DE4121102A1 - ELECTRICALLY HEATED LENS - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizbare Sichtscheibe aufweisend je eine aus transparentem Kunststoff bestehende untere Scheibe und eine obere Scheibe zwischen denen ein flächenförmiger elektrischer Heizleiter angeordnet ist.The invention relates to an electrically heated lens each having one made of transparent plastic lower disc and an upper disc between those one flat electrical heating conductor is arranged.
Derartige Sichtscheiben werden vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Heckscheiben verwendet. Mittels der elektrischen Heizung kann die Sichtscheibe erwärmt werden, um Beschlagen oder Vereisen der Oberflächen zu verhindern.Such viewing panels are preferably used for Motor vehicles, especially used for rear windows. The lens can be heated using the electric heater to mist or freeze the surfaces prevent.
Aus der deutschen Patentschrift 23 50 427 ist ein Verfahren zur Herstellung elektrisch heizbarer Verbundscheiben bekannt, bei dem dünne Metalldrähte in geringem gegenseitigem Abstand in Zickzack- oder Wellenform auf der Oberfläche einer thermoplastischen Folie abgelegt, die mit Metalldrähten versehene Folie zwischen zwei Glas- oder Kunststoffscheiben angeordnet, zwischen den einzelnen Schichten die Luft entfernt, und der so hergestellte Vorverbund unter Anwendung von Wärme und Überdruck zu einer Einheit verbunden wird.A method is known from German patent specification 23 50 427 known for the production of electrically heatable composite panes, where the thin metal wires are a short distance apart in zigzag or wave form on the surface of a thermoplastic film filed with metal wires provided film between two glass or plastic panes arranged, the air between the individual layers removed, and the pre-composite thus produced using of heat and excess pressure is combined into one unit.
Aus der deutschen Patentschrift 19 17 080 ist ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch heizbaren Verbundscheiben bekannt, bei der zwei einzelne Glasscheiben mit Hilfe einer Kunststoff-Zwischenschicht und unter Einbettung von elektrischen Heizdrähten nach einer bestimmten Ordnung fest miteinander verbunden werden, wobei zunächst ein Heizelement hergestellt wird, indem man einen dünnen Überzug eines Glasbinders auf eine Seite eines Films eines Materials aufbringt, das mit dem Glasbinder nicht verklebt und die Heizdrähte auf den Überzug aufbringt, dann den Film von dem die Heizdrähte tragenden Überzug abzieht und zwischen die Glasscheiben einbringt, die dann miteinander mit Hilfe der Kunststoff-Zwischenschicht verbunden werden. A method is known from German Patent 19 17 080 for the production of electrically heated composite panes known in which two individual glass panes with the help of a Plastic intermediate layer and with the embedding of electric heating wires according to a certain order be connected to each other, initially a heating element is made by applying a thin coating of a Glass binder on one side of a film of a material applies that does not stick to the glass binder and the Applying heating wires to the coating, then the film of that pulls off the heating wire bearing coating and between the Introduces panes of glass, which are then joined together with the help of Plastic intermediate layer can be connected.
