ansteigt. Wenn das Gewichtsverhältnis des Graphitpulvers weiter auf 0,2 : 1 bezogen auf den Klebstoff herabgesetzt wird, wird der Raum zwischen den Elektroden und dem feuchtigkeits-

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empfindlichen Überzug elektrisch leitend mit einem geringen Widerstand, während der Raum zwischen den beiden Elektroden einen unendlich grossen Widerstand aufweist.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Härten des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges und zum anschliessenden Befestigen des Überzuges an einem geeignetaßubstrat mittels einer-Klebstoffschicht wird im nachstehenden beschrieben. Zunächst wird eine Lösung eines hygroskopischen Harzes mit darin diapergierten, elektrisch leitenden Teilchen in einer geeigneten Dicke auf eine verhältnismässig grosse, dünne Kunststoffolie 2o aufgebracht. Die dünne Kunststoffolie 2o ist vorzugsweise ein Material, das ein geringes Haftvermögen am ausgewählten, hygroskopischen Harz hat. Die dünne Kunststoffolie 2o kann beispielsweise eine dünne PoIycorbonatfolie sein. Die beschichtete Kunststoffolie 2o wird nach dem Trocknen beispielsweise in einen elektrischen Ofen gegeben und erhitzt, um den Überzug des hygroskopischen Harzes zu härten und auf der Kunststoffolie 2o einen feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 22 herzustellen. Die Kunststoffolie mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 22 wird dann auf die gewünschte Grosse zugeschnitten. Der feuchtigkeitsempfindliche Überzug kann je nach Wunsch vor oder nach dem vorstehend beschriebenen Zuschneiden wiederholt einer hohen und geringen Feuchtigkeit ausgesetzt werden. Daraufhin wird ein Klebstoff mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen auf eine Grundplatte aufgebracht, auf welcher zwei Elektroden eingebrannt sind. Der Klebstoff mit den elektrisch leitenden Teilchen kann auch auf die Oberfläche des auf die gewünschte Grösse zugeschnittenen, feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges 22 aufgebracht werden, um den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug auf der dünnen Kunststoffolie 2o mit den beiden Elektroden und der Grundplatte zu verbinden. Wenn der Klebstoff voll-

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ständig ausgehärtet ist, wird die dünne Kunststoffolie vom feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 22 abgezogen, um den in Fig. 3 dargestellten Zustand zu erzielen. Darüberhinaus ist es zweckmässig, die Oberfläche des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges abzuschaben,von welcher die Kunststoffolie abgezogen worden ist.

Bei diesem Verfahren ist die Haftung zwischen dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug und der Grundplatte grosser als zwischen dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug und der Kunststoffolie. Man darf daher die Kunststofffolie erst dann abziehen, wenn der feuchtigkeitsempfindliche Überzug an der Grundplatte befestigt ist. TJm dies zu erreichen, ist es zweckmässig, eine dünne Kunststofffolie zu verwenden, die eine geringe Haftung zwischen dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug und der Grundplatte aufweist. Ferner ist es zweckmässig, die Atmosphäre bei einer relativen Feuchtigkeit von nicht mehr als 75 i°t vorzugsweise nicht mehr als 65 $ zu halten, während der Klebstoff zwischen dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug und der Grundplatte gehärtet wird. Wenn die relative Feuchtigkeit der Atmosphäre während des Aushärtens des Klebstoffes mehr als 75 i° beträgt, führt der Versuch, die dünne Kunststofffolie nach dem Härten des Klebstoffes abziehen zu wollen, zu einem Ablösen des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges von der Grundplatte. Wenn die relative Feuchtigkeit der Atmosphäre unter 65 i° liegt, ist die Haftung zwischen dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug und der Grundplatte ausreichend grosser als die Haftung zwischen dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug und der dünnen Kunststoffolie.

Es werden nun anhand der Fig. 6 und 7 weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen beschrieben, bei welchen die elektrolytische Korrosion der Elektroden durch eine

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Abwandlung der Elektrodenform verhindert wird.

Beim erfindungsgemässen Feuchtigkeitsfühler werden mit Rücksicht auf die Kosten, Verarbeitbarkeit und Stabilität gewöhnlich Elektroden aus Silber oder Nickelchrom verwendet. Wenn ein Gleichstrompotential an die Elektroden aus Silber oder Nickelchrom angelegt wird, wird das Silber oder Nickelchrom in der Feuchtigkeit gelöst, was eine sogenannte elektrolytische Korrosion hervorruft, so dass die Lebensdauer des Fühlers von der Lebensdauer der Elektrode abhängt. Untersuchungen über diese elektrolytische Korrosion haben deutlich gezeigt, dass im allgemeinen die Stellen, die mit dem feuchtigkeitsempfindlichen überzug oder der Klebstoffschicht abgedeckt sind, eine geringe elektrolytische Korrosion erfahren, während die elektrolytische Korrosion an den Stellen gross ist, die direkt der Atmosphäre ausgesetzt sind, d.h.,dass die elektrolytische Korrosion an den Stellen der Zuleitungen gross ist. Es wurde ferner festgestellt, dass die elektrolytische Korrosion an der Zuleitung der positiven Elektrode, insbesondere an dem Teil der Zuleitung gross ist, welcher sich in der Nähe der negativen Elektrode befindet. Es wurde auch festgestellt, dass die elektrolytische Korrosion grosser ist, wenn der Feuchtigkeitsfühler einer grösseren Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Wenn der Feuchtigkeitsfühler über eine lange Zeitspanne einer sehr grossen Feuchtigkeit ausgesetzt wird, wird angenommen, dass das Material der positiven Elektrode ionisiert wird und das Ion zur negativen Elektrode längs des Spannungsabfalles durch die Feuchtdgkeitsschicht auf der Oberfläche der Grundplatte wandert und sich dort niederschlägt, wodurch eine elektrolytische Korrosion auftritt. Es wird auch angenommen, dass die verminderte, elektroIytische Korrosion an der mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug oder der Klebstoffschicht abgedeckten

