WO2016096593A1 - Transparente scheibe mit elektrischer heizschicht, sowie herstellungsverfahren hierfür - Google Patents

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WO2016096593A1
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heating
line
heating element
layer
disc
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PCT/EP2015/079223
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Günther SCHALL
Valentin SCHULZ
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Saint-Gobain Glass France
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Definitions

  • the invention is in the field of disc technology and relates to a transparent pane with an electrical heating layer and a method for their preparation.
  • Transparent disks having an electrical heating layer are well known as such and have been described many times in the patent literature. For example, in this regard, DE 10 2007 008 833 A1, DE 10 2008 018147 A1,
  • the heating current is usually introduced by at least one pair of strip or ribbon-shaped electrodes in the heating layer. As a common conductor, these should conduct the heating current as evenly as possible into the heating layer and spread over a broad front.
  • the electrical sheet resistance of the heating layer is relatively high in the materials currently used in industrial series production and can be on the order of a few ohms per unit area. In order nevertheless to achieve sufficient heating power for practical use, the supply voltage must be correspondingly high, but for example in motor vehicles, only an on-board voltage of 12 to 24 volts is available by default. Since the surface resistance of the heating layer increases with the length of the current paths of the heating current, the bus bars of opposite polarity should have the smallest possible distance from each other.
  • the bus bars are therefore placed along the two longer disc edges so that the heating current can flow over the shorter path of the disc height.
  • this design has the consequence that the area of a resting or parking position provided by wiping the window windscreen wipers is usually outside of the heating field, so that there is no longer sufficient heating power and can freeze the windshield wipers.
  • the pane is heated in the rest and parking area by wire heating.
  • the wire heater has the disadvantage that the disc is sufficiently heated only in the immediate vicinity of the wire, resulting in a lower homogeneity of the heating power and temperature distribution. A low homogeneity of the heating power results in a higher energy input at a desired or predetermined defrosting time.
  • the object of the present invention is to further develop transparent panes with electrical heating layer in an advantageous manner.
  • the transparent pane according to the invention comprises: an electrical heating layer which extends over at least part of the pane surface III and which is subdivided into a main heating area and an additional heating area electrically insulated therefrom,
  • Connection means which are electrically connectable to a voltage source and which comprise at least a first bus bar and a second bus bar, wherein the bus bars are each electrically conductively connected in direct contact with the heating layer in the Hauptfind Scheme such that after applying a supply voltage, a heating current via one of the Heating layer formed heating field flows, at least one electric line heating element, at least partially, preferably at least predominantly and more preferably completely, is arranged in the toastsammlung College the heating layer, wherein the felicitnheizelement is electrically conductively connected in direct contact with the heating layer, the felicitnheizelement electrically connectable to a voltage source is the line heating element has such an ohmic resistance that after application of the supply voltage of Vietnamese is heated and the line heating element is designed such that after applying the supply voltage between sections of the technicallynheizelements a heating current can flow through the heating layer in Vietnameseatty Symposium Symposium Application, a heating current via one of the Heating layer formed heating field flows, at least one electric line heating element, at least partially, preferably at least predominantly and more preferably completely
  • the heating layer is an electrically heatable, transparent layer and extends over at least a substantial part of the disk surface.
  • the heating layer is subdivided into a main heating area and one additional electrically heated area.
  • the main heating area extends in particular over the (central) field of view of the pane and is electrically connectable by electrical connection means to a voltage source.
  • the connection means have external connections, which are intended for connection to the two poles of a voltage source.
  • the connection means comprise at least two bus bars which serve to introduce a heating current into the heating layer and which are electrically connected to the heating layer in such a way that, after the supply voltage has been applied, a heating current flows via a heating field formed by the heating layer.
  • the bus bars can be designed, for example, in the form of strip or band electrodes ("bus bars") in order to introduce the heating current in a widely distributed manner into the heating layer.
  • the bus bars are preferably electrically conductively connected in each case over their full band length to the heating layer in direct contact. Compared to the high-resistance heating layer, the bus bars have a relatively low or low-resistance electrical resistance.
  • the pane according to the invention also has at least one additional heating area, in which the heating layer is electrically insulated from the main heating area.
  • the soiratty Society is thus not directly heated by the introduced by the bus bars in the heating layer heating.
  • At least one line-shaped, electrically heatable heating element (hereinafter referred to as "line heating element") is arranged.
  • the line heating element is in direct contact with the heating layer in unbeitz Siemens and thereby electrically connected to this.
  • the line heating element is arranged at least in sections in the additional heating area.
  • the line element is arranged at least predominantly in the additional heating region of the heating layer. At least predominantly means more than 50% of the length of the line heating element, preferably more than 70% and more preferably more than 90%.
  • the line heating element can be arranged, in particular in the case of a rectangular, triangular, trapezoidal, sinusoidal or generally meandering profile, in particular in the reversal regions, for example in the upper and / or lower region outside the heating layer in a heating-layer-free region, such as in the heating-layer-free edge region or separating layer without separating layers.
  • a further increase in the homogeneity of the heating power distribution and the temperature distribution is achieved and local overheating, so-called hotspots, reduced or avoided.
  • the line heating element is arranged substantially completely in the additional heating region of the heating layer. This is particularly advantageous if a maximum heating power in the additional heating is desired.
  • the line heating element has such an ohmic resistance that, after applying a supply voltage to the terminals of the line heating element, the line heating element is heated and the additional heating area is thereby electrically heatable.
  • the line heating element is electrically conductively connected by direct contact with the heating layer.
  • the line heating element according to the invention is designed in such a way that, after applying a supply voltage between sections of the line heating element, a heating current can flow through the heating layer in the additional heating region. As a result, the additional heating is additionally heated. This means that due to the potential difference between two sections of the line heating element and due to the electrical contact between the line heating element and the heating layer, a local heating current flows through the zone of the heating layer between the sections and the heating layer can locally be additionally heated there.
  • the line heating element can be connected to the same voltage source with which the heating layer of the main heating area is also electrically connected. It is particularly advantageous here if the line heating element is electrically connected in electrical parallel connection to the heating field with the electrical connection means of the heating layer in the main heating region.
  • the line heating element can, for example, contact the bus bars or connecting conductors, which are connected to the bus bars, directly electrically.
  • the line heating element can thus be supplied by the connection means of the heating layer of the main heating with the same supply voltage as the heating layer in Hauptloom Jardin Victoria itself. This has the particular advantage that can be dispensed with separate external connections for the toastatty Silver.
  • the line heating element may be advantageous to connect the line heating element with separate external terminals and preferably with another voltage source, for example in order to avoid connecting conductors on the pane or when the line heating element is to be operated with a higher or lower voltage.
  • the electrical division of the main heating field and the additional heating field is preferably carried out by a heating-layer-free separation region.
  • the separation region is preferably produced by laser ablation, masking during the deposition, grinding or other decoating processes. Laser ablation is process technology particularly simple, fast and therefore cost. Furthermore, the appearance of the disc is only slightly or not affected by laser ablation.
  • the width d of the separation regions is from 0.02 mm to 5 mm, and preferably from 0.1 mm to 0.3 mm. If a connection conductor is arranged in the separation area, the separation area advantageously has a width of 5 mm to 30 mm.
  • the additional heating area can be, for example, the area of a resting or parking position of windshield wipers intended for wiping the pane.
  • the disc according to the invention makes it possible in a particularly advantageous manner that a separate feed line to the line heating element on the lower edge of the pane is not required.
  • the line heating element can be electrically connected to the connecting means of the heating layer by connecting conductors which are different from the line heating element. This measure enables a particularly simple and cost-effective electrical connection of the line heating element with the connection means of the heating layer.
  • connection conductors are arranged at least partially in a heating-layer-free edge zone of the pane or in a heating-layer-free separation area between the main heating area and the additional heating area of the heating layer. This makes it possible to dispense with an electrically insulating sheathing of the connecting conductor.
  • the connecting conductors may in turn have an ohmic resistance such that they heat up when a voltage is applied and thus can, for example, heat the heating-layer-free separating region.
  • disc according to the invention is designed as a composite disc with two interconnected by a thermoplastic adhesive layer single discs, wherein the heating layer is located on at least one surface of the individual discs and / or on a surface of a arranged between the individual discs carrier. It is understood that the two individual slices do not necessarily have to be made of glass, but that they can also consist of a non-glassy material, such as plastic.
  • the at least one line heating element in the form of, for example, a metallic heating wire or heating tape is formed, which allows a particularly simple and cost-effective technical realization.
  • the heating wire has a diameter in the range of 35 to 150 ⁇ and is designed so that it has an ohmic resistance in the range of 0.1 to 1 ohm / m, so that in particular at a supply voltage in the range of 12 to 48 volts a desired heating power can be achieved.
  • the heating wire is designed so that it can provide a heating power in the range of 400 to 1000 W / m 2 disk surface, in particular at a supply voltage in the range of 12 to 48 volts.
  • the at least one line heating element in the form of a heating line is formed from a printed conductive paste.
  • the conductive paste contains, for example, silver particles and glass frits and can be applied to the surface of the pane, for example by screen printing. Subsequently, the conductive paste is heated and baked and thereby fixed.
  • the connecting conductors are formed in the same way.
  • the specific conductivity of the screen printing paste is preferably from 5 * 10 6 S / m to 100 * 10 6 S / m and more preferably from 20 * 10 6 S / m to 50 * 10 6 S / m.
  • the heating line preferably has a thickness of 4 ⁇ to 20 ⁇ and more preferably from 6 ⁇ to 14 ⁇ .
  • the heating line preferably has a width of 0.5 mm to 4 mm and particularly preferably of 1 mm to 2.5 mm.
  • the heating line preferably has a length of 1000 mm to 10000 mm and more preferably of 2000 mm to 70,000 mm.
  • the heating line preferably has an ohmic resistance of 0.2 ohms / m to 8 ohms / m and more preferably from 0.5 ohms / m to 4 ohms / m, so that in particular at a supply voltage in the range of 12 to 48 volts a desired Heating power can be achieved.
  • the heating line is designed so that, especially at a supply voltage in the range of 12 to 48 volts, it can provide a desired heating power in the range of 400 to 1000 W / m 2 disk surface.
  • a line heating element according to the invention from a printed heating line has the particular advantage that it can be applied with printed bus bars and optionally with printed connecting conductors in one production step, for example via a screen printing method. This is particularly cost effective and manufacturing technology particularly easy to implement.
  • the line heating element according to the invention is preferably designed with a meandering, sinusoidal, triangular, trapezoidal or rectangular shape. Due to the period spacing and the amplitude of the curve, the potential difference between adjacent sections of the line heating element can be adjusted and different heating power distributions can be achieved. It will be understood that various waveforms, pitches, amplitudes, thicknesses, widths, and resistivities of the heating line or heating wire may vary within different portions of the line heater to thereby achieve optimum homogeneity in heating power distribution and temperature distribution. This is particularly advantageous if the additional heating region of the heating layer is wound or bent and has no constant width or if zones are not interrupted by the line heating element. ment may be covered or crossed, for example, if the vehicle identification number is to be arranged in the installed position below the disc.
