ES2839473T3 - Disposición de lunas con luna laminada compuesta calefactable con área de conmutación capacitiva - Google Patents

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Abstract

Disposición (101) de lunas, que incluye una luna laminada compuesta (100) con un área (10) de conmutación capacitiva, que incluye: un sustrato (1) y una luna (4) de cubierta, y al menos una primera capa intermedia (3) que está dispuesta entre el sustrato (1) y la luna (4) de cubierta, en donde entre el sustrato (1) y la primera capa intermedia (3) o entre la luna (4) de cubierta y la primera capa intermedia (3) está dispuesta, al menos en algunas secciones, una lámina (5) de soporte con una capa (6) conductora de electricidad, al menos un área de la capa (6) conductora de electricidad forma un área (10) de conmutación capacitiva, el área (10) de conmutación capacitiva presenta un área (11) de contacto, un área (12) de línea de alimentación y un área (13) de conexión, el área (12) de línea de alimentación conecta eléctricamente el área (11) de contacto con el área (13) de conexión, y el área (13) de conexión se puede conectar eléctricamente con un sistema electrónico sensor (14), y entre el sustrato (1) y la luna (4) de cubierta están dispuestos al menos un hilo calefactor (21) y al menos dos conductores (22) colectores de corriente, y cada extremo del hilo calefactor (21) está conectado de forma eléctricamente conductora con uno de los conductores (22) colectores en cada caso, de modo que al aplicar una tensión eléctrica a los conductores (22) colectores puede fluir una corriente de calefacción a través del hilo calefactor (21), con lo que el hilo calefactor (21) es calefactable, y un sistema electrónico sensor (14) capacitivo, caracterizada por que el sistema electrónico sensor (14) capacitivo está conectado eléctricamente con el área (13) de conexión a través de una primera entrada y con el hilo calefactor (21) o con los conductores (22) colectores de corriente a través de una segunda entrada.

Description

DESCRIPCIÓN
Disposición de lunas con luna laminada compuesta calefactable con área de conmutación capacitiva
La invención se refiere a una disposición de lunas con una luna laminada compuesta calefactable, con área de conmutación capacitiva, a un procedimiento para su producción y al uso de la misma.
Las lunas laminadas compuestas incluyen por regla general dos lunas, por ejemplo una luna exterior y una luna interior, que están unidas entre sí a través de una capa intermedia, por ejemplo una lámina termoplástica de polivinilbutiral (PVB). Las lunas laminadas compuestas calefactables eléctricamente están provistas, por ejemplo, de hilos calefactores y se utilizan frecuentemente en la tecnología de vehículos, por ejemplo como lunas laterales, tal como se da a conocer en los documentos DE10126869A1 o WO2005055667A2. Los hilos calefactores están embutidos en la superficie de la capa intermedia termoplástica. Por regla general, para el contacto eléctrico de los hilos calefactores están previstas barras colectoras de corriente. Las barras colectoras de corriente consisten, por ejemplo, en tiras de una lámina de cobre que se conectan con una fuente de tensión externa. Los hilos calefactores se extienden entre las barras colectoras de corriente, de modo que después de aplicar una tensión eléctrica puede fluir una corriente eléctrica a través de los hilos calefactores, con lo que se logra un efecto de calefacción.
Ya se sabe que se pueden configurar áreas de conmutación mediante un electrodo de superficie o mediante una disposición de dos electrodos acoplados, por ejemplo como áreas de conmutación capacitiva. Si un objeto se acerca al área de conmutación, se varía la capacidad del electrodo de superficie con respecto a tierra o la capacidad del condensador formado por los dos electrodos acoplados. La variación de la capacidad se mide a través de una disposición de circuito o sistema electrónico sensor y, cuando se supera un valor umbral, se activa una señal de conmutación. Por ejemplo, por los documentos DE 202006006192 U1, EP 0899882 A1, US 6,452,514 B1 y EP 1515211 A1 se conocen disposiciones de circuito para conmutadores capacitivos.
Los documentos WO 2015/162107 A1 y WO 2015/162108 A1 describen otras disposiciones de lunas con área de conmutación capacitiva según el estado actual de la técnica.
El objetivo de la presente invención consiste en proporcionar una luna laminada compuesta calefactable perfeccionada que presente un área de conmutación capacitiva que se pueda integrar de forma sencilla y económica en la luna laminada compuesta y que no obstaculice o apenas obstaculice la visibilidad a través de la luna. Con el área de conmutación capacitiva se puede formar fácilmente un sensor de contacto. El objetivo de la presente invención se resuelve según la invención mediante una disposición de lunas con una luna laminada compuesta calefactable con área de conmutación capacitiva según la reivindicación independiente 1. De las reivindicaciones subordinadas se desprenden realizaciones preferibles.
La luna laminada compuesta consiste preferiblemente en una luna de vehículo, como una luna lateral, un parabrisas, una luneta trasera o una luna de techo. No obstante, la luna laminada compuesta también puede consistir en una luna arquitectónica o un acristalamiento en un mueble, por ejemplo un refrigerador, un congelador o un radiador eléctrico o elemento reflectante.
La luna laminada compuesta consiste preferiblemente en una luna lateral para una ventanilla lateral que se puede abrir de un vehículo. Por este concepto se entiende una ventanilla lateral que se puede abrir mediante un desplazamiento esencialmente vertical de la luna lateral al interior de la puerta de la carrocería, y que se puede volver a cerrar.
La luna laminada compuesta y en particular la luna lateral presenta un canto superior, un canto inferior, un canto delantero y un canto trasero. En el caso de una luna lateral, con la expresión "canto superior" se designa el canto lateral orientado hacia arriba en el estado montado. Con el concepto "canto inferior" se designa el canto lateral orientado hacia abajo en el estado montado. Con la expresión "canto delantero" se designa el canto lateral orientado hacia adelante en el sentido de la marcha. Con la expresión "canto trasero" se designa el canto lateral orientado hacia atrás en el sentido de la marcha.
En la disposición de lunas, la luna laminada compuesta según la invención con área de conmutación capacitiva presenta al menos las siguientes características:
- un sustrato y una luna de cubierta, así como
- al menos una primera capa intermedia que está dispuesta de forma plana entre el sustrato y la luna de cubierta,
en donde
- entre el sustrato y la primera capa intermedia o entre la luna de cubierta y la primera capa intermedia está dispuesta, al menos en algunas secciones, una lámina de soporte con una capa conductora de electricidad,
- al menos un área de la capa conductora de electricidad forma un área de conmutación capacitiva,
- el área de conmutación capacitiva presenta un área de contacto, un área de línea de alimentación y un área de conexión, el área de línea de alimentación conecta eléctricamente el área de contacto con el área de conexión, y el área de conexión se puede conectar eléctricamente con un sistema electrónico sensor, y
- entre el sustrato y la luna de cubierta están dispuestos al menos un hilo calefactor y al menos dos conductores colectores de corriente, estando cada extremo del hilo calefactor conectado de forma eléctricamente conductora con uno de los conductores colectores en cada caso, de modo que al aplicar una tensión eléctrica a los conductores colectores puede fluir una corriente de calefacción a través del hilo calefactor, con lo que el hilo calefactor es calefactable.
La luna laminada compuesta es calefactable gracias a la posibilidad de calentamiento del hilo calefactor.
En una configuración ventajosa de la invención, la segunda entrada del sistema electrónico sensor está conectada con una masa eléctrica.
En una configuración ventajosa de la invención, el área de conmutación capacitiva en proyección a través de la luna laminada compuesta se solapa con al menos un hilo calefactor.
En una configuración ventajosa de la invención, la relación entre la longitud lZ y la anchura bZ del área de línea de alimentación es menor o igual que 1:700, y preferiblemente de 1:1 a 1:100. Si el área de línea de alimentación no presenta una anchura bZ constante, por ejemplo cuando está configurada con forma de trapecio o de gota, en el marco de la presente invención por la anchura bZ se entiende la anchura promediada del área de línea de alimentación.
El área de línea de alimentación tiene preferiblemente una longitud Iz de 1 cm a 70 cm y de forma especialmente preferible de 3 cm a 8 cm. El área de línea de alimentación tiene preferiblemente una anchura bz de 0,5 mm a 10 mm y de forma especialmente preferible de 0,5 mm a 2 mm. El área de línea de alimentación tiene preferiblemente una forma rectangular, forma de tira o forma lineal.
En una configuración ventajosa de la luna laminada compuesta según la invención, el área de conexión está dispuesta junto al borde exterior de la luna. En este contexto, la distancia al borde exterior es preferiblemente menor de 10 cm, de forma especialmente preferible menor de 0,5 cm. Esto permite ocultar un contacto eléctrico del área de conexión, por ejemplo con un conductor laminar, bajo una impresión negra visualmente discreta o con una cubierta, por ejemplo una carcasa de cámara.
En una configuración ventajosa del área de conmutación según la invención, el área de contacto tiene una superficie de 1 cm2 a 200 cm2, de forma especialmente preferible de 1 cm2 a 9 cm2. El área de contacto tiene preferiblemente una longitud Ib de 1 cm a 14 cm y de forma especialmente preferible de 1 cm a 3 cm. El área de contacto tiene preferiblemente una anchura bB máxima de 1 cm a 14 cm y de forma especialmente preferible de 1 cm a 3 cm. El área de contacto puede presentar en principio cualquier forma. Algunas áreas de contacto especialmente adecuadas están configuradas con forma circular, elíptica o de gota. Alternativamente, también son posibles formas angulosas, por ejemplo triángulos, cuadrados, rectángulos, trapecios o cuadrángulos de otros tipos o polígonos de un orden superior.
En otra configuración ventajosa del área de conmutación según la invención, la relación entre la anchura bz del área de línea de alimentación y la anchura máxima bB del área de contacto es de al menos 1:2 y en particular de al menos 1:10. De este modo se pueden lograr resultados de conmutación especialmente buenos.
En una configuración ventajosa de la luna según la invención, las líneas de separación tienen una anchura t1 de 30 pm a 200 pm y preferiblemente de 70 pm a 140 pm. Estas líneas de separación delgadas permiten un aislamiento eléctrico seguro y suficientemente alto y al mismo tiempo no dificultan la visibilidad a través de la luna laminada compuesta o solo la dificultan ligeramente.