Beiden Verfahren ist gemeinsam, daß die Heizdrähte nicht direkt mit den Schichten der Sichtscheibe verbunden sind, sondern daß zumindest eine dünne Zwischenschicht oder Folie erforderlich ist, auf welcher die Heizdrähte angeordnet sind. Diese Folie mit dem Heizleiter muß in einem besonderen Verfahrensschritt hergestellt werden.Both methods have in common that the heating wires are not are directly connected to the layers of the lens, but that at least a thin intermediate layer or film is required on which the heating wires are arranged. This film with the heat conductor must be in a special Process step are produced.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wirtschaftlich möglichst in einem einzigen Verfahrensschritt herstellbare flexible heizbare Sichtscheibe zu schaffen, die insbesondere als Heckscheibe in Cabriolet-Personenkraftwagen verwendet werden kann. Bisher konnten für derartige Fahrzeugtypen keine elektrisch beheizbaren Heckscheiben hergestellt werden, und man mußte sich mit einer aufwendigen Anordnung von Lüftungskanälen in der Automobilbodengruppe oder einem zusätzlichen Heizgebläse behelfen. Die Flexibilität der Heckscheibe ist erforderlich, um die bei der Faltung des Dachteiles auftretenden Verformungen aufzunehmen.The object of the present invention is an economical if possible, can be produced in a single process step to create flexible heatable viewing window, which in particular used as a rear window in convertible passenger cars can be. So far, none of these vehicle types electrically heated rear windows are manufactured, and one had to deal with an elaborate arrangement of Ventilation ducts in the automotive floor group or one help additional heater fan. The flexibility of Rear window is required in order to fold the Deforming roof part occurring.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die untere Scheibe und die obere Scheibe aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, daß der Heizleiter im Sichtbereich der Sichtscheibe unmittelbar zwischen unterer Scheibe und oberer Scheibe angeordnet ist, daß in gegenüberliegenden Randabschnitten des Heizleiters je eine Leiterbahn mit höherer elektrischer Leitfähigkeit als im Sichtbereich vorgesehen ist, und daß die Leiterbahnen zur unteren Scheibe und/oder zur oberen Scheibe hin mit einer Abdeckfolie aus gegenüber dem Material der Leiterbahnen chemisch beständigem Kunststoff abgedeckt sind.The object is achieved in that the lower pane and upper pane made of thermoplastic Plastic exist that the heat conductor in the field of view Viewing pane directly between the lower pane and the upper pane Disc is arranged that in opposite Edge sections of the heating conductor each have a conductor track with a higher one electrical conductivity than is provided in the field of vision, and that the conductor tracks to the lower pane and / or to upper pane with a cover film from opposite Material of the conductor tracks chemically resistant plastic are covered.
Bei der Herstellung der Sichtscheibe wird der entsprechend zugeschnittene Heizleiter auf die untere Scheibe aufgelegt und nach Aufbringen der oberen Scheibe in einem Heiz- und Kühlprozeß einkaschiert. Dabei entsteht eine dauerhafte transparente schlierenfreie Verbindung der beiden Kunststoffscheiben bei gleichzeitiger Fixierung des Heizleiters. Die Stromzuführung über Leiterbahnen gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Heizleistung auf die gesamte Sichtfläche, so daß der verwendete Kunststoff der Scheiben nicht über 70°C erwärmt wird. Die Leiterbahnen können einander gegenüberliegend entweder an beiden Seitenrändern oder an beiden Längsrändern angeordnet sein.In the manufacture of the lens, this is the case Cut the heat conductor on the lower pane and after applying the upper disc in a heating and Laminated cooling process. This creates a permanent one transparent streak-free connection of the two Plastic washers while fixing the Heating conductor. The power supply via conductor tracks ensures an even distribution of heating power on the entire visible surface, so that the plastic used the panes are not heated above 70 ° C. The conductor tracks can face each other either on either Side edges or be arranged on both longitudinal edges.
Eine Reaktion des Materials der Leiterbahnen mit dem Material der Scheiben wird durch das Einbringen einer Kunststoffolie verhindert. Wenn diese Kunststoffolie eingefärbt ist, beispielsweise schwarz, und sich über den gesamten Randbereich der Sichtscheibe erstreckt, so wird eine Umrandung der Sichtscheibe erreicht, wie sie auch an Glasscheiben derzeit üblich ist.A reaction of the material of the conductor tracks with the material the slices is made by inserting a plastic film prevented. When this plastic film is colored, for example black, and over the entire edge area extends the visor, so a border of the Viewing window achieved, as is currently the case with glass panes is common.
Die erfindungsgemäße Sichtscheibe weist bezüglich ihrer Flexibilität nahezu die gleichen mechanischen Eigenschaften auf wie die bisher verwendeten nicht beheizbaren Scheiben, wenn die obere und die untere Scheibe aus Weich- Polyvinychlorid von vorzugsweise 0,5 mm Dicke bestehen.The viewing window according to the invention has with respect to Flexibility almost the same mechanical properties on the non-heatable panes used so far, if the upper and lower discs are made of soft Polyvinyl chloride preferably 0.5 mm thick.