  • Preferred line heating elements according to the invention have non-rectangular curves.
  • a potential drop takes place in the region of the sections of the line heating elements which are arranged parallel to the current flow direction through the heating layer, resulting in a local reduction of the heating current through the heating layer and thus a local reduction of the heating current density in the immediate vicinity of these parallel Sections leads.
  • the local reduction in turn leads to an undesirable inhomogeneity in the heating power distribution.
  • the line heating element has a periodic course, wherein within a period, the portions of the line heating element are not arranged parallel and not in anti-parallel to each other. Within a period, all sections which are not arranged parallel to the direction of current flow through the heating layer are particularly preferably not arranged in parallel and not in anti-parallel to one another. As a result, a particularly advantageous homogenization of the heating power distribution can be achieved by the current flowing through the heating layer within the heating layer.
  • the line heating element is trapezoidal. It is particularly preferred if the sum of the base sides of the trapezoidal profile is less than or equal to half the period spacing of the trapezoidal profile. Period spacing is the length of the course over which one of the periodic structures extends. As a result, a particularly advantageous homogenization of the heating power distribution can be achieved by the current flowing through the heating layer within the heating layer.
  • the line heating element has a periodic profile, wherein the distance between a portion of the line heating element before the reversal point (or the reverse region), that is, the amplitude maximum or minimum amplitude to a portion of the line heating element after the reversal point (or the reversal region) continuously decreases in the direction.
  • the section of the line heating element before the reversal point (or the reversal region) either passes directly into the section after the reversal point or there is another section in the reversal region (for example, a section parallel to the current direction through the heating layer, for example side in a trapezoidal course) between the two sections.
  • the invention further extends to a method for producing a transparent pane, wherein at least: a) an electrical heating layer is deposited on at least part of the pane surface (III), b) the electric heating layer is subdivided into a main heating area and an additional heating area electrically insulated therefrom , Preferably by laser ablation, c) at least a first bus bar and a second bus bar are applied to the heating layer in Haupttropic Scheme, the bus bars are connected in direct contact electrically conductively connected to the heating layer, so that after applying a supply voltage from a voltage source to with the bus bars connectable connecting conductors, a heating current flows through a heating field formed by the heating layer, d) at least one electric line heating element is applied to the heating layer in the additional heating region, wherein
  • the line heating element is connected in direct contact with the heating layer in an electrically conductive manner
  • the line heating element can be electrically connected in electrical parallel connection to the heating field with the connection conductors or is electrically connected to the collecting conductors of the heating layer in the main heating region,
  • the line heater has such an ohmic resistance that after applying the supply voltage of saischrist College can be heated and
  • the line heating element is designed such that after applying a supply voltage between sections of the line heating element, a heating current through the heating layer e) connecting conductors can be applied to the disk surface (III), by which the line heating element is connected to the busbars or can be connected to connection conductors, f) the connecting conductors to the disk surface (III ) and are electrically connected to the bus bars, the line heater and / or the connecting conductors in direct contact.
  • the bus bars, the line heating element and the connecting conductors are applied to the pane surface (III) by screen printing. It is particularly advantageous if the process steps c), d) and e) are carried out simultaneously in one process step. This is particularly cost effective and manufacturing technology particularly easy to implement.
  • the invention extends to the use of a transparent disc as described above as a functional and / or decorative single piece and as a built-in furniture, appliances and buildings, as well as in locomotion means for locomotion on land, in the air or on water, especially in Motor vehicles, for example, as a windshield, rear window, side window and / or glass roof.
  • the amidtropic Siemens GmbH is arranged in the rest or parking zone provided for wiping the disc windshield wipers. This has the particular advantage that the rest or parking zone can be deiced particularly quickly and efficiently.
  • Figure 1 A is a schematic plan view of an embodiment of a disc according to the invention.
  • Figure 1 B is a cross-sectional view along the section line A-A 'of the disc according to the invention of Figure 1 A;
  • Figure 1 C is an enlarged view of the detail B of the invention
  • Figure 1 D is an enlarged view of an alternative embodiment of a line heating element according to the invention.
  • Figure 1 E is an enlarged view of an alternative embodiment of a line heating element according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic plan view of an alternative embodiment of a pane according to the invention.
  • Figure 3A is a schematic plan view of an alternative embodiment of a disc according to the invention.
  • FIG. 3B shows a cross-sectional view along the section line A - A 'of the pane according to the invention from FIG. 3A;
  • FIG. 3C shows an enlarged view of the section C of an alternative exemplary embodiment of the pane according to the invention from FIG. 3A;
  • FIG. 3D shows a cross-sectional view along the section line A-A 'of an alternative embodiment of the pane according to the invention from FIG. 3A;
  • Figure 4 is a schematic representation of the method according to the invention.
  • FIG. 5A shows an isoline diagram of a simulation of the heating power distribution in one embodiment
  • FIG. 6A shows an isoline diagram of a simulation of the heating power distribution in a heating layer of the additional heating region with a triangular profile of the line heating element;
  • Figure 6B gray scale diagram of the simulation of Figure 6A.
  • FIG. 1 A shows a pane according to the invention using the example of a vehicle windshield, designated overall by the reference number 1.
  • the windshield 1 is designed as a composite disk.
  • the windshield 1 comprises a rigid outer pane 2 and a rigid inner pane 3, which are both designed as individual panes and have a thermoplastic adhesive layer 4, here for example a polyvinyl butyral (PVB) foil.
  • a thermoplastic adhesive layer 4 here for example a polyvinyl butyral (PVB) foil.
  • Ethylene vinyl acetate film (EVA) or polyurethane film (PU) are joined together.
  • EVA Ethylene vinyl acetate film
  • PU polyurethane film
  • the two individual disks 2, 3 are approximately of the same size, have approximately a trapezoidal curved contour and are made for example of glass, and they may equally be made of a non-glassy material such as plastic. For another application, such as a windshield, it is also possible to produce the two individual disks 2, 3 from a flexible material.
  • the contour of the windshield 1 is defined by a disc edge 5, which according to the trapezoidal shape of two long disc edges 5a, 5a '(in installation position above and below) and two short disc edges 5b, 5b' (in mounting position left and right) composed.
  • a transparent heating layer 6 serving for electrical heating of the windshield 1 is deposited.
  • the heating layer 6 is applied substantially over the entire surface of the inner pane 3, wherein an edge strip 7 of the inner pane 3 which is circumferential on all sides is not coated, so that a heating layer edge 8 is set back inwards with respect to the pane edge 5 by a width r.
  • the width r is, for example, 10 mm. This measure is used for electrical insulation of the heating layer 6 to the outside.
  • the heating layer 6 against the disk edge. 5 penetrating moisture protected, which can otherwise lead to corrosion of the heating layer 6.
  • the heating layer 6 comprises a layer sequence with at least one electrically conductive metallic sublayer, preferably silver, and optionally further sublayers such as anti-reflection and blocking layers.
  • the layer sequence is thermally highly resilient, so that it withstands the high temperatures required for bending glass panes of typically more than 600.degree. C. without damage, but it is also possible to provide thermally low-stress layer sequences.
  • the heating layer 6 is applied, for example, by sputtering (magnetron sputtering).
  • the sheet resistance of the heating layer 6 is, for example, in the range of 0.1 to 6 ohms / unit area.
  • the heating layer 6 is electrically conductively connected to a first bus bar 10 and a second bus bar 1 1 in direct contact.
  • the two bus bars 10, 1 1 are each formed strip or strip-shaped and serve as terminal electrodes for wide introduction of a feed current in the heating layer 6.
  • the bus bars 10.1 for example, over the full band length on the heating layer 6, wherein the first bus bar 10 extends along the upper long disc rim 5a and the second bus bar 1 1 extends approximately along the lower long disc rim 5a '.
  • the two bus bars 10, 1 for example, consist of a same material and can be prepared for example by printing a paste on the heating layer 6, for example by screen printing.
  • bus bars 10, 1 1 of narrow metal foil strip, for example, copper or aluminum. These can be fixed, for example, on the adhesive layer 4 and can be arranged on the heating layer 6 when connecting the outer and inner disks 2, 3. It can be ensured by the action of heat and pressure when connecting the individual discs electrical contact.
  • a first connecting conductor 12 is electrically connected to the first busbar 10 and is here designed, for example, as a flat-band conductor (for example a narrow metal foil).
  • the connection conductor 12 has, for example, a first external connection 20, which is provided for connection to the one pole (for example negative pole) of a voltage source 25 for providing a supply voltage.
  • the first connection conductor 12 is arranged approximately in the middle of the upper long disk edge 5a.
  • a second connecting conductor 13 is electrically connected to the second bus bar 1 1 and is likewise designed here for example as a flat band conductor (eg narrow metal foils) and has a second external terminal 21 'which is connected to the other pole (for example positive pole) of FIG Voltage source 25 is provided.
  • the connection conductors 12, 13 are provided, for example, with a plastic insulation sheath, preferably of polyimide, and are thereby electrically insulated in order to avoid a short circuit with other electrically conductive and / or live structures in the sheave 1.
  • a heating field 17 is included, in which when applying a supply voltage, a heating current 16 flows. Due to a negligible compared to the heating layer 6 ohmic resistance heats the bus bars 10, 1 1 little and do not make any significant contribution to the heating power. It is understood that the ohmic resistance of the bus bars 10.1 1 can also be selected so that a targeted heating of disc areas by the bus bars 10.1 1 is made possible.
  • connection resistance of the heating layer 6 increases with the length of the current paths of the heating current 16, so that it is advantageous in view of a satisfactory heating power when the two bus bars 10, 1 1 have the smallest possible distance from each other. For this reason, it is advisable to form a lower pane area, which no longer belongs to the field of view, but corresponds to the area of rest or parking position of wipers provided for wiping the windscreen wipers, as Sakitz Society 14 which is electrically isolated from the Haupttogether Scheme 9. Nevertheless, the heating layer 6, which however is not located between the two bus bars 10, 1 1, can not be flowed through by the heating current 16 and thus can not be heated by the bus bars 10, 1.
  • the main heating area 9 of the heating layer 6 is electrically and in particular galvanically isolated from the additional heating area 14, for example by a heat-dissipating separating area 19 having a width d of, for example, 100 ⁇ .
  • the heating layer 6 has been removed, for example by laser ablation. Alternatively, the heating layer 6 can also be removed mechanically or be excluded from the coating by shading.
  • the additional heating region 14 it has an electrically heatable line heating element 15.
  • the line heating element 15 is formed, for example, by a sinusoidally curved line-shaped electrically conductive structure, hereinafter referred to as heating line.
  • the heating line preferably has a periodicity of 30 to 60 and, for example, 50 and an amplitude of 20 mm to 70 mm and, for example, 60 mm, and extends along the lower pane edge 5a 'over the entire longer width of the pane 1.
  • the heating line consists for example of a printed electrically conductive paste and is preferably printed simultaneously with the bus bars 10.1 1 in a screen printing process on the inner pane 3.
  • the heating line is printed directly on the heating coating 6 and thereby contacted directly with this on its full length and thus electrically connected.
