DE7137805U - Elektrisch beheizbare verbundglasscheibe - Google Patents

Description

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Anmelder: Glas- und Spiegelmanuf- itur N. Kinon GmbH. 51 Aachen,Jülicher Str. H95

Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe

Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten . dünnen Widerstandsdrähten, die in Wellenform parallel zueinander quer über die Glasscheibe verlaufen, und bei der zur Erzielung ded erforderlichen Länge der Widerstandsdrähte eine Mehrzahl von der I Scheibenabmessung entsprechenden Drahtlängenin Serie geschaltet sind.

Obwohl für heizbare Verbundglasscheiben der genannten Gattung äußerst feine Widerstandsdrähte aus Wolfram mit einem Durchmesser von 8 bis 25 Mikron und entsprechend hohem elektrischen Widerstand verwendet werden, und außerdem die Widerstandsdrähte in Wellenform verlegt werden, ist die erforderliche Länge für den Widerstandsdraht oft wesentlich grußer, als sie dem Abstand zwischen den längs zweier gegenüberliegenden Scheibenkanten verlaufenden Stromzuführungsschienen entspricht. Das 1st Insbesondere dann der Fall, wenn die Scheibenabmr>.ssungen verhältnismäßig gering sind, und /oder wenn die Heizscheibe für verhältnismäßig hohe Betriebsspannungen ausgelegt ist. Das letztere ist meistens der

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Fall be2 stationär ängeordnefcen Heizscheiben, etwa bei Leucht— · tUrmen« Schaufenstern, oder bei großen Fahrzeugen wie Schiffen« \ Plugzeugen, Lokomotiven. In allen diesen Fällen ist es Üblich, entlang zweier gegenüberliegender Kanten der Heizscheibe durchgehende Stromzuführungsschienen anzuordnen, und zwischen den beiden Stromzuführungsschienen nebeneinander die jeweils erforderliehe Drahtlänge durch Hin- und Herführen des Drahtes in Form von Jeweils aus mehreren der Scheibenabmessung entsprechenden Drahtlängen bestehenden Drahtschleifen anzuordnen. Eine derartig ausgebildete Heizscheibe ist beispielsweise in der OS 1 540 940 beschrieben. Der Widerstandsdraht wird dabei mit Hilfe einer Spezialmaschine in Wellenform über die thermoplastische Folie geführt und jeweils vor Erreichen der Str-ömzuführungsschienen in die ursprüngliche Richtung umgelenkt. Nur an einigen Stellen wird erbis zu den Stromzuführungsschienen geführt- und mit diesen verbunden. Auf diese Weise werden eine Reihe von Drahtschleifen über die ganze Scheibe verteilt nebeneinander angeordnet, während innerhalb einer Drahtschleife die einzelnen Drahtlängen gewissermaßen in Serie geschaltet sind. Eine Schaltung dieser Art ist beispielsweise auch in der DP 907 971 beschrieben.

Heizscheiben mit diesem bekannten Aufbau haben den Nachteil, daß bei fehlerhaftem Kontakt zwischen Widerstandsdraht and Strotuzraführungsschiene oder bei einer Unterbrechung eines Widerstandsdrahtes Jeweils eine ganze Widerstandsschleife ausfällt. Damit wird aber die ganze Heizscheibe unverkäuflich und muß verworfen werden. Denn der durch den ^Ausfall einer Widerstandsschleife nicht mehr beheizte Streifen ist zu breit, um von den angrenzenden Widerstandsschleifen mitbeheizt zu werden.

Der bekannte Heizscheibenaufbau hat einen weiteren wesentlichen Nachteil« der insbesondere dann stört, wenn, beispielsweise wegen der Form der Heisscheiben, die StromzufUhrungsschienen nicht