Eine rationelle Herstellung des Heizleiter ist möglich, wenn dieser als Gewebe ausgebildet ist, an dessen beiden Längsrändern in Kettrichtung verlaufend Drähte mit höherer elektrischer Leitfähigkeit als die in Kettrichtung verlaufenden Heizdrähte als Leiterbahnen eingewebt sind. Vorzugsweise verlaufen die Leiterbahnen im eingebauten Zustand der Sichtscheibe in etwa horizontaler Richtung. Somit kann der Heizleiter als aufrollbarer Gewebestreifen von beliebiger Länge hergestellt werden und wird vor der Anfertigung einer Sichtscheibe entsprechend deren Breite abgelängt.A rational production of the heating conductor is possible if this is designed as a fabric on the two Longitudinal edges running in the warp direction wires with higher electrical conductivity than that in the warp direction running heating wires are woven as conductor tracks. The conductor tracks preferably run in the installed state the viewing window in an approximately horizontal direction. Thus, the Heating conductor as a rollable fabric strip of any Length will be produced and will be made before making one Viewing window cut to length.
Eine hohe Leitfähigkeit der Leiterbahnen an den Längsrändern des Heizleiters wird erreicht, wenn deren Drähte aus Kupfer bestehen. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Leiterbahndrähte größer als derjenige der Heizdrähte. Das Gewebe einschließlich der Leiterbahnen wird vorteilhafterweise durch Walzen in seiner Dicke reduziert, so daß die Leiterbahnen nicht auftragen. Zur Vermeidung einer im Laufe der Zeit eintretenden Reaktion von Kupfer mit Polyvinylchlorid sind die Leiterbahnen gegenüber der oberen und der unteren Weich-Polyvinylchlorid-Scheibe vorzugsweise mit einer Acrylatfolie abgedeckt.High conductivity of the conductor tracks on the longitudinal edges of the heating conductor is achieved if their wires are made of copper consist. Preferably the diameter is Conductor wires larger than that of the heating wires. The Tissue including the traces is advantageous reduced in thickness by rolling so that the Do not apply conductor tracks. To avoid one in the course reaction of copper with polyvinyl chloride are the traces opposite the top and bottom Soft polyvinyl chloride disc, preferably with a Acrylic film covered.
Es wird empfohlen als Heizleiter dünne Widerstandsdrähte aus einer Chrom-Nickel-Legierung zu verwenden.It is recommended to use thin resistance wires as heating conductors a chrome-nickel alloy.
Wenn das Gewebe aus Chrom-Nickel-Draht von weniger als 0,5 mm Durchmesser, vorzugsweise von 0,05 mm Durchmesser mit einer Maschenweite von weniger als 5 mm, vorzugsweise von 0,5 mm besteht, erfolgt innerhalb der Maschen beim Aufkaschieren der oberen auf die untere Scheibe eine vollständige Verbindung dieser Scheiben, so daß eine sehr gute Transparenz erreicht wird.If the fabric of chrome-nickel wire less than 0.5 mm Diameter, preferably of 0.05 mm diameter with a Mesh size of less than 5 mm, preferably 0.5 mm exists, takes place within the stitches when the a complete connection on the lower disc of these panes, so that very good transparency is achieved becomes.
Hervorragende optische und elektrische Eigenschaften der Sichtscheibe werden erreicht, wenn das Gewebe in Längsrichtung eine andere elektrische Leitfähigkeit als in Querrichtung aufweist. Die kann beispielsweise durch Verwendung unterschiedlich dicker Drähte, durch Verwendung von Drähten unterschiedlicher Materialzusammensetzung, Anordnung von in Kett- und in Schußrichtung unterschiedlichen Drahtabständen oder auch durch ein Gewebe mit einer anderen als der rechtwinkligen Maschenform erreicht werden.Excellent optical and electrical properties of the Viewing window are reached when the tissue is in the longitudinal direction a different electrical conductivity than in the transverse direction having. This can be done, for example, by using wires of different thicknesses, by using wires different material composition, arrangement of in Warp and weft different wire spacing or through a fabric with a different one than that rectangular mesh shape can be achieved.