  • the width b of the heating line is preferably between 0.5 mm and 4 mm and here for example 1 mm.
  • the thickness of the heating line is for example 10 ⁇ m and the resistivity is 2.3 * 10 -8 Ohm * m of the line length It is understood that the line heating element 15 is also formed by another electrically conductive structure, for example a heating wire such as a tungsten wire can.
  • the line heating element 15 is connected in this example with a connection directly to the second bus bar 1 1 at its outer end via an electrical line connection 26 '.
  • the printed heating line goes there continuously in the printed bus bar 1 1 over.
  • the other terminal of the line heating element 15 is connected in this example via a connecting conductor 23 to the first bus bar 10.
  • the connecting conductor 23 is, for example, an imprinted conductor which runs along the heating-layer-free edge strip 7 along the pane edge 5b.
  • the connecting conductor 23 may have the same dimensions as the heating line in the additional heating region 14 and heat the pane 1 in the edge region in the presence of a supply voltage.
  • the connecting conductor 23 is formed low ohmiger, so that there is no appreciable voltage drop and no heating takes place.
  • the line heating element 15 is electrically connected in electrical parallel connection to the heating field 17 with the connection means 10, 11, 12, 13, the heating layer 6, and thus no further connection for the line heating element 15 in the additional heating area 14 is necessary.
  • Figure 1 C shows an enlarged detail B of Noticeatty Clubs 14 of the exemplary embodiment of a pane 1 according to the invention of Figure 1 A.
  • the sinusoidal extending heating line can be divided into two immediately adjacent sections 18a and 18b of the heating line.
  • a heating current 16 flows between the bus bars 10.1 1 through the heating field 17. Because of the electrical parallel connection of the line heating element 15 to the bus bars 10.1 1 of the heater 17 also flows through the line heating element 15. As the technicallynheizelement 15th In direct electrical contact with the heating layer 6 in the additional heating region 14, the current flow is divided: A portion of the current I z flows through the line heating element 15 itself, that is, here along the printed electrically conductive heating line, for example in section 18a. Due to the potential difference, in addition, a current l H -3 flows through a region of the heating layer 6, which is located in each case between two adjacent sections 18 a, 18 b of the line heating element 15.
  • the current density depends on the potential difference between the sections 18a and 18b and is determined by the shape of the heating line, the specific resistance of the heating line and the resistivity of the heating layer 6 and can be optimized in the context of simple simulations. Both current components lead to a heating current and thus to a heating of the disc 1 in the respective area.
  • the higher homogeneity of the heating power distribution and the higher homogeneity of the temperature distribution are particularly advantageous here if the additional heating area 14, as shown in this example, is arranged in the parking and rest position of windscreen wipers and these can be deiced quickly and reliably.
  • Figure 1 D shows an enlarged view of an alternative embodiment of a line heating element according to the invention 15.
  • the heating line here has a triangular-shaped course.
  • a division of the current flow into a proportion l z along the heating line and a proportion l H -3 through the heating layer 6 takes place, which leads to a homogenization of the heating power distribution in the additional heating region 14 of the heating layer 6.
  • FIG. 1E shows an enlarged view of a further alternative exemplary embodiment of a line heating element 15 according to the invention.
  • NEN rectangular course.
  • rectangular line heating elements 15, which according to the invention are arranged on a heating layer 6, show a lower homogeneity than non-rectangular line heating elements 15.
  • the periodicity, the width b and the thickness of the heating line and their shape can change over the pane 1, and thus specifically targeted areas can be heated to a greater extent.
  • the heating line preferably, but not necessarily, contains a metallic material, especially silver and glass frits.
  • the heating line has, for example, an ohmic resistance in the range of 0.2 ohms to 8 ohms / m, which has a suitable for practical application heating power at the usual on-board voltage of a motor vehicle from 12 to 48 volts.
  • a heating power in the range of 400 to 1000 W / m 2 disk surface in the additional heating region 14 can be provided.
  • the main heating area 9 and the additional heating area 14 of the heating layer 6 can have further heating-layer-free areas, for example for forming one or more communication windows.
  • the line heating element 15 may also be guided in the additional heating region 14 such that it has one or more sections without a printed heating line, for example to ensure undisturbed viewing of a vehicle identification number below the pane 1.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an alternative exemplary embodiment of a pane 1 according to the invention.
  • the windshield 1 has a heating field 17, as it has already been shown in Figure 1A.
  • the connecting conductor 13 can here be used, for example, as a non-insulated ribbon conductor (eg narrow metal strip conductor). be formed).
  • the respective outer terminals of the line heating elements 15, 15 ' are connected via two connecting conductors 23, 23' which run parallel to the disk edges 5b and 5b 'in the heating-layer-free edge strip 7, with the respective ends of the first busbar 10 on the upper disk edge 5a of the disk 1 electrically connected.
  • the supply voltage can be fed into two line heating elements 15, 15 ', each of which heats only one half of the additional heating region 14. This makes it possible to achieve a significantly higher heating power than in the case of FIG. 1A.
  • FIG. 3A shows a schematic plan view of a further alternative exemplary embodiment of a pane 1 according to the invention.
  • FIG. 3B shows a cross-sectional view along the section line A - A 'of the pane according to the invention from FIG. 3A. To avoid unnecessary repetition, only the differences from the embodiment of Figure 1 A and 1 B are explained and otherwise made to the statements made there reference.
  • two second connecting conductors 13, 13 ' are electrically connected to the second bus bar 1, which are likewise designed here for example as insulated flat band conductors (eg narrow metal foils) and each have two second external terminals 21, 21' which for connection to the other pole (for example positive pole) of the voltage source 25 are provided.
  • two line heating elements 15, 15 ' are arranged, which are connected at their outer terminals via connecting conductors 23, 23' to the first bus bars 10.
  • the two terminals of the line heating elements 15,15 ' which are arranged in the middle of the disk, are contacted here via further connecting conductors 23 ", 23"' with the outer end of the second bus bars 1 1 via the electrical line connections 26 "and 26" '.
  • the separation region 19 is formed with a width d of 3 mm.
  • connection conductors 23 ", 23"'in the separation region 19 were dimensioned such that the connection conductors 23 ", 23"' can be heated by applying a supply voltage to the outer connections 20, 21, 21 'of the pane 1. This has the particular advantage that thereby the separation region 19 can be specifically heated and de-iced.
  • FIG. 3C shows an alternative embodiment according to the invention in an enlarged detail C from FIG. 3A.
  • the line heating element 15 here has a trapezoidal shape. Again, there is a division of the current flow in a proportion l z along the heating line and a proportion l H -3 by the heating layer 6 instead.
  • the line heating element 15 lies partially outside the heating layer 6 of the auxiliary heating region 14.
  • the base sides that is to say the parallel sides of the trapezoidal profile, are arranged outside the additional heating region 14. That is, the upper base sides are arranged above the additional heating region 14 in the heating-layer-free separating region 19. The lower base sides are arranged below the additional heating region 14 in the heating-layer-free edge region 7.
  • This measure reduces local temperature increases (so-called hotspots) in the upper and lower regions of the trapezoidal profile, which leads to a further improvement in the heating power distribution. It is understood that this embodiment also leads to an improvement in the homogeneity of the heating power distribution and the temperature distribution for other courses of the line heating elements 15, 15 ', such as the rectangular, meandering, triangular or sinusoidal profile.
  • FIG. 3D shows an alternative embodiment according to the invention.
  • the separating region 19 is designed in the form of two separating regions 19.1 and 19.2, each of which has only a width di , 2 of 0.25 mm.
  • the separating regions 19.1, 19.2 are designed such that they form an area of the heating layer 6 which is electrically insulated from the surrounding heating layer 6.
  • the connecting conductors 23 "and 23"' are then arranged on the electrically insulated region between the separating regions 19.1, 19.2.
  • FIG. 4 shows the schematic sequence of an exemplary method according to the invention for producing a transparent pane 1 according to the invention.
  • outer and inner pane 2, 3 cut in the desired trapezoidal contour of a glass blank.
  • the inner pane 3 is coated with the heating layer 6 by sputtering, the edge strip 7 is not coated by using a mask.
  • the on this Way pretreated inner pane 3 is stripped to form the edge strip 7, which can be done in industrial mass production, for example by means of a mechanically abrasive grinding wheel or by laser ablation.
  • the heating disk 6 is divided into a main heating area 9 and an additional heating area 14 in an electrically insulating manner, for example by stripping a separating area 19 or several separating areas 19.1, 19.2.
  • the separation area 19, 19.1, 19.2 is preferably stripped by laser ablation. This has the particular advantage that a secure electrical insulation can be achieved and at the same time the separation region 19, 19.1, 19.2 is optically not very conspicuous.
  • the two bus bars 10, 1 1, the line heater 15,15 'and any connection conductors 23, 23', 23 ", 23" ' for example, by screen printing on the inner pane 3 printed.
  • a printing paste for example, a silver paste can be used.
  • the printing paste is pre-baked, followed by bending the discs 2, 3 at high temperature.
  • An electrical connection of the bus bars 10.1 1 to the first and second connecting conductors 12, 13, 13 ' can be effected, for example, by soldering or fixing by means of a conductive adhesive, for example by ultrasonic welding.
  • the invention provides a transparent pane 1 with an electrical heating layer 6, in which at least one line heating element 15, 15 'is arranged in an additional heating area 14 of the pane 1, which is connected to the electrical connection means 10, 1, 12, 13, 13' Heating layer 6 is connected.
  • the inventive design of the line heating element 15,15 'in electrical contact with the heating layer 6, a large homogeneity of the heating power distribution and the temperature distribution during electrical heating is achieved. This was unexpected and surprising to the skilled person.
  • FIG. 5A and 5B show the simulation of the heating power distribution in a heating layer 6 of an additional heating region 14 with a rectangular profile of the line heating element 15.
  • FIG. 5A shows an isolines diagram, ie a diagram of lines having an equal value in the heating power distribution.
  • FIG. 5B shows a gray scale diagram of the heating power distribution. In each case, the heating power distribution is shown as the heating power density in units W / m 2 .
  • 6A and 6B show the simulation of the heating power distribution in a heating layer 6 of an additional heating region 14 with a triangular course of the line heating element 15.
  • FIG. 6A shows an isolines diagram, ie a diagram of lines with an equal value in the heating power distribution.
  • FIG. 6B shows a gray scale diagram of the heating power distribution. In each case, the heating power distribution is shown as the heating power density in units W / m 2 .
  • FIGS. 5A and 5B and FIGS. 6A and 6B differ in the shape of the profile of the line heating element 15.
  • a rectangular strip was based on a heating layer 6 having a sheet resistance of 0.9 ohms / square and a supply voltage of 14 V at the two ends of the line heating element 15.
  • the amplitude of the line trace was 80 mm each from peak to peak and the period spacing was 80 mm.
  • the periodic course is repeated 9 times each.
  • FIG. 5A shows the isoline diagram and FIG. 5B shows the gray scale diagram of a rectangular profile of the line heating element 15, as shown in detail in FIG.
  • the line heating element 15 extends in the sections 18a parallel to the line heating element 15 in the sections 18b. That is, the distance between the portions 18a before the turnaround portion 29 and the portions 18b after the turnaround portion 29 is constant.
  • the current I Z i along the line heating element 15 flows in the section 18a in antiparallel (that is opposite to the direction of flow) through the line heating element 15 in the section 18b.
  • the current passes l Z i along the line heating elements 15 in the portion 18a and 18b orthogonal to the overall flow direction through the additional heated region 14 and orthogonal to the current flow I HI; I H2 and I H3 through the heating layer 6.
  • a current I Z 2 flows through further the section 28 of the line heating element 15.
  • the current flow I Z 2 reduces the potential difference between the areas adjacent to the section 28 of the line heating element 15 in the sections 18a and 18b.
  • the current flow l H3 through the heating layer 6 in these adjacent regions is less than the current flow l m and l H2 through the heating layer 6 in more distant regions. Due to the anti-parallel arrangement of the line heating element 15 in the sections 18a and 18b, the distance between the sections 18a and 18b is close to each other. the equidistant.
  • the lower current flow 1 H 3 through the heating layer 6 leads to a drastic reduction in the heating power density in the area adjacent to the section 28 and a significant increase in the Schuzzis emphasize in the remote areas, in Figures 5A and 5B, the heating power density in the section to the 28th adjacent areas 1 50 W / m 2 and in the more distant areas up to 950 W / m 2 .
  • a high heating power density of 950 W / m 2 here can lead to accelerated aging and degradation of the heating layer 6 and is undesirable.
  • FIG. 6A shows the isoline diagram
  • FIG. 6B shows the gray scale diagram of a triangular profile of the line heating element 15, as shown in fragmentary form in FIG.
  • the sections 1 8a and 1 8b of the line heating element 15 directly adjoin one another at the point of reversal 27. Due to the triangular course, the line elements 15 of the sections 18a are arranged neither parallel nor antiparallel to the line elements 15 of the sections 18b. The distance between the sections 18a and 18b decreases continuously in the direction of progression. That is, the current I z along the line heating element 15 in the section 1 8a is neither parallel nor antiparallel to the current I z through the line heating element 15 in the section 1 8b.
  • the potential difference between the line heating element 1 5 in the corresponding sections 18a and 18b decreases as the sections 1 8a and 1 8b are electrically conductively connected at the reversal point 27.
  • the distance between the line heating element 15 in the sections 1 8a and 18b decreases due to the triangular course. That is, the distance between corresponding locations of the line heater 15 in section 18a to locations of the line heater 15 in section 18b decreases approximately proportional to the extent as the potential difference, as approaching the junction at the point of turn 27 between section 18a and section 18b sinks.
  • the current flow through the heating layer 6 remains approximately constant, that is, l H 3 is about as large as l H 2 and about as large as l H i.
  • the constant current I H i, 2, 3 leads to a constant heating power density.
  • the maximum heating power density is 400 W / m 2 and the minimum heating power density is 350 W / m 2 . That means the heat output distribution in the Heating layer 6 is very homogeneous and in an optimal working range of the heating layer 6. This is particularly advantageous to avoid overheating and accelerated aging and degradation of the heating layer 6. This was unexpected and surprising to the inventors. At the same time, by the arrangement of a line heating element 15 according to the invention, the heating power in the additional heating area 14 could be increased.

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Abstract

Die erfindungsgemäße transparente Scheibe (1) umfasst zumindest: - eine elektrische Heizschicht (6), die sich zumindest über einen Teil der Scheibenfläche (III) erstreckt und die in einen Hauptheizbereich (9) und einen davon elektrisch isolierten Zusatzheizbereich (14) unterteilt ist, - Anschlussmittel (10, 11, 12, 13, 13'), die mit einer Spannungsquelle (25) elektrisch verbindbar sind und die mindestens einen ersten Sammelleiter (10) und einen zweiten Sammelleiter (11) umfassen, wobei die Sammelleiter (10,11) jeweils mit der Heizschicht (6) im Hauptheizbereich (9) in direktem Kontakt elektrisch leitend so verbunden sind, dass nach Anlegen einer Speisespannung ein Heizstrom (16) über ein von der Heizschicht (6) gebildetes Heizfeld (17) fließt, - mindestens ein elektrisches Linienheizelement (15,15'), das zumindest abschnittsweise im Zusatzheizbereich (14) der Heizschicht (6) angeordnet ist, wobei - das Linienheizelement (15,15') in direktem Kontakt elektrisch leitend mit der Heizschicht (6) verbunden ist, - das Linienheizelement (15,15') in elektrischer Parallelschaltung zum Heizfeld (17) mit den Anschlussmitteln (10, 11, 12, 13, 13') der Heizschicht (6) im Hauptheizbereich (9) elektrisch verbunden ist, - das Linienheizelement (15,15') einen solchen ohmschen Widerstand hat, dass nach Anlegen der Speisespannung der Zusatzheizbereich (14) heizbar ist und - das Linienheizelement (15,15') derart ausgebildet ist, dass nach Anlegen der Speisespannung zwischen Abschnitten (18a,18b) des Linienheizelements (15,15') ein Heizstrom durch die Heizschicht (6) im Zusatzheizbereich (14) fließen kann und der Zusatzheizbereich (14) dadurch zusätzlich heizbar ist.

Description

Transparente Scheibe mit elektrischer Heizschicht, sowie Herstellungsverfahren hierfür
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Scheibentechnik und betrifft eine transparente Scheibe mit einer elektrischen Heizschicht sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Transparente Scheiben mit einer elektrischen Heizschicht sind als solche wohlbekannt und bereits vielfach in der Patentliteratur beschrieben worden. Lediglich beispielhaft sei diesbezüglich auf DE 10 2007 008 833 A1 , DE 10 2008 018147 A1 ,
DE 10 2008 029986 A1 , WO 2013/050233 A1 und WO 2014/044410 A1 verwiesen. In Kraftfahrzeugen werden sie häufig als Windschutzscheiben eingesetzt, da das zentrale Sichtfeld aufgrund gesetzlicher Vorgaben keine wesentlichen Sichteinschränkungen aufweisen darf. Durch die von der Heizschicht erzeugte Wärme können binnen kurzer Zeit kondensierte Feuchtigkeit, Eis und Schnee entfernt werden.
Der Heizstrom wird in der Regel durch mindestens ein Paar streifen- bzw. bandförmiger Elektroden in die Heizschicht eingeleitet. Diese sollen als Sammelleiter den Heizstrom möglichst gleichmäßig in die Heizschicht einleiten und auf breiter Front verteilen. Der elektrische Flächenwiderstand der Heizschicht ist bei den zurzeit in der industriellen Serienfertigung eingesetzten Materialien relativ hoch und kann in der Größenordnung von einigen Ohm pro Flächeneinheit liegen. Um dennoch eine für die praktische Anwendung genügende Heizleistung zu erzielen, muss die Speisespannung entsprechend hoch sein, wobei aber beispielsweise in Kraftfahrzeugen standardmäßig nur eine Bordspannung von 12 bis 24 Volt zur Verfügung steht. Da der Flächenwiderstand der Heizschicht mit der Länge der Strompfade des Heizstroms zunimmt, sollten die Sammelleiter gegensätzlicher Polarität einen möglichst geringen Abstand voneinander haben. Bei Fahrzeugscheiben, die gewöhnlich breiter als hoch sind, werden die Sammelleiter deshalb entlang der beiden längeren Scheibenränder angeordnet, so dass der Heizstrom über den kürzeren Weg der Scheibenhöhe fließen kann. Diese Gestaltung hat jedoch zur Folge, dass der Bereich einer Ruhe- oder Parkstellung von zum Wischen der Scheibe vorgesehenen Scheibenwischern gewöhnlich außerhalb des Heizfelds liegt, so dass dort keine ausreichende Heizleistung mehr vorliegt und die Scheibenwischer festfrieren können.
Deshalb ist es notwendig im Bereich der Ruhe- oder Parkstellung der Scheibenwischer zusätzliche Heizmittel anzuordnen. In DE 101 60 806 A1 ist beispielsweise der Ruhe- oder Parkstellungsbereich durch einen Abschnitt der elektrischen Heizschicht beheizbar, der mittels weiterer Sammelleiter und zusätzlichen Außenanschlüsse kontaktiert wird.
In der WO 2012/1 10381 A1 hingegen wird die Scheibe im Ruhe- und Parkbereich durch eine Drahtheizung erwärmt. Die Drahtheizung hat den Nachteil, dass die Scheibe nur in der unmittelbaren Umgebung des Drahts ausreichend heizbar ist, was zu einer geringeren Homogenität der Heizleistung und Temperaturverteilung führt. Eine geringe Homogenität der Heizleistung hat bei einer gewünschten oder vorgegebenen Abtauzeit einen höheren Energieeinsatz zur Folge.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, transparente Scheiben mit elektrischer Heizschicht in vorteilhafter Weise weiterzubilden. Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine transparente Scheibe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Die erfindungsgemäße transparente Scheibe umfasst: eine elektrische Heizschicht, die sich zumindest über einen Teil der Scheibenoberfläche III erstreckt und die in einen Hauptheizbereich und einen davon elektrisch isolierten Zusatzheizbereich unterteilt ist,
Anschlussmittel, die mit einer Spannungsquelle elektrisch verbindbar sind und die mindestens einen ersten Sammelleiter und einen zweiten Sammelleiter umfassen, wobei die Sammelleiter jeweils mit der Heizschicht im Hauptheizbereich in direktem Kontakt elektrisch leitend so verbunden sind, dass nach Anlegen einer Speisespannung ein Heizstrom über ein von der Heizschicht gebildetes Heizfeld fließt, mindestens ein elektrisches Linienheizelement, das zumindest abschnittsweise, bevorzugt zumindest überwiegend und besonders bevorzugt vollständig, im Zusatzheizbereich der Heizschicht angeordnet ist, wobei das Linienheizelement in direktem Kontakt elektrisch leitend mit der Heizschicht verbunden ist, das Linienheizelement mit einer Spannungsquelle elektrisch verbindbar ist, das Linienheizelement einen solchen ohmschen Widerstand hat, dass nach Anlegen der Speisespannung der Zusatzheizbereich heizbar ist und das Linienheizelement derart ausgebildet ist, dass nach Anlegen der Speisespannung zwischen Abschnitten des Linienheizelements ein Heizstrom durch die Heizschicht im Zusatzheizbereich fließen kann und der Zusatzheizbereich dadurch zusätzlich heizbar ist.
Die Heizschicht ist eine elektrisch heizbare, transparente Schicht und erstreckt sich zumindest über einen wesentlichen Teil der Scheibenfläche.
Die Heizschicht ist in einen Hauptheizbereich und einen davon elektrisch isolierten Zusatzheizbereich unterteilt.
