DE8523328U1

DE8523328U1 - Flächiges Heizelement

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Publication number: DE8523328U1
Application number: DE19858523328
Authority: DE
Original assignee: Lohmann GmbH and Co KG
Current assignee: Lohmann GmbH and Co KG
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1986-11-20

Description

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Heizbares Flächencfebilde

Die Erfindung betrifft ein heizbares Flächengebilde, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Außenspiegel, cfemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Pj

Bei einem derartig bekannten heizbaren Flächengebilde wird |',

eine Nutzschicht; wie beispielsweise eiⁿ Spiegel, von einer &idiagr;

Klebeschicht rückwärtig getragen, die ihrerseits auf einem f

Träger haftet. Die Klebeschicht kann beispielsweise dadurch l·

verwirklicht werden, daß der Träger mit Klebemasse bestrichen I.

wird und sodann die Nutzschicht einfach aufgeklebt wird. I

f Besondere Prr bleme entstehen jedoch dann,wenn dxe Nutz- J schicht zusätzlich beheizt werden soll. Es ist bekannt, zur ; Beheizung der Nutzschicht einen Infrarotstrahler einzusetzen, j der die Vorderseite der Nutzschicht bei Bedarf stark !-*

aufheizen kann. Nachteilig ist hierbei jedoch der relativ f große Energieverbrauch, die Störanfälligkeit und der kon- i" struktive Aufwand durch die Infrarotstrahler. Zur Vermeidung \t

{ dieser Nachteile ist bekannt, die Nutzschicht rückwärtig |

zu beheizen. Da die Träger jedoch häufig ein gutes Wärmeleit- \

vermögen aufweisen, besteht die Notwendigkeit, die heizenden j

Elemente möglichst dicht an der Nutzschicht anzuordnen. In \

diesem Zusammenhang ist es bekannt, als Klebeschicht ein |

Doppelklebeband zu verwenden, das nutzschichtseitig mit einem |

Heizdraht versehen ist, der sich beim Aufdrücken der Nute- $

in das Doppelklebeband einpressen soll und so einerseits dicht I

an der Nutzschicht anliegen soll, aber andererseits eine Haf- |

s tung des die Haftschicht bildenden Doppelklebebandes nicht j;

verhindern soll. &iacgr;

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Es hat sich jedoch herausgestellt, daß zwar der Wärmeübergang 1

von den Heizleitern auf die Nutzschicht bei einer derartigen i

Konstruktion gut ist, eine dauerhafte Haftung jedoch weniger |

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befriedigend ist* Wahrend die Nutzschicht ohne Heizleiter zuverlässig und dauerhaft auf dem Doppelklebeband haftet, kann es bei Verwendung des Heizleiters in Form des in das Doppelklebeband eingedrückten Heizdrahtes geschehen, daß die Nutzschicht sich mit der Zeit von der Klebeschicht ablöst.

Um diesem Problem zu begegnen, ist . vorgesehen worden, neben der Klebeschicht eine zusätzliche mechanisch einstückig mit dem Träger verbundene Halterung vorzusehen, die die Nutzschicht umgreift und sie so unverlierbar hält. Diese zusätzliche Halterung ist jedoch kostspielig und darüberhinaus für große Flächengebilde ungeeignet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung,ein heizbares Flächengebilde gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei welchem eine dauerhafte Befestigung einerNutzschicht ohne zusätzlichen Aufwand gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, als Heizleiter eine elektrisch leitfähige Schicht vorzusehen. Ein besonderer Vorteil ergibt sich daraus, daß diese Schicht in der Klebeschicht vorgesehen ist. Dadurch wird nämlich erreicht, daß der Heizleiter die Haftung nicht beeinträchtigen kann, aber dennoch in solcher Nähe zu der Nutzschicht ist, daß ein guter Wärmeübergang von dem Heizleiter zu der Nutzschicht stattfindet, ohne daß größere Wärmeverluste an dem Träger zu befürchten sind.

Besonders vorteilhaft ist ferner, daß die elektrisch leitfähige Schicht dergestalt ausgebildet ist, daß Leiterteilchen in einen Kunststoff eingefüllt sind. Hierdurch läßt sich eine sehr gleichmäßige Verteilung der Leiterteilchen

und damit eine Vergleichmäßigung des elektrischen Widerstandes erzielen, was dazu beiträgt, daß die zu heizende Nutzschicht gleichmäßig erwärmt Werden kann. Ferner ist es durch eine geeignete Wahl des Schichtaufbaues möglich, die Leiterschicht vollständig von der Klebeschicht umschließen zu lassen, so daß eine elektrische Isolation nach außen hin gewährleistet ist.

In Verbindung mit der Anwendung bei heizbaren Spiegeln eigibt sich hieraus der besondere Vorteil, daß zwischen der Rückseite des Spiegels und dem Heizleiter keine zusätzliche Isolationsschicht erforderlich ist.

Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus dem Merkmal, daß die elektrisch leitfähige Schicht in oder innerhalb der Klebeschicht vorgesehen ist. Dadurch vermag die Klebeschicht beidseitig, das heißt, sowohl gegenüber dem Träger als auch gegenüber der Nutzschicht, eine innige Verbindung einzugehen, ohne daß hierbei Teile des Heizleiters stören könnten. Aufgrund dieser guten Haft- bzw. Klebeeigenschaften des erfindungsgemäßen heizbaren Flächengebildes ist es möglich, auf zusätzliche Befestigungsmaßnahmen zu verzichten, auch wenn sich die Nutzschicht vertikal erstreckt und ein höheres Gewicht aufweist.

Zur Verwendung der elektrisch leitfähigen Schicht als Heizleiter muß diese Schicht mit elektrischen Anschlüssen versehen werden. Dabei ist die Ausbildung der Anschluüsse wichtig für die Stromdichteverteilung und damit für die Vertei-

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lung der Heizleistung pro cm . Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, daß es möglich ist, die Kontaktierung der Anschlüsse mit der elektrisch leitfähigen Schicht an beliebiger Stelle durchzuführen und so gewünschtenfalls eine den Anforderungen entsprechende Heizleistungsverteilung zu erzielen.

Insbesondere bei Verwendung des erfindungsgemäßen heizbaren Flächengebildes als Kraftfaftrzeug-Außenspiegel läßt sich

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1 mit der so zu erzielenden Heizleistungsverteilung der besondere Vorteil erreichen, daß sehr schnell ein den Sionerheits-

erförderhissen genügender Teil des Rückspiegels eis- und be-&psgr;
i schlagfrei wird, so daß die Heizleistung zurückgenommen oae£

U. 5 ganz abgeschaltet werden kann, wobei dennoch nach und nach fl auch die restlichen Bereiche der Nutzfläche, die in diesem

y Talle als Spiegel ausgebildet ist, eis- und beschlagfrei

|. werden. Dies geschieht aufgrund der Wärmeleitfähigkeit de;s

&rgr; Spiegels. In bevorzugter Äusführungsform werden die Anschluß-

i 10 flächen dabei je mittig im linken und im rechten Drittel des I heizbaren Flächengebildes angebracht, wobei eine leichte

Versetzung nach unten vorteilhaft ist, um der Verteilung der Wärmeleitung Rechnung zu tragen. Bei dieser mittigen Anord-1 nung der Anschlüsse kommt auch der besondere Vorteil zum

15 Tragen, daß die Verbindungsleitungen zu den Anschlüssen sowohl durch Aussparungen in dem Träger nach hinten weg geführt werden können, als auch in der hinteren Klebeschicht zu den Rändern des heizbaren Flächengebildes geführt werden können.

?! 20 In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfin-

f| dungsgemäßen heizbaren Flächengebildes ist die elektrisch

I leitfähige Schicht als Kunststoffolie ausgebildet, in die

^! Rußteilchen eingearbeitet sind. Vorderseitig, das heißt, auf

der Seite der Nutzschicht, wird diese Kunststoffolie, ^ie

25 vorzugsweise als fertig konfektioniertes Stanzteil ausgebil-

]-" det ist, vollflächig mit Klebemasse beschichtet, während auf

j; der Rückseite beim Beschichten mit der Klebemasse Aussparun-

;,: gen für die Anschlüsse vorgesehen werden. Diese Aussparungen

i- können durch Siebdrucktechnik oder durch Streifenstrichtech-

i| 30 nik bewerkstelligt werden.

H In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist

fe die elektrisch leitfähige Schicht als haftklebender Transferfilm ausgebildet. Ein besonderer Vorteil ergibt sich daraus, 35 daß dieser Transferfilm ebenfalls als Stanzteil auf der Rückseite des heizbaren Flächengebildes angebracht werden kann.

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Es läßt sich ein besonders dünnes heizbares Flächengebilde herstellen, das sich zudem dadurch auszeichnet, daß die Haftung der Nutzschicht auf dem Träger besonders gut ist. Die gewünschte elektrische Leitfähigkeit der elektrisch leitfähigen Schicht läßt sich besonders einfach dadurch einstellen, daß die in den Transferfilm eingearbeitete Menge von Leiterteilchen den Erfordernissen angepaßt wird, so daß ein zusätzlicher Vorwiderstand entfallen kann.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einenSchnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen heizbaren Flächengebildes-;

Fig. 2 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen heizbaren

Flächengebildes in der Ausführungsform gemäß Fig. 1, jedoch vor Aufbringung auf den Träger; 2C

Fig. 3 eine Vorderansicht des Trägers vor Aufbringung der mit der Klebeschicht versehenen Nutzschicht in der Ausführungsform gemäß Fig. 1;

Fig. 4 einai Schnitt dureh eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen heizbaren Flächengebildes.

In der/Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flächengebildes weist die Nutzschicht eine Glasscheibe 1 auf, die vorderseitig von einem Polarisationsfilter 2 abgedeckt ist. Rückseitig der Glasscheibe 1 ist eine Spiegelschicht 3 vorgesehen, so daß in dieser Ausführungsform die Glasscheibe 1, der Polarissfionsfilter 2 und die Spiegelschicht 3 die Nutzschicht bilde·... Wahlweise kann jedoch noch eine zusätzliche Schutzlackschicht rückseitig der Spiegelschicht aufgebracht sein.

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Auf der Rückseite der Nutzschicht ist die Klebeschicht angeordnet. Die Klebeschicht weist eine Heizfolie 4 auf, die beidseitig mit Haftklebemasse 5 beschichtet ist. Die Heizfolie 4 ist als eine mit Ruß gefüllte Polycarbonatgießfolie ausgebildet und 100 &mgr;&idiagr;&eegr; stark. Die Haftklebemassen5 bestehen aus einem Lösemittel-Acrylat, etwa des Typs Secryl 61, der von Selomas Europa GmbH in Neuwied hergestellt wird, und weisen eine Stärke von 50 &mgr;&pgr;&igr; auf. Die Heizfolie 4 und die Haftklebemasse 5 bilden die Klebeschicht.

Die Klebeschicht stellt die Verbindung zwischen der Nutzschicht und dem Träger dar, der als Spiegelgehäuse 6 ausgebildet ist. Bevorzugt gelangthier ein Kunststofformteil aus A3S zur Anwendung.

Wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind in der rückseitigen Klebemasse 5 Aussparungen 7 vorgesehen, die die Heizfolie 4 freiliegen lassen, so daß ein Anschluß der elektrisch leitfähigen Schicht ermöglicht wird. Zur Sicherstellung eines guten Kontaktes und einer nicht allzu großen Stromdichte in unmittelbarer Nähe der Anschlüsse weisen die Aussparungen eine relativ große Fläche von etwa 10 mm &khgr; 10 mm auf. In der in Fig. 2 dargestellten Form kann die Nutzschicht mit der aufgebrachten Klebeschicht als Halbfertigteil 8 angesehen werden, das sowohl in ein Spiegelgehäuse 6 eingesetzt werden kann, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, als auch in ein Spiegelgehäuse, das etwa eine strömungsgünstige Ausbildung aufweist.

In dem in Fig. 3 dargestellten Spiegelgehäuse 6 sind in ihren Abmessungen und in ihren räumlichen Anordnungen den Aussparungen 7 entsprechende Kontaktflächen 9 vorgesehen. Vorzugsweise bestehen die Kontaktflächen 9 aus 55 pm starker Kupferfolie. Dadurch wird erreicht, daß die Kontaktflächen 9 an der Heizfolie 4 in den Aussparungen 7 sicher anliegen, ohne daß die gute Haftklebeverbindung der Klebeschicht an dem Spiegelgehäuse 6 gefährdet sein könnte.

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Auf der Rückseite der Kupferfolien 9 sind gestrichelt dargestellte Kontaktzungen 10 angebracht. Diese Kontaktzungen 10 können entweder das Spiegelgehäuse 6 rückwärtig durchtreten oder seitlich weggeführt werden. Die Verbindung zwisehen den Kontaktflächen 9 und den Kontaktzungen 10 kann durch geeignete Verfahren, wie beispielsweise Löten, Schweißen oder B.onden erfolgen.

In der ,Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsform des erfingunsgemäßen heizbaren Flächengebildes beträgt die Heizleistung der elektrisch leitfähigen Schicht etwa 10 Watt. Mit dieser Heizleistung wird die Nutzschicht in wenigen Minuten auf 50 - 60° C aufgeheizt. Der erforderliche elektrische Widerstand der Heizfolie beträgt etwa 15 Ohm, wenn die angelegte Spannung etwa 12 V beträgt. Dieser Innenwiderstand läßt sich durch eine geeignete Ausbildung der elektrisch leitfähigen Schicht erzielen, so daß die vom Kraftfahrzeug-Bordnei:¹?; abgezweigte Energie voll für die Heizleistung zur Verfügung steht. Unter bestimmten Umständen kann es günstig sein, ansteile der Rußpartikel als Leiterteilchen in der Heizfolie auf metallische Leiterteilchen zurückzugreifen. Zur Erzielung des gleichen Kaltwiderstandes ist hierbei eine feinere Ausbildung der Heizfolie und/oder der Leiterteilciien erforderlich. Dies bietet jedoch den besonderen Vorteil, daß die Heizfolie dann einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, der dazu verführt, daß bei Erwärmung automatisch eine Strombegrenzung eintritt.

In der in den Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen heizbaren Flächengebildes ist die Haftklebemasse 5 ein in Lösungsmittel formuliertes Acrylatcopolymer. Diese Substanz bietet den Vorteil einer guten Witterungsbeständigkeit, welche aufgrund der großen auftretenden Temperaturschwankungen erforderlich ist. Andere Substanzen auf der Basis von Kautschuk oder Polysiloxan können jedoch ebenfalls eingesetzt werden.

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In der in Pig. 4 dargestellten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1-3 für gleiche Teile verwendet. Die in dieser Ausführungsform aus der Glasscheibe 1 und der Spiegelschicht 3 bestehende Nutzschicht ist unmittelbar auf einem Transferfilm 11 aufgeklebt, der seinerseits unmittelbar auf dem Spiegelgehäuse 6 haftet. Die Spiegelschicht 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel jedoch rückseitig nicht leitend oder durch eine - nicht dargestellte Schutzschicht rückseitig abgedeckt. In diesem Ausführungsbeispiel dient der Transferfilm 11 als Klebeschicht, in welcher die elektrisch leitfähige Schicht vorgesehen i'.-i..

Besonders vorteilhaft ist es bei beiden Ausfuhrungsformen der Erfindung, daß die Funktionen "heizen", "verbinden" und "Splitterschutz" in einem Bauelement, nämlich der Klebeschicht vereint sind. Daneben vermag die in den Fig. 1-3 dargestellte erste führungsform des erfindungsgemäßen heizbaren Flächengebildes auch noch zu isolieren, während die in Fig. 4 dargestellte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flächengebildes besonders gut dann eingesetzt werden kann, wenn ein dünnerer Schichtaufbau erforderlich ist.

In einer weiteren - nicht dargestellten *-■ Aüsführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, elektrisch leitfähige Teilchen auf Faservlies aufzubringen und dann das Faservlies mit Klebstoff masse 5 zu tränken. Dadurch läßt sich eine besonders gleichmäßige Verteilung der Teilchen erzielen. Ferner ist es möglich, elektrisch leitfähige Teilchen in Rasterform ein- oder beidseitig auf das Faservlies aufzuprägen. Dadurch wird einerseits der Kontakt zwischen den Teilchen verbessert und andererseits der elektrische Widerstand im.Vergleich zur vollflächigen Beschichtung erhöht.

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Claims

P ·&Agr;· T B ·&Ngr; &Tgr;· &Aacgr; ¹N' W &Agr;. C V. ^ R. SPLANEMANN dipl-chem. dr. B. REITZNER

JQEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAIRES ASREES PRES L¹OEB

80OO MÜNCHEN 2 Tal 13

Telefon: (089) 226207/2262 09 Telefax: (089) 29 76 92 (Gr. 2 + 3) Telex: 528418 intus d

UnsereAkte: 3 0 0 7-111-1 2 . 9 3 3

Ihr Zeichen=

Firma

Lohmann GmbH & Co KG

5450 Neuwied 12

Flächiges Heizelement "^

Schutzansprüche

1. Flächiges Heizelement mit einem Träger, mit einer beidseitig klebend ausgebildeten Klebeschicht, die auf dem Träger haftet und auf der eine Nutzschicht haftet, und mit einem Heizleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter von elektrisch leitfähigen, in Kunststoff eingefüllten Teilchen gebildet wird, die insbesondere in der Klebeschicht (4, 5; 11) vorgesehen sind.
2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen eine selbständige elektrisch leitfähige Schicht (4) bilden, die beidseitig mit Klebefilmen (Haftklebemasse 5) überzogen ist.
3. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht (11) von den eine elektrisch leitfähige Schicht bildenden Teilchen durchsetzt ist.
4. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Trägerseite vorgesehene

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Klebefilm Aussparungen (7) für die Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Schicht aufweist.
5. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Träger in ihren Abmessungen und in ihrer räumlichen Anordnung den Aussparungen (7) entsprechende Kontaktflächen (9) vorgesehen sind.
6. Heizelement nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (9) um serir weniges stärker als der trägerseitige Klebefilm der Klebeschicht (4,

5) sind.
7. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

; gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (4; 11)

elektrisch leitfähige Partikel, insbesondere aus Ruß, aufweist.
8. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftklebemasse (5; 11) aus einem wärmebeständigen Kunststoff, insbesondere aus Acrylatcopolymeren, Kautschuk oder Polysiloxanen, besteht.
9. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht (4, 5; 11) als vorgefertigtes Stanzteil ausgebildet ist.
10. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klebeschicht ein insbesondere von Haftklebemasse durchtränktes Faservlies vorgesehen ist.
11. Heizelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterteilchen auf das Faservlies aufgeprägt sind.
12. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Anbringung auf der Rückseite des Spiegels eines Kraftfährzeug-Außenspie^sls ausgebildet ist.