Zur eine Überhitzung infolge zu hoher Heizleistung und/oder den Einbau einer elektrischen Regeleinrichtung zu vermeiden, ist es empfehlenswert, den Widerstand des Heizleiters so einzustellen, daß bei der maximalen Betriebsspannung, insbesondere der in Kraftfahrzeugen üblichen Spannung von 12 V, die Temperatur von 70°C nicht überschritten wird. Der Widerstand des Heizleiters kann dadurch erhöht werden, daß dieser im Bereich der Sichtfläche zumindest einmal quer zu den Leiterbahnen über die gesamte Breite des Gewebes sowie eine der Leiterbahnen unterbrochen ist, so daß zumindest zwei Heizbereiche (22, 24) gebildet sind. Auf diese Weise wird der Heizleiter in zwei oder mehr Heizbereiche bildende Widerstandsgruppen unterteilt, die jeweils über eine der im Randabschnitt durchlaufenden Leiterbahnen elektrisch leitend miteinander verbunden sind.In order to avoid overheating as a result of excessive heating power and / or the installation of an electrical control device, it is advisable to set the resistance of the heating conductor so that the temperature of 70 ° at the maximum operating voltage, in particular the voltage of 12 V common in motor vehicles C is not exceeded. The resistance of the heating conductor can be increased by interrupting it at least once across the entire width of the fabric and one of the conductor tracks in the area of the visible surface across the entire width of the fabric, so that at least two heating areas ( 22 , 24 ) are formed. In this way, the heating conductor is divided into two or more resistance groups forming heating regions, each of which is connected to one another in an electrically conductive manner via one of the conductor tracks passing through the edge section.
Wenn der Heizleiter im Bereich der Sichtfläche mehrfach quer zu den Leiterbahnen über die gesamte Breite des Gewebes sowie abwechselnd jeweils eine der Leiterbahnen unterbrochenen ist, so daß die einzelnen Heizbereiche elektrisch in Serie geschaltet sind, kann der Widerstand des gesamten Heizleiters in einfacher Weise der jeweiligen Betriebsspannung angepaßt werden. Wird eine gerade Anzahl der Bereiche des Heizleiters ausgeführt, so können die elektrischen Anschlüsse der Leiterbahnen jeweils nahe den unteren äußeren Rändern der Sichtscheibe angebracht werden.If the heating conductor crosses several times in the area of the visible surface to the conductor tracks across the entire width of the fabric as well alternately one of the conductor tracks is interrupted, so that the individual heating areas are electrically in series are switched, the resistance of the entire heating conductor easily adapted to the respective operating voltage will. Becomes an even number of areas of the heating conductor executed, so the electrical connections of the Conductors close to the lower outer edges of the Viewing window can be attached.
Üblicherweise wird die Heckscheibe eines Cabriolets in das Material des Daches eingenäht, so daß die Einfassung in einen Rahmen nicht möglich ist. Eine von Verletzung der Leiterbahnen bzw. des Heizleiters sowie das Auftreten von Kriechströmen wird verhindert, wenn ein allseitig von den Rändern der Sichtscheibe ausgehender Randbereich vorgesehen ist, der frei von elektrischen Leitern ausgebildet ist.Usually the rear window of a convertible is in the Material of the roof sewn in, so that the border in one Frame is not possible. One from violation of the traces or the heating conductor and the occurrence of leakage currents is prevented if one side of the edges of the Viewing area outgoing edge area is provided, which is free is formed by electrical conductors.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.In the drawing, a preferred embodiment of the Invention shown, which is explained in more detail below.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 in der Draufsicht die Anordnung eines Heizleiters auf einer unteren Scheibe einer erfindungsgemäßen Sichtscheibe und Fig. 1 in plan view the arrangement of a heat conductor on a lower pane of a viewing pane according to the invention and
Fig. 2 die Sichtscheibe aus Fig. 1 in der Draufsicht mit teilweise eingefärbt dargestellter Abdeckfolie. Fig. 2, the lens from Fig. 1 in plan view with a partially colored cover sheet.