Der Hauptheizbereich erstreckt sich insbesondere über das (zentrale) Sichtfeld der Scheibe und ist durch elektrische Anschlussmittel mit einer Spannungsquelle elektrisch verbindbar. Die Anschlussmittel verfügen über Außenanschlüsse, die zum Verbinden mit den beiden Polen einer Spannungsquelle vorgesehen sind. Zudem umfassen die Anschlussmittel mindestens zwei Sammelleitern, die zum Einleiten eines Heizstroms in die Heizschicht dienen und die mit der Heizschicht elektrisch so verbunden sind, dass nach Anlegen der Speisespannung ein Heizstrom über ein von der Heizschicht gebildetes Heizfeld fließt. Die Sammelleiter können beispielsweise in Form von Streifen- bzw. Bandelektroden ("Bus bars") ausgebildet sein, um den Heizstrom breit verteilt in die Heizschicht einzuleiten. Bevorzugt sind die Sammelleiter jeweils über deren volle Bandlänge hinweg mit der Heizschicht in direktem Kontakt elektrisch leitend verbunden. Im Vergleich zur hochohmigen Heizschicht haben die Sammelleitern einen relativ geringen bzw. niederohmigen elektrischen Widerstand.
Die erfindungsgemäße Scheibe verfügt zudem über mindestens einen Zusatzheizbereich, in dem die Heizschicht vom Hauptheizbereich elektrisch isoliert ist. Der Zusatzheizbereich ist somit durch den durch die Sammelleiter in die Heizschicht eingeleiteten Heizstrom nicht direkt beheizbar.
Im Zusatzheizbereich ist mindestens ein linienförmiges elektrisch beheizbares Heizelement (im Weiteren als "Linienheizelement" bezeichnet) angeordnet. Das Linienheizelement ist in direktem Kontakt mit der Heizschicht im Zusatzheizbereich und dadurch mit dieser elektrisch leitend verbunden. Das Linienheizelement ist zumindest abschnittsweise im Zusatzheizbereich angeordnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist das Linienelement zumindest überwiegend im Zusatzheizbereich der Heizschicht angeordnet. Zumindest überwiegend bedeutet zu mehr als 50% der Länge des Linienheizelements, bevorzugt zu mehr als 70% und besonders bevorzugt zu mehr als 90%.
Das Linienheizelement kann besonders bei einem rechteckförmigen, dreieckförmigen, trapezförmigen, sinusförmig oder allgemein mäanderförmigen Verlauf insbesondere in den Umkehrbereichen, beispielsweise im oberen und/oder unteren Bereich außerhalb der Heizschicht in einem heizschichtfreien Bereich, wie im heizschichtfreien Randbereich oder heizschichtfreiem Trennbereich angeordnet sein. Dadurch wird eine weitere Erhöhung der Homogenität der Heizleistungsverteilung und der Temperaturverteilung erzielt und lokale Überhitzungen, sogenannte Hotspots, reduziert oder vermieden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Linienheizelement im Wesentlichen vollständig im Zusatzheizbereich der Heizschicht angeordnet. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn eine maximale Heizleistung im Zusatzheizbereich gewünscht wird.
Das Linienheizelement hat einen solchen ohmschen Widerstand, dass nach Anlegen einer Speisespannung an die Anschlüsse des Linienheizelements sich das Linienheizelement erwärmt und der Zusatzheizbereich dadurch elektrisch heizbar ist.
Das Linienheizelement ist durch direkten Kontakt mit der Heizschicht elektrisch leitend verbunden. Das erfindungsgemäße Linienheizelement ist derart ausgebildet, dass nach Anlegen einer Speisespannung zwischen Abschnitten des Linienheizelements ein Heizstrom durch die Heizschicht im Zusatzheizbereich fließen kann. Dadurch ist der Zusatzheizbereich zusätzlich heizbar. Dies bedeutet, dass aufgrund des Potentialunterschieds zwischen zwei Abschnitten des Linienheizelements und aufgrund des elektrischen Kontakts zwischen Linienheizelement und Heizschicht ein lokaler Heizstrom durch die Zone der Heizschicht zwischen den Abschnitten fließt und die Heizschicht dort lokal zusätzlich erwärmt werden kann.
Durch die synergetische Wechselwirkung aus der Erwärmung des Linienheizelements durch einen Stromanteil der im und entlang des Linienheizelements fließt und dieses erwärmt sowie der Erwärmung der Heizschicht durch einen weiteren Stromanteil, der durch die Heizschicht fließt und diese erwärmt, kann eine besonders hohe Homogenität der Heizleistungsverteilung und damit der Temperaturverteilung im Zusatzheizbereich erzielt werden. Des Weiteren lässt sich durch die Linienführung und der Wahl des ohm- sehen Widerstands des Linienheizelements eine deutliche Steigerung der Heizleistung und eine gezielte Erhöhung der Heizleistung in gewünschten Zonen des Zusatzheizbereichs erzielen.
Das Linienheizelement kann mit derselben Spannungsquelle verbunden werden, mit der auch die Heizschicht des Hauptheizbereichs elektrisch verbunden ist. Besonders Vorteilhaft ist hierbei, wenn das Linienheizelement in elektrischer Parallelschaltung zum Heizfeld mit den elektrischen Anschlussmitteln der Heizschicht im Hauptheizbereich elektrisch verbunden ist. Das Linienheizelement kann zu diesem Zweck beispielsweise die Sammelleiter oder Anschlussleiter, die an die Sammelleiter angeschlossen sind, unmittelbar elektrisch kontaktieren. Das Linienheizelement kann somit durch die Anschlussmittel der Heizschicht des Hauptheizbereichs mit derselben Speisespannung versorgt werden, wie die Heizschicht im Hauptheizbereich selbst. Dies hat den besonderen Vorteil, dass auf separate Außenanschlüsse für den Zusatzheizbereich verzichtet werden kann.
Dennoch kann es vorteilhaft sein, das Linienheizelement mit separaten Außenanschlüssen und bevorzugt mit einer weiteren Spannungsquelle zu verbinden, beispielsweise um Verbindungsleiter auf der Scheibe zu vermeiden oder wenn das Linienheizelement mit einer höheren oder niedrigeren Spannung betrieben werden soll.
Die elektrische Unterteilung des Hauptheizfeldes und des Zusatzheizfeldes erfolgt bevorzugt durch einen heizschichtfreien Trennbereich. Der Trennbereich wird bevorzugt durch Laserabtragung, Maskierung während der Abscheidung, Schleifen oder anderen Entschichtungsverfahren erzeugt. Laserabtragung ist dabei prozesstechnisch besonders einfach, schnell und dadurch kostengünstig. Des Weiteren wird durch Laserabtragung das Erscheinungsbild der Scheibe nur unwesentlich oder gar nicht beeinträchtigt. Die Breite d der Trennbereiche beträgt von 0,02 mm bis 5 mm und bevorzugt von 0,1 mm bis 0,3 mm. Wenn im Trennbereich ein Verbindungsleiter angeordnet wird, hat der Trennbereich vorteilhafterweise eine Breite von 5 mm bis 30 mm.
Ist die erfindungsgemäße Scheibe als Fahrzeug-Windschutzscheibe ausgeführt, kann es sich bei dem Zusatzheizbereich beispielsweise um den Bereich einer Ruhe- oder Parkstellung von zum Wischen der Scheibe vorgesehenen Scheibenwischern handeln. In diesem Fall ermöglicht die erfindungsgemäße Scheibe in besonders vorteilhafter Weise, dass eine separate Zuleitung zum Linienheizelement am Scheibenunterrand nicht erforderlich ist. In der erfindungsgemäßen Scheibe kann das Linienheizelement durch vom Linienheizelement verschiedene Verbindungleiter mit den Anschlussmitteln der Heizschicht elektrisch verbunden sein. Diese Maßnahme ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige elektrische Verbindung des Linienheizelements mit den Anschlussmitteln der Heizschicht. Dabei kann es insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht von Vorteil sein, wenn die Verbindungsleiter zumindest teilweise in einer heizschichtfreien Randzone der Scheibe oder in einem heizschichtfreien Trennbereich zwischen dem Hauptheizbereich und dem Zusatzheizbereich der Heizschicht angeordnet sind. Dadurch kann auf eine elektrisch isolierende Ummantelung der Verbindungsleiter verzichtet werden. Die Verbindungsleiter können ihrerseits einen derartigen ohmschen Widerstand aufweisen, dass sie sich bei Anlegen einer Spannung erwärmen und können damit beispielsweise den heizschichtfreien Trennbereich beheizen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist erfindungsgemäße Scheibe als Verbundscheibe mit zwei durch eine thermoplastische Klebeschicht miteinander verbundenen Einzelscheiben ausgeführt, wobei sich die Heizschicht auf zumindest einer Oberfläche der Einzelscheiben und/oder auf einer Oberfläche eines zwischen den Einzelscheiben angeordneten Trägers befindet. Es versteht sich, dass die beiden Einzelscheiben nicht zwangsläufig aus Glas bestehen müssen, sondern dass diese auch aus einem nicht-gläsernen Material, beispielsweise Kunststoff, bestehen können.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist das wenigstens eine Linienheizelement in Form eines beispielsweise metallischen Heizdrahts oder Heizbandes ausgebildet, was eine besonders einfache und kostengünstige technische Realisierung ermöglicht. Vorzugsweise hat der Heizdraht einen Durchmesser im Bereich von 35 bis 150 μηι und ist so ausgebildet, dass er einen ohmschen Widerstand im Bereich von 0,1 bis 1 Ohm/m hat, so dass insbesondere bei einer Speisespannung im Bereich von 12 bis 48 Volt eine gewünschte Heizleistung erzielt werden kann. Vorzugsweise ist der Heizdraht dabei so ausgebildet, dass er, insbesondere bei einer Speisespannung im Bereich von 12 bis 48 Volt, eine Heizleistung im Bereich von 400 bis 1000 W/m2 Scheibenfläche zur Verfügung stellen kann. Für den Fall, dass der Heizdraht zumindest einen gekrümmten Drahtabschnitt aufweist, ist es bevorzugt, wenn der gekrümmte Drahtabschnitt einen Krümmungsradius von mehr als 4 mm aufweist, so dass die praktische Handhabbarkeit beim Verlegen verbessert und die Bruchgefahr verringert ist. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist das wenigstens eine Linienheizelement in Form einer Heizlinie aus einer aufgedruckten leitfähigen Paste ausgebildet. Die leitfähige Paste enthält beispielsweise Silberpartikel und Glasfritten und kann beispielsweise durch Siebdruck auf die Scheibenoberfläche aufgetragen werden. Anschließend wird die leitfähige Paste erhitzt und eingebrannt und dadurch fixiert. Vorteilhafterweise werden die Verbindungsleiter in gleicher Weise gebildet. Die spezifische Leitfähigkeit der Siebdruckpaste beträgt bevorzugt von 5*106 S/m bis 100*106 S/m und besonders bevorzugt von 20*106 S/m bis 50*106 S/m.
Die Heizlinie hat bevorzugt eine Dicke von 4 μηι bis 20 μηι und besonders bevorzugt von 6 μηι bis 14 μηι. Die Heizlinie hat bevorzugt eine Breite von 0,5 mm bis 4 mm und besonders bevorzugt von 1 mm bis 2,5 mm. Die Heizlinie hat bevorzugt eine Länge von 1000 mm bis 10000 mm und besonders bevorzugt von 2000 mm bis 70000 mm. Die Heizlinie hat bevorzugt einen ohmschen Widerstand von 0,2 Ohm/m bis 8 Ohm/m und besonders bevorzugt von 0,5 Ohm/m bis 4 Ohm/m, so dass insbesondere bei einer Speisespannung im Bereich von 12 bis 48 Volt eine gewünschte Heizleistung erzielt werden kann. Vorzugsweise ist der Heizlinie dabei so ausgebildet, dass sie, insbesondere bei einer Speisespannung im Bereich von 12 bis 48 Volt, eine gewünschte Heizleistung im Bereich von 400 bis 1000 W/m2 Scheibenfläche zur Verfügung stellen kann.
Ein erfindungsgemäßes Linienheizelement aus einer gedruckten Heizlinie hat den besonderen Vorteil, dass es mit aufgedruckten Sammelleitern und gegebenenfalls mit aufgedruckten Verbindungsleitern in einem Fertigungsschritt, beispielsweise über ein Siebdruckverfahren, aufgebracht werden kann. Dies ist besonders kostengünstig und fertigungstechnisch besonders einfach zu realisieren.
Das erfindungsgemäße Linienheizelement ist bevorzugt mit einem mäanderförmigen, sinusförmigen, dreiecksförmigen, trapezförmigen oder rechteckförmigen Verlauf ausgebildet. Durch den Periodenabstand und die Amplitude des Verlaufs, lässt sich der Potentialunterschied zwischen benachbarten Abschnitten des Linienheizelements einstellen und unterschiedliche Heizleistungsverteilungen erzielen. Es versteht sich, dass verschiedene Verlaufsformen, Periodenabstände, Amplituden, Dicken, Breiten und spezifische Widerstände der Heizlinie oder des Heizdrahtes innerhalb verschiedener Abschnitte des Linienheizelements variieren können um dadurch eine optimale Homogenität in Heizleistungsverteilung und Temperaturverteilung zu erzielen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Zusatzheizbereich der Heizschicht gewunden oder gebogen verläuft und keine Konstante Breite aufweist oder wenn Zonen nicht durch das Linienheizele- ment bedeckt oder gekreuzt werden dürfen, beispielsweise wenn in Einbaulage unterhalb der Scheibe die Fahrzeug-Identifikationsnummer angeordnet werden soll.
Bevorzugte erfindungsgemäße Linienheizelemente weisen nicht reckteckförmige Verläufe auf. Bei rechteckförmigen Verläufen findet im Bereich der Abschnitte der Linienheizelemente, die parallel zu der Stromflussrichtung durch die Heizschicht angeordnet sind, ein Potentialabfall statt, was zu einer lokalen Erniedrigung des Heizstroms durch die Heizschicht und damit zu einer lokalen Erniedrigung der Heizstromdichte in der unmittelbaren Umgebung dieser parallelen Abschnitte führt. Die lokale Erniedrigung führt wiederum zu einer unerwünschten Inhomogenität in der Heizleistungsverteilung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat das Linienheizelement einen periodischen Verlauf, wobei innerhalb einer Periode die Abschnitte des Linienheizelements nicht parallel und nicht antiparallel zueinander angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind innerhalb einer Periode alle Abschnitte, die nicht parallel zur Stromflussrichtung durch die Heizschicht angeordnet sind, nicht parallel und nicht antiparallel zueinander angeordnet. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Homogenisierung der Heizleistungsverteilung durch den durch die Heizschicht fließenden Strom innerhalb der Heizschicht erzielt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Linienheizelement trapezförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Summe der Grundseiten des trapezförmigen Verlaufs kleiner oder gleich der Hälfte des Periodenabstands des trapezförmigen Verlaufs beträgt. Der Periodenabstand ist die Länge des Verlaufs, über die sich eine der periodischen Strukturen erstreckt. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Homogenisierung der Heizleistungsverteilung durch den durch die Heizschicht fließenden Strom innerhalb der Heizschicht erzielt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat das Linienheizelement einen periodischen Verlauf, wobei der Abstand zwischen einem Abschnitt des Linienheizelements vor dem Umkehrpunkt (oder dem Umkehrbereich), das heißt dem Amplitudenmaximum oder Amplitudenminimum zu einem Abschnitt des Linienheizelements nach dem Umkehrpunkt (oder dem Umkehrbereich) in Verlaufsrichtung kontinuierlich abnimmt. Der Abschnitt des Linienheizelements vor dem Umkehrpunkt (oder dem Umkehrbereich) geht dabei entweder unmittelbar in den Abschnitt nach dem Umkehrpunkt über oder es befindet sich ein weiterer Abschnitt im Umkehrbereich (beispielsweise eine zur Stromrichtung durch die Heizschicht paralleler Abschnitt, beispielsweise die Grund- seite bei einem trapezförmigen Verlauf) zwischen den beiden Abschnitten. Durch die elektrische Leitfähigkeit des Linienheizelements findet im Bereich der Umkehrpunkte (oder Umkehrbereiche) ein Spannungsabfall zwischen entsprechenden Abschnitten des Linienheizelements statt. Da der Weg des Stromflusses aber durch den verringerten Abstand zwischen den Abschnitten verkürzt wird, wird der Spannungsabfall kompensiert und im Vergleich zu von den Umkehrpunkten weiter entfernten Bereichen wird näherungsweise die gleich Heizleistungsdichte erzielt. Dies ist besonders Vorteilhaft um eine hohe Homogenität in der Heizleistungsverteilung der Heizschicht zu erzielen. Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer transparenten Scheibe, wobei zumindest: a) eine elektrische Heizschicht auf zumindest einem Teil der Scheibenfläche (III) abgeschieden wird, b) die elektrische Heizschicht in einen Hauptheizbereich und einen davon elektrisch isolierten Zusatzheizbereich unterteilt wird, bevorzugt durch Laserabtragung, c) mindestens ein erster Sammelleiter und ein zweiter Sammelleiter auf die Heizschicht im Hauptheizbereich aufgebracht werden, wobei die Sammelleiter in direktem Kontakt elektrisch leitend mit der Heizschicht verbunden werden, so dass nach Anlegen einer Speisespannung aus einer Spannungsquelle an mit den Sammelleiter verbindbaren Anschlussleitern ein Heizstrom über ein von der Heizschicht gebildetes Heizfeld fließt, d) mindestens ein elektrisches Linienheizelement auf die Heizschicht im Zusatzheizbereich aufgebracht wird, wobei
- das Linienheizelement in direktem Kontakt elektrisch leitend mit der Heizschicht verbunden wird,
- das Linienheizelement in elektrischer Parallelschaltung zum Heizfeld mit den Anschlussleitern elektrisch verbunden werden kann oder mit den Sammelleitern der Heizschicht im Hauptheizbereich elektrisch verbunden wird,
- das Linienheizelement einen solchen ohmschen Widerstand hat, dass nach Anlegen der Speisespannung der Zusatzheizbereich beheizt werden kann und
- das Linienheizelement derart ausgebildet wird, dass nach Anlegen einer Speisespannung zwischen Abschnitten des Linienheizelements ein Heizstrom durch die Heizschicht im Zusatzheizbereich fließen kann und der Zusatzheizbereich dadurch zusätzlich beheizt werden kann, e) Verbindungsleiter auf die Scheibenfläche (III) aufgebracht werden, durch die das Linienheizelement mit den Sammelleitern verbunden wird oder mit Anschlussleitern verbunden werden kann, f) die Anschlussleiter auf die Scheibenoberfläche (III) aufgebracht werden und mit den Sammelleitern, dem Linienheizelement und/oder den Verbindungsleitern in direktem Kontakt elektrisch verbunden werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Sammelleiter, das Linienheizelement und die Verbindungsleiter durch Siebdruck auf die Scheibenoberfläche (III) aufgebracht werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verfahrensschritte c), d) und e) gleichzeitig in einem Verfahrensschritt durchgeführt werden. Dies ist besonders kostengünstig und fertigungstechnisch besonders einfach zu realisieren.
Des Weiteren erstreckt sich die Erfindung auf die Verwendung einer wie oben beschriebenen transparenten Scheibe als funktionales und/oder dekoratives Einzelstück und als Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden, sowie in Fortbewegungsmitteln zur Fortbewegung auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Glasdach.
In einer besonders vorteilhaften erfindungsgemäßen Verwendung der transparenten Scheibe als Windschutzscheibe oder Heckscheibe, ist der Zusatzheizbereich in der Ruhe- oder Parkstellungszone von zum Wischen der Scheibe vorgesehenen Scheibenwischern angeordnet. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Ruhe- oder Parkstellungszone besonders schnell und effizient enteist werden kann.
Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausgestaltungen einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein können. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung:
Figur 1 A eine schematische Draufsicht eines Ausgestaltungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibe;
Figur 1 B eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' der erfindungsgemäßen Scheibe aus Figur 1 A;
Figur 1 C eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts B der erfindungsgemäßen
Scheibe aus Figur 1 A;
Figur 1 D eine vergrößerte Darstellung eines alternativen Ausgestaltungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Linienheizelements;
Figur 1 E eine vergrößerte Darstellung eines alternativen Ausgestaltungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Linienheizelements;
Figur 2 eine schematische Draufsicht eines alternativen Ausgestaltungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibe;
Figur 3A eine schematische Draufsicht eines alternativen Ausgestaltungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibe;
Figur 3B eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' der erfindungsgemäßen Scheibe aus Figur 3A;
Figur 3C eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts C eines alternativen Ausgestaltungsbeispiels der erfindungsgemäßen Scheibe aus Figur 3A;
Figur 3D eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' eines alternatives Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibe aus Figur 3A;
Figur 4 schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 5A Isolinien-Diagramm einer Simulation der Heizleistungsverteilung in einer
Heizschicht des Zusatzheizbereichs mit rechteckigem Verlauf des Linienheizelements;
Figur 5B Graustufen-Diagramm der Simulation nach Figur 5A; Figur 6A Isolinien-Diagramm einer Simulation der Heizleistungsverteilung in einer Heizschicht des Zusatzheizbereichs mit dreiecksförmigem Verlauf des Linienheizelements;
Figur 6B Graustufen-Diagramm der Simulation nach Figur 6A.
Figur 1 A zeigt eine erfindungsgemäße Scheibe am Beispiel einer insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichneten Fahrzeug-Windschutzscheibe. Die Windschutzscheibe 1 ist als Verbundscheibe ausgebildet.
Figur 1 B zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 1 A. Die Windschutzscheibe 1 umfasst eine starre Außenscheibe 2 und eine starre Innenscheibe 3, die beide als Einzelscheiben ausgebildet und über eine thermoplastische Klebeschicht 4, hier beispielsweise eine Polyvinylbutyralfolie (PVB), Ethylen-Vinyl- Acetat-Folie (EVA) oder Polyurethanfolie (PU), miteinander verbunden sind. Dem Fachmann ist der grundsätzliche Aufbau einer solchen Verbundscheibe beispielsweise aus der industriellen Serienfertigung von Kraftfahrzeugen wohlbekannt, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss. Die beiden Einzelscheiben 2, 3 sind annähernd von gleicher Größe, haben in etwa eine trapezförmig geschwungene Kontur und sind beispielsweise aus Glas gefertigt, wobei sie gleichermaßen aus einem nichtgläsernen Material wie Kunststoff hergestellt sein können. Für eine andere Anwendung wie als Windschutzscheibe ist es auch möglich, die beiden Einzelscheiben 2, 3 aus einem flexiblen Material herzustellen.
Die Kontur der Windschutzscheibe 1 ist durch einen Scheibenrand 5 definiert, der sich entsprechend der trapezartigen Form aus zwei langen Scheibenrändern 5a, 5a' (in Einbaulage oben und unten) und zwei kurzen Scheibenränder 5b, 5b' (in Einbaulage links und rechts) zusammensetzt. Auf der mit der Klebeschicht 4 verbundenen Seite der Innenscheibe 3 ("Seite III") ist eine transparente, für eine elektrische Beheizung der Windschutzscheibe 1 dienende Heizschicht 6 abgeschieden. Die Heizschicht 6 ist im Wesentlichen vollflächig auf die Innenscheibe 3 aufgebracht, wobei ein allseitig umlaufender Randstreifen 7 der Innenscheibe 3 nicht beschichtet ist, so dass ein Heizschichtrand 8 gegenüber dem Scheibenrand 5 um eine Breite r nach innen rückversetzt ist. Die Breite r beträgt beispielsweise 10 mm. Diese Maßnahme dient einer elektrischen Isolierung der Heizschicht 6 nach außen. Zudem wird die Heizschicht 6 gegen vom Scheibenrand 5 vordringende Feuchtigkeit geschützt, die ansonsten zur Korrosion der Heizschicht 6 führen kann.
In an sich bekannter Weise umfasst die Heizschicht 6 eine Schichtenfolge mit mindestens einer elektrisch leitfähigen metallischen Teilschicht, vorzugsweise Silber, und gegebenenfalls weiteren Teilschichten wie Entspiegelungs- und Blockerschichten. Vorteilhaft ist die Schichtenfolge thermisch hoch belastbar, so dass sie die zum Biegen von Glasscheiben erforderlichen hohen Temperaturen von typischer Weise mehr als 600°C ohne Schädigung übersteht, wobei aber auch thermisch gering belastbare Schichtenfolgen vorgesehen sein können. Anstatt direkt auf die Innenscheibe 3 aufgebracht zu sein, könnte sie beispielsweise auch auf eine Kunststofffolie aufgebracht werden, die anschließend mit Außen- und Innenscheibe 2, 3 verklebt wird. Die Heizschicht 6 wird beispielsweise durch Sputtern (Magnetron-Kathodenzerstäubung) aufgebracht. Der Flächenwiderstand der Heizschicht 6 liegt beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 6 Ohm/Flächeneinheit.
Die Heizschicht 6 ist mit einem ersten Sammelleiter 10 und einem zweiten Sammelleiter 1 1 in direktem Kontakt elektrisch leitend verbunden. Die beiden Sammelleiter 10, 1 1 sind jeweils band- bzw. streifenförmig ausgebildet und dienen als Anschlusselektroden zum breiten Einleiten eines Speisestroms in die Heizschicht 6. Dazu sind die Sammelleiter 10,1 1 beispielsweise über deren volle Bandlänge auf der Heizschicht 6 angeordnet, wobei sich der erste Sammelleiter 10 entlang des oberen langen Scheibenrands 5a und der zweite Sammelleiter 1 1 in etwa entlang des unteren langen Scheibenrands 5a' erstreckt. Die beiden Sammelleiter 10, 1 1 bestehen beispielweise aus einem gleichen Material und können beispielsweise durch Aufdrucken einer Paste auf die Heizschicht 6 beispielsweise im Siebdruckverfahren hergestellt werden. Alternativ wäre es aber auch möglich, die Sammelleiter 10, 1 1 aus schmalen Metallfolienstreifen beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium herzustellen. Diese können beispielsweise auf der Klebeschicht 4 fixiert und beim Verbinden von Außen- und Innenscheibe 2, 3 auf der Heizschicht 6 angeordnet werden. Dabei kann durch die Einwirkung von Wärme und Druck beim Verbinden der Einzelscheiben ein elektrischer Kontakt gewährleistet werden.
An den ersten Sammelleiter 10 ist ein erster Anschlussleiter 12 elektrisch angeschlossen, der hier beispielsweise als Flachbandleiter (z. B. schmale Metallfolie) ausgebildet ist. Der Anschlussleiter 12 verfügt beispielsweise über einen ersten Außenanschluss 20, der zur Verbindung mit den einen Pol (beispielsweise Minuspol) einer Spannungsquelle 25 zum Bereitstellen einer Speisespannung vorgesehen ist. Der erste Anschlussleiter 12 ist in etwa mittig des oberen langen Scheibenrands 5a angeordnet. An den zweiten Sammelleiter 1 1 ein zweiter Anschlussleiter 13 elektrisch angeschlossen, der hier ebenfalls beispielsweise als Flachbandleiter (z. B. schmale Metallfolien) ausgebildet ist und über einen zweiten Außenanschluss 21 ' verfügt, der zur Verbindung mit dem anderen Pol (beispielsweise Pluspol) der Spannungsquelle 25 vorgesehen ist. Die Anschlussleiter 12,13 sind beispielsweise mit einer Kunststoffisolationshülle, bevorzugt aus Po- lyimid, versehen und dadurch elektrisch isoliert um einen Kurzschluss mit anderen elektrisch leitfähigen und/oder spannungsführenden Strukturen in der Scheibe 1 zu vermeiden.
Durch die beiden Sammelleiter 10, 1 1 wird ein Heizfeld 17 eingeschlossen, in dem bei Anlegen einer Speisespannung ein Heizstrom 16 fließt. Aufgrund eines im Vergleich zur Heizschicht 6 vernachlässigbaren ohmschen Widerstands heizen sich die Sammelleiter 10, 1 1 dabei nur wenig auf und leisten keinen nennenswerten Beitrag zur Heizleistung. Es versteht sich, dass der ohmsche Widerstand der Sammelleiter 10,1 1 auch so gewählt werden kann, dass eine gezielte Beheizung von Scheibenbereichen durch die Sammelleiter 10,1 1 ermöglicht wird.
Wie eingangs bereits erläutert wurde, nimmt der Anschlusswiderstand der Heizschicht 6 mit der Länge der Strompfade des Heizstroms 16 zu, so dass es im Hinblick auf eine zufriedenstellende Heizleistung vorteilhaft ist, wenn die beiden Sammelleiter 10, 1 1 einen möglichst geringen Abstand voneinander haben. Aus diesem Grund bietet es sich an, einen unteren Scheibenbereich, der nicht mehr zum Sichtfeld gehört, jedoch dem Bereich einer Ruhe- oder Parkstellung von zum Wischen der Scheibe vorgesehenen Scheibenwischern entspricht, als Zusatzheizbereich 14 auszubilden, der von dem Hauptheizbereich 9 elektrisch isoliert ist. Gleichwohl befindet sich im Zusatzheizbereich 14 die Heizschicht 6, welche sich allerdings nicht zwischen den beiden Sammelleitern 10, 1 1 befindet, nicht vom Heizstrom 16 durchströmt werden kann und somit durch die Sammelleiter 10,1 1 nicht beheizbar ist.
Um elektrische Kurzschlüsse zu verhindern ist der Hauptheizbereich 9 der Heizschicht 6 von dem Zusatzheizbereich 14 elektrisch und insbesondere galvanisch isoliert, beispielsweise durch einen heizschichtfreien Trennbereich 19 einer Breite d von beispielsweise 100 μηι. Im Trennbereich 19 ist die Heizschicht 6 beispielsweise durch Laserabtragung entfernt worden. Alternativ kann die Heizschicht 6 auch mechanisch abgetragen werden oder bereits bei der Beschichtung durch Abschattung ausgenommen bleiben. Um den Zusatzheizbereich 14 zu heizen, weist dieser über ein elektrisch beheizbares Linienheizelement 15 auf. Das Linienheizelement 15 ist beispielsweise durch eine sinusförmig geschwungene linienförmige elektrisch leitende Struktur, im Folgenden Heizlinie genannt, gebildet. Die Heizlinie hat bevorzugt eine Periodizität von 30 bis 60 und beispielsweise 50 und eine Amplitude von 20 mm bis 70 mm und beispielsweise 60 mm und erstreckt sich entlang der unteren Scheibenkante 5a' über die gesamte längere Breite der Scheibe 1 hinweg. Die Heizlinie besteht beispielsweise aus einer aufgedruckten elektrisch leitfähigen Paste und wird bevorzugt zeitgleich mit den Sammelleitern 10,1 1 in einem Siebdruckverfahren auf die Innenscheibe 3 aufgedruckt. Die Heizlinie wird dabei direkt auf die Heizbeschichtung 6 aufgedruckt und dadurch mit dieser auf ihrer vollen Länge direkt kontaktiert und damit elektrisch leitend verbunden. Die Breite b der Heizlinie beträgt bevorzugt zwischen 0,5 mm und 4 mm und hier beispielsweise 1 mm. Die Dicke der Heizlinie beträgt beispielsweise 10 μηι und der spezifische Widerstand 2,3*10"8 Ohm*m der Linienlänge. Es versteht sich, dass das Linienheizelement 15 auch durch eine andere elektrisch leitfähige Struktur, beispielsweise einem Heizdraht wie einen Wolframdraht, gebildet werden kann.
Das Linienheizelement 15 ist in diesem Beispiel mit einem Anschluss direkt mit dem zweiten Sammelleiter 1 1 an dessen äußerem Ende über eine elektrische Leitungsverbindung 26' verbunden. Im einfachsten Falle geht die gedruckte Heizlinie dort kontinuierlich in den gedruckten Sammelleiter 1 1 über. Der andere Anschluss des Linienheizelements 15 ist in diesem Beispiel über einen Verbindungsleiter 23 mit dem ersten Sammelleiter 10 verbunden. Der Verbindungsleiter 23 ist beispielsweise ein aufgedruckter Leiter, der entlang des heizschichtfreien Randstreifens 7 entlang der Scheibenkante 5b verläuft. Der Verbindungsleiter 23 kann dieselben Abmessungen aufweisen wie die Heizlinie im Zusatzheizbereich 14 und die Scheibe 1 im Randbereich bei Anliegen einer Speisespannung beheizen. Üblicherweise ist der Verbindungsleiter 23 nieder- ohmiger ausgebildet, so dass dort kein nennenswerter Spannungsabfall stattfindet und keine Erwärmung erfolgt. Durch die oben beschriebene Verschaltung ist das Linienheizelement 15 in elektrischer Parallelschaltung zum Heizfeld 17 mit den Anschlussmitteln 10, 1 1 , 12, 13, der Heizschicht 6 elektrisch verbunden und somit ist kein weiterer Anschluss für das Linienheizelement 15 im Zusatzheizbereich 14 notwendig.
