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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizbaren Spiegel, wie
er im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher angegeben ist.
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Aus Gründen der Fahrsicherheit wird in zunehmendem Maße die Forderung
erhoben, daß Außenspiegel für Kraftfahrzeuge beheizt werden können, um Feuchtigkeitsniederschläge
oder Eisablagerungen, die sich bei kaltem Wetter auf der Spiegeloberfläche bilden
und die Sicht behindern, beseitigen zu können. Es ist daher schon vorgeschlagen
worden, einen solchen Spiegel mit Widerstandsbahnen oder mit einer ganzflächig -auf
die Spiegelrückseite aufgebrachten Widerstandsschicht zu beheizen. Derartige Systeme
sind beispielsweise in der DE-OS 29 08623 und der DE-OS 27 45 666 beschrieben. Ein
Hauptnachteil solcher Spiegellreheizungen liegt darin, daß sie nicht regelbar sind.
Die Spiegelbeheizung wird in der Regel zusammen mit der Zündung eingeschaltet, so
daß stets eine konstante Leistung von der Spiegelbeheizung in Wärme umgesetzt wird,
also auch dann, wenn die Witterung dies nicht erfordert, z.B. im Sommer.
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Auch wird bei derartigen Systemen der Spiegel auch dann noch geheizt,
wenn er bereits eine solche Temperatur erreicht hat, bei der eine Beschlagbildung
nicht mehr möglich ist.
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Zur besseren Anpassung solcher Spiegelbeheizungen an die Witterungs-
und Betriebsbedingungen ist bereits vorgeschlagen worden, solche Spiegelbeheizungen
mit PTC-Widerständen zu versehen. Der PTC-Widerstand befindet sich dabei im Wärmekontakt
mit dem Spiegel, so daß dann, wenn sich im Laufe der Zeit die Temperatur des Spiegels
einem vorgegebenen Wert nähert, die Heizleistung herabgesetzt wird.
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Ein Spiegel der zuletzt genannten Art tst in der DE-OS 29 19 968
beschrieben. Bei der dort gezeigten Anordnung sind auf die Rückseite zwei Bleche
aus Aluminium aufgeklebt, von denen jedes nur einen Teil der Spiegelrückseite bedeckt.
Von dem einen dieser Bleche ist eine Lasche abgeknickt, entlang dieser Lasche befinden
sich zwischen den beiden Blechen PTC-Widerstände, die in einer Reihe angeordnet
sind. Die PTC-Widerstände sind mit einem elektrisch leitenden Kleber an die-beiden
Bleche angeklebt.
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Die Lasche und die PTC-Widerstände sind entlang der Mittellinie des
Spiegels verteilt, um zu gewährleisten, daß die Wärmeableitung gleichmäßig über
den Spiegel erfolgt.
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Diese bekannte Anordnung einer Spiegelbeheizung weist verschiedene
Nachteile auf. Einmal liegt der PTC-Widerstand mit einer Breitseite offen rund ist
dadurch dem in das Spiegelgehäuse eindringenden Spritzwasser ausgesetzt. Hieraus
resultiert die Gefahr, daß insbesondere im Winter salzhaltiges Wasser and den PTC-Widerstand
bzw. an seine Kontaktflächen mit den beiden Blechen gerät und den PTC-Widerstand
bzw. die Kontakte angreift und zerstört. Ein weiterer Nachteil liegt darin , daß
der mit der bekannten Heizung versehene Spiegel in der Spiegelmitte eine Erhebung
aufweist, in der die Reihe der PTC-Widerstände liegt. Bei Spiegeln, die mit einem
Motor bewegt und verstellt werden können, ist eine Erhebung in der Spiegelmitte
hinderlich; der bekannte, beheizbare Spiegel kann nicht ohne eine Umkonstruktion
der Motorsteuerung als beweglicher Spiegel ausgestaltet werden. Schließlich weist
auch das Verkleben der PTC-Widerstände mit den Blechen, über die die Wärme dem Spiegelglas
zugeleitet wird, Nachteile auf. Zur Erzielung guter Wärmeleiteigenschaften muß Silberleitkleber
verwendet werden, der relativ teuer ist. Bei Verwendung von Einkomponentenklebern
muß ein Lösungsmittel verdampfen. Dabei entstehen Verdampfungskanäle in der Klebschicht,
die diese porös machen und zu einem schlechteren Wärmedurchgang führen. Weiterhin
müßte, gleich welcher Kleber verwendet wird, die auf dem PTC-Widerstand aufgebrachte
Klebstoffmenge
sehr genau dosiert sein, denn einmal soll die Klebschicht
den ganzen PTC-Widerstand bedecken, um einen möglichst großflächigen elektrischen
und wärmeleitenden Kontakt zu geben, andererseits darf die Klebschicht nicht über
den Rand des PTC-Widerstandes hinaus gehen, da sonst der (elektrisch leitende) Klebstoff
eine Strombrücke zwischen den beiden Blechen bilden würde, der Strom also nicht
mehr durch den das Heizelement bildenden PTC-Widerstand gehen würde.