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Stelle im Vergleich zu der der Atmosphäre ausgesetzten Stelle darauf zurückzuführen ist, dass das Ion selbst bei einer Ionisation des Materials der positiven Elektrode nicht zur negativen Elektrode wandern kann, es sei denn, dass das Ion durch den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug oder die Klebstoffschicht hindurchgeht. Der feuchtigkeitsempfindliche Überzug oder die Klebstoffschicht verhindern jedoch ein Wandern des Ions.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Tatsache ist es wünschenswert, die elektrolytische Korrosion der Elektroden dadurch zu verhindern, dass der Abstand zwischen der direkt der Atmosphäre ausgesetzten Zuleitung der positiven Elektrode und der Zuleitung der negativen Elektrode vergrössert wird, ohne dass die Zuleitung der negativen Elektrode durch den Bereich hindurchführt, in welchem das Potential der positiven Elektrode herrscht. Dieses Ziel lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass die positive Elektrode 6 C-förmig ausgebildet wird, um das vordere Ende der negativen Elektrode 6' zu umgeben. Durch diese Anordnung wird der Abstand zwischen der direkt der Atmosphäre ausgesetzten Zuleitung 1o der positiven Elektrode und der negativen Elektrode gross, die nicht durch den Bereich hindurchgeht, in welchem das Potential der positiven Elektrode herrscht. Die elektrolytische Korrosion der direkt der Atmosphäre ausgesetzten Zuleitung 1o wird daher herabgesetzt. Bei dem in Fig. 7 dargestellten Fühler 2 hat die negative Elektrode 6' die Form eines C, während die positive Elektrode 6 in der Form eines E ausgebildet ist, so dass jedes Ende der negativen Elektrode 6 ' jeweils von den Enden der positiven Elektrode umgeben ist. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist auch der Abstand zwischen der direkt der Atmosphäre ausgesetzten Zuleitung 1o der positiven Elektrode und der

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negativen Elektrode gross, äie nicht durch den Bereich hindurchgeht, in welchem das Potential der positiven Elektrode herrscht. Die elektrolytische Korrosion der Zuleitung 1o wird dadurch verhindert.

Die elektrolytische Korrosion kann auch dadurch verhindert werden, dass .ein schwer ionisierbares Metall, wie Gold, Platin, Palladium, Rhodium oder eine Legierung dieser Metalle zur Herstellung des Teiles der Zuleitung 1o verwendet wird, welcher direkt der Atmosphäre ausgesetzt ist und sich in der Nähe des negativen Bereiches befindet. Es wird beispielsweise der Teil einer Zuleitung aus einem schwer ionisierbaren Metall hergestellt, bei welchem der Abstand zwischen der direkt der Atmosphäre ausgesetzten Zuleitung 1ο¹ der negativen Elektrode und der nicht direkt der Atmosphäre ausgesetzten Zuleitung 1o der positiven Elektrode nicht mehr als 5 cm, vorzugsweise nicht mehr als 1o cm beträgt, ohne dass dabei durch den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug hindurchgegangen wird.

Darüberhinaus tritt die elektrolytiche Korrosion weniger leicht auf, wenn der feuchtigkeitsempfindliche Überzug 8 mittels einer Klebstoffschicht Ή, insbesondere einer hydrophoben Klebstoffschicht, an der Grundplatte 4 befestigt wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, a.ls wenn der feuchtigkeitsempfindliche überzug 8 ohne eine dazwischenliegende Klebstoffschicht direkt mit der Grundplatte 4 verbunden wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. In dieser Hinsicht ist es auch zweckmässig, den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 8 mittels der Klebstoffschicht 14 an der Grundplatte zu befestigen. Die Verhütung der elektrolytischen Korrosion durch die Verwendung der Klebstoff schicht 14 dürfte darauf zurückzuführen sein, dass die Klebstoffschicht I4 ein Zudringen der Feuchtigkeit

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zur Oberfläche der Elektroden verhindert und damit zur. Verhütung der Ionisation des Elektrodenmaterials führt.

Um die elektrolytische Korrosion des Teiles der Elektrode wirksamer zu verhüten, welcher direkt der Atmosphäre ausgesetzt ist, ist es zweckmässig, eine wasserabstossende Masse 24 auf die Oberfläche der Grundplatte unmittelbar neben dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug und/oder auf die Oberfläche der Zuleitung der Elektrode, Jedoch nicht auf den Teil der Grundplatte aufzubringen, welcher mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 8 oder der Klebstoff schicht 14 überzogen ist· Durch das Auftragen der wasserabstossenden Masse kann die Ionisation der Zuleitung der positiven Elektrode und die Wanderung des Ions zur negativen Elektrode auch bei einer grossen Luftfeuchtigkeit wirksam verhindert werden» Es wird vorzugsweise eine wasserabstossende Masse verwendet, die einen Berührungswinkel von mindestens 5o° hat, wenn sie mit Wssser in Berührung gebracht wird. Beispiele für eine wasserabstossende Masse sind Siliconöle, gewöhnliche Öle oder Lösungen von Alky!polysiloxanen in organischen Lösungsmitteln, die im Handel als wasserabweisende Stoffe für Fensterscheiben in Kraftfahrzeugen unter dem Warenzeichen RAIN-X (ein Erzeugnis der Unelko Co.) oder Q-BaIl 1oo erhältlich sind. In der Praxis ist es zweckmässig, die wasserabstossende Masse auf die Oberfläche der Grundplatte und der Zuleitung der Elektrode über eine Strecke aufzubringen, die vom Ende des Feuchtigkeitsfühlers etwa 3o mm, vorzugsweise 5o mm beträgt..

Es wird nun anhand der Fig. 1o eine Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen für Heckscheiben von Kraftfahrzeugen unter Verwendung eines erfindungsgemässen Feuchtigkeitsfühlers beschrieben.

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Die Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen besitzt eine Heizeinrichtung mit einer Vielzahl von Widerstanddrähten 26, die mit einer Heckscheibe 4 beispielsweise durch Einbrennen verbunden sind. Die Vorrichtung weist ferner zwei herkömmliche Elektroden 28 und 28' auf, die mit den Enden der Widerstandsdrähte 26 verbunden sind. Die Vorrichtung besitzt weiterhin einen erfindungsgemässen Feuchtigkeitsfühler 2, eine Steuereinrichtung 3o zur Regelung der Stromzufuhr zur Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Änderung des elektrischen Widerstandes des Feuchtigkeitsfühlers 2, sowie eine Batterie 32 (beispielsweise 12 V), die im Kraftfahrzeug untergebracht ist. Die Steuereinrichtung 3o besitzt ein Gehäuse 34 aus einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise Metall. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, ist im Gehäuse 34 ein Schmidt-Schaltkreis untergebracht..Der Schmidt-Schaltkreis enthält zwei Transistoren TR 1 und TR 2, ein Relais RL mit einem Relaiskontakt RLC, einen veränderlichen Widerstand 36 mit einem aus dem Gehäuse 34 nach aussen vorstehenden Knopf 38 (siehe Fig. 1o) und eine Anzeigelampe 4o, die eingeschaltet ist, wenn der Heizeinrichtung elektrischer Strom zugeführt wird.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen wird anhand der Figuren 1o und 11 kurz beschrieben. Wenn die relative Feuchtigkeit der den Feuchtigkeitsfühler 2 umgebenden Atmosphäre niedrig ist, d.h. wenn keine nennenswerte Mengen an Wassertröpfchen an der Innenfläche der Fensterscheibe des Kraftfahrzeuges haften, ist der Widerstand des Fühlers 2 gering, so dass die Vorspannung an der Basis des Transistors TR1 grosser ist als die Emitterspannung . Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Transistor TR 2 in der Stellung "ein". Es fliesst daher ein Strom durch

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den Kollektor des Transistors TR2, um das Relais RL anzusteuern, so dass der Relaiskontakt RLC die in Fig. 11 mit einer durchgezogenen Linie dargestellte linke Stellung einnimmt. In dieser Stellung wird der Heizeinrichtung kein elektrischer Strom zugeführt. Wenn die relative Feuchtigkeit der den Fühler 2 umgebenden Atmosphäre gross wird, d.h. wenn eine beträchtliche Menge an Wassertröpfchen an der Innenfläche der Fensterscheibe des Kraftfahrzeuges haftet, wird der Widerstand des Fühlers 2 gross, so dass die Vorspannung an der Basis des· Transistors TR 1 kleiner wird als die Emitterspannung. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Transistor TR 1 in der Stellung "aus". Der Strom am Kollektor des Transistors TR2 ist somit abgeschaltet, so dass dem Relais RL kein Strom zugeführt wird und der Relaiskontakt RLC die in Fig. 11 mit einer gestrichelten Linie dargestellte, rechte Stellung einnimmt. In diesem Fall wird der Heizeinrichtung elektrischer Strom zugeführt, um -die Glasscheibe zu erwärmen. Wenn die an der Oberfläche der Glasscheibe haftenden Wassertröpfchen durch die Erwärmung der Glasscheibe verdampft sind, unäder Widerstand des Fühlers 2 wieder kleiner ist, nimmt der Transistor TR2 wieder die Stellung "ein" ein, so dass die Stromzufuhr zur Heizeinrichtung unterbrochen wird. Durch das Einstellen des Widerstandswertes des veränderlichen Widerstandes 36 lässt sich die Stromzufuhr zur Heizeinrichtung und das Abschalten der Stromzufuhr automatisch auf eine vorherbestimmte relative Feuchtigkeit als Grenzwert einstellen.

Da der erfindungsgemässe Fühler eine besonders grosse Empfindlichkeit in mittleren und hohen Feuchtigkeitsbereichen aufweist, kann der Heizeinrichtung ohne weiteres mittels eines Verstärkers mit einem geringen Verstärkungsfaktor Strom zugeführt werden, bevor die Heckscheibe einen

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Blick nach draussen verhindert. Die Heckscheibe kann daher mit Hilfe einer verhältnimässig billigen Vorrichtung zur automatischen Beseitigung von Wassertröpfchen stets in einem durchsichtigen Zustand gehalten werden.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Zwei Elektroden mit einer Länge von 2o mm und einer Breite von 1 mm und einer in den Figuren 1 und 2 dargestellten Form wurden in einem gegenseitigen Abstand von 1o mm aif einem kleinen Stück einer Glasplatte eingebrannt. Einer Methylcellosolv-Lösung eines Copolymeren aus Hydroxyäthylmethacrylat und Methylmethacrylat wurden 2 Gewichtsprozent Methylolmelamin (Warenzeichen UFORMITE; MM-83, ein Erzeugnis von Rohm & Haas) bezogen auf den Feststoffgehalt der Lösung als Vernetzungsmittel sowie 3o VoI-% Graphitpulver bezogen auf den Feststoffgehalt der Lösung als elektrisch leitende Teilchen zugegeben. Das Graphitpulver hatte eine durchschnittliche Teilchengrösse von 3o Mikron. Die sich ergebende Lösung wurde auf die Fläche zwischen den Elektroden aufgebracht und 3o Minuten lang in einer Atmosphäre von 12o°C wärmebehandelt, um die Lösung zu härten und einen feuchtigkeitsempfindlichen Überzug mit einer Dicke von 3o Mikron herzustellen. Das sich ergebende Produkt wurde bei den Messungen der Widerstands-ZFeuchtigkeits-Charakteristika als Probe 1 A bezeichnet.

Daneben wurde ein Goldüberzug auf ein kleines Stück einer Glasplatte durch Vakuumbedampfung aufgebracht. Daraufhin wurde C^e gleiche, vorstehende Harzlösung, jedoch ohne Graphitpulver, auf den Goldüberzug aufgebracht

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und gehärtet, um einen Harzüberzug mit einer Fläche von 1oo mm herzustellen. Dann wurde ein poröser Goldüberzug auf diesem Harzüberzug durch Vakuumbedampfung aufgebracht, um einen Harzüberzug herzustellen, der zwischen 2 Goldüberzügen liegt. Das sich ergebende Produkt wurde bei den Messungen der Volumenänderung als Probe 1 B bezeichnet.

Von den Proben 1 A und 1 B ging jeweils ein Leitungsdraht aus. Die Probe 1 A wurde an ein Gerät zur Messung des Widerstandes angeschlossen, während die Probe 1 B mit einem Gerät zur Messung der Kapazität verbunden wurde. Dann wurden die beiden Proben in ein gleichmässiges Feuchtigkeitsbad gegeben.

Die Temperatur im gleichmässigen Feuchtigkeitsbad wurde auf 3o° C gehalten, während die relative Feuchtigkeit gesteigert wurde. Als die Feuchtigkeit bei 4o$ lag, betrug der Widerstand der Probe 1 A etwa 4 K -Λ-. Als die Feuchtigkeit in der feuchten Umgebung bzw. im Feuchtigkeitsbad auf 59$, 73$, 79$, 84$, 91$, 93$ und 97$ gestiegen war, änderte sich der Widerstand der Probe 1 A in 4,5 Κ,α,5,7 ΚΛ, 7,5 K/\12 κΛ,43 κΧΙ,Ιοο KiI, bzw. 1o ooo ΚΠ. Die Beziehung zwischen Widerstand und relativer Feuchtigkeit der Probe 1 A ist in Fig. 12 gezeigt. Es lässt sich aus den erzielten Ergebnissen ersehen, dass der Widerstand der Probe 1 A auf das 25oo-fache anstieg, wenn die Feuchtigkeit um 57$ von 4o $ auf 97 $ zunahm.

Anhand der Messung der zwischen den Elektroden herrschenden Kapazität der Probe 1 B in Abhängigkeit von den Änderungen der relativen Feuchtigkeit wurde festgestellt, dass der Harzüberzug bei einer relativen Feuchtigkeit von 97 $ um etwa 35 $ seines Volumens bei einer relativen

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Feuchtigkeit von 4o $> anschwillt.

Beispiel 2

Zwei Elektroden mit einer in den Fig. 1 und 2 gezeigten Form, einer Breite von 1 mm und einer Länge von 4o mm wurden in einem gegenseitigen Abstand von 7 mm unter Verwendung einer Silberpaste in ein kleines Stück einer Glasplatte eingebrannt. Einer 18 gewichtsprozentigen Methylcellosolve-Lösung von 2-Hydroxyäthylmethacrylat als einem hygroskopischen Harz wurden 9o Gewichtsprozent eines teilweise methylierten Methylolmelamine, bezogen auf den Feststoffgehalt der Lösung als Vernetzungsmittel und eine winzige Menge Trifluoressigsäure als Katalysator zugegeben. Ferner wurden 5o Gewichtsprozent Graphitpulver_# bezogen auf den Feststoffanteil der Lösung ,als elektrisch leitende Teilchen 4 zugegeben. Das Graphitpulver hatte eine Teilchengrösse von etwa 2o Mikron. Die sich ergebende Überzugslösung wurde auf das kleine Stück der Glasplatte aufgebracht und eine Stunde lang bei 1oo°C wärmebehandelt, um die Lösung zu trocknen und zu härten und einen feuchtigkeitsempfindlichen Überzug 3 herzustellen. Das sich ergebende '.rodukt wurde als Probe 2 A bezeichnet.

Es wurden Proben 2 B, 2 C, 2 D und 2 E in der gleichen, vorstehend beschriebenen Weise mit der Ausnahme hergestellt, dass die Menge des Vernetzungsmittels auf 5o, 2o, 2 bzw. O Gewichtsprozent geändert wurde.

Es wurden Leitungsdrähte an den Elektroden der vorstehenden Proben befestigt. Die Leitungsdrähte wurden an eine Gleichstromquelle mit 12 Volt und eine den Strom selbst registrierende Einrichtung angeschlossen. Jede Probe wurde in einer Kammer aufgehängt, in welcher sich

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warmes Wasser von 5o°C befand. Es wurde Luft.seitlich gegen die Proben mittels eines Gebläses geblasen, das in zeitlichen Abständen von 1o Minuten mittels einer Zeitschalteinrichtung 5 Minuten lang betrieben wurde. Während dieses wiederholten Betriebes wurde der durch die Proben hindurchlaufende.Strom aufgezeichnet. Jede Probe war 1o Minuten lang dem Wasserdampf von 5o C ausgesetzt, während in den nächsten 5 Minuten die Zufuhr von Wasserdampf durch den Betrieb des Gebläses unterbrochen war, um den Wasserdampf zu entfernen, der im feuchtigkeitsempfindlichen Überzug absorbiert war. Dieser Zyklus wurde unter Verwendung einer Zeitschalteinrichtung kontinuierlich wiederholt. Das Ergebnis der Wiederholung des Zyklus zur Beseitigung der absorbierten Feuchtigkeit war, dass die Probe 2A in einem Zustand, in welchem die Feuchtigkeit absorbiert war, einen Widerstand hatte, der etwa 2 χ so gross war,· wie der Widerstand in einem Zustand, in welchem die Feuchtigkeit beseitigt war. Der Strom, der durch die Proben 2B, 20, 2D und 2 E im Zustand mit absorbierter Feuchtigkeit fliesst, ist unendlich klein. Der Widerstand des Fühlers betrug in diesem Fall etwa 2 M XL·. Der Widerstand bei entfernter Feuchtigkeit betrug am Anfang etwa 4 K-Π-·» Als der Zyklus jedoch wiederholt wurde, nahm der Widerstand allmählich ab. Nach 2oo Zyklen bei der Probe 2 E und nach 5oo Zyklen bei der Probe 2 E war kaum noch eine Änderung des elektrischen Stromes in den Zuständen festzustellen, in welchen die Feuchtigkeit absorbiert bzw. entfernt war. Bei den Proben 2 C, 2B und 2A war jedoch keine grcsse Abnahme des elektrischen Stromes im Vergleich zum anfänglichen elektrischen Strom festzustellen, und sogar nach etwa 3ooo Zyklen war ein grosser Unterschied des elektrischen Stromes zwischen den Zuständen feststellbar, in denen die Feuchtigkeit absorbiert bzw. entfernt war. Diese Proben zeigten daher eine Wirkung, die

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für Fühler ausreicht. Die Zeitspanne, die erforderlich ist, um den Fühler von dem einen Zustand, in welchem er die Feuchtigkeit absorbiert und einen hohen Widerstand (geringer elektrischer Strom) erreicht hat, in den anderen Zustand zu bringen, in welchem er keine Feuchtigkeit mehr enthält und einen geringen Widerstand (grosser elektrischer Strom) aufweist, ist die sogenannte Ansprech- bzw. Reaktionsgeschwindigkeit. Die Ansprechgeschwindigkeit betrug 1o Sekunden bei der Probe 2 E, 15 Bekunden bei der Probe D, 25 Sekunden bei der Probe C, 9o Sekunden bei der Probe B und 4 Hinuten bei der Probe A. Die Ansprechgeschwindigkeit ist in Abhängigkeit vom Verwendungszweck verschieden. Es wird jedoch im allgemeinen eine rasche Ansprecl·· geschwindigkeit bevorzugt.

Beispiel 5

2 Elektroden mit einer in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Form und einer Breite von 1 mm wurden in einem gegenseitigen Abstand von 5 mm unter Verwendung einer Silberpaste auf einem kleinen Stück einer Glasplatte eingebrannt. Einer 8$igen Methylcellosove-Lösung eines Polymeren aus 2-Hydroxyäthylmethacrylat, als hygroskopisches Harz wurden 8 Gewichtsprozent methyloliertes Methoxymelamin bezogen auf den Feststoffanteil der Lösung als Vernetzungsmittel, eine winzige Menge Salzsäure als Katalysator, 2o Gewichtsprozent eines nicht ionischen, oberflächenaktiven Mittels (EMULGEN 9o3, Warenzeichen) bezogen auf den Feststoffgehalt der Lösung und etwa 5o Gewichtsprozent Graphitpulver,bezogen auf den Feststoffanteil der Lösung zugegeben. Das Graphitpulver hatte eine Te.ilchengrösse von etwa 2o Mikron. Die sich ergebende Überzugslosung wurde auf die Oberfläche des kleinen Glasstückes aufgebracht, um die Elektroden zu überdecken. Die

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Überzugslösung wurde 3o Minuten lang bei 13o°C getrocknet und gehärtet, um einen feuchtigkeitsempfindlichen Überzug herzustellen.

Der entstandene Überzug wurde etwa 2o ooo Zy-klen mit einer niedrigen Feuchtigkeit von 60 fo relativer Feuchte bei 3o ⁰C und mit einer hohen Feuchtigkeit von 95 fo relativer Feuchte bei 3o°C ausgesetzt. Der anfängliche elektrische Widerstand zwischen den Elektroden dieses Fühlers betrug bei 3o°C und einer relativen Feuchte von 60 $> etwa 1,5 KJL.

Der Fühler wurde einem Wasserdampf mit 3o°C und einer relativen Feuchtigkeit von 95 i^a oder mehr und anschliessend wieder einer Atmosphäre mit 3o°C und einer relativen Feuchtigkeit von 60 $> ausgesetzt, als festgestellt wurde, dass der Widerstand etwa 1,8 Κ-ίλ- betrug. Dies war eine 2o$ige Zunahme gegenüber dem anfänglichen Widerstand. Wenn der Fühler jedoch wiederholt einem Wasserdampf mit 3o°C und einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 95 i° und einer Atmosphäre mit 3o°C und einer relativen Feuchtigkeit von 60$ ausgesetzt wurde, hatte der Fühler nach 3o Zyklen einen Widerstand von 2,8 K Hund nach 5o Zyklen einen Widerstand von 3,ο KiI^. Selbst nach 2o 000 Zyklen mit einem Wechsel von hoher Feuchtigkeit und niedriger Feuchtigkeit betrug der elektrische Widerstand 3»O K-ii-, Diese Änderung des Widerstandes ist in Fig. 13 gezeigt. Der Kurvenzug a in Fig. 13 zeigt die Widerstandsänderungen, wenn ein Zyklus mit einem Wechsel einer grossen Feuchtigkeit von mindestens 95 i° relativer Feuchte und einer niedrigen Feuchtigkeit von 60 $> relativer Feuchte bei 3o° C wiederholt wurde. Der Kurvenzug b in Fig. 13 zeigt die Widerstandswerte des Fühlers im Augenblick der niedrigen Feuchtigkeit eines jeden Zyklus,

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Fig. 13 zeigt somit, dass der Fühler, der 3o Zyklen mit einem Wechsel einer hohen Feuchtigkeit und einer niedrigen Feuchtigkeit ausgesetzt worden war, zwischen den Elektroden einen Widerstand von 2,8 KJcbei geringer Feuchtigkeit, d.h. bei einer relativen Feuchtigkeit von 6o fo hatte. Ferner zeigt die Fig. 13,dass der Widerstand bei geringer Feuchtigkeit manchmal auf 3 Κ-Ώ-νansteigt. Die Zunahme des Widerstandes beträgt jedoch nur 7 f°i was ein sehr stabiles Verhalten des Fühlers zeigt, da die Zunahme des Widerstandes 1oo $> ^3,0 - 1,5)/ 1,5 = 1,OQ? betrug, wenn diese wiederholte Behandlung nicht durchgeführt wurde.

Beispiel 4

2 Elektroden mit einer in Fig. 8 gezeigten Form wurden unter Verwendung einer Silberpaste auf einem kleinen Stück einer Glasplatte, eingebrannt. Eine Mischung aus einem Epoxy-Klebstoff (Warenzeichen ARALDITE) und einem Goldpulver mit einem Gewichtsverhältnis von 1:o,5 wurde in Form einer dünnen Schicht auf die Elektroden aufgetragen.

Einer 18 gewichtsprozentigen Methylcellosolve-Lösung eines Polymeren aus 2-Hydroxyäthylmethacrylat als hygroskopisches Harz wurden 6 Gewichtsprozent eines Epoxy-Vernetzungsmittels (Warenzeichen ERL 4221, ein Erzeugnis. der Union Carbide) bezogen auf den Feststoffanteil der Lösung, sowie 3o Vol-% , Graphitpulver bezogen auf den Feststoffanteil der Lösung zugegeben. Das Graphitpulver hatte eine durchschnittliche Teilchengrösse von 3o Mikron. Die sich ergebende Überzugslösung wurde auf eine PoIycarbonatfolie aufgebracht, getrocknet und 3o Minuten p elektrischen Ofen bei 13o°C gehärtet, um einen

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feuchtigkeitsempfindlichen Überzug auf der Polycarbonatfolie herzustellen. Die Poljc arbonatfolie wurde dann auf eine geeignete Grosse zugeschnitten. Die Oberseite des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges wurde gegen die Klebstoffschicht auf dem kleinen Glasstück gedruckt. Nach dem Aushärten der Klebstoffschicht wurde die P0I3C arbonatfolie abgezogen, worauf ein feuchtigkeitsempfindlicher Überzug 6 mit einer Dicke von 25 Mikron auf das Glas aufgebrecht worden war. Der entstandene Fühler wurde als Probe 4 A bezeichnet.

Die Oberflächenschicht des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges aus der der Atmosphäre zugekehrten Seite wird mit einer Stahlwolle <zu einer Dicke von 1-2 Mikron abgeschabt. Das entsprechende Produkt wurde als Probe 4 B bezeichnet. ■

Die Proben 4 A, und 4 B wurden in ein.gleichmässiges Ifeuchtigkeitsbad gegeben, dessen Atmosphäre O⁰C und eine relative Feuchtigkeit von 5o # hatte. Dann wurde die Türe des Bades plötzlich geöffnet,um den Innenraum des Bades der Aussenatmosphäre auszusetzen, die eine Temperatur von 2o°C und eine relative Feuchtigkeit von 75 i° hatte. In diesem Augenblick kondensierte das Wasser und sammelte sich an der Oberfläche an. Die relative Feuchtigkeit betrug I00 $>, Während die relative Feuchtigkeit im Feuchtigkeitsbad bei I00 $> blieb, blieb die Temperatur des Feuchtigkeitsbades unter 1o°C. In Fig. I4 sind die Änderungen des elektrischen Widerstandes der Proben 4 A und 4 B gezeigt. Die Änderungen des elektrischen Widerstandes begannen unmittelbar nach dem vorstehend erwähnten Öffnen der Türe des Feuchtigkeitsbades. Der Kurvenzug 4 A in Fig. 14 zeigt die Änderung des elektrischen Widerstandes der Probe 4 A. Der Kurvenzug 4 B

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zeigt .die Änderung des elektrischen Widerstandes der Probe 4B. Aus Fig. 14 geht hervor, dass die Probe 4 A, bei welcher die Oberflächenschicht des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges nicht abgeschabt wurde, nach Ablauf von

3 Minuten seit der plötzlichen Feuchtigkeitsänderung eine 1,5-fache V/iderstandszunahme und nach Ablauf von 5 Minuten eine allmähliche Zunahme des elektrischen Widerstandes aufwies. Die Probe 4 B dagegen zeigte nach Ablauf von 3 Minuten eine 2o-fache Widerstandszunahme, während der Widerstand nach 3 Minuten nahezu konstant war. Dies bedeutet, dass die Probe 4 B eine höhere Ansprechgeschwindigkeit und eine grössere Änderung des elektrischen Widerstandes aufwies, als die Probe 4 A.

Es wurden jeweils 2o Stück der Proben 4 A und 4 B hergestellt und die elektrischen Widerstände dieser Proben gemessen. Es wurde festgestellt, dass die el&brischen Widerstände der Proben A und B 3_?o + 2 K^-bzw. 6,ο + 1 bei einer relativen Feuchtigkeit von 5o i° betrugen. Dies zeigt, dass der elektrische Widerstand bei der Probe

4 B weniger streut als bei der Probe 4 A.

Beispiel 5

Es wurde eine C-förmige, negative Elektrode und eine E-förmige, positive Elektrode verwendet, deren Spitzen die Spitzen der negativen Elektrode umgaben, wie dies in. Fig. 7 gezeigt ist. Die Elektroden wurden mittels einer Silberpaste auf einer gereinigten Glasscheibe eingebrannt, die eine Grosse von 1oo mm χ 3oo mm und eine Dicke von 5 mm hatte. Die Elektroden waren so ausgebildet _s dass die Breite des elektrisch leitenden Abschnittes 1 mm betrug. Es wurde der gleiche feuchtigkeitsempfindliche überzug wie in "Beispiel 1 direkt auf die Glasplatte auf-

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gebracht, um die Elektroden zu überdecken und einen Feuchtigkeitsfühler (Probe 5 A) herzustellen.

Daneben wurden C-förmige, positive und negative Elektroden verwendet, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist. Die Elektroden wurden mittels einer Silberpaste auf einer gereinigten Glasscheibe eingebrannt, welche die gleiche Grosse wie die vorstehend erwähnte Glasscheibe hatte. Die Elektroden waren so angeordnet, dass die Breite des elektrisch leitenden Bereiches ein mm betrug. Es wurde der gleiche, vorstehend erwähnte feuchtigkeitsempfindliche Überzug direkt auf die Glasscheibe aufgebracht, um die Elektroden zu überdecken (Vergleichsprobe 5 B).

Es wurden Leitungsdrähte an den Elektroden der Proben 5A und 5 B befestigt. Die Proben wurden in ein gleichmassiges Feuchtigkeitsbad mit einer Temperatur von 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 95 f° eingesetzt. Die Leitungsdrähte dieser Proben wurden über ein Ampermeter an eine Gleichstromquelle mit 1oo Volt angeschlossen. Nach Ablauf von 24 Stunden begann die positive Elektrode der Probe 5 B schwärzlich zu werden und nach Ablauf von 72 Stunden sind die Drähte gebrochen. Bei der Probe 5 A dagegen wurde bis zum Ablauf von etwa 1oo Stunden keine Änderung beobachtet, während nach 3oo Stunden die Drähte gebrochen waren. Da sich die E-förmige Elektrode mit dem am Punkt M herrschenden Potential zwischen der Stelle M der der Atmosphäre ausgesetzten positiven Elektrode und der Spitze N der negativen Elektrode befindet, ist es für das an der Stelle M ionisierte Elektrodenmaterial schwierig, zum Punkt N zu wandern. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Wanderung des Ions von der positiven Elektrode zur negativen Elektrode schwierig ist. Hierdurch wird erreicht, dass die elektro-Iytische Korrosion in gewisser V/eise verhütet wird.

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Bei der Probe B ist es nicht nötig, durch einen Punkt zu gehen, welcher das gleiche Potential wie der Punkt M hat, wenn das Ion von der Stelle M der der Atmosphäre ausgese-tzten, positiven Elektrode zu einem Ende N der negativen Elektrode 8 über den feuchtigkeitsempfindlichen Überzug wandert. Der elektrische Strom kann daher durch die an der Glasscheibe haftende Feuchtigkeit leicht zwischen M und N fliessen, wobei das ionisierte positive Elektrodenmaterial zur Stelle N wandert und hierbei eine elektrolytische Korrosion hervorruft. ,

Beispiel 6

Es wurde eine C-förmige, negative Elektrode und eine E-förmige positive Elektrode verwendet, welche die negative Elektrode entsprechend der Darstellung in Fig. 7 umgibt. Die Elektroden wurden unter Verwendung einer Silberpaste auf einer gereinigte Glasscheibe eingebrannt, welche eine Grosse von 1oo mm χ 3oo mm und eine Dicke von 4 mm hatte. Die Elektroden waren so ausgebildet,dass die Breite der elektrisch leitenden Abschnitte der Elektroden 1 mm betrug. Eine Klebstoffschicht aus einem im Handel erhältlichen, sofort wirkenden Klebstoff (Warenzeichen ARONALPHA, ein Erzeugnis der Toa Gosei Chem.Co) und einem Goldpulver in einem Gewichtsverhältnis von 1:o,2 wurde auf die Enden der beiden Elektroden aufgebracht. Die Teilchen des Goldpu^vers hatten eine lichte Maschenweite von etwa 44 Mikron (325 mesh ). Der entstandene Feuchtigkeitsfühler wurde als Probe 6 A bezeichnet.

Es wurden C-förmige, positive und negativ« Elektroden verwendet, wie dies in Fig. 15 dargest-ellt ist. Die Elektroden wurden unter Verwendung einer Silberpaste

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auf einer gereinigten Glasscheibe eingebrannt, welche die gleiche Grosse wie die vorstehende Glasplatte hatte. Die Elektroden waren so angeordnet, dass die Breite der elektrisch leitenden Abschnitte zwischen den Elektroden 11 mm betrug . Es wurde der gleiche feuchtigkeitsempfindliche Überzug wie oben auf die Elektroden aufgebracht, so dass ein Produkt entstand, das als Probe 6 ¹B bezeichnet wurde.

Die Proben 6 A und 6 B wurden dem gleichen.Versuch zur Feststellung der elektrolytischen Korrosion wie in Beispiel 5 unterworfen. Es wurde festgestellt, dass bei der Probe 6 B die positive Elektrode nach 24 Stunden schwärzlich zu werden begann und die Drähte nach 72 Stunden brachen. Bei der Probe 6 A wurde auch nach 1ooo Stunden kaum eine Änderung festgestellt, während nach 2ooo Stunden die positive Elektrode etwas schwärzlich wurde.

Beispiel 7

Bei den in Beispiel 6 verwendeten Proben 6 A und 6 B wurde der Zuleitungsabschnitt, der vom Verzweigungspunkt der positiven Elektrode über eine Strecke von 5o mm nach rechts verläuft (siehe Fig. 7 oder 15), durch eine Platin-Palladium-Legierung ersetzt. Die entstandenen Produkte wurden als Proben 7 A und 7 B bezeichnet. Als die Proben 7 A und 7 B dem gleichen Versuch zur Feststellung der elektrolytischen Korrosion wie in Beispiel 5 unterworfen wurden _owaren, wurde festgestellt, dass bei der Probe 7 A auch nach 2ooo Stunden nahezu der gleiche Strom wie am Anfang floss und die positive Elektrode nicht schwärzlich wurde. Bei der Probe 7 B dagegen ist die positive Elektrode nach 7o Stunden gebrochen.

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Beispiel 8

Es wurden zwei Elektroden mit einer in ^ig. 1 gezeigten Form verwendet. Die Elektroden hatten eine Breite von 1 mm und eine Länge von 154 mm, wobei die Längen der einander zugekehrten Abschnitte 4- mm betrugen. Der Abstand zwischen den Elektroden betrug an den einander zugekehrten Abschnitten 4 ma. Die beiden Elektroden wurden unter Verwendung einer Silberpaste auf einer gereinigten Glasscheibe eingebrannt, die eine Grosse von 1oo mm χ 3oo mm und eine Dicke von 5 mm hatte. Einer 18 gewichtsprozentigen Methylcellosolve-Lösung eines Polymeren aus 2-Hydroxyäthylmethacrylat wurden 1o Gewichtsprozent einer Pyromellithsäure .bezogen auf den Feststoffgehalt der Lösung,als Vernetzungsmittel und eine winzige Menge Trifluoressigsäure als Katalysator für die Vernetzungsreaktion zugegeben. Die sich ergebende Lösung wurde auf die Elektroden aufgebracht und gehärtet, so dass ein feuchtigkeitsempfindlicher Überzug entstand. Ein wasserabstossender Stoff (RAIN-X , Warenzeichen) aus einem Alkylpolysiloxan in einem organischen Lösungsmittel wurde in ein Gazegewebe imprägniert und auf die Oberfläche der Glasscheibe und die Elektroden aufgebracht, jedoch nicht auf die Teile gelegt, welche mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug beschichtet waren. Es entstand hierdurch ein Feuchtigkeitsfühler, der als Probe 8 A bezeichnet wurde. Ferner wurde eine Probe 8 B hergestellt, die der Probe 8 A mit der Ausnahme entsprach, dass die wasserabstossende Schicht fehlte.

Die beiden Proben 8 A und 8 B wurden in eine oben offene Kühltruhe gelegt, wobei die Flächen der Fühler nach oben gerichtet waren. Die Temperatur der Kühltruhe lag bei -2o C. Es wurden Leitungsdrähte an den Elektroden

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- 4ο -

der Proben befestigt. Die Leitungsdrähte wurden an eine Gleichstromquelle mit 6 Volt angeschlossen. Der Versuch zur Feststellung des Korrosionswiderstandes wurde durchgeführt, während ständig Strom floss. Zu diesem Zeitpunkt hatte die Raumatmosphäre eine Temperatur von 2o°C und eine relative Feuchtigkeit zwischen 6o und 65 i°*

Die Probe 8 B wurde an der positiven Elektrode etwas schwärzlich und ist am dritten Tag gebrochen, wobei festgestellt werden konnte, dass eine vollständige elektrolytische Korrosion auftrat. Bei der Probe 8 A konnte auch nach einem Verlauf von 3o Tagen keine Veränderung an den Elektroden festgestellt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Feuchtigkeitsfühler, gekennzeichnet durch zwei

im Abstand angeordnete Elektroden und einen feuchtigkeitsempfindlichen überzug, der aus einem hygroskopischen Harz mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen besteht und sich über die beiden Elektroden erstreckt,

2. Fühler nach Anspruch I₀ dadurch gekennzeichnet, daß das hygroskopische Harz mindestens eine lo%ige Volumenänderung bei einer 5o%igen Feuchtigkeitsänderung aufweist,

3, Fühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der im hygroskopischen Harz dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen 2o bis 60% des Volumens des hygroskopischen Harzes ausmacht.

4, Fühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hygroskopische Harz ein Acrylatharz oder ein Methacrylatharz ist.

5, Fühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das hygroskopische Harz ein Polymeres von Hydroxy-Niederalkylacrylat oder Hydroxy-Niederalkylmethacrylat ist,

6. Fühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hygroskopische Harz ein Homopolymeres oder Copolymeres von 2-Hydroxyäthylmethacrylat ist.

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7. Fühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hygroskopische Harz mit einem Vernetzungsmittel vernetzt ist.

8. Fühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler mindestens 3o Mal einer großen Feuchtigkeit und einer niedrigen Feuchtigkeit ausgesetzt worden ist.

9» Fühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hohe Feuchtigkeit einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 8o% und die niedere Feuchtigkeit einer relativen Feuchtigkeit von nicht mehr als 7o% entspricht.

10. Fühler nach einem Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden an einer elektrisch nicht leitenden, dünnen Grundplatte befestigt sind und der feuchtigkeitsempfindliche überzug so mit der Grundplatte verbunden ist, daß die beiden Elektroden überdeckt werden»

11. Fühler nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchtigkeitsempfindliche überzug an der Grundplatte mittels einer Klebstoffschicht befestigt ist und daß die Klebstoffschicht aus einem Klebstoff besteht, in welchem elektrisch leitende Teilchen dispergiert sind, und daß die Klebstoffschicht, die beiden Elektroden mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Überzug elektrisch verbindet, jedoch die beiden Elektroden nicht untereinander elektrisch verbindet.

12. Fühler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet/ daß der Klebstoff nicht hygroskopisch ist.

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13. Fühler nach einem der Ansprüche Io bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden eine solche Form haben, daß das eine Elektrodenende vom anderen Elektrodenende umgeben ist. .

14. Fühler nach einem der Ansprüche Io bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Elektroden einen Zuleitungsabschnitt aus Gold, Platin, Palladium,Rhodium oder einer Legierung aus diesen Metallen hat,

15. Fühler nach einem der Ansprüche Io bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden einen Zuleitungsabschnitt aufweisen und die Umgebung des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges und/oder der Zuleitungsabschnitt, jedoch nicht die Bereiche und Flächen, an welchen der feuchtigkeitsempfindliche Überzug mit der Grundplatte verbunden ist, mit einer wasserabstoßenden Masse überzogen sind.

16. Fühler nach einem der Ansprüche Io bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges ist und der Feuchtigkeitsfühler an der Innenseite der Fensterscheibe angeordnet ist.

17. Fühler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler mit einer Regeleinrichtung zur Steuerung der Stromzufuhr zu einer elektrischen Heizeinrichtung elektrisch verbunden ist, welche an der Innenseite der Fensterscheibe befestigt ist, um die Fensterscheibe zu erwärmen, und daß die Regeleinrichtung die Stromzufuhr zur Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Änderung des elektrischen Widerstandes des Fühlers regelt,

18. Verfahren zur Herstellung eines Feuchtigkeitsfühlers, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden in gegenseitigem Abstand auf der Oberfläche einer nicht-leitenden Grundplatte

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befestigt werden und eine Lösung eines hygroskopischen Harzes mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen so auf die beiden Elektroden aufgebracht wird, daß die beiden Elektroden überdeckt werden, und daß der überzug gehärtet wird, um einen feuchtigkeitsempfindlichen überzug zu bilden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchtigkeitsempfindliche überzug mindestens 3o Mal einer hohen Feuchtigkeit und einer niedrigen Feuchtigkeit ausgesetzt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die hohe Feuchtigkeit einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 8o% und die niedere Feuchtigkeit einer relativen Feuchtigkeit von nicht mehr als 7o% entspricht.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des gehärteten, feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges abgeschabt wird.

22. Verfahren zur Herstellung eines Feuchtigkeitsfühlers, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden in gegenseitigem Abstand auf der Oberfläche einer elektrisch nicht-leitenden Grundplatte befestigt werden und ein feuchtigkeitsempfindlicher überzug auf einer dünnen Kunststoffolie hergestellt wird, indem eine Lösung eines hygroskopischen Harzes mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen auf die dünne Kunststoffolie aufgebracht und gehärtet wird, und daß ein Klebstoff mit darin dispergierten elektrisch leitenden Teilchen auf die Fläche der mit den Elektroden versehenen Grundplatte oder auf die Fläche des auf der dünnen Kunststoffolie befindlichen,

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feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges aufgebracht wird, um eine Klebstoffschicht zu bilden, und daß die Fläche des auf der dünnen Kunststoffolie befindlichen, feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges mit Hilfe des Klebstoffes an der Oberfläche der mit den Elektroden versehenen Grundplatte befestigt wird und die dünne Kunststoffolie nach der Verbindung, der Oberfläche des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges mit der Oberfläche der Grundplatte vom feuchtigkeitsempfindlichen Überzugs abgezogen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchtigkeitsempfindliche" überzug mindestens 3o Mal einer hohen Feuchtigkeit und einer niederen Feuchtigkeit ausgesetzt wird, bevor der feuchtigkeitsempfindliche überzug mit der Grundplatte verbunden wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die hohe Feuchtigkeit einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 8o% und die niedere Feuchtigkeit einer relativen Feuchtigkeit von nicht mehr als 7o% entspricht.

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25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Oberfläche des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges, der durch das Entfernen der dünnen Kunststoffolie freigeworden ist, abgeschabt wird.

26. Verfahren zur Herstellung eines Feuchtigkeitsfühlers, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden in gegenseitigem Abstand auf der Oberfläche einer elektrisch nicht-leitenden Grundplatte befestigt werden und ein feuchtigkeitsempfindlicher überzug auf einer verhältnismäßig großen dünnen Kunststofffolie ausgebildet wird, indem eine Lösung eines hygroskopischen Harzes mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen aufgebracht und gehärtet wird, und daß die dünne

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Kunststoffolie mit dem auf ihr befindlichen, feuchtigkeitsempfindlichen überzug auf die gewünschte Größe zugeschnitten wird und ein Klebstoff mit darin dispergierten, elektrisch leitenden Teilchen auf die Oberfläche der Grundplatte oder auf die Oberfläche des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges aufgebracht wird, um eine Klebstoffschicht zu bilden, und daß die Oberfläche des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges mit Hilfe der Klebstoffschicht an der Oberfläche der Grundplatte befestigt wird und anschließend die dünne Kunststofffolie vom feuchtigkeitsempfindlichen überzug abgezogen wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchtigkeitsempfindliche überzug mindestens 3o Mal einer hohen Feuchtigkeit und einer niederen Feuchtigkeit ausgesetzt wird, bevor der feuchtigkeitsempfindliche überzug mit der Grundplatte verbunden wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die hohe Feuchtigkeit einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 8o% und die niedere Feuchtigkeit einer relativen Feuchtigkeit von nicht mehr als 7o% entspricht.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des feuchtigkeitsempfindlichen Überzuges nach dem Abziehen der dünnen Kunststofffolie vom feuchtigkeitsempfindlichen überzug abgeschabt wird.

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