El área de conmutación es un área de conmutación capacitiva, es decir, está configurada especialmente para una detección de contacto capacitiva. En este contexto, en una configuración ventajosa, el área de conmutación está formada por un electrodo de superficie. La capacidad del electrodo de superficie se mide a través de un sistema electrónico sensor capacitivo externo. La capacidad del electrodo de superficie varía con respecto a tierra cuando un cuerpo (en particular un cuerpo humano o un cuerpo con una contante dieléctrica similar a la de un cuerpo humano) se aproxima o por ejemplo toca una capa aislante sobre el electrodo de superficie. La capa aislante incluye en particular el propio sustrato. La variación de la capacidad se mide a través del sistema electrónico sensor y, cuando se supera un valor umbral, se activa una señal de conmutación. El área de conmutación está determinada por la forma y el tamaño del electrodo de superficie.
Además de la medición de capacidad con respecto a tierra que se acaba de describir, también se puede realizar una medición de capacidad diferencial entre la capa conductora de electricidad y otra área conductora de electricidad.
En una alternativa de la luna laminada compuesta según la invención, que no forma parte de la invención, la capa conductora de electricidad está dividida en el área de conmutación capacitiva y un área de entorno por medio de al menos una línea de separación sin revestimiento. El área de entorno se puede conectar con el sistema electrónico sensor a través de otra área de conexión. Esto significa que la luna laminada compuesta hace contacto con cuatro líneas de alimentación: una línea de alimentación para el área de conmutación capacitiva, una línea de alimentación para el área de entorno y dos líneas de alimentación para los conductores colectores de corriente para el calentamiento eléctrico a través del hilo calefactor.
En una disposición de este tipo, el área de conmutación capacitiva y el área de entorno forman dos electrodos que están acoplados entre sí de forma capacitiva. La capacidad del condensador formado por los electrodos varía al acercarse un cuerpo, por ejemplo una parte de un cuerpo humano. La variación de capacidad se mide mediante un sistema electrónico sensor y, cuando se supera un valor umbral, se activa una señal de conmutación. El área sensible se determina mediante la forma y el tamaño del área en la que están acoplados de forma capacitiva los electrodos.
De acuerdo con la invención, el circuito de calefacción, es decir, el circuito formado por el hilo calefactor y los conductores colectores de corriente, está conectado como segundo electrodo con el sistema electrónico sensor. Es decir, el hilo calefactor y los conductores colectores de corriente funcionan como área de entorno. Esto resulta especialmente ventajoso, ya que la conexión eléctrica de estos dos electrodos con el sistema electrónico sensor también puede tener lugar fuera de la luna laminada compuesta, por ejemplo en el área de una de las líneas de alimentación con las que los conductores colectores de corriente están conectados con la tensión de servicio para la función de calefacción, en particular con la línea de masa. De este modo se omite una línea de alimentación individual para el área de entorno y la luna laminada compuesta completa ya solo hace contacto con tres líneas de alimentación: una línea de alimentación para el área de conmutación capacitiva y dos líneas de alimentación para los conductores colectores de corriente, sirviendo una de las líneas de alimentación para los conductores colectores de corriente como conexión por línea eléctrica con la segunda entrada del sistema electrónico sensor.
El área de conmutación capacitiva y en caso dado el área de entorno o el circuito de calefacción están integrados en la luna laminada compuesta según la invención. Por lo tanto, no es necesario ningún conmutador o similar como componente independiente que deba ser montado en la luna laminada compuesta. Preferiblemente, la luna laminada compuesta tampoco presenta ningún otro componente dispuesto sobre las superficies del área de visión. Esto resulta especialmente ventajoso en relación con una construcción delgada de la luna laminada compuesta y con la menor alteración posible de la visibilidad a través de la luna laminada compuesta.
La disposición de lunas según la invención incluye una luna laminada compuesta según la invención y un sistema electrónico sensor que está conectado con el área de conmutación capacitiva a través del área de conexión y en caso dado con la superficie de entorno o con el circuito de calefacción a través de otra área de conexión. El sistema electrónico sensor es un sistema electrónico sensor capacitivo.
En una configuración ventajosa de la disposición de conmutación según la invención, la sensibilidad del sistema electrónico sensor se elige de tal modo que el sistema electrónico sensor, en caso de contacto de un dedo humano con el área de contacto sobre el sustrato, emita una señal de conmutación y, en caso de contacto con el área de contacto sobre la luna de cubierta, no emita ninguna señal de conmutación o emita una señal de conmutación diferente. Es evidente que el contacto con el área de contacto también puede tener lugar con varios dedos o con otra parte del cuerpo humano. En el marco de esta invención, por contacto se entiende cualquier interacción con el área de conmutación que conduzca a una variación mensurable de la señal de medición, es decir, en este caso de la capacidad. En particular se trata de un contacto con una superficie exterior de la luna laminada compuesta en una zona resultante de la proyección ortogonal del área de contacto sobre la superficie exterior.
En una configuración ventajosa de la invención, el revestimiento de capacidad superficial ci entre el área de contacto y la superficie exterior (IV) del sustrato es mayor que el revestimiento de capacidad superficial ca entre el área de contacto y la superficie exterior (I) de la luna de cubierta.
El revestimiento de capacidad superficial cI o cA se define como la capacidad de un condensador de placas del área de la luna laminada compuesta resultante de la proyección ortogonal del área de contacto entre el área de contacto y la superficie exterior del sustrato o la superficie exterior de la luna de cubierta, normalizándose la capacidad resultante con respecto a la superficie del área de contacto. En este contexto, superficie exterior significa la superficie de la luna laminada compuesta orientada hacia afuera, es decir, en sentido opuesto a la luna laminada compuesta. Por lo tanto, superficie interior significa la superficie del sustrato o de la luna de cubierta que está orientada hacia el interior de la luna laminada compuesta y que está unida de forma plana con una capa intermedia.
En consecuencia, el revestimiento de capacidad superficial es la capacidad de toda la sucesión de capas (revestimiento), normalizada con respecto a la superficie, desde la capa conductora de electricidad hasta la superficie exterior respectiva de la luna laminada compuesta.
En una configuración ventajosa de la luna laminada compuesta según la invención, la relación entre el revestimiento de capacidad superficial ci y el revestimiento de capacidad superficial ca es mayor o igual que 1,1:1, preferiblemente mayor o igual que 1,2:1. Con dichas relaciones ya se puede distinguir muy bien entre un contacto de la superficie exterior del sustrato y un contacto de la superficie exterior de la luna de cubierta.
Las señales de conmutación emitidas pueden ser de cualquier tipo y estar adaptadas a las necesidades del uso respectivo. Así, la señal de conmutación puede significar una tensión positiva, por ejemplo 12 V, ninguna señal puede significar por ejemplo 0 V, y otra señal de conmutación puede significar por ejemplo 6. Las señales de conmutación también pueden corresponder a las tensiones CAN_High y CAN_Low usuales en un bus CAN y variar en un valor de tensión situado entre éstas. La señal de conmutación también puede estar pulsada y/o codificada digitalmente.
La sensibilidad del sistema electrónico sensor se puede determinar en función del tamaño del área de contacto y en función del espesor del sustrato, las capas intermedias y la luna de cubierta en el marco de una experimentación sencilla.
La ventaja especial de dicha disposición de lunas según la invención consiste en que la señal de conmutación solo se puede activar en caso de contacto de la luna laminada compuesta desde una de las superficies exteriores. Por ejemplo, si la disposición de lunas se utiliza en una luna de vehículo y la luna laminada compuesta se instala con la cara del sustrato orientada hacia el espacio interior del vehículo, se puede evitar con seguridad una activación del proceso de conmutación por personas desde el exterior o una activación involuntaria del proceso de conmutación por la lluvia o el movimiento del limpiaparabrisas, sin modificar de modo fundamental la estructura de luna generalmente usual para vidrio laminar de seguridad. Esto fue inesperado y sorprendente para los expertos.
En combinación con la disposición de lunas que se acaba de describir o alternativamente a la misma, la sensibilidad del sistema electrónico sensor se puede elegir de tal modo que, en caso de contacto de un dedo humano con el área de contacto sobre el sustrato y/o la luna de cubierta, emita una señal de conmutación y, en caso de contacto con el área de línea de alimentación sobre el sustrato y/o la luna de cubierta, no emita ninguna señal de conmutación o emita una señal de conmutación diferente.
La sensibilidad del sistema electrónico sensor se puede determinar en función del tamaño del área de contacto y en función de la geometría y la relación de aspecto entre la anchura y la longitud del área de línea de alimentación en el marco de una experimentación sencilla. En este contexto resulta especialmente ventajoso elegir la anchura más pequeña posible del área de línea de alimentación.
La ventaja especial de esta forma de realización de una disposición de lunas según la invención consiste en que la señal de conmutación solo se puede activar en caso de contacto con la superficie exterior de la luna laminada compuesta a través del área de contacto o de su entorno inmediato, de modo que se posibilita un control preciso del proceso de conmutación y por ejemplo se evita una conmutación accidental.
En un perfeccionamiento ventajoso de una disposición de lunas según la invención, el área de conexión está conectada con un conductor plano y el conductor plano sale de la luna. En este caso, la disposición de lunas integrada se puede conectar de forma especialmente sencilla en el lugar de uso con una fuente de tensión y una línea de señales que evalúa la señal de conmutación, por ejemplo en un vehículo a través de un bus CAN.
Como sustrato y luna de cubierta son adecuados fundamentalmente todos los sustratos aislantes eléctricos que sean térmica y químicamente estables y además presenten estabilidad dimensional bajo las condiciones de la fabricación y la utilización de la luna laminada compuesta según la invención.
El sustrato y/o la luna de cubierta contienen preferiblemente vidrio, de forma especialmente preferible vidrio plano, vidrio flotado, vidrio de sílice, vidrio de borosilicato, vidrio sódico-cálcico, o plásticos transparentes, preferiblemente plásticos transparentes rígidos, en particular polietileno, polipropileno, policarbonato, polimetilmetacrilato, poliestireno, poliamida, poliéster, cloruro de polivinilo y/o mezclas de los mismos. Preferiblemente, el sustrato y/o la luna de cubierta son transparentes, en particular para la utilización de la luna como parabrisas o luneta trasera de un vehículo o para otras utilizaciones en las que se desea una alta transmisión de la luz. Como transparente en el sentido de la invención se entiende una luna que presenta una transmisión en la región visible del espectro de más de un 70%. No obstante, en el caso de las lunas que no están situadas en el campo de visión del conductor que es importante para la circulación, por ejemplo en las lunas de techo, la transmisión puede ser mucho menor, por ejemplo de más de un 5%.
El espesor del sustrato y/o de la luna de cubierta puede variar ampliamente y, por lo tanto, se puede adaptar excelentemente a los requisitos de cada caso individual. Preferiblemente se utilizan espesores estándar de 1,0 mm a 25 mm, preferiblemente de 1,4 mm a 2,5 mm para vidrio de vehículo, y preferiblemente de 4 mm a 25 mm para muebles, aparatos y edificios, en particular para radiadores eléctricos. El tamaño de la luna puede variar ampliamente y se rige por el tamaño del uso de acuerdo con la invención. Por ejemplo, en la construcción de automóviles y el campo de la arquitectura, el sustrato y en caso dado la luna de cubierta presentan superficies usuales desde 200 cm2 hasta 20 m2.
La luna laminada compuesta puede presentar cualquier forma tridimensional. Preferiblemente, la forma tridimensional no tiene zonas de sombra, de modo que se puede revestir, por ejemplo, mediante pulverización catódica. Los sustratos son preferiblemente planos, o ligeramente curvados o muy curvados en una dirección o en varias direcciones del espacio. Principalmente se utilizan sustratos planos. Las lunas pueden ser incoloras o coloreadas.
El sustrato y/o la luna de cubierta presentan preferiblemente una permitividad relativa er,1/4 de 2 a 8 y de forma especialmente preferible de 6 a 8. Con estas permitividades relativas se ha podido lograr una diferenciación especialmente buena entre un contacto de la superficie de contacto a través de la superficie exterior del sustrato y a través de la superficie exterior de la luna de cubierta.
Los sustratos y/o las lunas de cubierta se unen entre sí a través de al menos una primera y una segunda capas intermedias. Preferiblemente, la capa intermedia es transparente. La capa intermedia contiene preferiblemente al menos un plástico, preferentemente polivinilbutiral (PVB), etileno-acetato de vinilo (EVA) y/o tereftalato de polietileno (PET). No obstante, la capa intermedia termoplástica también puede contener por ejemplo poliuretano (PU), polipropileno (PP), poliacrilato, polietileno (PE), policarbonato (PC), polimetilmetacrilato, cloruro de polivinilo, resina de poliacetato, resinas para colada, acrilatos, etileno-propileno fluorado, fluoruro de polivinilo y/o etileno-tetrafluoroetileno, o copolímeros o mezclas de los mismos. La capa intermedia puede estar formada por una o también por más láminas dispuestas una sobre otra, siendo el espesor de una lámina preferiblemente de 0,025 mm a 1 mm, normalmente de 0,38 mm o 0,76 mm. Es decir, la primera o la segunda capas intermedias pueden estar formadas en cada caso por una o más láminas. Preferiblemente, las capas intermedias pueden ser termoplásticas y después de la laminación se pueden pegar entre sí el sustrato, la luna de cubierta y otras capas intermedias eventuales. En una configuración especialmente ventajosa de la luna laminada compuesta según la invención, la primera capa intermedia está configurada como una capa adherente de un adhesivo, con la que la lámina de soporte se pega sobre el sustrato. En este caso, la primera capa intermedia tiene preferiblemente las dimensiones de la lámina de soporte.
La capa intermedia tiene preferiblemente una permitividad relativa de 2 a 4 y de forma especialmente preferible de 2,1 a 2,9. Con estas permitividades relativas se ha podido lograr una diferenciación especialmente buena entre un contacto de la superficie de contacto a través de la superficie exterior del sustrato y a través de la superficie exterior de la luna de cubierta.
Preferiblemente, la lámina de soporte según la invención es transparente. Preferiblemente contiene o consiste en una lámina de tereftalato de polietileno (PET). La lámina de soporte tiene preferiblemente un espesor de 0,025 mm a 0,1 mm. La lámina de soporte tiene preferiblemente una permitividad relativa de 2 a 4, y de forma especialmente preferible de 2,7 a 3,3. Con láminas de soporte de este tipo se pueden producir lunas laminadas compuestas especialmente buenas, ya que estas láminas de soporte tan delgadas se pueden integrar bien y de forma visualmente discreta en la luna laminada compuesta también en caso de disponerlas solo en algunas secciones. Al mismo tiempo se pueden generar señales de conmutación buenas y selectivas. La capa conductora de electricidad según la invención está dispuesta preferiblemente sobre una superficie de la lámina de soporte, es decir, exactamente sobre una de las dos caras de la lámina de soporte (por lo tanto, sobre su cara delantera o su cara trasera).
Los conceptos "sustrato" y "luna de cubierta" se han elegido para diferenciar las dos lunas en una luna laminada compuesta según la invención. Estos conceptos no están relacionados con ninguna declaración sobre la disposición geométrica. Si la luna laminada compuesta según la invención está prevista, por ejemplo, para separar el espacio interior con respecto al entorno exterior en una abertura, por ejemplo de un vehículo o de un edificio, El sustrato puede estar orientado hacia el espacio interior o hacia el entorno exterior.
La capa conductora de electricidad contiene preferiblemente un revestimiento conductor de electricidad transparente. En este contexto, transparente significa permeable a la radiación electromagnética, preferiblemente radiación electromagnética con una longitud de onda de 300 nm a 1.300 nm, y en particular a la luz visible.
Por ejemplo, por los documentos DE 202008017611 U1, EP 0847965 B1 o WO2012/052315 A1 se conocen capas conductoras de electricidad según la invención. Por regla general incluyen una o más, por ejemplo dos, tres o cuatro, capas conductoras de electricidad funcionales. Las capas funcionales incluyen preferiblemente al menos un metal, por ejemplo plata, oro, cobre, níquel y/o cromo, o una aleación metálica. De forma especialmente preferible, las capas funcionales incluyen al menos un 90% en peso del metal, en particular al menos un 99,9% en peso del metal. Las capas funcionales pueden consistir en el metal o en la aleación metálica. De forma especialmente preferible, las capas funcionales incluyen plata o una aleación con contenido de plata. Estas capas funcionales presentan una conductividad eléctrica especialmente ventajosa y al mismo tiempo una alta transmisión en la región visible del espectro. El espesor de una capa funcional es preferiblemente de 5 nm a 50 nm, de forma especialmente preferible de 8 nm a 25 nm. Dentro de este intervalo para el espesor de la capa funcional se logra una transmisión ventajosamente alta en la región visible del espectro y una conductividad eléctrica especialmente ventajosa.
Por regla general, entre cada dos capas funcionales adyacentes está dispuesta al menos una capa dieléctrica. Preferiblemente, debajo de la primera y/o encima de la última capa funcional está dispuesta otra capa dieléctrica. Una capa dieléctrica incluye al menos una capa individual de un material dieléctrico, que contiene por ejemplo un nitruro, como nitruro de silicio, o un óxido, como óxido de aluminio. No obstante, las capas dieléctricas también pueden contener varias capas individuales, por ejemplo capas individuales de un material dieléctrico, capas de alisamiento, capas de adaptación, capas de bloqueo y/o capas antirreflectantes. El espesor de una capa dieléctrica es por ejemplo de 10 nm a 200 nm.
Esta estructura de capas se obtiene por lo general mediante una sucesión de procesos de depósito que se llevan a cabo mediante un procedimiento en vacío tal como la pulverización catódica apoyada por campo magnético.
Otras capas conductoras de electricidad adecuadas contienen preferiblemente óxido de indio-estaño (ITO), óxido de estaño impurificado con flúor (SnO2 :F) u óxido de zinc impurificado con aluminio (ZnO:Al).
La capa conductora de electricidad puede consistir en principio en cualquier revestimiento que pueda ser conectado eléctricamente. Si la luna según la invención ha de permitir ver a través de la misma, tal como ocurre por ejemplo en el caso de lunas en el campo de las ventanas, el revestimiento conductor de electricidad preferiblemente es transparente. En una configuración ventajosa, la capa conductora de electricidad consiste en una capa o una estructura de capas formada por varias capas individuales con un espesor total menor o igual que 2 gm, de forma especialmente preferible menor o igual que 1 gm.
Una capa conductora de electricidad transparente según la invención ventajosa presenta una resistencia superficial de 0,4 ohmios/cuadrado a 200 ohmios/cuadrado. En una configuración especialmente preferible, la capa conductora de electricidad según la invención presenta una resistencia superficial de 0,5 ohmios/cuadrado a 20 ohmios/cuadrado. Los revestimientos con resistencias superficiales de este tipo son especialmente adecuados para el calentamiento de lunas de vehículo con tensiones de a bordo típicas de 12 V a 48 voltios, o en caso de vehículos eléctricos, con tensiones de a bordo típicas de hasta 500 V.
La capa conductora de electricidad se puede extender sobre toda la superficie de una cara de la lámina de soporte. No obstante, alternativamente, la capa conductora de electricidad también se puede extender únicamente sobre una parte de la superficie de la lámina de soporte. La capa conductora de electricidad puede presentar una o más zonas no revestidas. Estas zonas pueden ser permeables a la radiación electromagnética y se conocen, por ejemplo, como ventanas de transmisión de datos o ventanas de comunicación.
En una configuración ventajosa de una luna laminada compuesta según la invención, la capa conductora de electricidad está dispuesta separada del borde de la luna laminada compuesta por una anchura de 2 mm a 50 mm, preferiblemente de 5 mm a 20 mm. De este modo, la capa conductora de electricidad no presenta ningún contacto con la atmósfera y está dispuesta en el interior de la luna laminada compuesta protegida ventajosamente contra deterioros y corrosión por las capas intermedias.
La línea de alimentación eléctrica está configurada preferiblemente como conductor laminar o conductor laminar flexible (conductor plano, conductor de banda plana). Por un conductor laminar se entiende un conductor eléctrico cuya anchura es claramente mayor que su espesor. Un conductor laminar de este tipo consiste por ejemplo en una tira o banda, que contiene o consiste en cobre, cobre estañado, aluminio, plata, oro o aleaciones de los mismos. El conductor laminar presenta por ejemplo una anchura de 2 mm a 16 mm y un espesor de 0,03 mm a 0,1 mm. El conductor laminar puede presentar una cubierta aislante, preferiblemente polimérica, por ejemplo a base de poliimida. Los conductores laminares que son adecuados para el contacto de revestimientos conductores de electricidad en lunas presentan un espesor total de por ejemplo tan solo 0,3 mm. Los conductores laminares tan delgados se pueden embutir sin dificultades en la capa intermedia termoplástica entre las lunas individuales. Una banda conductora laminar puede presentar varias capas conductoras aisladas eléctricamente entre sí.
Alternativamente, como línea de alimentación eléctrica también se pueden utilizar hilos metálicos delgados. Los hilos metálicos contienen en particular cobre, tungsteno, oro, plata o aluminio, o aleaciones de al menos dos de estos metales. Las aleaciones también pueden contener molibdeno, renio, osmio, iridio, paladio o platino.
La conexión por línea eléctrica entre las áreas de conexión de la capa conductora de electricidad sobre la lámina de soporte y la línea de alimentación eléctrica tiene lugar preferiblemente a través de adhesivos conductores de electricidad, que posibilitan una conexión por línea eléctrica segura y duradera entre el área de conexión y la línea de alimentación. Alternativamente, la conexión por línea eléctrica también puede tener lugar mediante bornes, ya que el proceso de laminación fija la conexión por borne de modo que ésta no se puede deslizar. Alternativamente, la línea de alimentación también se puede imprimir sobre el área de conexión, por ejemplo mediante una pasta de impresión conductora de electricidad que contiene metal, en particular que contiene plata.
En una configuración ventajosa de la invención, la luna laminada compuesta según la invención presenta un medio de irradiación de luz y un medio deflector de luz. En este contexto, los medios de irradiación de luz y medios deflectores de luz están dispuestos en el sustrato o dentro del mismo y/o en la luna de cubierta o entre las capas intermedias o en la lámina de soporte.
El medio de irradiación de luz incluye según la invención al menos una fuente de luz, preferiblemente un LED u OLED. La ventaja particular radica en las pequeñas dimensiones y el bajo consumo de energía. El intervalo de longitudes de onda emitido por la fuente de luz se puede elegir libremente en la región de la luz visible, por ejemplo en función de puntos de vista prácticos y/o estéticos. El medio de irradiación de luz puede presentar elementos ópticos, en particular para dirigir la luz, preferiblemente un reflector y/o una guía de ondas, por ejemplo una fibra de vidrio o una fibra óptica polimérica. El medio de irradiación de luz puede estar dispuesto en cualquier lugar del sustrato o de la luna de cubierta, en particular en el borde lateral del sustrato o de la luna de cubierta o en una pequeña escotadura en medio del sustrato o de la luna de cubierta.
El medio deflector de luz incluye preferiblemente partículas, matrices de puntos, etiquetas, depósitos, muescas, incisiones, matrices de líneas, impresiones y/o serigrafiados, y es adecuado para desacoplar del sustrato o de la luna de cubierta la luz transportada en los mismos.
El medio deflector de luz puede estar dispuesto en cualquier posición en el plano del sustrato o de la luna de cubierta. Resulta especialmente ventajoso que el medio deflector de luz esté dispuesto en el área o en el entorno inmediato del área de contacto, lo que posibilita una localización rápida del área de contacto, que de lo contrario apenas es visible. Esto resulta especialmente ventajoso sobre todo durante la noche o en la oscuridad.
Alternativamente, un conductor de luz dispuesto sobre el sustrato, la capa intermedia o la luna de cubierta puede llevar luz al área de contacto y marcar la misma.
Alternativamente o en combinación con esto, el medio de irradiación de luz junto con el medio deflector de luz puede visualizar sobre la luna una información, por ejemplo puede reproducir el estado de conmutación del área de conmutación capacitiva o mostrar por ejemplo si una función eléctrica está conectada o desconectada.
En una configuración ventajosa alternativa de la luna laminada compuesta según la invención, el área de contacto se puede marcar o está marcada directamente mediante una fuente de luz activa, preferiblemente mediante un diodo electroluminiscente (LED), un diodo electroluminiscente orgánico (OLED), una bombilla u otro cuerpo luminoso activo, como un material luminiscente, preferiblemente un material fluorescente o fosforescente.
En otra configuración ventajosa alternativa de la luna laminada compuesta según la invención, el área de contacto está marcada por una impresión de color, preferiblemente blanca o negra, por ejemplo un serigrafiado, sobre el sustrato transparente, la capa intermedia o la luna de cubierta. Esto tiene la ventaja particular de que el área de contacto está marcada de forma duradera e independientemente de una fuente de tensión. La impresión también puede contener un material luminiscente, preferiblemente un material fluorescente o fosforescente o ser postluminiscente.
En una configuración preferible, los conductores colectores de corriente están configurados como tiras de una lámina conductora de electricidad. La lámina conductora contiene preferiblemente aluminio, cobre, cobre estañado, oro, plata, zinc, tungsteno y/o estaño, o aleaciones de los mismos, de forma especialmente preferible cobre.
Los conductores colectores de corriente tienen preferiblemente un grosor de 10 pm a 500 pm, de forma especialmente preferible de 30 pm a 200 pm, por ejemplo de 50 pm o 200 pm. Los conductores colectores de corriente de láminas conductoras de electricidad con estos grosores son fáciles de realizar técnicamente y presentan una capacidad de carga de corriente ventajosa.
La longitud de los conductores colectores de corriente depende de la configuración de la luna laminada compuesta, en particular de la longitud del canto a lo largo del cual está dispuesto el conductor colector de corriente, y de la cantidad de los hilos calefactores con los que se ha de hacer contacto, y puede ser elegida por los expertos de forma adecuada en cada caso individual. Por la longitud de los conductores colectores de corriente, por regla general en forma de tiras, se entiende su dimensión más larga, a lo largo de la cual están conectados normalmente con los diferentes hilos calefactores o secciones de hilo calefactor.
Los conductores colectores de corriente tienen preferiblemente una anchura de 2 mm a 20 mm, de forma especialmente preferible de 5 mm a 10 mm. De este modo se obtienen buenos resultados en lo que respecta a la potencia de calefacción, pero también en lo que respecta a la discreción visual.
Las barras colectoras de corriente pueden estar conectadas de forma eléctricamente conductora con los hilos calefactores directamente o por ejemplo a través de una masa para soldar o un adhesivo conductor de electricidad.
En una configuración preferible de la invención, la conexión de los cables de conexión con la alimentación de tensión externa tiene lugar en el área de uno de los cantos laterales, en el ejemplo de una luna lateral de un vehículo preferiblemente en el área del canto inferior. De este modo, los cables de conexión se pueden ocultar en la carrocería del vehículo. Para ello, la luna lateral presenta preferiblemente una línea de alimentación que está conectada eléctricamente con una barra colectora de corriente y que se extiende desde los conductores colectores de corriente hacia el canto inferior. Preferiblemente, cada conductor colector de corriente está provisto de una línea de alimentación de este tipo. Las líneas de alimentación se pueden extender por ejemplo en forma de un recorrido recto hasta el canto inferior, para allí (por ejemplo en el área de la proyección del carril colector de corriente sobre el canto inferior) hacer contacto con las mismas. Las líneas de alimentación pueden terminar ya dentro del laminado, es decir, antes de llegar al canto inferior, y hacer contacto con un conductor plano. Alternativamente, las líneas de alimentación se pueden extender hacia afuera del canto inferior para hacer contacto con los cables de conexión externos fuera del laminado.
La línea de alimentación en la luna laminada compuesta está configurada preferiblemente en forma de tira de una lámina conductora de electricidad. La lámina conductora contiene preferiblemente aluminio, cobre, cobre estañado, oro, plata, zinc, tungsteno y/o estaño, o aleaciones de los mismos, de forma especialmente preferible cobre. Preferiblemente, la lámina tiene un espesor de 10 pm a 500 pm, de forma especialmente preferible de 30 pm a 200 pm, por ejemplo de 50 pm o 100 pm. Preferiblemente, las líneas de alimentación tienen una anchura de 2 mm a 20 mm, de forma especialmente preferible de 5 mm a 10 mm. Ventajosamente, las líneas de alimentación consisten en la misma lámina que los conductores colectores de corriente.
En una configuración preferible, el hilo calefactor contiene aluminio, cobre, cobre estañado, oro, plata, zinc, tungsteno y/o estaño, o aleaciones de los mismos, de forma especialmente preferible cobre y/o tungsteno. Esto resulta ventajoso para la potencia de calefacción.
Preferiblemente, el hilo calefactor tiene un grosor de 10 pm a 200 pm, de forma especialmente preferible de 20 pm a 100 pm, por ejemplo de 30 pm o 70 pm. De este modo se obtienen buenos efectos de calefacción. Además, estos hilos son suficientemente delgados para ser visualmente discretos.
En una configuración preferible de la invención, la potencia de calefacción de la luna laminada compuesta es de al menos 250 W/m2. De este modo se logra un efecto de calefacción ventajoso.
Otro aspecto de la invención incluye un procedimiento para la producción de una disposición de lunas con una luna laminada compuesta calefactable con área de conmutación capacitiva, que incluye al menos:
(a) recortar una primera capa intermedia (3) y aplicar una capa (6) transparente conductora de electricidad sobre la superficie de una cara de una lámina (5) de soporte mediante pulverización catódica;
(b) aplicar dos conductores (22) colectores de corriente sobre la superficie de la primera capa intermedia (3) y aplicar al menos un hilo calefactor (21) sobre la superficie de la primera capa intermedia (3), conectándose el hilo calefactor (21) con los dos conductores (22) colectores de corriente de forma eléctricamente conductora;
(c) producir una secuencia apilada de un sustrato (1), la primera capa intermedia (3) con el hilo calefactor (21) y los conductores (22) colectores de corriente, una lámina (5) de soporte con una capa (6) conductora de electricidad y una luna (4) de cubierta; y
(d) laminar la secuencia apilada para formar una luna laminada compuesta (100).
La aplicación de la capa conductora de electricidad en la etapa de procedimiento (a) puede tener lugar mediante procedimientos conocidos en sí, preferiblemente mediante pulverización catódica apoyada por campo magnético. Esto es particularmente ventajoso con vistas a un revestimiento sencillo, rápido, económico y uniforme del sustrato. No obstante, la capa conductora de electricidad también se puede aplicar por ejemplo mediante depósito en fase de vapor, depósito químico en fase gaseosa (chemical vapour deposition, CVD), depósito en fase de vapor apoyado por plasma (PECVD) o mediante procedimientos químicos por vía húmeda.
La lámina de soporte se puede someter a un tratamiento térmico después de la etapa de procedimiento (a). En este contexto, la lámina de soporte con la capa conductora de electricidad se calienta a una temperatura de al menos 200 °C, preferiblemente al menos 300 °C. El tratamiento térmico puede servir para aumentar la transmisión y/o para reducir la resistencia superficial de la capa conductora de electricidad.
En una forma de realización ventajosa del procedimiento según la invención, en la capa conductora de electricidad se incorpora al menos una línea de separación, que divide la capa conductora de electricidad en al menos un área de conmutación capacitiva y al menos un área de entorno, preferiblemente mediante estructuración por láser o mediante remoción mecánica o química.
La eliminación de capa en líneas de separación individuales en la capa conductora de electricidad tiene lugar preferiblemente mediante un rayo láser. Por ejemplo, por los documentos EP 2200 097 A1 o EP 2 139 049 A1 se conocen procedimientos para estructurar películas de metal delgadas. La anchura de la eliminación de capa es preferiblemente de 10 gm a 1.000 gm, de forma especialmente preferible de 30 gm a 200 gm y en particular de 70 gm a 140 gm. En este intervalo se produce una eliminación de capa especialmente limpia y sin residuos por medio del rayo láser. La eliminación de capa mediante rayo láser es especialmente ventajosa, ya que las líneas con la capa eliminada son visualmente muy discretas y solo afectan un poco al aspecto y la visibilidad. La eliminación de capa de una línea con una anchura mayor que la anchura de un corte por láser tiene lugar recorriendo la línea varias veces con el rayo láser. Por consiguiente, cuanto mayor es la anchura de la línea, mayores son la duración del proceso y los costes del proceso. Alternativamente, la eliminación de capa puede tener lugar mediante remoción mecánica y mediante corrosión química o física.
La primera o la segunda capas intermedias pueden estar formadas por una lámina individual o también por dos o más láminas dispuestas de forma plana una sobre otra.
La unión del sustrato y la luna de cubierta en la etapa de procedimiento (d) tiene lugar preferiblemente bajo la acción de calor, vacío y/o presión. Se pueden utilizar procedimientos conocidos en sí para la producción de una luna laminada compuesta.
Por ejemplo se pueden llevar a cabo los, así llamados, procedimientos en autoclave a una presión elevada de aproximadamente 10 bar a 15 bar y a temperaturas de 130 °C a 145 °C durante aproximadamente 2 horas. Los procedimientos en saco bajo vacío o en anillo bajo vacío, conocidos en sí, trabajan por ejemplo a aproximadamente 200 mbar y de 80 °C a 110 °C. La primera luna, la capa intermedia termoplástica y la segunda luna también se pueden prensar en una calandria entre al menos un par de cilindros para formar una luna. Ya se conocen instalaciones de este tipo para la fabricación de lunas y normalmente disponen de al menos un túnel calefactor delante de una prensa. La temperatura durante el proceso de prensado es por ejemplo de 40 °C a 150 °C. Las combinaciones de procedimientos con calandria y autoclave han dado resultados especialmente buenos en la práctica. Alternativamente se pueden utilizar laminadoras de vacío. Éstas consisten en una o más cámaras calefactables y en las que se puede hacer el vacío, en las que la primera luna y la segunda luna se laminan en un plazo de por ejemplo aproximadamente 60 minutos a presiones reducidas de 0,01 mbar a 800 mbar y a temperaturas de 80 °C a 170 °C.
Preferiblemente, los conductores colectores de corriente y los hilos calefactores se calientan, al menos en algunas áreas, durante la aplicación sobre la primera capa intermedia o antes de la misma.
La aplicación de los conductores colectores de corriente puede tener lugar en particular mediante colocación, pero también mediante adhesión. El calentamiento de los conductores colectores de corriente tiene lugar, por ejemplo, con un soldador. La capa intermedia termoplástica se ha de fundir ligeramente mediante el calentamiento y de este modo unir con el conductor colector de corriente. La temperatura es preferiblemente de 150 °C a 240 °C.
En lugar de utilizar un soldador, los conductores colectores de corriente también se pueden aplicar sobre la capa intermedia o se pueden embutir en la superficie de la misma con un plóter y una rueda calefactable.
Si el hilo calefactor se ha de disponer a modo de sándwich entre dos conductores colectores de corriente, el conductor colector de corriente superior (es decir, aquel que al colocarlo sobre la capa intermedia presenta una mayor distancia a la capa intermedia) se fija preferiblemente con una temperatura más alta, por ejemplo de 300 a 360 °C.
La aplicación del hilo calefactor tiene lugar preferiblemente con un, así llamado, plóter. En este contexto, el hilo calefactor se mueve con un brazo robótico y se desenrolla de una bobina. El hilo calefactor preferiblemente se calienta durante la aplicación, de modo que la capa intermedia termoplástica se funde y se une al hilo calefactor. En particular, el hilo calefactor ha de penetrar total o parcialmente en la superficie de la capa intermedia, de modo que quede embutido en la superficie de la capa intermedia.
Otro aspecto de la invención incluye el uso de la disposición de lunas según la invención con una luna calefactable eléctricamente con área de conmutación capacitiva en edificios, en particular en el área de acceso, el área de ventanas, el área de tejado o el área de fachada, como elemento de montaje en muebles y aparatos, en medios de locomoción para la circulación por tierra, aire o agua, en particular en trenes, barcos y automóviles, por ejemplo como parabrisas, luneta trasera, luna lateral y/o luna de techo.
También se muestra la utilización del área de conmutación capacitiva para el control eléctrico de una función dentro o fuera de la luna laminada compuesta, preferiblemente de una función de calefacción, de una iluminación, en particular de una fuente luminosa dispuesta en la luna laminada compuesta, como un LED, de una modificación de la transparencia óptica de una capa intermedia funcional, en particular de una capa de Dispositivo de Partículas en Suspensión (Suspended Partióle Device - SPD) o de una capa intermedia electrocrómica.
La invención se explica más detalladamente a continuación por medio de un dibujo y ejemplos de realización. El dibujo es una representación esquemática y no está a escala. El dibujo no limita la invención en modo alguno.
Se muestran:
figura 1A una vista superior de una configuración de una disposición de lunas según la invención con una luna laminada compuesta según la invención;
figura 1B una representación en sección transversal a lo largo de la línea de sección A-A' de la figura 1A; figura 1C una representación ampliada de una lámina de soporte según la invención de la figura 1A;
figura 1D una representación en sección transversal a lo largo de la línea de sección B-B' de la figura 1C; figura 2A una vista superior de una configuración alternativa de una disposición de lunas según la invención con una luna laminada compuesta según la invención;
figura 2B una representación en sección transversal a lo largo de la línea de sección A-A' de la figura 2A; figura 2C una representación en sección transversal de una configuración alternativa de una luna laminada compuesta según la invención a lo largo de la línea de sección A-A' de la figura 2A; y
figura 2D una representación en sección transversal de una configuración alternativa de una luna laminada compuesta según la invención a lo largo de la línea de sección A-A' de la figura 2A; y
figura 3 una representación en sección transversal de un perfeccionamiento de una luna laminada compuesta según la invención a lo largo de la línea de sección A-A' de la figura 2A; y
figura 4 un diagrama de flujo detallado de una forma de realización del procedimiento según la invención. La figura 1A muestra una vista superior de una configuración ejemplar de una disposición 101 de lunas según la invención con una luna laminada compuesta 100 según la invención.
En la figura 1B se muestra una representación en sección transversal a lo largo de la línea de sección A-A' de la figura 1A. La luna laminada compuesta 100 incluye aquí por ejemplo un sustrato 1 y una luna 4 de cubierta, que están unidos entre sí a través de una primera capa intermedia 3 y una segunda capa intermedia 2. La luna laminada compuesta 100 consiste por ejemplo en una luna de vehículo y en particular en el parabrisas de un automóvil de turismo. La luna laminada compuesta 100 tiene unas dimensiones de, por ejemplo, 0,9 m x 1,5 m. El sustrato 1 está previsto, por ejemplo, para estar orientado hacia el espacio interior en el estado montado. Esto significa que la superficie exterior IV del sustrato 1 es accesible desde el espacio interior, en cambio, la superficie exterior I de la luna 4 de cubierta está orientada hacia afuera con respecto al espacio interior del vehículo. El sustrato 1 y la luna 4 de cubierta consisten, por ejemplo, en vidrio sódico-cálcico. El sustrato 1 tiene por ejemplo un espesor d1 de 1,6 mm y la luna 4 de cubierta tiene un espesor d4 de 2,1 mm. Es evidente que el sustrato 1 y la luna 4 de cubierta pueden presentar cualquier espesor y, por ejemplo, también pueden estar configurados con el mismo espesor. Las capas intermedias 2, 3 son capas intermedias termoplásticas y consisten en polivinilbutiral (PCB). Presentan en cada caso un espesor d2/3 de, por ejemplo, 0,38 mm. En la sección central inferior de la luna laminada compuesta 100, entre la primera capa intermedia 2 y la segunda capa intermedia 3, está dispuesta una lámina 5 de soporte con, por ejemplo, cuatro áreas 10 de conmutación capacitiva.
En el ejemplo representado, entre la primera capa intermedia 3 y la luna 4 de cubierta están dispuestos, por ejemplo, ocho hilos calefactores 21, que se extienden paralelos a la base de la luna laminada compuesta 100 trapecial. Los hilos calefactores 21 están conectados por sus extremos en cada caso con un conductor 22 colector de corriente, estando conectados los conductores 22 colectores de corriente en cada caso con una línea 23 de alimentación. Por lo tanto, los hilos calefactores 21 están conectados en una conexión en paralelo con los conductores 22 colectores de corriente de tal modo que, al aplicar una tensión eléctrica a los conductores 22 colectores de corriente (a través de las líneas 23 de alimentación), a través de los hilos calefactores 21 puede fluir una corriente de calefacción. La corriente de calefacción conduce a un calentamiento del hilo calefactor 21 debido a una generación de calor por efecto Joule, de modo que la luna laminada compuesta 100 en conjunto se puede calentar eléctricamente.
Los hilos calefactores 21 consisten por ejemplo en un hilo de tungsteno de 30 pm de grosor, que presenta una cubierta eléctricamente aislante, por ejemplo de color negro o verde. Esta cubierta tiene varias ventajas: el hilo de cobre se puede disponer en función de las necesidades de la configuración y, por ejemplo, cruzar también otras estructuras conductoras de electricidad, sin que se produzca un cortocircuito. Además, la cubierta polimérica protege el hilo calefactor contra corrosión. Adicionalmente, la reflexión en la cubierta de color es menor que en el conductor interior metálico de cobre, de modo que el hilo calefactor es visualmente menos llamativo.
Cada hilo calefactor 21 está conectado eléctricamente por sus extremos con un conductor 22 colector de corriente en cada caso. Los conductores 22 colectores de corriente están configurados como tiras de una lámina de cobre, con un espesor de por ejemplo 100 pm y una anchura de por ejemplo 7 mm. Si se aplica una tensión a los conductores 22 colectores de corriente, a través de los hilos calefactores 21 fluye una corriente, con lo que se produce un efecto de calefacción. La tensión puede ser la tensión de a bordo de 14 V usual en los automóviles, o también una tensión de por ejemplo 42 V o 48 V.
La figura 1C muestra una representación ampliada de la lámina 5 de soporte según la invención de la figura 1A. La figura 1D muestra una representación en sección transversal correspondiente a lo largo de la línea de sección B-B' de la figura 1C.
La lámina 5 de soporte consiste en este ejemplo en una lámina de tereftalato de polietileno (PET) transparente con un espesor d5 de 0,05 mm. Sobre la lámina 5 de soporte está dispuesta una capa 6 transparente conductora de electricidad. La capa 6 conductora de electricidad consiste en un sistema de capas que incluye por ejemplo tres capas de plata conductoras de electricidad, que están separadas entre sí por capas dieléctricas.
La capa 6 conductora de electricidad se extiende por ejemplo sobre una cara completa de la lámina 5 de soporte. En el ejemplo de realización representado, la capa 6 conductora de electricidad está dispuesta sobre la cara de la lámina 5 de soporte que está orientada hacia el sustrato 1. La lámina 5 de soporte está desplazada del borde de la luna hacia el interior de la luna a una distancia de aproximadamente 8 mm. Esta área se sella herméticamente mediante adhesión de las dos capas intermedias 2, 3 durante el laminado, de modo que la capa 6 conductora de electricidad está protegida contra la humedad procedente del entorno de la luna laminada compuesta 100 y, por lo tanto, contra corrosión y deterioro. Alternativamente también sería posible dejar la lámina 5 de soporte sin revestimiento en un área marginal, o eliminar la capa 6 conductora de electricidad en dicho lugar.
La capa 6 conductora de electricidad está dividida en diferentes áreas, aisladas eléctricamente entre sí, por medio de líneas 7 de separación sin revestimiento. En el ejemplo representado en la figura 1C están divididas eléctricamente dos áreas 10 de conmutación capacitivas de un área 15 de entorno común. Cada área 10 de conmutación capacitiva incluye un área 11 de contacto que presenta una configuración aproximadamente cuadrada y que se transforma en un área 12 de línea de alimentación en forma de tira. La anchura bB y la longitud Ib del área 11 de contacto son en cada caso de, por ejemplo, 40 mm. La anchura bz del área 12 de línea de alimentación es de, por ejemplo, 1 mm. Por lo tanto, la relación bz:bB es de aproximadamente 1:40. El área 12 de línea de alimentación está conectada con un área 13 de conexión. El área 13 de conexión tiene una forma cuadrada y una longitud bA de canto de, por ejemplo, 12 mm. La longitud lz del área de línea de alimentación es de, por ejemplo, 48 mm.
La línea 7 de separación tiene únicamente una anchura t1 de, por ejemplo, 100 pm y está integrada en la capa 6 conductora de electricidad por ejemplo mediante estructuración por láser. Las líneas 7 de separación con una anchura tan pequeña apenas son perceptibles visualmente y solo afectan un poco a la visibilidad a través de la luna laminada compuesta 100, lo que, en particular para una utilización en vehículos, es especialmente importante para la seguridad de conducción y además es especialmente estético.
El área 13 de conexión está conectada de forma eléctricamente conductora con un conductor laminar 17 a través de una conexión 20 por línea eléctrica. En este contexto, una conexión conductora de electricidad segura se logra preferiblemente mediante un adhesivo conductor de electricidad. El conductor laminar 17 consiste por ejemplo en una lámina de cobre de 50 gm de espesor y está aislada por ejemplo con una capa de poliimida fuera del área 13 de conexión.
De este modo, el conductor laminar 17 se puede sacar sin cortocircuito eléctrico más allá del área 15 de entorno y a través del borde inferior de la luna laminada compuesta 100. Es evidente que la conexión por línea eléctrica del área de conexión también se puede llevar hacia afuera por medio de hilos aislados o a través de un área en la que la capa conductora de electricidad del área de entorno está interrumpida.
El conductor laminar 17 está conectado aquí, por ejemplo, con un sistema electrónico sensor 14 fuera de la luna laminada compuesta 100. Además, el área 15 de entorno también está conectada con el sistema electrónico sensor 14 a través de un área 16 de conexión adicional. El sistema electrónico sensor 14 es adecuado para medir con precisión variaciones de capacidad del área 10 de conmutación con respecto al área 15 de entorno y, en función de un valor umbral, transmitir una señal de conmutación por ejemplo al bus CAN de un vehículo. A través de la señal de conmutación se puede conmutar cualquier función en el vehículo. Por ejemplo, la función de calefacción eléctrica de la luna laminada compuesta 100 se puede conectar y desconectar mediante aplicación y desconexión de una tensión eléctrica en el circuito de calefacción formado por conductores colectores de corriente e hilos calefactores.
Si la luna laminada compuesta 100 se utiliza por ejemplo como parabrisas en un automóvil, la longitud del área 12 de línea de alimentación se puede elegir de tal modo que el conductor del vehículo o el acompañante lleguen cómodamente al área 11 de contacto del área 10 de conmutación.
En el ejemplo de configuración representado, la estructura y la sintonización del sistema electrónico sensor 14 están ajustadas de tal modo que, si se toca la superficie de luna exterior IV del sustrato 1 a través del área 11 de contacto del área 10 de conmutación capacitiva, se activa una señal de conmutación y, si se toca la superficie de luna exterior I de la luna 4 de cubierta a través del área 10 de conmutación capacitiva, no se activa ninguna señal de conmutación. Para ello, los espesores y los materiales de la luna laminada compuesta 100 según la invención se eligen según la invención de tal modo que el revestimiento de capacidad superficial ci entre el área 11 de contacto y la superficie exterior IV del sustrato 1 sea mayor que el revestimiento de capacidad superficial ca entre el área 11 de contacto y la superficie exterior I de la luna 4 de cubierta.
En el marco de la presente invención, el revestimiento de capacidad superficial ci o ca se define como la capacidad de un condensador de placas del área de la luna laminada compuesta 100 resultante de la proyección ortogonal del área I I de contacto entre el área 11 de contacto y la superficie exterior IV del sustrato 1 o la superficie exterior I de la luna 4 de cubierta, normalizándose la capacidad resultante con respecto a la superficie del área de contacto.
En el ejemplo representado detalladamente en la figura 1B, el revestimiento de capacidad superficial ci entre el área 11 de contacto y la superficie exterior IV del sustrato 1 resulta como la conexión en serie de los revestimientos de capacidad individuales (1/c1 1/c2)-1, resultando el revestimiento de capacidad individual de ci = £0*£r,i/di. Esto corresponde a la capacidad Ci de la capa individual respectiva con permitividad relativa er,i y espesor di, normalizada con respecto a la superficie A del área 11 de contacto, es decir ci = Ci/A.
Además, el revestimiento de capacidad superficial ci entre el área 11 de contacto y la superficie exterior I de la luna 4 de cubierta resulta como la conexión en serie de los revestimientos de capacidad individuales (1/c3 1/c4 1/cs)'1.
Las permitividades relativas del sustrato 1 y de la luna 4 de cubierta son aquí de, por ejemplo, er,1 = er,4 = 7; las permitividades relativas de la primera capa intermedia 3 y de la segunda capa intermedia 2 son aquí de, por ejemplo, er,2 = er,3 = 2,6; y la permitividad relativa de la lámina 5 de soporte es aquí de, por ejemplo, er,5 = 3. De ello resulta una relación de los revestimientos de capacidad superficial ci:ca de 1,2:1.
Además, en este ejemplo, la superficie A del área 11 de contacto y sobre todo su anchura bB están adaptadas a la anchura bz del área 12 de línea de alimentación de tal modo que solo se emite una señal de conmutación en caso de un contacto de la superficie exterior IV del sustrato a través del área 11 de contacto (es decir, en el área de la superficie IV resultante de la proyección ortogonal del área 11 de contacto sobre la superficie IV), y no en caso de contacto de la superficie IV a través del área 12 de línea de alimentación.
Tal como han mostrado sorprendentemente los ensayos de los inventores, la presencia de los hilos calefactores entre el área 11 de contacto de la capa 6 conductora de electricidad y la luna 4 de cubierta aumenta adicionalmente la selectividad, es decir, la sensibilidad en caso de un contacto sobre la superficie exterior IV del sustrato 1 se incrementa de nuevo claramente en comparación con el contacto de la superficie exterior I de la luna 4 de cubierta. Esto fue inesperado y sorprendente.
La figura 2A muestra una vista superior de una configuración alternativa de una disposición 101 de lunas según la invención con una luna laminada compuesta 100 según la invención.
En la figura 2B se muestra una representación en sección transversal a lo largo de la línea de sección A-A' de la figura 2A. Para simplificar, el conductor laminar 17 no está representado. La luna laminada compuesta 100 incluye en este caso, por ejemplo, un sustrato 1 y una luna 4 de cubierta, que están unidos entre sí a través de una primera capa intermedia 3. La luna laminada compuesta 100 consiste, por ejemplo, en una luna de vehículo y en particular en la luna lateral de un automóvil de turismo. La luna laminada compuesta 100 tiene unas dimensiones de, por ejemplo, 1,0 m x 0,6 m, estando biselado en canto delantero de la luna lateral en el área del canto superior. El sustrato 1 está previsto, por ejemplo, para estar orientado hacia el espacio interior en el estado montado. Esto significa que la superficie exterior IV del sustrato 1 es accesible desde el espacio interior, en cambio, la superficie exterior I de la luna 4 de cubierta está orientada hacia afuera. El sustrato 1 y la luna 4 de cubierta consisten, por ejemplo, en vidrio sódicocálcico. El sustrato 1 tiene por ejemplo un espesor d1 de 2,1 mm y la luna 4 de cubierta también tiene un espesor d4 de 2,1 mm. La primera capa intermedia 3 es una capa intermedia termoplástica y consiste en polivinilbutiral (PVB). Presenta un espesor d3 de 0,76 mm.
En la superficie de la primera capa intermedia 3 orientada hacia la luna 4 de cubierta están embutidos, por ejemplo, ocho hilos calefactores 21. Los hilos calefactores 21 consisten por ejemplo en cobre y presentan un grosor de 30 gm. Cada hilo calefactor 21 está conectado eléctricamente por sus extremos con un conductor 22 colector de corriente en cada caso. Los conductores 22 colectores de corriente están configurados como tiras de una lámina de cobre, con un espesor de, por ejemplo, 100 gm y una anchura de, por ejemplo, 7 mm. Si se aplica una tensión a los conductores 22 colectores de corriente, a través de los hilos calefactores 21 fluye una corriente, con lo que se produce el efecto de calefacción. La tensión puede ser la tensión de a bordo de 14 V usual en los automóviles, o también una tensión de por ejemplo 42 V o 48 V. En el ejemplo de configuración representado, los conductores 22 colectores de corriente están conectados con una fuente 24 de tensión, que proporciona un potencial de masa en un conductor colector 22 y una tensión de 14 V en el otro conductor colector 22.
En la sección central inferior de la luna laminada compuesta 100, entre la primera capa intermedia 3 y el sustrato 1, están dispuestas cuatro láminas 5 de soporte con un área 10 de conmutación capacitiva cada una. Las láminas 5 de soporte presentan en un extremo una configuración en forma de gota, que constituye el área 11 de contacto. El área 11 de contacto está conectada de forma eléctricamente conductora a través de un área estrecha de la lámina 5 de soporte con el área 12 de línea de alimentación con un área 13 de conexión cuadrada. En este ejemplo, cada lámina 5 de soporte presenta una capa 6 conductora de electricidad completa, que no está dividida por líneas de separación u otros aislamientos. Esto significa que las láminas 5 de soporte no presentan aquí ningún área de entorno.
En este ejemplo, la lámina 5 de soporte es una lámina de tereftalato de polietileno (PET) transparente con un espesor d5 de 0,05 mm. La capa 6 conductora de electricidad consiste en un sistema de capas que incluye, por ejemplo, tres capas de plata conductoras de electricidad, que están separadas entre sí por capas dieléctricas.
Cada área 10 de conmutación incluye un área 11 de contacto que está configurada aproximadamente en forma de gota y que se transforma en un área 12 de línea de alimentación en forma de tira. La anchura bB y la longitud Ib del área 11 de contacto son en cada caso de, por ejemplo, 40 mm. El área 12 de línea de alimentación tiene una anchura bz de, por ejemplo, 1 mm. Por lo tanto, la relación de bz:bB es de aproximadamente 1:40. El área 12 de línea de alimentación está conectada con un área 13 de conexión. El área 13 de conexión tiene una forma cuadrada con esquinas redondeadas y una longitud de canto bA de, por ejemplo, 12 mm. El área de línea de alimentación tiene una longitud lz de, por ejemplo, 48 mm.
La capa 6 conductora de electricidad se extiende por ejemplo sobre toda la superficie de una cara de la lámina 5 de soporte. La lámina 5 de soporte presenta una distancia de borde de por ejemplo 15 mm con respecto al canto lateral más próximo de la luna laminada compuesta 100. Esta área se sella herméticamente mediante adhesión de la primera capa intermedia 3 con el sustrato 1 durante el laminado, de modo que la capa 6 conductora de electricidad está protegida contra la humedad procedente del entorno de la luna laminada compuesta 100 y, por lo tanto, contra corrosión y deterioro. En el ejemplo de realización representado, la capa 6 conductora de electricidad está dispuesta sobre la cara de la lámina 5 de soporte que está orientada hacia el sustrato 1.
El área 13 de conexión está conectada de forma eléctricamente conductora con un conductor laminar 17 a través de una conexión 20 por línea eléctrica. En este contexto, una conexión conductora de electricidad segura se logra preferiblemente mediante un adhesivo conductor de electricidad. El conductor laminar 17 consiste por ejemplo en una lámina de cobre de 50 gm de espesor y está aislada por ejemplo con una capa de poliimida fuera del área 13 de conexión. De este modo, el conductor laminar 17 se puede sacar sin cortocircuito eléctrico más allá del área 15 de entorno y a través del borde inferior de la luna laminada compuesta 100. Es evidente que la conexión eléctrica del área 13 de conexión también se puede llevar hacia afuera por medio de hilos aislados o a través de un área en la que el área 15 de entorno está interrumpida.
El conductor laminar 17 está conectado aquí, por ejemplo, con un sistema electrónico sensor 14 fuera de la luna laminada compuesta 100.
Como ya se ha mencionado, en este ejemplo de realización la lámina 5 de soporte no presenta ningún área de entorno, es decir, la capa 6 conductora de electricidad forma completamente el área 11 de contacto, el área 12 de línea de alimentación y el área 13 de conexión. Para no obstante posibilitar una medición diferencial de la capacidad, el sistema electrónico sensor 14 está conectado de forma eléctricamente conductora con una de las líneas 23 de alimentación de los conductores 22 colectores de corriente. En este ejemplo, a través de la línea de alimentación del conductor 22 colector de corriente que está conectado con la masa del vehículo (en la figura 2A a la derecha).
El sistema electrónico sensor 14 es adecuado para medir con precisión variaciones de capacidad del área 10 de conmutación con respecto al circuito de calefacción formado por hilos calefactores 21 y conductores 22 colectores de corriente y, en función de un valor umbral, transmitir una señal de conmutación por ejemplo al bus CAN de un vehículo. Para ello es especialmente ventajoso que la superficie 10 de conmutación capacitiva, en proyección a través de la luna laminada compuesta 100, se solape con uno de los hilos calefactores 21.
A través de la señal de conmutación se puede conmutar cualquier función en el vehículo. Por ejemplo, la alimentación 24 de tensión del circuito de calefacción formado por hilos calefactores 21 y conductores 22 colectores de corriente se pueden conectar y desconectar o regular selectivamente, y de este modo se puede controlar la función de calentamiento de la luna laminada compuesta 100.
Alternativa o adicionalmente, la luna laminada compuesta 100 puede presentar un Dispositivo de Partículas en Suspensión (SPD), una capa o lámina electrocrómica o de otro tipo para controlar la transparencia óptica, cuya transparencia óptica se puede modificar a través de la señal de conmutación, en este caso por ejemplo con cuatro grados de transparencia que se pueden seleccionar respectivamente a través las cuatro áreas 10 de conmutación capacitivas. Es evidente que, alternativa o adicionalmente, también se pueden controlar otras funciones eléctricas, como una iluminación eléctrica, un procedimiento de la luna laminada compuesta 100, por ejemplo la apertura o cierre de la luna lateral en una puerta de vehículo. Alternativa o adicionalmente, una o más superficies 10 de conmutación capacitiva pueden formar un teclado y, en asociación con un sistema electrónico, por ejemplo al introducir teclas en un orden definido, abrir o bloquear una puerta de vehículo, conectar una instalación de alarma o realizar controles complejos.
Si la luna laminada compuesta 100 se utiliza por ejemplo como luna de techo en un automóvil, la longitud del área 12 de línea de alimentación se puede elegir de tal modo que el conductor del vehículo, el acompañante o pasajeros de los asientos traseros alcancen cómodamente el área 11 de contacto del área 10 de conmutación. Es evidente que para ello también se pueden disponer varias láminas 5 de soporte en la luna laminada compuesta 100, por ejemplo en cada caso una lámina 5 de soporte para cada ocupante del vehículo.
En el ejemplo de configuración representado, la estructura y la sintonización del sistema electrónico sensor 14 están ajustadas de tal modo que, si se toca la superficie de luna exterior IV del sustrato 1 a través del área 11 de contacto del área 10 de conmutación capacitiva, se activa una señal de conmutación y, si se toca la superficie de luna exterior I de la luna 4 de cubierta, no se activa ninguna señal de conmutación. Esto tiene la ventaja especial de que mediante un contacto intencionado o accidental de la luna laminada compuesta 100 desde fuera del vehículo no se puede activar ninguna señal de conmutación. Además se evita la activación accidental de una señal de conmutación por ejemplo por la lluvia o por una instalación de lavado. Para ello, de acuerdo con la invención, los espesores y los materiales de la luna laminada compuesta 100 según la invención se eligen de tal modo que el revestimiento de capacidad superficial cI entre el área 11 de contacto y la superficie exterior IV del sustrato 1 sea mayor que el revestimiento de capacidad superficial cA entre el área 11 de contacto y la superficie exterior I de la luna 4 de cubierta. Además es ventajoso, pero no necesario, que la superficie 10 de conmutación capacitiva esté dispuesta más cerca del sustrato 1 que el circuito de calefacción.
La representación en sección transversal representada en la figura 2C corresponde a una luna laminada compuesta 100 según la figura 2B, estando dispuesta la capa 6 conductora de electricidad únicamente en la cara de la lámina 5 de soporte que está orientada en sentido opuesto al sustrato 1.
La representación en sección transversal mostrada en la figura 2D corresponde en su configuración a la de la figura 2C, no estando dispuestos los hilos calefactores 21 ni los conductores 22 colectores de corriente entre la luna 4 de cubierta y la primera capa intermedia 3, sino entre el sustrato 1 y la primera capa intermedia 3. En este caso, los hilos calefactores están dispuestos directamente junto a la capa 6 conductora de electricidad. Para evitar cortocircuitos eléctricos, los hilos calefactores 21 están aislados eléctricamente mediante una cubierta polimérica. Tal como han mostrado sorprendentemente investigaciones de los inventores, la proximidad física entre la capa 6 conductora de electricidad y el hilo calefactor 21 no afecta esencialmente a la función de la superficie de conmutación capacitiva. Este resultado fue inesperado y sorprendente para los expertos.
En una configuración ventajosa, al menos un hilo calefactor 21 presenta una configuración curvada, devanada, en forma de meandro, en zigzag o prolongada de otro modo, al menos en un área parcial de la proyección de la capa 6 conductora de electricidad. Esto tiene la ventaja especial de que la luna laminada compuesta 100 se puede calentar más intensamente en esta sección del hilo calefactor 21. De este modo, la posición del área 10 de conmutación capacitiva, y en particular del área 11 de contacto, se puede descongelar o desempañar con especial rapidez y el usuario puede distinguir de forma rápida y sencilla la posición del área 10 de conmutación capacitiva. Además, mediante esta configuración se refuerza la asimetría de la sensibilidad de conmutación capacitiva.
La figura 3 muestra un perfeccionamiento de una luna laminada compuesta 100 según la invención de acuerdo con la figura 2B. En este ejemplo, en un área resultante de la proyección del área 11 de contacto sobre la primera capa intermedia 3 están colocados otros hilos 25 de blindaje entre la lámina 5 de soporte y la primera capa intermedia 3.
Mediante los hilos 25 de blindaje se refuerza la asimetría de la sensibilidad de conmutación capacitiva, aunque no es necesario que los hilos 25 de blindaje estén conectados con el circuito de calefacción ni con el sistema electrónico sensor 14. En este contexto, los hilos 25 de blindaje pueden consistir en secciones de hilo aisladas eléctricamente entre sí o en uno o varios hilos, por ejemplo devanados o en forma de meandro. Es evidente que los hilos 25 de blindaje también pueden estar conectados eléctricamente por un lado o por dos lados con la masa de referencia o con los hilos calefactores 21.
Es evidente que los hilos 25 de blindaje también pueden estar situados en el mismo plano que los hilos calefactores 21. Para ello, por ejemplo los hilos calefactores 21 pueden estar dispuestos entre el sustrato 1 y la primera capa intermedia 3, tal como se muestra por ejemplo en la figura 2D. Esto resulta especialmente ventajoso desde el punto de vista de la tecnología de fabricación y es fácil de realizar.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un ejemplo de realización del procedimiento según la invención para producir una luna laminada compuesta 100 con área 10 de conmutación capacitiva.
Lista de símbolos de referencia
1 Sustrato
2 Segunda capa intermedia
3 Primera capa intermedia
4 Luna de cubierta
5 Lámina de soporte
6 Capa conductora de electricidad
7 Línea de separación
10 Área de conmutación capacitiva
11 Área de contacto
12 Área de línea de alimentación
13 Área de conexión
14 Sistema electrónico sensor capacitivo
15 Área de entorno
16 Área de conexión adicional
17 Conductor laminar
18 Tira marginal sin revestimiento
20 Conexión por línea eléctrica
21 Hilo calefactor
22 Conductor colector de corriente
23 Línea de alimentación del conductor 22 colector de corriente
24 Alimentación de tensión
25 Hilo de blindaje
100 Luna laminada compuesta
101 Disposición de lunas
A Superficie del área 11 de contacto
bA Anchura del área 13 de conexión
bB Anchura del área 11 de contacto
bZ Anchura del área 12 de línea de alimentación
ci, ca, c1...5 Revestimiento de capacidad superficial
C1...5 Capacidad
d1, d2, d3, d4, d5 Espesor
£0 Constante de campo eléctrico
£r,1, £r,2, £r,3, £r,4, £r,5 Permitividad relativa
lA Longitud del área 13 de conexión
lB Longitud del área 11 de contacto
lZ Longitud del área 12 de línea de alimentación
r Distancia marginal
ti Anchura de la línea 7 de separación A-A' Línea de sección
B-B' Línea de sección
I Superficie exterior de la luna 4 de cu IV Superficie exterior del sustrato 1

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Disposición (101) de lunas, que incluye
una luna laminada compuesta (100) con un área (10) de conmutación capacitiva, que incluye:
un sustrato (1) y una luna (4) de cubierta, y al menos una primera capa intermedia (3) que está dispuesta entre el sustrato (1) y la luna (4) de cubierta, en donde
entre el sustrato (1) y la primera capa intermedia (3) o entre la luna (4) de cubierta y la primera capa intermedia (3) está dispuesta, al menos en algunas secciones, una lámina (5) de soporte con una capa (6) conductora de electricidad,
al menos un área de la capa (6) conductora de electricidad forma un área (10) de conmutación capacitiva,
el área (10) de conmutación capacitiva presenta un área (11) de contacto, un área (12) de línea de alimentación y un área (13) de conexión, el área (12) de línea de alimentación conecta eléctricamente el área (11) de contacto con el área (13) de conexión, y el área (13) de conexión se puede conectar eléctricamente con un sistema electrónico sensor (14), y
entre el sustrato (1) y la luna (4) de cubierta están dispuestos al menos un hilo calefactor (21) y al menos dos conductores (22) colectores de corriente, y cada extremo del hilo calefactor (21) está conectado de forma eléctricamente conductora con uno de los conductores (22) colectores en cada caso, de modo que al aplicar una tensión eléctrica a los conductores (22) colectores puede fluir una corriente de calefacción a través del hilo calefactor (21), con lo que el hilo calefactor (21) es calefactable, y
un sistema electrónico sensor (14) capacitivo, caracterizada por que el sistema electrónico sensor (14) capacitivo está conectado eléctricamente con el área (13) de conexión a través de una primera entrada y con el hilo calefactor (21) o con los conductores (22) colectores de corriente a través de una segunda entrada.
2. Disposición (101) de lunas según la reivindicación 1, en la que la segunda entrada del sistema electrónico sensor (14) está conectada con una masa eléctrica.
3. Disposición (101) de lunas según la reivindicación 1 o 2, en la que el área (10) de conmutación capacitiva en proyección a través de la luna laminada compuesta (100) se solapa con al menos un hilo calefactor (21).
4. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el hilo calefactor (21) y los conductores (22) colectores de corriente están dispuestos entre la primera capa intermedia (3) y la luna (4) de cubierta.
5. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que una distancia marginal r mínima de la lámina (5) de soporte con respecto a un canto lateral del sustrato (1) o con respecto a un canto lateral de la luna (4) de cubierta es mayor o igual que 5 mm, preferiblemente mayor o igual que 15 mm y en particular mayor o igual que 25 mm.
6. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que al menos una segunda capa intermedia (2) está dispuesta entre el sustrato (1) y la lámina (5) de soporte con la capa (6) conductora de electricidad.
7. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el hilo calefactor (22) incluye un metal, preferiblemente tungsteno o cobre, y una cubierta aislante eléctrica, preferiblemente de un polímero.
8. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el área (12) de línea de alimentación tiene una longitud Iz de 1 cm a 70 cm y preferiblemente de 1 cm a 8 cm, y una anchura bZ de 0,5 mm a 10 mm y preferiblemente de 0,5 mm a 2 mm, y preferiblemente tiene una forma rectangular, forma de tira o forma lineal, y la relación entre la longitud Iz y la anchura bz del área (12) de línea de alimentación es preferiblemente menor o igual que 1:700 y de forma especialmente preferente es de 1:5 a 1:100.
9. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el área (11) de contacto tiene una superficie de 1 cm2 a 200 cm2, de forma especialmente preferible de 1 cm2 a 9 cm2, y/o presenta una forma rectangular, cuadrada, trapecial, triangular, circular, elíptica o de gota o presenta esquinas redondeadas.
10. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 9, en la que la primera capa intermedia (3) y/o la segunda capa intermedia (2) son transparentes, contienen o consisten en polivinilbutiral (PVB), y/o presentan una permitividad relativa er,2/3 de 2 a 4 y de forma especialmente preferible de 2,1 a 2,9, y la lámina (5) de soporte es transparente, contiene o consiste en tereftalato de polietileno (PET), y/o presenta una permitividad relativa er,5 de 2 a 4 y de forma especialmente preferible de 2,7 a 3,3.
11. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el sustrato (1) y/o la luna (4) de cubierta contienen vidrio, preferiblemente vidrio plano, vidrio flotado, vidrio de sílice, vidrio de borosilicato, vidrio sódicocálcico, o polímeros, preferiblemente polietileno, polipropileno, policarbonato, polimetilmetacrilato y/o mezclas de los mismos, y/o presentan una permitividad relativa er,1/4 de 2 a 8 y de forma especialmente preferible de 6 a 8.
12. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 11, en la que la capa (2) conductora de electricidad es transparente y/o presenta una resistencia superficial de 0,4 ohmios/cuadrado a 200 ohmios/cuadrado y preferiblemente de 0,5 ohmios/cuadrado a 20 ohmios/cuadrado, y/o contiene plata (Ag), óxido de indio-estaño (ITO), óxido de estaño impurificado con flúor (SnO2 :F) u óxido de zinc impurificado con aluminio (ZnO:Al).
13. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 12, en la que la sensibilidad del sistema electrónico sensor (14) se elige de tal modo que éste, en caso de contacto de un dedo humano con el área (11) de contacto sobre una superficie exterior (IV) del sustrato (1), emita una señal de conmutación y, en caso de contacto con el área (11) de contacto sobre una superficie exterior (I) de la luna (4) de cubierta, no emita ninguna señal de conmutación o emita una señal de conmutación diferente.
14. Disposición (101) de lunas según una de las reivindicaciones 1 a 12, en la que la sensibilidad del sistema electrónico sensor (14) se elige de tal modo que éste, en caso de contacto de un dedo humano con el área (11) de contacto sobre una superficie exterior (IV) del sustrato (1) y/o sobre una superficie exterior (I) de la luna (4) de cubierta, emita una señal de conmutación y, en caso de contacto con el área (12) de línea de alimentación sobre la superficie exterior (IV) del sustrato (1) y/o sobre la superficie exterior (I) de la luna (4) de cubierta, no emita ninguna señal de conmutación o emita una señal de conmutación diferente.
15. Procedimiento para producir una disposición (101) de lunas con una luna laminada compuesta (100) capacitiva con área (10) de conmutación capacitiva según una de las reivindicaciones 1 a 14, que incluye las siguientes etapas:
(a) recortar una primera capa intermedia (3) y aplicar una capa (6) transparente conductora de electricidad sobre la superficie de una cara de una lámina (5) de soporte mediante pulverización catódica;
(b) aplicar dos conductores (22) colectores de corriente sobre la superficie de la primera capa intermedia (3) y aplicar al menos un hilo calefactor (21) sobre la superficie de la primera capa intermedia (3), conectándose el hilo calefactor (21) con los dos conductores (22) colectores de corriente de forma eléctricamente conductora; (c) producir una secuencia apilada de un sustrato (1), la primera capa intermedia (3) con el hilo calefactor (21) y los conductores (22) colectores de corriente, una lámina (5) de soporte con una capa (6) conductora de electricidad y una luna (4) de cubierta; y
(d) laminar la secuencia apilada para formar una luna laminada compuesta (100).
16. Utilización de la disposición (101) de lunas con una luna laminada compuesta (100) capacitiva con área (10) de conmutación capacitiva según una de las reivindicaciones 1 a 14 en medios de locomoción para la circulación por tierra, aire o agua, en particular en automóviles, por ejemplo como parabrisas, luneta trasera, lunas laterales y/o luna de techo y como pieza individual funcional, y como elemento de montaje en muebles, aparatos y edificios, en particular como radiador eléctrico.
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