In Fig. 1 ist an einer erfindungsgemäßen Sichtscheibe 10 in einem ersten Fertigungsschritt die Anordnung des Heizleiters 12 auf einer unteren Scheibe 14 aus 0,5 mm dickem Weich- Polyvinylchlorid dargestellt. Der Heizleiter 12 besteht aus einem Gewebe 16 von 0,05 mm dicken Chrom-Nickel-Drähten und 0,5 mm Maschenweite in quadratischer Maschenform. Parallel zu den Längsrändern der Sichtscheibe 10 ist an den Längsrändern des Heizleiters 12 je eine obere Leiterbahn 18 und eine untere Leiterbahn 20 aus in Kettrichtung des Gewebes 16 verlaufenden Kupferdrähten eingewebt.In Fig. 1, the assembly of the heat conductor is shown on a lower disk 14 of 0.5 mm thick soft polyvinyl chloride 12 to an inventive observation window 10 in a first production step. The heating conductor 12 consists of a fabric 16 of 0.05 mm thick chrome-nickel wires and 0.5 mm mesh size in a square mesh shape. Parallel to the longitudinal edges of the viewing window 10 , an upper conductor track 18 and a lower conductor track 20 are woven into the longitudinal edges of the heating conductor 12 from copper wires running in the warp direction of the fabric 16 .
Das Gewebe 16 des Heizleiters ist zweimal parallel zur Schußrichtung des Gewebes 16 über dessen gesamte Breite unterbrochen, so daß drei Heizbereiche 22, 24, 26 entstehen. Zwischen dem ersten Heizbereich 22 und dem zweiten Heizbereich 24 ist die untere Leiterbahn 20 unterbrochen. Die obere Leiterbahn 18 ist zwischen dem zweiten Heizbereich 24 und dem dritten Heizbereich 26 unterbrochen. Über die jeweils durchgehende Leiterbahn sind die drei Heizbereiche 22, 24, 26 in Serienschaltung elektrisch miteinander verbunden.The fabric 16 of the heating conductor is interrupted twice parallel to the weft direction of the fabric 16 over its entire width, so that three heating areas 22 , 24 , 26 are formed. The lower conductor track 20 is interrupted between the first heating area 22 and the second heating area 24 . The upper conductor track 18 is interrupted between the second heating area 24 and the third heating area 26 . The three heating areas 22 , 24 , 26 are electrically connected in series with one another via the continuous conductor track.
Ein allseitig von den Rändern der Sichtscheibe 10 ausgehender etwa 2 cm breiter Randbereich 28 ist frei von elektrischen Leitern ausgebildet. Die obere Leiterbahn 18 besitzt im dritten Heizbereich 26 zum Rand hin eine kurze obere Verlängerung 30, an der ein in der Zeichnung nicht dargestelltes übliches Anschlußelement angebracht ist. Eine entsprechende untere Verlängerung 32 ist an der unteren Leiterbahn 20 im Bereich des ersten Heizbereichs 22 vorgesehen.An approximately 2 cm wide edge region 28 extending on all sides from the edges of the viewing window 10 is free of electrical conductors. The upper conductor track 18 has in the third heating area 26 towards the edge a short upper extension 30 , to which a conventional connection element, not shown in the drawing, is attached. A corresponding lower extension 32 is provided on the lower conductor track 20 in the area of the first heating area 22 .
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Sichtscheibe 10 in fertigem Zustand dargestellt, wobei eine obere Scheibe 15 aus 0,5 mm dickem Weich-Polyvinylchlorid auf die untere Scheibe 14 und den Heizleiter 12 aufkaschiert ist. Der Randbereich 28 einschließlich der Leiterbahnen 18, 20 sind mit einer Abdeckfolie 34 abgedeckt, die im linken Teil der Fig. 2 eingefärbt dargestellt ist.In FIG. 2, the lens according to the invention is illustrated in finished state 10, an upper plate 15 of 0.5 mm thick soft polyvinyl chloride on the lower disk 14 and the heating conductor is laminated 12th The edge region 28 including the conductor tracks 18 , 20 are covered with a cover film 34 , which is shown colored in the left part of FIG. 2.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |