DE69825247T2

DE69825247T2 - Scheibenheizung

Info

Publication number: DE69825247T2
Application number: DE1998625247
Authority: DE
Inventors: Alexandre Seravalli
Original assignee: VERRES INDUSTRIELS SA; Verres Ind SA
Current assignee: VERRES INDUSTRIELS SA; Verres Ind SA
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2018-12-03
Also published as: EP0930807A1; NO324376B1; DE69825247D1; NO990137D0; CA2314438A1; CH692888A5; ES2224324T3; NO990137L; EP0930807B1; ATE272304T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine heizbare Mehrschichten-Verglasung mit einem Gitter feiner elektrischer Widerstandsdrähte die zwischen zwei Glasplatten festgehalten werden. Diese Art von Verglasung wird gebraucht, um heizbare, durchsichtige Wandungen für Schienen- oder Strassenfahrzeuge, Schiffe, Gebäude und/oder gewisse industrielle Anlagen zu schaffen. Im allgemeinen weist die heizbare Verglasung einerseits feine Widerstandsdrähte auf, die man durch den Durchgang elektrischen Stromes aufheizt, und andererseits Zuführungs-Kollektoren die dem Zu- und Abführen von elektrischem Strom dienen, und daher eine grössere Leitfähigkeit haben müssen. Um so unauffällig wie möglich zu sein, werden diese Kollektoren im. allgemeinen entlang der Ränder der Verglasung geführt, und sie bringen den Heizstrom von einem Ein- oder Ausgangsanschluss bis zum einen oder anderen Ende der dünnen Drähte welche durch den Stromdurchgang geheizt werden sollen. Es müssen daher die Kollektoren mehrere Eigenschaften aufweisen die einander zum Teil widersprechen:
sie müssen einen verhältnismässig grossen Querschnitthaben, weil der Strom für alle Heizdrähte im allgemeinen durch einen einzigen Kollektor hindurchfliesst; sie sollen problemlos gebogen werden können, ohne dass ihre Dicke dadurch wesentlich zunimmt, um problemlos dem Aussenrand der Verglasung auch in den Ecken zu folgen; es muss möglich sein, an vielen Stellen des Kollektors auf einfache Weise eine gute elektrische Verbindung zwischen den Kollektoren und je einem Ende eines Heizdrahtes herzustellen.
Zu diesem Zweck ist es bekannt, zwei übereinander gelegte, dünne Metallbänder als Kollektor zu verwenden, zwischen denen die Enden der Heizdrähte sandwichartig eingeklemmt werden. Solche Bänder nehmen jedoch die kleinen Krümmungsradien schlecht an welche manchmal nötig sind, insbesondere in der Nähe des Stromanschlusses oder einer Ecke der Verglasung. Ausserdem sind solche Bänder wegen ihrer relativ grossen Breite besonders gut sichtbar, was fast immer unerwünscht ist. Deswegen schlägt das Dokument EP 506 521 A1 den Ersatz solcher Bänder durch ein flaches leitendes Geflecht vor, welches aus mehreren Strängen besteht von denen jeder selbst wieder mehrere Metalldrähte aufweist. Obwohl ein solches Geflecht natürlich biegsamer ist als die Überlagerung zweier flachen Bänder, ist es aufwendiger in der Herstellung und gestattet es nicht, das Ende jedes Heizdrahtes gegen mehrere leitende Flächen zu pressen, um einen elektrischen Kontakt zu erhalten der gut genug ist, um eine gleichmässige Stromversorgung aller Heizdrähte zu gewährleisten. Ausserdem können die Lichtreflexe auf den geflochtenen Strängen eines zopfartigen Gebildes dieses unter gewissen Bedingungen zu deutlich sichtbar machen; deswegen sieht das Dokument EP 506 521 A1 vor, das Geflecht fallweise hinter einer undurchsichtigen Umrandung zu verstecken, was jedoch die Herstellung der Verglasung komplizierter macht, und ästhetisch nicht immer befriedigend ist.
Die Erfindung sucht diese Nachteile zu beheben und dennoch die grössere Biegsamkeit zu behalten, welche durch die Verwendung von Drähten anstatt flacher Bänder gewährleistet ist. Zu diesem Zweck ist die Erfindung wie in Anspruch 1 aufgeführt definiert. Diese Anordnung vermeidet nicht nur obgenannte Nachteile, sondern eignet sich auch besonders gut für eine automatische Herstellung der Verglasung, ist einfach zu bewerkstelligen, und ästhetisch unauffälliger als bekannte Lösungen.
Es kann das Ende des einen oder beider Kollektoren um ein gewisses Stück aus der Verglasung herausragen, beispielsweise aus einer Stirnseite derselben, um in üblicher Weise mit einer elektrischen Quelle verbunden zu werden, sei es durch Löten, sei es mittels einer steckbaren Verbindung. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung endet mindestens ein Kollektor in einem Stecker oder in einer Buchse der oder die in einer Höhlung untergebracht ist welche auf der gegen die andere Scheibe gerichtete Seite der einen oder beider Glasscheiben ausgespart ist. Diese Anordnung vermeidet die Ausübung mechanischer Kräfte auf den Kollektor wenn dieser mit einer Stromquelle verbunden, oder von dieser getrennt wird. Der Stecker, respektive die Buchse, kann nur in der Höhlung eingeschlossen sein, oder auch durch einen gehärteten Harz darin festgehalten werden. In letzterem Fall braucht die Höhlung an ihrem Ausgang keine Verengung aufzuweisen um den Stecker oder die Buchse mechanisch darin festzuhalten.
Die Erfindung soll nunmehr durch die Beschreibung einiger Ausführungsformen und mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt
die 1 eine teilweise und schematische Aufsicht einer erfindungsgemässen Verglasung:
die 2 einen teilweisen Schnitt längs II-II der 1;
die 3 eine schematische Ansicht eines parallel zur Fläche der Verglasung durchgeführten Schnittes durch eine Anschlussbuchse welche an einem Ende eines Kollektors angebracht ist, in einer Ausführungsform bei der der Anschluss an die Stromquelle mittels eines in einer Höhlung der Verglasung untergebrachte Buchse bewerkstelligt wird, und
die 4 dieselbe Ansicht wie die 3, aber bei Verwendung eines Steckers anstatt einer Buchse.
Die 1 und 2 zeigen eine heizbare Mehrschichten-Verglasung 1 bestehend aus zwei Glasscheiben 2, 4 die durch eine dünne Zwischenschicht 3 verbunden sind, welche im allgemeinen aus einem thermoplastischen Material besteht wie etwa Polyvinylbutyral oder ein Polyurethan, wobei diese Schicht beispielsweise eine Dicke von etwa 0,8 mm haben kann. Bei der Herstellung der Verglasung werden Heizdrähte 6 die einen passenden elektrischen Widerstand ausweisen (beispielsweise Wolfram-Drähte von etwa 20 μm Durchmesser) in Furchen gelegt die durch Heizen auf einer Seite der Zwischenschicht 3 eingraviert sind, und diese Fläche danach mit der Glasscheibe 4 zugedeckt. Im hier beschriebenen Beispiel sind die Heizdrähte gewellte Drähte die in vertikaler Richtung angebracht sind und an jedem Ende (von denen nur eines gezeigt ist) durch einen Kollektor 10 gespiesen werden, der aus drei Drähten 5 besteht, welche im wesentlichen zueinander parallel sind und beispielsweise aus Kupfer bestehen können. In der hier gezeigten, bevorzugten Ausführung laufen alle drei Speisedrähte 5 unter den Heizdrähten 6 durch, wie aus der 2 ersichtlich, und sind in Furchen untergebracht, die in der Zwischenschicht 3 ausgespart wurden. Es ist jedoch auch möglich, die Zuleitungsdrähte oberhalb der Heizdrähte durchzuführen. Aus Bequemlichkeitsgründen weisen die Zuleitungsdrähte meist einen kreisförmigen Querschnitt auf, wie in der Figur gezeigt, es kann jedoch ein anderer Querschnitt gewählt werden beispielsweise ein quadratischer, rechteckiger oder ovaler Querschnitt, wobei die grösste Ausdehnung dieses Querschnittes vorzugsweise nicht mehr als das Doppelte seiner kleinsten Ausdehnung beträgt.
Das Festlegen der Zuleitungsdrähte in Furchen vereinfacht die Herstellung der heizbaren Verglasung, und während dieser Herstellung werden die Zuleitungsdrähte 5 vor dem (auch als Annähen bezeichneten) Anbringen der Heizdrähte 6 eingesetzt. Dieses Einsetzen kann auf ähnliche Weise geschehen wie dasjenige der Heizdrähte, und durch eine Apparatur desselben Typs bewerkstelligt werden, was den Herstellungsvorgang wesentlich vereinfacht. Des weiteren sind fallweise notwendige Wegstücke mit kleinem Krümmungsradius in der Nähe der Ecken der Verglasung ebenso leicht herzustellen wie mit einem geflochtenen Kollektor, und zwar ohne dass dabei irgendwelche Verdickung auftritt. Danach kann jeder elektrische Kontakt durch Schweissen oder Löten verfestigt werden. Das so erreichte Übereinanderlegen der Drähte vereinfacht nicht nur die Herstellung, sondern gestattet es ausserdem, einen wohlbestimmten gegenseitigen Druck zwischen den Heizdrähten einerseits und den Zuführungsdrähten andererseits auszuüben, ohne dass man dabei Gefahr läuft – wie dies bei Verwendung einer geflochtenen Zuleitung der Fall ist – die Zuleitungsdrähte, die weicher sind als die Heizdrähte, gegeneinander zu zerquetschen. Durch eine Einstellung des auf jede Kontaktstelle ausgeübten Gesamtdruckes kann man einen gewünschten Druck per mm² genau einhalten; dies kann aber auch durch eine passende Wahl des Abstandes zwischen den Zuleitungsdrähten 5, sowie ihres Durchmessers, und desjenigen der Heizdrähte 6 erreicht werden. Falls die beiden Glasscheiben der fertiggestellten Verglasung mit genügender Kraft gegeneinander gehalten werden, kann man sich für die Anschlüsse mit einem sehr leichten Löten oder Schweissen begnügen, oder evtl. ganz darauf verzichten. Es versteht sich von selbst, dass die Anzahl von Zuleitungsdrähten wie auch ihre Anordnung am Ort einer Verbindung von denjenigen des beschriebenen Beispieles abweichen können.
Das andere (nicht dargestellte) Ende der Heizdrähte ist in ähnlicher Weise an einen entsprechenden (ebenfalls nicht dargestellten) Kollektor angeschlossen, und jeder Kollektor ist eingerichtet, um mit einer aussen liegenden Stromquelle verbunden werden zu können. Zu diesem Zweck kann man mindestens ein Ende des Kollektors mit einem Stecker- oder Buchsen-artigen Anschlussstück versehen, welches mit einem komplementären Anschlussstück zusammengesteckt werden kann, das am Ende einer ausserhalb der Verglasung befindlichen Leitung angebracht ist, die den Heizstrom zur Verglasung führt. Das Ende des Kollektors, mit oder ohne Anschlussstück, kann aus der Verglasung herausragen, um in üblicher Weise an einen Versorgungs-Stromkreis angeschlossen zu werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung endet der Kollektor in einem Anschlussstück das in einer Höhlung untergebracht ist, die innerhalb der Verglasung vorgesehen ist und eine Mündung aufweist die einen Zugang von aussen ermöglicht.
Das Anschlussstück kann mittels eines Klebers oder eines härtbaren Harzes, etwa ein Epoxydharz oder ein Acrylharz und dergleichen, in der Höhlung befestigt sein, und in diesem Fall kann die Höhlung ein einfacher Einschnitt sein der beispielsweise an einer Stirnseite der Verglasung mündet. In einer anderen Ausführungsform wird das Anschlussstück mechanisch in der Höhlung festgehalten, indem diese eine entsprechende Form aufweist und ihr Ausgang vorzugsweise verengt ist, um einen Austritt des Anschlussstückes zu verunmöglichen; diese Ausführungsform wird nunmehr mit Hilfe der 3 und 4 kurz beschrieben.
Die 3 und 4 zeigen Querschnitte durch zwei bevorzugte Ausführungsformen eines steckbaren Anschlussstückes für den Kollektor 10. Dieses Anschlussstück ist ein flacher Teil welcher eine Buchse (3) oder einen Stecker (4) bildet, und dünn genug ist, um in einer Höhlung untergebracht zu werden die entweder auf der Innenseite der einen Glasscheibe, oder auf den einander gegenüberliegenden Innenseiten beider Glasscheiben ausgenommen ist. Diese Höhlung besitzt einen Ausgang der auf der Stirnseite 15 der Verglasung mündet und eine Verengung 12 bildet die das Anschlussstück in der Höhlung festhält. Die Buchse oder der Stecker des Kollektors können vorgesehen sein, um mit einem (nicht gezeigten) komplementären Anschlussstück für die Stromzuführung zusammengesteckt zu werden; zu diesem Zweck weist die Buchse oder der Stecker elastische Mittel auf, um das äussere Stromanschlussstück kraftschlüssig zu halten, oder um mit diesem so einzurasten, dass eine formschlüssige Verbindung entsteht. Die 4 zeigt beispielsweise einen im Stecker vorgesehenen Schlitz 14 welcher ein Einrasten ermöglicht. Es kann in diesem Fall vorteilhaft sein, eine bekannte Vorrichtung vorzusehen, um das Einrasten auszuklinken, was im allgemeinen dann einfacher ist, wenn der das Einklinken steuernde Teil auf der Stromzuleitung sitzt, und nicht am Anschlussstück des Kollektors das in der Verglasung festgehalten wird. In allen diesen Fällen vermeidet das Festhalten des Anschlussstückes innerhalb der Verglasung jegliche Beschädigung des Kollektors und seines Anschlussstückes, wobei solche Verletzungen im allgemeinen während dem Hantieren mit der Verglasung und ihrem Transport passieren und meist den heiklen Übergang zwischen dem Kollektor und seinem Anschlussstück betreffen. Gegebenenfalls kann man sowohl ein Einkleben wie auch ein mechanisches Festhalten des Anschlussstückes des Kollektors in der Höhlung vorsehen, Die sehr einfache Form des Anschlussstückes gestattet es, fallweise an jedem Ende des Kollektors ein solches Anschlussstück vorzusehen, beispielsweise auf der rechten und der linken Seite einer für verschiedene Automodelle vorgesehenen Windschutzscheibe.

Claims

Heizbare Verglasung (1) mit einem Gitter von zwischen zwei Glasscheiben (2, 4) liegenden Heizdrähten (6), die vorgesehen sind, um durch Joule-Effekt geheizt zu werden, und mit mindestens einer Sammelleitung (10) die mit mehreren Heizdrähten verbunden ist, um diese mit Strom zu versorgen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung mehrere getrennte, im wesentlichen zueinander parallele Leiter (5) aufweist, und dass an den Kontaktstellen der Sammelleitung mit den einzelnen Heizdrähten alle Leiter auf derselben Seite des betreffenden Heizdrahtes verlaufen.
Heizbare Verglasung nach Anspruch 1, mit mindestens zwei durch eine Schicht (3) aus thermoplastischem Material getrennten Glasscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen der Sammelleitung mit den Heizdrähten im Bereich der Grenze zwischen der einen Scheibe und der beide Scheiben trennenden, thermoplastischen Zwischenschicht.angeordnet ist, wobei die Leiter auf der Seite der Zwischenschicht, und die Heizdrähte auf der Seite der einen Scheibe verlaufen.
Heizbare Verglasung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen den Leitern und den Heizdrähten durch den Druck beider Glasscheiben erzielt wird.
Heizbare Verglasung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen den Leitern und den Heizdrähten durch Löten oder Schweissen erzielt wird.
Heizbare Verglasung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sammelleitung an mindestens einem ihrer Enden einen Anschlussstecker (11) oder eine Anschlussbuchse (13) aufweist, der oder die in einer Höhlung untergebracht ist welche in der gegen die andere Scheibe gerichteten Seite der einen oder beider Glasscheiben ausgespart ist, wobei die Höhlung an der Schnittseite der Verglasung ins Freie mündet.
Heizbare Verglasung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker oder die Buchse eingerichtet ist, um mechanisch mit einem komplementären, am Ende einer elektrischen Versorgungsleitung für die Verglasung angebrachten Kabelschuh einzuschnappen.
Heizbare Verglasung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker oder die Buchse eingerichtet ist, um durch eine kraftschlüssige Steckverbindung mit einem am Ende einer elektrischen Versorgungsleitung für die Verglasung angebrachten Kabelschuh verbunden zu werden.
Heizbare Verglasung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker oder die Buchse mittels Leim oder eines gehärteten Harzes in der Höhlung festgehalten ist.
Heizbare Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ende der Sammelleitung aus der Verglasung herausragt, um an einem elektrischen Versorgungskreis angeschlossen zu werden.
Heizbare Verglasung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter über den grösseren Teil ihrer Länge in Nuten eingelegt sind, die in der Zwischenschicht ausgespart sind.
Heizbare Verglasung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der grössten zur kleinsten Ausdehnung des Querschnittes der Leiter den Wert 2 nicht überschreitet.