EP4573845A1 - Heizeinrichtung für scheiben - Google Patents

Heizeinrichtung für scheiben

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Publication number
EP4573845A1
EP4573845A1 EP23748969.5A EP23748969A EP4573845A1 EP 4573845 A1 EP4573845 A1 EP 4573845A1 EP 23748969 A EP23748969 A EP 23748969A EP 4573845 A1 EP4573845 A1 EP 4573845A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
busbars
heating device
circuits
busbar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23748969.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Hacker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4573845A1 publication Critical patent/EP4573845A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84—Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0236—Industrial applications for vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/011—Heaters using laterally extending conductive material as connecting means

Definitions

  • the invention relates to a heating device for panes, in which at least two busbars are designed as positive poles and at least one busbar is designed as a negative pole and are connected by means of heating conductors. This creates at least two heating circuits and, according to the invention, these are each protected with an electronic fuse.
  • a heating circuit is usually formed with two busbars, which form a positive pole and a negative pole, and heating conductors running between them. In the prior art, these are usually designed with fuses to protect the heating circuit.
  • Electronic fuses have now become known to protect electrical circuits.
  • these elements also known as “digital fuses”
  • digital fuses are more limited in terms of the carrying capacity of the current. If the power requirement of a facility exceeds this limit, the power must be divided into several partial circuits, each of which has a power requirement below the limit of an electronic fuse assigned to it. This in turn requires a higher number of contacts, which leads to increased costs and increased production effort, since each sub-circuit must be individually connected to the power supply.
  • the object of the invention is to propose a solution with which the heating of large surfaces or panes can be achieved using electronic fuses while at the same time being implemented cost-effectively.
  • each of the first busbars of the positive poles requires contact, but at least one contact can be omitted on the negative pole side, which means costs and assembly effort can be reduced.
  • the more first busbars are connected to a common second busbar the higher the savings potential.
  • a corresponding number of first and second busbars is still within the scope of the invention.
  • a particularly preferred embodiment of the heating device according to the invention is that it is designed with exactly one busbar as a negative pole and exactly two busbars as positive poles.
  • This embodiment is particularly suitable for heating devices in vehicles, especially their rear windows.
  • Two first busbars can form the positive poles and a second busbar can form the negative pole, which is connected to the pulse poles using heating conductors.
  • the first two busbars can also be referred to as half-bars if they are the same in terms of their size and transferable power. Due to this division into two heating circuits, only three contacts and therefore only three connections to the energy supply are necessary, namely one on the pulse poles and one on the negative pole, instead of four if the second busbar of the negative pole were also divided. Such savings can have significant effects, especially when producing mass-produced items or mass-produced products.
  • the defined shape means any other shape that causes a difference in shape and/or size between the at least two heating circuits. This can be used, for example, to follow the shape of the pane and an object protected by it. However, geometric shapes and patterns can also be specifically designed, which are formed by the heating circuits using the busbars and the heating conductors and can thus create decorative effects that become visible when the heating device is used. However, the shape can also take into account different heating requirements and, in particular, can be combined with different heating outputs.
  • the design of different heating surfaces can take into account different heating requirements in different areas by varying the number of heating wires based on the surface and/or the power supplied. This means that areas that need to be cleared of ice and fog more quickly or that are more likely to ice up due to their arrangement or position can be provided with a higher heating output than areas that, for example, are arranged in a more protected manner and are less likely to ice up or fog up with moisture. In this way, the energy requirement of the proposed heating device can be adapted to the prevailing conditions and/or needs.
  • a further embodiment of the heating device according to the invention is that the cross section of a first busbar is smaller than the cross section of a second busbar. Since the at least two first busbars each absorb the electrical energy proportionally to achieve the heating output and are connected to the at least one second busbar by means of the heating conductors, this must be designed for the total amount of current to be passed through. In order to save material, however, the cross section of the at least two first busbars, optionally one or more of the first busbars, can be chosen to be smaller, so that the necessary current can be safely absorbed and passed through, but without unnecessary cross-sectional area to provide. This means that one or more of the at least two first busbars can be manufactured more cost-effectively because less material is required.
  • first busbars and/or the second busbars are contacted centrally.
  • One or more of the first busbars and/or one or more of the second busbars should therefore be contacted centrally in order to connect them to the energy supply for heating.
  • the amount of conductive material which can be silver, for example, can be significantly reduced and costs can be reduced.
  • those heating conductors of adjacent heating circuits that have the smallest distance from one another have the same distance from one another as the heating conductors of these heating circuits from one another. Accordingly, the distance between a heating conductor lying on the outside of the heating circuit and facing an adjacent heating circuit and a corresponding one in the adjacent heating circuit corresponds to that of the heating conductors in the respective two heating circuits. This means that even heat distribution within the pane can also be ensured in the area between neighboring heating circuits.
  • the pane for which the heating device is intended can be a rear window of a vehicle, a windshield of a vehicle, a pane in or on a structure and/or a pane in or on an infrastructure object.
  • the front and rear windows of a vehicle can be heated to ensure that the vehicle is ready to drive in the event of snow, ice or moisture by warming them up and thus defrosting them. By shifting the dew point on the window as a result of heating, fogging can also be reduced or avoided.
  • a heating device of the type described above can be produced by printing the busbars onto a pane using a solution containing silver particles (glass frit) and then hardening them using a thermal treatment.
  • the heating conductors can be manufactured in the same way, preferably in the same step.
  • the busbars are firmly and inseparably connected to the pane.
  • Soldered contacts are usually formed on the busbars, via which a connection to the power supply and in the direction of the electronic fuses can be made.
  • the connection to the energy supply is usually made using plug connections.
  • the heating device With the heating device according to the invention, electronic fuses can be used which protect electrical consumers more quickly, more reliably and with a smaller installation space requirement.
  • the performance limit of the electronic fuses can be taken into account and the number of contacts can be reduced, so that savings in material and thus costs can be achieved.
  • Figure 1 shows a schematic sketch of the heating device according to the invention in an exemplary embodiment.
  • a heating device 10 of a disk 20 is formed with two first busbars 30.1 and 30.2 and a second busbar 40, with the busbars 30.1 and 30.2 forming the positive poles and the busbar 40 forming the negative pole.
  • a first busbar 30.1, 30.2 is connected to the second busbar 40 by means of three heating conductors 50, so that two heating circuits 22.1 and 22.2 are formed. Within the heating circuits 22.1 and 22.2, the distance between the heating conductors 50 is the same.
  • the heating conductors 50 which are located on the outside of the two heating circuits 22.1, 22.2 and face the other heating circuit 22.2, 22.1, have the same distance as the heating conductors 50 within the heating circuits 22.1, 22.2.
  • Each of the heating circuits 22.1 and 22.2 is protected with an electronic fuse 60.1, 60.2.
  • the electronic fuses 60.1, 60.2 can be arranged anywhere on the electrical supply on the positive pole side.
  • the first two bus bars 30.1, 30.2 are formed with the same length h, l 2 and the same cross section, so that they are identical to one another.
  • the length h, l 2 corresponds approximately to half the length of the second busbar 40, so that the first busbars 30.1, 30.2 can be referred to as half-bars.
  • the heating circuits 22.1 and 22.2 can therefore be described as the same in terms of heating output and geometry.
  • the cross sections of the first busbars 30.1, 30.2 can be made smaller than that of the second busbar 40, whereby material can be saved.
  • the busbars 30, 40 and the heating conductors 50 are applied to the pane 20 in a printing process with subsequent thermal treatment. It can then be installed, for example as the rear window of a vehicle.
  • the pane 20 is inserted into a vehicle and glued and then the contacts 32, 42 are connected to the electrical lines of the vehicle using plug connections.

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung (10) für Scheiben (20), bei der mindestens zwei Sammelschienen (30) als Pluspole und mindestens eine Sammelschiene (40) als Minuspol ausgebildet und mittels Heizleitern (50) verbunden sind. Damit werden mindestens zwei Heizkreise (22) ausgebildet und diese werden erfindungsgemäß jeweils mit einer elektronischen Sicherung (60) abgesichert.

Description

Beschreibung
Heizeinrichtung für Scheiben
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für Scheiben, bei der mindestens zwei Sammelschienen als Pluspole und mindestens eine Sammelschiene als Minuspol ausgebildet und mittels Heizleitern verbunden sind. Damit werden mindestens zwei Heizkreise ausgebildet und diese werden erfindungsgemäß jeweils mit einer elektronischen Sicherung abgesichert.
Der Strombedarf zum Beheizen von Scheiben steigt proportional mit deren Größe. Dabei wird üblicherweise ein Heizkreis mit zwei Sammelschienen, die einen Pluspol und einen Minuspol bilden, und dazwischen verlaufenden Heizleitern gebildet. Diese sind im Stand der Technik üblicherweise mit Schmelzsicherungen ausgebildet, um den Heizkreis abzusichern.
Nun sind zwischenzeitlich elektronische Sicherungen bekannt geworden, um Stromkreise abzusichern. Diese auch „digitale Sicherungen“ genannten Elemente sind aber hinsichtlich der Tragfähigkeit des Stromes stärker begrenzt. Übersteigt der Strombedarf einer Einrichtung diese Grenze, muss der Strom auf mehrere Teilkreise aufgeteilt werden, deren Strombedarf jeweils unterhalb der Grenze einer ihnen zugeordneten elektronischen Sicherung liegt. Dies wiederum bedingt die Notwendigkeit einer höheren Anzahl von Kontaktierungen, was zu erhöhten Kosten und erhöhtem Produktionsaufwand führt, da jeder Teilstromkreis einzeln an die Energieversorgung angeschlossen werden muss.
Daher ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung vorzuschlagen, mit der auch die Beheizung großer Flächen beziehungsweise Scheiben unter Verwendung von elektronischen Sicherungen bei gleichzeitig kostengünstiger Umsetzung verwirklicht werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einer Heizeinrichtung nach Anspruch 1 , einem Verfahren zu ihrer Herstellung nach Anspruch 9 und einem Fahrzeug nach Anspruch 10. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung für Scheiben ist mit mindestens zwei ersten Sammelschienen als Pluspole und mindestens einer zweiten Sammelschiene als Minuspol gebildet, wobei die mindestens zwei ersten Sammelschienen der Pluspole mit der mindestens einen zweiten Sammelschiene des Minuspols durch Heizleiter verbunden sind, so dass mindestens zwei Heizkreise ausgebildet werden, und sie ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder der so gebildeten Heizkreise mit jeweils einer elektronischen Sicherung abgesichert ist.
Die Heizeinrichtung ist also derart ausgebildet, dass mindestens zwei erste Sammelschienen zur Bereitstellung von Pulspolen und mindestens eine zweite Sammelschiene zur Bereitstellung eines Minuspols vorgesehen sind und die ersten Sammelschienen jeweils mittels Heizleitern mit der (den) zweiten Sammelschiene(n) des Minuspols verbunden sind. Die Heizleiter gehen also jeweils von den mindestens zwei ersten Sammelschienen der Pluspole aus und münden in der mindestens einen Sammelschiene des Minuspols.
Dabei werden mindestens zwei Heizkreise ausgebildet, nämlich jeweils aus einer ersten Sammelschiene des Pluspols und dem Bereich der mindestens einen Sammelschiene des Minuspols, in den die Heizleiter der zugehörigen ersten Sammelschiene münden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Anzahl der zweiten Sammelschienen am Minuspol um mindestens eine (Zahl „1“) geringer ist als die Anzahl der ersten Sammelschienen, um die Anzahl der notwendigen Kontaktierungen mit einer Energiezufuhr zu verringern. Würde jeweils eine Sammelschiene des Pluspols mit einer des Minuspols verbunden wie im Stand der Technik, resultieren zwei Anschlüsse in einem solchen Heizkreis. Werden zwei Heizkreise so ausgebildet, resultieren vier Kontakte. Werden hingegen die Heizleiter von mehreren ersten Sammelschienen der Pluspole zu mindestens einer zweiten Sammelschiene des Minuspols geführt und mit dieser verbunden, benötigt zwar jede der ersten Sammelschienen der Pluspole eine Kontaktierung, auf Seiten des Minuspols kann jedoch mindestens eine Kontaktierung entfallen, wodurch Kosten und der Montageaufwand reduziert werden können. Je mehr erste Sammelschienen mit einer gemeinsamen zweiten Sammelschiene verbunden werden, desto höher fällt das Einsparpotenzial aus. Eine korrespondierende Anzahl von ersten und zweiten Sammelschienen liegt aber dennoch im Rahmen der Erfindung.
Jeder der nun zwischen jeweils einer ersten Sammelschiene und der mindestens einen zweiten Sammelschiene ausgebildeten Heizkreis wird erfindungsgemäß mit einer elektronischen Sicherung abgesichert. Elektronische Sicherungen, umgangssprachlich auch als digitale Sicherungen bezeichnet, sind eine Form von Überstromschutzeinrichtungen, die eine äußerst kompakte Bauweise aufweisen und wesentlich schneller auslösen beziehungsweise schalten als klassische Leistungsschutzschalter wie thermomagnetische Leitungsschutzschalter oder superflinke Schmelzsicherungen. Sie weisen zudem keine mechanischen T eile auf, wodurch eine höhere Sicherheit gegen Ausfälle besteht. Die Sicherungen werden nun passend zum Strombedarf der einzelnen ausgebildeten Heizkreise ausgewählt und/oder die Heizkreise werden so durch geeignete Anzahlen von ersten und zweiten Sammelschienen gebildet, dass sie die Belastbarkeit der elektronischen Sicherungen nicht überschreiten. Auf diese Weise kann eine bedarfsgerechte Aufteilung der Heizkreise und deren Absicherung erfolgen, so dass eine Optimierung hinsichtlich Heizleistung, Kosten und notwendigem Bauraum geschaffen werden kann.
Mit der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung wird es nun möglich, auch große Scheiben, wie beispielsweise immer größer werdende Heckscheiben von Fahrzeugen, unter Verwendung digitaler Sicherungen zu beheizen und dabei je nach Ausgestaltung der Heizkreise die Anzahl notwendiger Kontaktierungen und Anschlüsse zu reduzieren. Dies beschleunigt und vereinfacht auch die Fertigung und Montage derartiger Scheiben.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung besteht darin, dass diese mit genau einer Sammelschiene als Minuspol und genau zwei Sammelschienen als Pluspole ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung ist besonders geeignet für Heizeinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere deren Heckscheiben. So können dort zwei erste Sammelschienen die Pluspole bilden und eine zweite Sammelschiene den Minuspol, der mittels Heizleitern mit den Pulspolen verbunden ist. Die beiden ersten Sammelschienen können in dieser Konfiguration auch als Halbschienen bezeichnet werden, wenn sie sich hinsichtlich ihrer Größe und übertragbaren Leistung gleichen. Durch diese Aufteilung in zwei sich bildende Heizkreise werden nur drei Kontaktierungen und damit nur drei Anschlüsse an die Energieversorgung notwendig, nämlich je einer an den Pulspolen und einer an dem Minuspol, statt vier, wenn auch die zweite Sammelschiene des Minuspols geteilt wäre. Gerade bei der Herstellung von Massenartikeln beziehungsweise Massenprodukten kann eine solche Einsparung erhebliche Effekte haben.
Es ist zudem vorteilhaft, wenn die mindestens zwei Heizkreise gleich ausgebildet sind. Darunter soll verstanden werden, dass die Elemente und dabei insbesondere die ersten Sammelschienen untereinander und/oder die zweiten Sammelschienen untereinander gleich hinsichtlich Größe und übertragbarer Leistung sind. Damit kann die Fertigung vereinfacht und beschleunigt werden, da nicht unterschiedliche Arten, Größen und Ausgestaltungen von Sammelschienen gefertigt und geprüft werden müssen. Sammelschienen in Heizeinrichtungen der vorbeschriebenen Art werden in der Regel gedruckt, so dass dann nur ein Druckmuster für alle gleichartigen Sammelschienen zur Anwendung kommen kann.
Es gibt Anwendungsfälle, in denen jedoch eine gleichartige Ausbildung der mindestens zwei Heizkreise nicht sinnvoll oder nicht gewünscht ist, beispielsweise weil es Bereiche mit unterschiedlichem Heizbedarf gibt. Dann kann es zweckmäßig sein, dass mit den mindestens zwei ausgebildeten Heizkreisen Heizflächen in definierter Form und/oder mit verschiedener Heizwirkung ausgebildet werden.
Dabei meint definierte Form jede beliebige andere Form, die einen Unterschied in Form und/oder Größe zwischen den mindestens zwei Heizkreisen bewirkt. Damit kann beispielsweise der Form der Scheibe und eines durch sie geschützten Objektes gefolgt werden. Es können aber auch gezielt geometrische Formen und Muster ausgestaltet werden, die durch die Heizkreise mittels der Sammelschienen und der Heizleiter ausgebildet werden und so dekorative Effekte erzeugen können, die bei Nutzung der Heizeinrichtung sichtbar werden. Die Form kann aber auch verschiedenen Heizbedarfen Rechnung tragen und insbesondere mit verschiedenen Heizleistungen kombiniert werden.
Die Ausbildung verschiedener Heizflächen kann einem sich bereichsweise unterscheidenden Heizbedarf Rechnung tragen, indem die Anzahl von Heizdrähten bezogen auf die Fläche variiert wird und/oder die zugeführte Leistung. Damit können Bereiche, die schneller von Eis und Beschlag befreit werden müssen oder aber aufgrund ihrer Anordnung beziehungsweise Position stärker vereisen, mit einer höheren Heizleistung beaufschlagt werden als Bereiche, die beispielsweise geschützter angeordnet sind und weniger stark vereisen oder mit Feuchtigkeit beschlagen. So kann der Energiebedarf der vorgeschlagenen Heizeinrichtung an die vorherrschenden Bedingungen und/oder Bedarfe angepasst werden.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung besteht darin, dass der Querschnitt einer ersten Sammelschiene geringer als der Querschnitt einer zweiten Sammelschiene ist. Da die mindestens zwei ersten Sammelschienen die elektrische Energie zur Verwirklichung der Heizleistung jeweils anteilig aufnehmen und mittels der Heizleiter mit der mindestens einen zweiten Sammelschiene verbunden sind, muss diese auf die Gesamtmenge des durchzuleitenden Stroms ausgelegt sein. Um Material einzusparen, kann dabei jedoch der Querschnitt der mindestens zwei ersten Sammelschienen, wahlweise einer oder mehrerer der ersten Sammelschienen, geringer gewählt werden, so dass der notwendige Strom sicher aufgenommen und durchgeleitet werden kann, jedoch ohne unnötig Querschnittsfläche bereitzustellen. Damit können eine oder mehrere der mindestens zwei ersten Sammelschienen kostengünstiger hergestellt werden, da weniger Material benötigt wird.
Eine alternative oder weitere Einsparung von Material kann erreicht werden, wenn mindestens eine der ersten Sammelschienen und/oder der zweiten Sammelschienen mittig kontaktiert ist. Eine oder mehrere der ersten Sammelschienen und/oder eine oder mehrere der zweiten Sammelschienen soll also mittig kontaktiert sein, um diese mit der Energieversorgung für die Beheizung zu verbinden. Damit kann die Menge des leitfähigen Materials, das beispielsweise Silber sein kann, deutlich reduziert und die Kosten gesenkt werden.
Es kann außerdem vorgesehen sein, dass diejenigen Heizleiter benachbarter Heizkreise, die zueinander den geringsten Abstand aufweisen, den gleichen Abstand zueinander aufweisen, wie die Heizleiter dieser Heizkreise untereinander. Demnach entspricht der Abstand eines bezogen auf den Heizkreis außenliegenden und einem benachbarten Heizkreis zugewandten Heizleiters zu einem korrespondierenden in dem benachbarten Heizkreis dem der Heizleiter in den jeweiligen beiden Heizkreisen. Damit kann eine gleichmäßige Wärmeverteilung innerhalb der Scheibe auch im Bereich zwischen benachbarten Heizkreisen gewährleistet werden.
Die Scheibe, für die die Heizeinrichtung vorgesehen ist, kann eine Heckscheibe eines Fahrzeugs, eine Frontscheibe eines Fahrzeugs, eine Scheibe in oder an einem Bauwerk und/oder eine Scheibe in oder an einem Infrastrukturobjekt sein. Frontscheiben und Heckscheiben eines Fahrzeugs können beheizt werden, um bei Schnee, Eis oder Feuchtigkeitsbeschlag die Fahrbereitschaft des Fahrzeugs bereitzustellen, indem diese erwärmt und damit abgetaut werden. Durch eine Verschiebung des Taupunktes an der Scheibe infolge der Erwärmung kann auch ein Beschlagen gemindert oder vermieden werden.
Beheizbare Scheiben kommen aber auch in und/oder an Bauwerken zum Einsatz, wo das Beheizen die sichere Nutzung auch bei winterlichem Wetter gewährleisten soll. Gleiches gilt für Infrastrukturobjekte, zu denen auch Beschilderungen aller Art gehören können, und auf die auch bei schlechtem und kaltem Wetter der Blick nicht durch Feuchtigkeit oder Schnee und Eis beeinträchtigt werden soll.
Eine Heizeinrichtung der vorbeschriebenen Art kann hergestellt werden, indem die Sammelschienen mittels einer Silberpartikel enthaltenden Lösung (Glasfritte) auf eine Scheibe gedruckt und anschließend mittels einer thermischen Behandlung ausgehärtet werden. Auf gleiche Weise können die Heizleiter gefertigt werden, vorzugsweise im gleichen Schritt. Durch diese Art der Fertigung werden die Sammelschienen fest und untrennbar mit der Scheibe verbunden. An den Sammelschienen werden zumeist gelötete Kontaktierungen ausgebildet, über die ein Anschluss an die Energieversorgung und in Richtung der elektronischen Sicherungen erfolgen kann. Üblicherweise erfolgt die Verbindung mit der Energiezufuhr mittels Steckverbindungen.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung der vorbeschriebenen Heizeinrichtung für Fahrzeuge, so dass auch ein Fahrzeug beansprucht ist, dessen Frontscheibe und/oder dessen Heckscheibe mit der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung ausgebildet ist.
Mit der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung können elektronische Sicherungen zum Einsatz gelangen, die schneller, zuverlässiger und mit einem geringeren Bauraumbedarf elektrische Verbraucher absichern. Durch die Aufteilung von Heizkreisen in der vorbeschriebenen Art kann der Leistungsgrenze der elektronischen Sicherungen Rechnung getragen und die Anzahl der Kontaktierungen verringert werden, so dass Einsparungen bei Material und damit Kosten verwirklicht werden können.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Skizze der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einer bespielhaften Ausgestaltung.
Wie die schematische Skizze in Figur 1 zeigt, ist eine Heizeinrichtung 10 einer Scheibe 20 mit zwei ersten Sammelschienen 30.1 und 30.2 sowie einer zweiten Sammelschiene 40 gebildet, wobei die Sammelschienen 30.1 und 30.2 die Pluspole bilden und die Sammelschiene 40 den Minuspol. Jeweils eine erste Sammelschiene 30.1 , 30.2 ist mittels drei Heizleitern 50 mit der zweiten Sammelschiene 40 verbunden, so dass zwei Heizkreise 22.1 und 22.2 ausgebildet werden. Innerhalb der Heizkreise 22.1 und 22.2 ist jeweils der Abstand der Heizleiter 50 untereinander gleich. Die Heizleiter 50, die jeweils in den beiden Heizkreisen 22.1 , 22.2 außen liegen und dem jeweils anderen Heizkreis 22.2, 22.1 zugewandt sind, haben den gleichen Abstand wie die Heizleiter 50 jeweils innerhalb der Heizkreise 22.1 , 22.2. Jeder der Heizkreise 22.1 und 22.2 ist mit einer elektronischen Sicherung 60.1 , 60.2 abgesichert. Sie elektronischen Sicherungen 60.1 , 60.2 können an beliebiger Stelle der elektrischen Versorgung auf Seiten der Pluspole angeordnet sein.
Die beiden ersten Sammelschienen 30.1 , 30.2 sind mit der gleichen Länge h, l2 und dem gleichen Querschnitt gebildet, so dass sie einander gleichen. Die Länge h, l2 entspricht in etwa der halben Länge der zweiten Sammelschiene 40, so dass die ersten Sammelschienen 30.1 , 30.2 als Halbschienen bezeichnet werden können. Die Heizkreise 22.1 und 22.2 können daher als gleich hinsichtlich Heizleistung und Geometrie bezeichnet werden. Infolge der auf zwei Heizkreise aufgeteilten durchzuführenden elektrischen Leistung in den beiden Heizkreisen 22.1 , 22.2 können die Querschnitte der ersten Sammelschienen 30.1 , 30.2 geringer als die der zweiten Sammelschiene 40 ausgebildet werden, wodurch Material eingespart werden kann.
Aus Figur 1 wird ebenso ersichtlich, dass die Kontaktierungen 32.1 , 32.2 und 42 der Sammelschienen 30.1 , 30.2 und 40 jeweils mittig erfolgen, so dass die Menge leitfähigen Materials bei der Herstellung reduziert werden kann.
Die Sammelschienen 30, 40 sowie die Heizleiter 50 werden in einem Druckverfahren mit nachträglicher thermischer Behandlung auf die Scheibe 20 aufgebracht. Sie kann anschließend verbaut werden, beispielsweise als Heckscheibe eines Fahrzeugs. Dazu wird die Scheibe 20 in ein Fahrzeug eingesetzt und verklebt und anschließend die Kontaktierungen 32, 42 mittels Steckverbindungen mit den elektrischen Leitungen des Fahrzeugs verbunden.
Bezugszeichenliste
10 Heizeinrichtung
20 Scheibe
22 Heizkreis
30 erste Sammelschiene 32 Kontaktierung der ersten Sammelschiene
40 zweite Sammelschiene
42 Kontaktierung der zweiten Sammelschiene
50 Heizleiter
60 elektronische Sicherung I Länge der Sammelschienen

Claims

Patentansprüche
1. Heizeinrichtung (10) für Scheiben (20) mit
- mindestens zwei ersten Sammelschienen (30) als Pluspole und
- mindestens einer zweiten Sammelschiene (40) als Minuspol,
- wobei die mindestens zwei ersten Sammelschienen (30) der Pluspole mit der mindestens einen zweiten Sammelschiene (40) des Minuspols durch Heizleiter (50) verbunden sind, so dass mindestens zwei Heizkreise (22) ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der so gebildeten Heizkreise (22) mit jeweils einer elektronischen Sicherung (60) abgesichert ist.
2. Heizeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit genau einer Sammelschiene (40) als Minuspol und genau zwei Sammelschienen (30) als Pluspole ausgebildet ist.
3. Heizeinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Heizkreise (22) gleich ausgebildet sind.
4. Heizeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit den mindestens zwei ausgebildeten Heizkreisen (22) Heizflächen in definierter Form und/oder mit verschiedener Heizwirkung ausgebildet werden.
5. Heizeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt einer ersten Sammelschiene (30) geringer als der Querschnitt einer zweiten Sammelschiene (40) ist.
6. Heizeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der ersten Sammelschienen (30) und/oder der zweiten Sammelschienen (40) mittig kontaktiert ist.
7. Heizeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Heizleiter (50) benachbarter Heizkreise (22), die zueinander den geringsten Abstand aufweisen, den gleichen Abstand zueinander aufweisen, wie die Heizleiter (50) dieser Heizkreise untereinander. Heizeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Scheibe (20) eine Heckscheibe eines Fahrzeugs, eine Frontscheibe eines Fahrzeugs, eine Scheibe in oder an einem Bauwerk und/oder eine Scheibe in oder an einem Infrastrukturobjekt ist. Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung (10) für eine Scheibe (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sammelschienen (30, 40) mittels einer
Silberpartikel enthaltenden Lösung auf eine Scheibe (20) gedruckt und anschließend mittels einer thermischen Behandlung ausgehärtet werden. Fahrzeug mit einer Frontscheibe und einer Heckscheibe, wobei die Frontscheibe und/oder die Heckscheibe mit einer Heizeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
EP23748969.5A 2022-08-16 2023-07-24 Heizeinrichtung für scheiben Pending EP4573845A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022120587.8A DE102022120587A1 (de) 2022-08-16 2022-08-16 Heizeinrichtung für Scheiben
PCT/EP2023/070454 WO2024037832A1 (de) 2022-08-16 2023-07-24 Heizeinrichtung für scheiben

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Publication Number Publication Date
EP4573845A1 true EP4573845A1 (de) 2025-06-25

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ID=87553607

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EP23748969.5A Pending EP4573845A1 (de) 2022-08-16 2023-07-24 Heizeinrichtung für scheiben

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EP (1) EP4573845A1 (de)
CN (1) CN119698927A (de)
DE (1) DE102022120587A1 (de)
WO (1) WO2024037832A1 (de)

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