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parallel zueinander verlaufen. Bei trapezförmigen Scheiben zum Beispiel sind die Stromzuführungsschienen in der Regel entlang den Schenkeln des Trapezes angeordnet« und die Widerstandsdräht verlaufen parallel zu den einander parallelen Seiten. Infolsedessen ändert sich der Abstand zwischen den StromzufUhrungsschi nen ständig, so daß dementsprechend die Länge des Widerstandsdrahtes der einzelnen Drahtschieifen unterschiedlich ist. Darau wiederum resultiert eine unterschiedliche Heizleistung in den von den einzelnen Drahtschleifen bedeckten Flächen. Da die Drah länge einer Schleife nicht stufenlos verändert werden kann« sondern jeweils nur um zwei Einzeldrahtabschnitte, läßt sich de Mangel der unterschiedlichen Plächenheizleistung auf diese Weis nur in ganz groben Grenzen beseitigen«, Andere Maßnahmen zur | Abstimmung der Heizleistung in den einzelnen Heizfeldern, wie etwa eine Änderung der Wellenlänge bei der Drahtverlegung oder eine Veränderung des gegenseitigen Abstandes der Viiderstandsdrähte Innerhalb einer Drahtschleife, stören das optische Bild, und sind andererseits nur mit Schwierigkeiten durchzuführen.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Heizscheibensystem zu schaffen, das frei von diesen Nachteilen ist. Insbesondere soll es auch dann noch funktionstüchtig sein, wenn einzelne Kontakte zwischen den Kontaktschienen und den Widerstandsdrähten fehlerhaft, oder wenn einzelne Widerstandsdrähte unterbrochen sind. Außerdem soll es in der Lage sein, unabhängig von der Form der Scheibe und dem gegenseitigen Abstand der Stromzuf'ührungsschienen an jeder Stelle der beheizten Fläche die gleiche Heizleistung zu erbringen und damit eine einheitliche Temperatur auf der gesamten Scheibenfläche zu gewährleisten.

GensäS der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß eine gleichbleibende Anzahl von nebeneinander angeordneten Einzel-

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drähtsn parallel geschaltet und durch sie miteinander verbinden de Kontaktschienen zu Drahtgruppen zusammengefaßt sind, und daß alle Drahtgruppen in Serie geschaltet sind.

Da alle Drahtgruppen hintereinander geschaltet sind, wird jede
Drahtgruppe nun von demselben Strom durchflossen. Da außerdem
innerhalb der einzelnen Drahtgruppen stets dieselbe Anzahl von Widerstandsdrähten vorhanden ist, ist unter der Voraussetzung,
daß der gegenseitige Abstand der einzelnen Widerstandsdrähte in etwa konstant bleibt, wie es normalerweise der Fall ist, nunmehi auch der elektrische Widerstand der Je Flächeneinheit vorhandenen Widerstandsdrähte der gleiche. Strom und elektrischer Wider stand bleiben sorait auf der gesamten Heizfläche konstant. Daraus ergibt sich unmittelbar, daß -i *.e Heizleistung ebenfalls auf der gesamten Heizfläche konstant bleibt. Dabei spielt es keine Roll« wie lang die einzelnen Drahtgruppen jeweils sind, bzw. welche
Form die von den einzelnen Drahtgruppen beheizten Felder haben
Die Einzeldrähte innerhalb einer Gruppe und die Drahtgruppen
selbst können bei diesem System sogar extrem unterschiedliche
Längen aufweisen, ohne daß das einen Einfluß auf die Flächenheizleistung hat. Denn über die gesamte Serienschaltung betrachtet ergibt sich, daß zwischen den Stromanschlußschienen
alle Einzeldrähte gleich lang sind.

Falls nun innerhalb einer Drahtgruppe ein Widerstandsdraht weger; mangelndem Kontakt mit der Kontaktschiene oder wegen einer
Unterbrechung ausfällt, fällt nur der von einem einzelnen Draht beheizte Streifen, das heißt also ein sehr schmier Streifen,
aus. Dieser Streifen ist stets so schmal, daß er ohne Schwierigkelten von den benachbarten Widerstandsdrähten mit beheizt wird. Da der elektrische Widerstand bei der Heizleistung entsprechend

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der Gleichung K=R-J nur einfach, der Strom jedoch im

Quadrat in die Rechnung eingeht, bedeutet der Ausfall eines

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Widerstandsdrahtes innerhalb einer¹ Drahtgruppe außerdem nur eine verhältnismäßig geringfügige Änderung der Flächenheizleistung.

Die für die Verbindung der einzelnen Drahtgruppen notwendigen Kontaktschienen können parallel zueinander in abgestufter Form angeordnet sein. In besonders vorteilhafter Weise sind Jeweils zwei nebeneinanderliegende Drahtgruppen auf einer Seite durch Kontaktschienen verbunden« und die Kontaktschienen entlang einer ". Kante jeweils in einer Richtung hintereinander angeordnet« wobei die Kontaktschienen auf der einen Seite in Bezug auf die Kontaktschienen auf der anderen Seite« jeweils uüs ihre halbe Länge versetzt sind. ■

Die Erfindung wird an Hand der in den Abbildungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen näher beschrieben. Von den Abbil-. düngen zeigen

Pig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen heizbaren Verbundglasscheibe in schematischer Darstellung«

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 in vergrößerter Darstellung«

Fig. 3 eine heizbare Verbundglasscheibe im Querschnitt

entsprechend der Linie III-III In Figur 2, und

Flg. 4 eine weitere Ausführungsform einer heizbaren Verbundglasscheibe in schematischer Darstellung.

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Bei der in Figur 1 dargestellten Heizscheibe sind innerhalb der Verbundglasscheibe 20 parallel zu den Längskanten der Scheibe acht Drahtgruppen 1, 3, 5, 7, 9, 11, 1J5, 15 in Serie hintereinandergeschaltet.Jede Drahtgruppe besteht aus einer gleichbleibenden Anzahl von Einzeldrähten» Der Abstand der Einzeldrähte untereinander bleibt auf der ganzen Scheibenfläche ebenfalls gleich. Die Einzeldrähte sind in Weilenform verlegt, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Bei einem Wolfram-Draht von 20 Mikron Durchmesser beträgt bei einer Heizleistung von 12 Watt/dm der gegenseitige Abstand der Einzeldrähte 1,25 mm, die Wellenlänge 2 mm und die Amplitude 1 mm. Zum Zwecke der Serienschaltung sind entlang der beiden gegenüberliegenden kurzen Kanten der Scheibe die Kontaktschienen 2, 6,10 und 14 auf der einen Seite und 17, h, 8, 12 und 16 auf der anderen Seite parallel zueinander jeweils so angeordnet, daß sie nach außen zu länger werden, und die jeweils daneben angeordnete innere Leitschiene überragen Der Strom fließt auf diese Weise durch die Drahtgruppen und Kontaktschienen in fortlaufender Reihenfolge der Bezugszeichen, wobei die Stromanschlüsse an den Kontaktschienen 16 und 17 angebracht sind.

Figur J5 zeigt den Aufbau einer gattungsgemäßen Heizscheibe im Querschnitt entlang der Linie III-III der Figur 2. Eine solche Heizscheibe setzt sich aus den beiden Glasscheiben 20 a, 20 b \ und der thermoplastischen Zwischenschicht 20 c aus Polyvinylbutyral zusammen. Die Widerstandsdrähte 1 und die Kontaktschiene sind, wie alle Widerstandsdrähte und Kontaktschienen, in der thermoplastischen Zwischenschicht 20 c eingebettet.

In Figur 4 ist eine trapezförmige Heizscheibe 3O dargestellt, auf die sich die Erfindung, wie weiter oben erwähnt, mit besonderem Vorteil anwenden läßt. Sechs Drahtgruppen 31 bis ,36 sind parallel zu den parallelen Kanten des Trapezes nebeneinander ange-

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ordnet und in Serie hintereinandergeschaltet. Die Stromführung ist mäanderförmig, und zum Umleiten des Stromes von einer Drahtgruppe in die folgende dienen die Kontaktschienen 358 bis 42. Da die Anordnung mäanderförmig ist, brauchen alle Kontaktschienen 38 bis 42 nur so lang zu sein, daß sie zwei nebeneinander liegend Drahtgruppen verbinden. Infolgedessen sind die einzelnen Kontaktschienen entlang jeder Kante in einer Richtung hintereinander angeordnet. Der Stromanschluß erfolgt an den Kontaktschienen 357 und 43. Die Kontaktschiene 43$ ist mit der Kozataktschiene 44 ver-

;-. bunden, die parallel zur Glaskante angeordnet ist und bis auf die Höhe der Kontaktschiene 357 führt. Am Ende der Kontaktschienen Jf

' und 44 sind die Anschlußdrähte 45, 46 angebracht, die aus der Verbundscheibe herausführen. Die Kontaktschiene 44 ist zweckmäßigerweise auf der den Kontaktschienen 357* 359, 41 und 4^5 gegenüberliegenden Seite der Polyvinylbutyral-Zwischenschlcht angeordnet, wodurch die elektrische Isolierung gegen diese Kontaktschienen verbessert wird.

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Claims (2)

VE Schutzansprüche

1. Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten dünnen Widerstandsdrähten, die in Wellenform parallel zueinander quer über die Scheibe verlaufen, und bei der zur Erzielung der erforderlichen Länge der Widerstandsdrähte eine Mehrzahl von der Scheibenabmessung entsprechenden Drahtlängen in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleichbleibende Anzahl von nebeneinander angeordneten Einzeldrähten parallel geschaltet, und durch sie miteinander verbindende Kontaktschienen zu Drahtgruppen zusammengefaßt bind, und daß alle Drahtgruppen in Serie geschaltet sind.

2. Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch geknnzeichnet, daß jeweils zwei nebeneinanderliegende Drahtgruppen auf einer Seite durch Kontaktschienen verbunden, und die Kontaktschienen entlang der beiden Kanten in einer Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Kontaktschienen auf der einen Seite In Bezug auf die Kontaktschienen auf der anderen Seite Jeweils um Ihre halbe Länge versetzt sind.

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