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Die mit der Klebung verbundenen Nachteile könnten dadurch umgangen
werden, daß der PTC-Widerstand auf die Bleche aufgelötet wird In diesem Fall müßten
aber lötfähige Bleche, z e B Kupfer, verwendet werden, was gegenüber dem sonst verwendbaren
Aluminiumblech eine erhebliche Verteuerung mit sich bringt.
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Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend einen elektrisch beheizbaren
Spiegel der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß der PTC-Widerstand gegen
Feuchtigkeit geschützt ist und ohne Klebung oder Lötung mit dem an dem Spiegelglas
befestigten Blech kontaktiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit einem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen elektrisch beheizbaren Spiegel gelöst, bei dem gemäß der Erfindung zwischen
dem ersten und dem zweiten Blech eine elektrisch isolierende Zwischenschicht angeordnet
ist, die dichtend an den Blechen anliegt und den PTC-Widerstand umschließt Weitere,
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung weist mehrere Vorteile aug. Einmal
kann an den PTC-Widerstand keine Feuchtigkeit gelangen, da er von den beiden Blechen
und der Zwischenschicht eingeschlossen wird Wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung
das -Abdeckblech, das dem Spiegel abgewandt liegt, etwas kleiner als das an dem
Spiegelglas befestigte Grundblech gemacht, so wird darüber hinaus die Gefahr vermindert,
daß
aufgrund von eindringendem salzhaltigem Spritzwasser eine Strombrücke zwischen den
beiden Blechen des Heizelementes entsteht. Weiterhin wird bei der erfindungsgemäßen
Konstruktion dem PTC-Widerstand von beiden Seiten her Wärme durch die Bleche entzogen.
Der Wirkungsgrad der Heizung ist damit höher als bei Ausgestaltungen, bei denen
dem PTC-Heizwiderstand nur einseitig Wärme entzogen wird.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt darin,
daß das gesamte Heizelement flach ist und keine Erhebung in seiner Mitte aufweist.
Das Heizelement-des Spiegels kann bei entsprechender Anordnung der PTC-Widerstände
gebogen werden, so daß es ohne weiteres auch an der Rückseite von gewölbten Spiegeln
(Verkleinerungsspiegeln) angebracht werden kann.
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Da der PTC-Widerstand einerseits von den mit ihm in Kontakt stehenden
Blechen, andererseits von der Zwischenschicht eingeschlossen ist, können sich auch
im Falle eines Bruchs seine Teile nicht. von ihrem Platz bewegen. Damit bleibt die
Spiegelbeheizung auch im Falle eines Bruchs des PTC-Widerstande£ voll funktionsfähig.
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Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, daß wenigstens zwei PTC-Widerstände als Heizelemente vorgesehen sind,
-die sich in ihrer Nenntemperatur unterscheiden. Dabei wird insbesondere die Nenntemperatur
des einen PTC-Widerstandes unterhalb etwa 200 C gewählt, die des anderen oberhalb
von etwa 400 C.
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Liegt beispielsweise im Sommer die Außentemperatur um etwa 200 C,
so sind beide PTC-Widerstände hochohmig und lassen beim Einschalten der Versorgungsspannung
nur einen sehr kleinen, vernachlässigbaren Strom zu. Beim Aufheizen des PTC-Widerstandes
mit der höheren Nenntemperatur wird der Strom durch den PTC-Widerstand mit der kleineren
Nenntemperatur noch kleiner. Liegt demgegenüber im Winter die Außentemperatur beispielsweise
in der Nähe von 0° C, so führt beim Einschalten der Versorgungsspannung auch der
PTC-Wider-
stand mit der kleineren Nenntemperatur Strom und trägt
zum Heizen des Spiegels bei. Dieser Beitrag bleibt solange bestehen, bis der Spiegel
die Nenntemperatur von etwa 200 C erreicht hat. In der Nähe dieser Temperatur wird
der Widerstand dieses PTC-Widerstandes groß, so daß er dann einen geringen Strom
aufnimmt und wenig zur Beheizung des Spiegels beiträgt. Die Spiegelbeheizung wird
dann nur noch von dem PTC-Widerstand mit der höheren Nenntemperatur weitergeführt.
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Insgesamt bedeutet das, daß am Anfang eine hohe Heizleistung zur Verfügung
steht, die sich ab einer Temperatur von etwa 200 C schnell reduziert und bis zum
Erreichen der Endtemperatur kontinuierlich bis auf einen Endwert absinkt.
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Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele beschrieben und näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Seitenansicht
eines erfindungsgemäßen beheizbaren Spiegels, Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende
Draufsicht, Figuren 3 und 4 ausschnittsweise Schnitte X-Y bzw. Y-Z nach Figur 2,
Figur 5 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Der Aufbau des erfindungsgemäßen beheizbaren Spiegels wird nachfolgend
zusammen mit seiner Herstellung unter Bezugnahme auf die Figur 5 beschrieben.
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Auf ein rechteckiges oder der Spiegelform angepaßtes Aluminiumblech
mit einer Dicke von etwa 0,6 bis 1,0 mm werden mit einem Punktschweißverfahren zwei
oder bei entsprechendem Bedarf auch mehr Bolzen 31 aufgeschweißt. Die Länge der
Bolzen 31 ist so bemessen, daß sie bei dem zusammengebauten Spiegel durch die Zwischenschicht
4 und das zweite Blech 5 hindurchragen und noch genügend Länge bieten, damit eine
stabile Verankerung des zweiten Bleches 5 an dem ersten Blech erfolgen kann. Die
Befestigung kann der Gestalt sein, daß die Bolzen nach dem Auflegen der Zwischenschichtund
des zweiten Bleches 5 mit einem Niet-
kopf verbreitert werden,
so daß sie das zweite Blech 5 klemmend gegen das erste Blech 3 drücken. Gemäß der
Darstellung in Figur 5 sind die Bolzen 31 jedoch mit einem Schraubgewinde 32 versehen,
auf die zur Befestigung Muttern 33 aufgeschraubt werden.
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Auf die mit dem Bolzen 31 versehene Oberfläche des ersten Bleches
3 wird als Zwischenschicht 4 eine doppelseitig klebende Folie aufgeklebt. Diese
Folie weist Durchbrechungen 45 für die Stehbolzen 31 sowie Durchbrechungen 43, 44
für die vorgesehenen PTC-Widerstände 6 und 7 auf.
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Der im linken Teil der Figur 5 dargestellten Ausführungsform ist das
zweite Blech 5, das gegen die PTC-Widerstände 6, 7 geklemmt wird, eben. In diesem
Fall ist die Dicke der Folie 4 so bemessen, daß sie gleich der Dicke der vorgesehenen
PTC-Widerstände ist. Die Folie ist elastisch verformbar, so daß nach dem Anpressen
des zweiten Bleches 5 die Folie sich mit einem gewissen Druck an beide Bleche 3
und 5 anlegt und damit den Zwischenraum zwischen diesen beiden Blechen abdichtet.
Die Folie 4 umgibt damit dichtend die PTC-Widerstände 6 und 7 und schützt sie gegen
das Eindringen von Feuchtigkeit.
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Zwischen den PTC-Widerständen 6 und 7 und dem zweiten Blech 5 sind
jeweils Federringe 10 gelegt. Diese Federringe sorgen für einen ständigen Druck
gegen die PTC-Widerstände, so daß über lange Zeit ein einwandfreier elektrischer
Kontakt zu den beiden Blechen 3 und 5 gewährleistet ist.
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Im rechten Teil der Figur 5 ist eine alternative Ausführungsform
dargestellt. Bei ihr ist die Zwischenschicht 4 zweiteilig ausgebildet mit einem
Rahmen 41 aus einer Klebefolie und einem in diesen Rahmen-eingesetzten Flachmaterial
42. Dieses Flachmaterial 42 kann beispielsweise Pappe sein, es weist die Ausschnitte
oder Durchbrechungen 43, 44 auf, die für die PTC-Widerstände 6 und 7 vorgesehen
sind.
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Bei dieser Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß das zweite Blech
5 mit Ausbuchtungen 51 versehen ist, in die die PTC-Widerstände 6 und 7 eingelegt
werden.
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Für die Kontaktierung der Bleche 3 und 5, über die der Stromfluß
durch die PTC-Widerstände erfolgt, sind Anschlußklemmen bzw. Kabelschuhe oder Lötfahnen
8, 9 an die Bleche 3 bzw. 5 angeklemmt. Die Einzelheiten der Kontaktierung sind
anhand der Figuren 3 und 4 erkennbar. Die Figur 3 zeigt die Kontaktierung des zweiten
Bleches 5.
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Der von dem ersten Blech 3, das mit dem Spiegel 1 verbunden ist, ausgehende
Stehbolzen 31 ist von einer Isolierhülle 35 umgeben Eine Lötfahne 8 ist über den
Bolzen 31 und die Isolierhülle 35 auf das erste Blech 5 aufgelegt. Auf sie wiederum
ist ein Isolierring 36 aufgelegt. Dieser Isoliexring wird von der auf den Bolzen
31 aufgeschraubten Mutter 33 gegen die Lötfahne gepreßt, so daß diese fest an dem
ersten Blech 5 anliegt. Zwischen der Mutter 33 und dem Isolierring 36 kann sich
noch eine Beilegscheibe 37 befinden.
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Die Kontaktierung des ersten Bleches 3 ist in der Figur 4 dargestellt.
Der Aufbau entspricht der Figur 3 mit dem Unterschied, daß die Reihenfolge von der
Lötfahne 9 und dem Isolierring 36 vertauscht ist. In diesem Fall trennt der Isolierring
36 die Lötfahne von dem zweiten Blech 5, die Lötfahne 9 steht über eine Beilegscheibe
37, der Mutter 33 und dem Stehbolzen 31 mit dem ersten Blech 3 leitend in Verbindung.
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Anhand der Figur 5 ist erkennbar, daß die PTC-Widerstände 6 und 7
beliebige geometrische Formen haben können, die Zwischenschicht 4 weist jeweils
Durchbrechungen 43, 44 auf, die an den Umriß der zugeordneten PTC-Widerstände 6
bzw. 7 angepaßt sind.
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Es sind alternativ zu dem dargestellten AusfUhrungsbeispiel auch
Ausführungsformen denkbar, bei denen beispielsweise das zweite Blech 5 fest und
leitend mit de Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden list, so daß dieses Blech
an Masse liegt. In diesem Fall braucht nur eine Kontaktierung für das erste Blech
3 vorgesehen werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Isolierhülle 35 und
der Isolier-
ring 36 einheitlich als Spritzgußteil ausgebildet
sind.
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Zwischen die PTC-Widerstände und die Bleche kann eine Wärmeleitpaste
gebracht werden, um den thermischen Kontakt weiter zu verbessern. In diesem Fall
sind die Ausschnitte 43, 44 so eng bemessen, daß die Zwischenschicht dichtend an
dem Rand der PTC-Widerstände anliegt. Dadurch können sich keine den PTC-Widerständen
eventuell schädliche Berührpunkte bilden, wenn die Wärmeleitpaste seitlich über
den Rand der PTC-Widerstände vortritt.
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Abschließend soll hervorgehoben werden, daß die erfindungsgemäße
Konstruktion mechanisch sehr robust ist und damit eine lange Lebensdauer aufweist.
Es sind beliebige geometrische Formen von PTC-Widerständen verwendbar, zum Aufbau
des Heizelementes dieses Spiegels sind keine Spezialteile notwendig, es können genormte
Teile verwendet werden.
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