DE2458154A1

DE2458154A1 - Vorrichtung zum beseitigen des aus feuchtigkeit gebildeten niederschlages auf glasscheiben

Info

Publication number: DE2458154A1
Application number: DE19742458154
Authority: DE
Inventors: Giorigo Ciarniello; Oscar De Lena
Original assignee: Societa Italiana Vetro SIV SpA
Current assignee: Societa Italiana Vetro SIV SpA
Priority date: 1973-12-12
Filing date: 1974-12-09
Publication date: 1975-06-26
Also published as: SE399506B; FR2254458A1; SE7415356L; DE2458154B2; NL166836C; BE823136A; IT1000448B; NL7416145A; DK644474A; US4048469A; ES432865A1; NL166836B; GB1496898A; DE2458154C3; FR2254458B1

Description

Societä Italiana Vetro SIV S.p.A.

Vorrichtung zum Beseitigen des aus Feuchtigkeit

gebildeten Niederschlages auf Glasscheiben

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beseitigen des aus Feuchtigkeit gebildeten Niederschlages auf Glasscheiben mittels- einer der jeweiligen Scheibe zugeordneten Heizung.

Es ist bekannt, daß im industriellen und zivilen Bereich Glasscheiben vielfach mit einer elektrischen Heizung ausgestattet sind. Bei Fahrzeugfenstern (Motorfahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen) hat die elektrische Scheibenheizung den Zweck, die Außenseite der Scheiben von Schnee und Eis freizuhalten und auf der Innenseite den Niederschlag von Feuchtigkeit zu beseitigen, der sich auf der Scheibe durch die Kondensation von Wasserdampf bildet.

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Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, daß mittels einer Vorrichtung das elektrische Heizsystem einer Glasscheibe automa-* tisch eingeschaltet wird, wenn die Glasscheibe in einem vorbestimmten Maß beschlagen ist, und automatisch wieder ausgeschaltet wird, sobald das Beschlagen der Scheibe unter ein vorbestimmtes Maß abgesunken ist.

Durch die Efindung entfällt die bisherige manuelle Steuerung der Heizung von Glasscheiben, d.h. das Ein- und Ausschalten der Heizung von Hand, wodurch der Bedienungskomfort erhöht wird. Außerdem wird aber in erheblichem Maße Energie gespart, da die Heizung zwangsläufig nur so lange eingeschaltet ist, wie es notwendig ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere zum Beseitigen des Niederschlages auf den Heckscheiben von Motorfahrzeugen bestimmt. Sie enthält Fühler von solcher Länge und in solcher Anordnung, daß praktisch der gesamte Scheibenbereich geregelt wird bzw. zum Regeln herangezogen wird. Der oder die Fühler sind einem Regelkreis zugeordnet, um den Heizkreis der. Scheibe an eine Energiequelle anzuschließen bzw. von der Energiequelle zu trennen.

In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Regelkreis miniaturisiert, um einer Heckscheibe unmittelbar zugeordnet

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werden zu können. Es ist dadurch nicht erforderlich,- während der Fertigung und während des Einbaues der Scheibe in aufwendiger Weise alle elektrischen Verbindungen zwischen der Heckscheibe und dem elektrischen System des Fahrzeuges herzustellen. ■ -^: ■"-·."■■■ - ' ·■ '" · -"" - - - - ■

Der Regelkreis kann entweder auf dem Ein-Aus-Prinzip beruhen und ein elektromechanisches oder elektronisches. Ein-Aus-Relais enthalten* das das Heizsystem der Glasscheibe einschaltet, wenn eine vorbestimmte, zulässige obe're Beschlaggrenze erreicht wird und das Heizsystem abschaltet, sobald eine vorbestimmte untere Betichlaggrenze erreicht wird. Stattdessen kann der Regelkreis ein elektronisches Relais, das nach dem Proportionalitätsprinzip arbeitet, aufweisen, das das Heizsystem einschaltet, wenn die Scheibe nahe einem oberen, zulässigen Grenzwert beschlagen ist, die -Energiezufuhr zum Heizsystem proportional zum Grad des Beschlagens regelt und das Heizsystem ausschaltet, wenn das Beschlagen der Scheibe unter einen vorbestimmten, unteren Grenzwert absinkt. In beiden Fällen kann der miniaturisierte Regelkreis der Glasscheibe zugeordnet werden. Insbesondere können elektromechanische Relais außerhalb der Scheibe angeordnet sein, während die elektronischen Relais infolge ihrer extrem geringen Größe im allgemeinen der Scheibe zugeordnet werden, können. · ■, ; -..-=■.·-"· --■.: ·."-- -..-.% ■■ :-.'. ^: ' .;'· ·^: '' " ^:"

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, ohne daß damit eine Einschränkung des Grundgedankens der Erfindung verbunden s-ein soll. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Heckscheibe eines Motorfahrzeuges, die mit einem Heizkreis und einer automatischen Regelvorrichtung mit einem elektromagnetischem Relais ausgestattet ist,

Fig. 2 das Schaltbild des Regelkreises der Anordnung — gemäß Fig. 1,

Fig. 3 die Heckscheibe eines Motorfahrzeuges, die mit einer Regelvorrichtung mit einem elektronischen Relais ausgestattet ist,

Fig. 4 das Schaltbild der Anordnung gernäß Fig. 3,

Fig. 5 die Heckscheibe eines Motorfahrzeuges mit einem Fühler, der von den beajden Lösungen nach Fig.1-4 verwendeten Fühlern abweicht, und

Fig. 6 eine abweichende Anordnung der Heizelemente einer Heckscheibe mit den zugehörigen Fühlern.

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Der Heizkreis einer Glasscheibe 1 des Heckfensters eines Fahrzeuges besteht aus mehreren parallel geschalteten Widerständen (Fig..1,2), deren eine Enden am positiven Ende einer elektrischen Stromquelle liegen, und deren andere Enden an Masse liegen bzw. geerdet sind. Parallel zu den Widerständen erstreckt sich ein oberer und ein unterer Fühler S auf einer etwa der Länge der Widerstände entsprechenden Länge, um das Beschlagen der Scheiben dort festzustellen, wo diese am ehesten beschlagen werden. Jeder Fühler gem. Fig.1,2 enthält zwei parallele Außenkontakte 2, die am positiven Ende der Stromquelle liegen, und einen Innenkontakt 3, der sich zwischen den" Außenkontakten erstreckt und geerdet ist. Eine leitende Verbindung zwischen den Außenkontakten 2 und dem Innenkontakt 3 jedes Fühlers wird hergestellt, wenn sich zwischen den Kontakten Wassertropfen befinden.

Diese Anordnung der Fühler sichert ein optimales und umfassendes Ansprechen der Vorrichtung auf den Niederschlag von Feuchtigkeit auf der Scheibe. Wenn nur ein schmaler Streifen der Scheibe beschlagen ist, der durchaus zwischen seinen Grenzen einen entsprechenden Abschnitt eines Fühlers einschließen kann, wird in keinem Fühler eine Strombrücke erzeugt, wie sie zum Überschreiten des Ansprechwertes nötig v/äre, um das Heizsystem einzuschalten, weil allenfalls ein sehr geringer Stromfluß zwischen den Kontakten 2 und 3 stattfindet. Erst wenn der

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Bereich der beschlagenen Scheibe zumindest einen der Fühler auf einer größeren Länge einschließt, wird der Stromfluß stark genug sein, um die Heizung einzuschalten.

Die Länge der Fühler S und ihre Anordnung auf der Glasscheibe lassen diese nicht nur trotz ihrer extrem geringen Dicke für die Bereiche von Heckscheiben geeignet erscheinen, die besonders dem Beschlagen ausgesetzt sind. Sie lassen vielmehr darüberhinaus eine sehr genaue Einstellung des Ansprechwertes für den Regelkreis zu. Diese Wirkungen sind nicht mit den herkömmlichen Fühlern erreichbar, die im allgemeinen zweidimensional mit quadratischem Querschnitt ausgeführt sind. Dadurch überwachen sie nicht nur einen sehr schmalen Bereich von Heckscheiben. Da sie außerdem vom Niederschlag auf einer Heckscheibe sofort völlig durchnäßt sind, ermöglichen sie es nicht, einen Ansprechwert für den Regelkreis einzuregeln.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Leitungen der Fühler mit dem gleichen Verfahren, beispielsweise dem Siebdruckverfahren (silk screen Prozeß), hergestellt werden können, wie es für die Herstellung der Widerstände des Heizsystems verv/endet wird. Die erfindungsgemäßen Fühler ermöglichen auch ihre Verbindung in der gleichen Weise, wie sie für die Verbindung der Heizelemente verwendet wird, beispielsweise durch eine Einzelleitung, die in entsprechender Weise im Siebdruckverfahren mit der Glasscheibe verbundenwird. 509826/0885 "⁷"

Gemäß dem Schaltkreis (Fig.2) weist der/ Regelkreis C einen Darlington-Kreis mit zwei Transistoren t^ und tp auf, wobei die Basis des Transistors tp mit dem Emitter des Transistors t^ verbunden ist, während die Basis des Transistors trüber· einen Widerstand ^ mit der positiven Klemme der Stromquelle verbunden ist und der Emitter des Transistors tp über einen Widerstand r-p mit der positiven Klemme verbunden ist und der Emitter des Transistors t^ durch einen Widerstand r^ mit der positiven Klemme der Stromquelle verbunden ist. Der Kollektor jedes Transistors t^ und t~ ist mit dem jeweils .anderen Kollektor verbunden und ihre Verbindung ist an eine Klemme eines elektromagnetischen Relais R angeschlossen, dessen andere Klemme geerdet ist. Ein .Ende der Fühler S ist geerdet, während ihre anderen Enden mit der Basis des Transistors t^ über einen Widerstand E^verbunden sind. Ein Hauptschalter I und eine Schmelzsicherung F sind zwischen der positiven Klemme der Stromquelle und _:dem Regelkreis eingesetzt.

Wenn ein.elektrischer Strom, mit einem bestimmten, vorgegebenen Grenzwert zwischen den Elektroden .2 und 3 eines Fühlers S oder beider Fühler strömt, wird die. Wicklung des elektromagnetischen Relais R erregt, so daß der Kontakt R,. die positive Klemme der Energiequelle mit einem der Kollektoren 4 der Widerstände r des Heizsystems verbindet, während.der. andere Kollektor 5 des Heizsystems geerdet bleibt. Sobald der Strom durch

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die Elektroden 2 und 3 der Fühler S unter den Grenzwert absinkt, unterbricht der Kontakt R^ die Verbindung zwischen dem Heizsystem und der positiven Klemme der Energiequelle.

Wie bereits dargelegt, soll der Darlington-Schaltkreis C miniaturisiert und unmittelbar einer Ecke der Glasscheibe zugeordnet sein (Fig.1), während das elektromechanische Relais R außerhalb, unabhängig von der Glasscheibe angeordnet sein soll.

Die Lösung gemäß Fig.3, 4 stellt eine vereinfachte Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung dar. Insbesondere ermöglicht diese Lösung die Anwendung eines elektronischen Relais C statt eines elektromechanischen Relais, so daß die gesamte Anordnung der Scheibe eines Heckfensters zugeordnet werden kann.

Der Regelkreis gemäß Fig.k enthält drei Transistoren t^, t~, t,. Der erste und zweite Transistor t. und tp sind mit ihrem Emitter an die positive Klemme einer Stromquelle angeschlossen. Die Basis des ersten Transistors t^ ist über einen ersten Widerstand rp an die positive Klemme der Stromquelle und über einen zweiten Widerstand τ* an das eine Ende des Fühlers S angeschlossen. Sein Kollektor ist über einen dritten Widerstand r, an die Basis eines dritten Transistors t-, angeschlossen, dessen

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Kollektor über einen vierten Widerstand r» an die Basis des zweiten Transistors to angeschlossen ist und dessen Emitter geerdet ist. Der Kollektor des zweiten Transistors tp ist an den einen Kollektor 6 des Heizsystems angeschlossen, dessen anderer Kollektor 7 wieder geerdet ist.

Wenn ein durch die Elektroden 2 und 3 fließender Strom einen bestimmten, vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet, wird der die Widerstände r heizende Strom proportional zu dem durch die Elektroden der Fühler S fließenden Strom sein. Bei dieser Lösung ist nur ein Draht zur Verbindung des Heizsystems mit der positiven Klemme der Stromquelle und ein Leiter zum Erden des Heizsystems erforderlich.

Bei dieser Lösung ist der Strom proportional dem Grad, in dem die Scheibe beschlagen ist, so daß in angemessenem Ausmaß elektrische Energie gespart werden kann.

Beiden Lösungen ist gemeinsam, daß sie einfach einzubauen sind. Die Lösung nach Fig. 1, 2 hat den weiteren Vorteil, daß beim Ausfall des Kreises C letzterer durch Blockieren des Kontaktes R in der Wirkstellung ausgeschlossen werden kann und der Keizkreis mit dem Schalter I manuell überprüft werden kann. Die Lösung nach Fig. 3, 4 hat den weiteren Vorteil, daß der elektromagnetische Schalter mit seinen Nachteilen vermieden

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ist, wie Klappern, Anschlagen und Funken, daß Platz gespart v/erden kann und daß die Verbindung zwischen dem Relais und dem Regelkreis C<j entfällt.

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Trocknen beschlagener Scheiben in vorhandene Motorfahrzeuge eingebaut werden, ohne daß deren elektrische Schaltung wesentlich verändert werden muß. Die Sensibilität der Vorrichtung kann im Entwurfsstadium und beim Einbau eingeregelt werden.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausgestaltung der Fühler. Jeder Fühler besteht aus einem einzigen Leiter, der parallel und nahe einem der Widerstände R des Heizsystems verläuft. Das eine Ende des Leiters ist mit dem Regelkreis C oder C verbunden, v/ährend der benachbarte Widerstand die zweite Elektrode bildet.

Fig.6 zeigt die Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer anderen Anordnung der Heizwiderstände. Auch dabei sind die Fühler als zu den äußeren Widerständen parallel verlaufende, nahe diesen verlegte Einzelleitern ausgebildet. Die Lösungen gemäß Fig. 5, 6 verwenden Regelkreise von der Art C₁ oder C.

Die Fühler und die Heizelemente werden zweckmäßigerweise in

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einem Arbeitsgang im an sich bekannten Siebdruckverfahren (silk screen process) auf der Glasscheibe aufgetragen. Insbesondere dabei können die verschiedenen Widerstände der Heizung als ein über die verschiedenen Widerstände fortlaufendes Heizelement ausgebildet werden.

Ersichtlich ist der wesentliche Gedanke der Erfindung unabhängig, von den Einzelheiten der Erfindung, insbesondere was Querschnitt, Zahl und Größe sowie Anordnung der Fühler und des jeweiligen Regelkreises im einzelnen anlangt. Außerdem ist die Anwendung der Erfindung für die Heckfenster von Motorfahrzeugen eine besonders wesentliche Anwendung, ohne daß jedoch eine singemäße "andere Ausbildung ausgeschlossen sein soll. Die Erfindung ist geeignet für jede Art von Fläche, die der Gefahr des Beschlagens, Vereisens und dergl. ausgesetzt ist.

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Claims

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zum elektrischen Beheizen einer Scheibe zu dem Zweck, deren Beschlagen mit Feuchtigkeit bzw. deren Vereisen zu verhindern bzw. zu beseitigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung der Scheibe selbsttätig in Abhängigkeit vom Grad des Beschlagens bzw. Vereisens der Scheibe ein- und ausschaltbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit mehreren Heizwiderständen, die parallel zueinander der Scheibe zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein feuchtigkeitsempfindlicher Fühler (S) parallel zu den Heizwiderständen (r) angeordnet ist mit einer Länge, die zumindest etwa der Länge der Heizwiderstände entspricht, v/obei der oder die Fühler mit einem Regelkreis zusammenarbeiten derart,

• daß die Heizwiderstände an eine Stromquelle angeschlossen werden, wenn die Scheibe in einem von zumindest einem der Fühler gekreuzten Scheibenbereich in"vorbestimmtem Umfang oder darüber beschlagen ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fühler zwei parallele Leiter (2) aufweist, die mit einer Seite einer Stromquelle über den Regelkreis verbunden sind und zwischen denen sich mit Ab-

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stand ein dritter Leiter (3) befindet, der mit dem anderen Ende der Stromquelle verbunden ist, v/obei der Zwischenraum zwischen den Leitern von der die Scheibe beschlagenden Feuchtigkeit überbrückt wird.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fühler einen Leiter enthält, der mit seinem einen Ende am Regelkreis angeschlossen ist und der sich parallel zu und nahe dem einen der Heizwiderstände erstreckt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis einen ersten Transistor (t^) enthält, dessen Basis über einen ersten ¥iderstand (r..) mit dem oder einem der Fühler (S) und über einen zweiten Widerstand (r₂) mit der positiven Seite der Stromquelle verbunden ist, dessen Kollektor mit der einen Seite eines den Heizkreis regelnden, an der anderen Seite geerdeten elektromechanischen Relais (R) verbunden ist, daß der Regelkreis einen zweiten Transistor (tp) enthält, dessen Basis mit dem Emitter des ersten Transistors, dessen Emitter über einen dritten Widerstand (rO mit der positiven Seite der Stromquelle und dessen Kollektor mit dem Kollektor des ersten Transistors und der einen Seite des elektromechanischen Relais verbunden ist (Fig.2).

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6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis .einen ersten und einen zweiten Transistor (t,j und t₂) enthält, deren Emitter mit der positiven Seite einer Stromquelle verbunden sind, wobei didjBasis des ersten Transistors (t^) mit der positiven Seite der Stromquelle über einen ersten Widerstand (^) und über einen zweiten Widerstand (r^) mit dem einen Ende eines Fühlers (S) verbunden ist, während sein Kollektor über einen dritten Widerstand (r,) mit der Basis eines dritten Transistors (t,) verbunden ist, dessen Kollektor über einen vierten Widerstand (r.) mit der Basis des zweiten Transistors verbunden, dessen Emitter geerdet ist, wobei der Kollektor des zweiten Transistors mit einem Kollektor des Heizkreises verbunden ist, dessen anderer Kollektor geerdet ist.

7. Vorrichtung nach einem der -Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis miniaturisiert' und der Glasscheibe unmittelbar zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe die Heckscheibe eines Motorfahrzeuges ist. .

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