Figur 1 C zeigt einen vergrößerten Ausschnitt B des Zusatzheizbereichs 14 des Ausgestaltungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibe 1 aus Figur 1 A. Die sinusförmig verlaufende Heizlinie lässt sich jeweils in zwei unmittelbar benachbarte Abschnitte 18a und 18b der Heizlinie unterteilen.
Bei Anlegen einer Speisespannung fließt ein Heizstrom 16 zwischen den Sammelleitern 10,1 1 durch das Heizfeld 17. Wegen der elektrischen Parallelschaltung des Linienheizelements 15 zu den Sammelleitern 10,1 1 des Heizfelds 17 fließt ebenso ein Strom durch das Linienheizelement 15. Da das Linienheizelement 15 in direktem elektrischen Kontakt mit der Heizschicht 6 im Zusatzheizbereich 14 ist, teilt sich der Stromfluss auf: Ein Teil des Stroms lz fließt durch das Linienheizelement 15 selbst, das heißt hier entlang der aufgedruckten elektrisch leitfähigen Heizlinie, beispielsweise im Abschnitt 18a. Aufgrund des Potentialunterschieds fließt zusätzlich ein Strom lH -3 durch einen Bereich der Heizschicht 6, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Abschnitten 18a, 18b des Linienheizelements 15 befindet. Die Stromdichte hängt dabei vom Potentialunterschied zwischen den Abschnitten 18a und 18b ab und wird durch die Form der Heizlinie, dem spezifischen Widerstand der Heizlinie und dem spezifischen Widerstand der Heizschicht 6 bestimmt und lässt sich im Rahmen einfacher Simulationen optimieren. Beide Stromanteile führen zu einem Heizstrom und damit zu einer Erwärmung der Scheibe 1 in den jeweiligen Bereich. Durch die Kombination aus beiden Stromanteilen lz, lm-3 kann im Zusatzheizbereich 14 eine höhere Homogenität der Heizleistungsverteilung und eine höhere Homogenität der daraus resultierenden Temperaturverteilung erreicht werden, als dies beispielsweise durch eine Heizlinie ohne zusätzlicher Heizschicht der Fall wäre. Dies war für den Fachmann unerwartet und überraschend.
Die höhere Homogenität der Heizleistungsverteilung und die höhere Homogenität der Temperaturverteilung sind hier besonders vorteilhaft, wenn der Zusatzheizbereich 14 wie in diesem Beispiels dargestellt, im Bereich der Park- und Ruheposition von Scheibenwischern angeordnet ist und diese schnell und zuverlässig enteist werden können.
Figur 1 D zeigt eine vergrößerte Darstellung eines alternativen Ausgestaltungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Linienheizelements 15. Die Heizlinie weist hier einen drei- ecksförmigen Verlauf auf. Auch hier findet eine Aufteilung des Stromflusses in einen Anteil lz entlang der Heizlinie und einen Anteil lH -3 durch die Heizschicht 6 statt, was zu einer Homogenisierung der Heizleistungsverteilung im Zusatzheizbereich 14 der Heizschicht 6 führt.
Figur 1 E zeigt eine vergrößerte Darstellung eines weiteren alternativen Ausgestaltungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Linienheizelements 15. Die Heizlinie weist hier ei- nen rechteckförmigen Verlauf auf. Auch hier findet eine Aufteilung des Stromflusses in einen Anteil lz entlang der Heizlinie und einen Anteil I H -3 durch die Heizschicht 6 statt, was zu einer Homogenisierung der Heizleistungsverteilung im Zusatzheizbereich 14 der Heizschicht 6 führt im Vergleich mit einem Linienheizelement 15, das nicht auf einer Heizschicht 6 angeordnet ist. Dennoch zeigen rechteckförmig verlaufende Linienheizelemente 15, die erfindungsgemäß auf einer Heizschicht 6 angeordnet sind, eine geringere Homogenität als nicht-rechteckförmig verlaufende Linienheizelemente 15.
Es versteht sich, dass die Periodizität, die Breite b und Dicke der Heizlinie und deren Formverlauf sich über die Scheibe 1 hinweg ändern können und so gezielt bestimmte Bereich verstärkt heizbar sind.
Die Heizlinie enthält vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, ein metallisches Material, insbesondere Silber und Glasfritten. Die Heizlinie hat beispielsweise einen Ohm'schen Widerstand im Bereich von 0,2 Ohm bis 8 Ohm/m, der bei der üblichen Bordspannung eines Kraftfahrzeugs von 12 bis 48 Volt eine für die praktische Anwendung geeignete Heizleistung hat. Vorzugsweise kann eine Heizleistung im Bereich von 400 bis 1000 W/m2 Scheibenfläche im Zusatzheizbereich 14 zur Verfügung gestellt werden.
Der Hauptheizbereich 9 und der Zusatzheizbereich 14 der Heizschicht 6 können weitere heizschichtfreie Bereiche aufweisen, beispielsweise zur Ausbildung eines oder mehrerer Kommunikationsfenster. Alternativ kann das Linienheizelement 15 im Zusatzheizbereich 14 auch so geführt sein, dass es einen oder mehrere Abschnitte ohne gedruckte Heizlinie aufweist, beispielsweise um die ungestörte Durchsicht auf eine Fahrzeug- Identifikationsnummer unterhalb der Scheibe 1 zu gewährleisten.
Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein alternatives Ausgestaltungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scheibe 1 . Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden lediglich die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel von Figur 1 erläutert und ansonsten auf die dort gemachten Ausführungen Bezug genommen. Demnach verfügt die Windschutzscheibe 1 über ein Heizfeld 17, wie es bereits in Figur 1 A dargestellt wurde.
Im Zusatzheizbereich 14 sind zwei Linienheizelemente 15,15' angeordnet. Beide Linienheizelemente 15,15' bestehen aus Heizlinien, die in ihren Abmessungen, denen aus Figur 1 A entsprechen. Jedoch sind beide Linienheizelemente 15,15' etwa in der Scheibenmitte mit dem zweiten Anschlussleiter 13 des unteren zweiten Sammelleiters 1 1 in der elektrischen Leitungsverbindung 26' elektrisch leitend verbunden. Der Anschlussleiter 13 kann hier beispielweise als nicht-isolierter Flachbandleiter (z. B. schmale Metall- folien) ausgebildet sein. Die jeweils äußeren Anschlüsse der Linienheizelemente 15,15' sind über zwei Verbindungsleiter 23,23', die jeweils im heizschichtfreien Randstreifen 7 parallel zu den Scheibenrändern 5b und 5b' verlaufen, mit den jeweiligen Ende des ersten Sammelleiters 10 am oberen Scheibenrand 5a der Scheibe 1 elektrisch leitend verbunden. Auf diese Weise lässt sich die Speisespannung in zwei Linienheizelemente 15,15' einspeisen, die jeweils nur eine Hälfte des Zusatzheizbereichs 14 erwärmen. Damit lässt sich eine deutlich höhere Heizleistung erzielen als im Falle von Figur 1 A.
Figur 3A zeigt eine schematische Draufsicht auf ein weiteres alternatives Ausgestaltungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scheibe 1 .
Figur 3B zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' der erfindungsgemäßen Scheibe aus Figur 3A. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden lediglich die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel von Figur 1 A und 1 B erläutert und ansonsten auf die dort gemachten Ausführungen Bezug genommen.
In diesem Ausgestaltungsbeispiel sind an dem zweiten Sammelleiter 1 1 zwei zweite Anschlussleiter 13, 13' elektrisch angeschlossen, die hier ebenfalls beispielsweise als isolierte Flachbandleiter (z. B. schmale Metallfolien) ausgebildet sind und jeweils über zwei zweiten Außenanschlüsse 21 , 21 ' verfügen, die zur Verbindung mit dem anderen Pol (beispielsweise Pluspol) der Spannungsquelle 25 vorgesehen sind.
Im Zusatzheizbereich 14 sind wie in Figur 2 zwei Linienheizelemente 15,15' angeordnet, die an ihren äußeren Anschlüssen über Verbindungsleiter 23,23' mit dem ersten Sammelleitern 10 verbunden sind. Die beiden Anschlüsse der Linienheizelemente 15,15', die in der Scheibenmitte angeordnet sind, sind hier über weitere Verbindungsleiter 23", 23"' mit den äußeren Ende des zweiten Sammelleitern 1 1 über die elektrischen Leitungsverbindungen 26" und 26"' kontaktiert. Dazu ist der Trennbereich 19 mit einer Breite d von 3 mm ausgebildet. Die Verbindungsleiter 23" und 23"' sind innerhalb des Trennbereichs 19 angeordnet und beispielsweise mittels Siebdruck unmittelbar auf die Seite III der Innenscheibe 3 aufgedruckt.
Die Verbindungsleiter 23", 23"' im Trennbereich 19 wurden so dimensioniert, dass die Verbindungsleiter 23",23"' durch Anlegen einer Speisespannung an die äußeren Anschlüsse 20, 21 , 21 ' der Scheibe 1 heizbar sind. Dies hat den besonderen Vorteil, dass dadurch der Trennbereich 19 gezielt erwärmt und enteist werden kann. Figur 3C zeigt ein alternatives erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in einem vergrößerten Ausschnitt C aus Figur 3A. Im Unterschied zu Figur 3A weist das Linienheizelement 15 hier einen trapezförmigen Verlauf auf. Auch hier findet eine Aufteilung des Stromflusses in einen Anteil lz entlang der Heizlinie und einen Anteil lH -3 durch die Heizschicht 6 statt. Das Linienheizelement 15 liegt hier abschnittsweise außerhalb der Heizschicht 6 des Zusatzheizbereichs 14. Die Grundseiten, also die parallel verlaufenden Seiten des trapezförmigen Verlaufs, sind dabei außerhalb des Zusatzheizbereichs 14 angeordnet. Das heißt die oberen Grundseiten sind oberhalb des Zusatzheizbereichs 14 im heizschichtfreien Trennbereich 19 angeordnet. Die unteren Grundseiten sind unterhalb des Zusatzheizbereichs 14 im heizschichtfreien im Randbereich 7 angeordnet. Durch diese Maßnahme werden lokale Temperaturerhöhungen (sogenannte Hotspots) im oberen und unteren Bereich des hier trapezförmigen Verlaufs reduziert, was zu einer weiteren Verbesserung der Heizleistungsverteilung führt. Es versteht sich, dass diese Ausgestaltung auch für andere Verläufe der Linienheizelemente 15,15' wie den recht- eckförmigen, mäanderförmigen, dreiecksformigen oder sinusförmigen Verlauf, zu einer Verbesserung der Homogenität der Heizleistungsverteilung und der Temperaturverteilung führt.
Figur 3D zeigt ein alternatives erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiels. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel aus Figur 3B ist hier der Trennbereich 19 in Form von zwei Trennbereichen 19.1 und 19.2 ausgebildet, die jeweils nur eine Breite di,2 von 0,25 mm aufweisen. Die Trennbereiche 19.1 , 19.2 sind derart ausgebildet, dass sie einen von der umgebenden Heizschicht 6 elektrisch isolierten Bereich der Heizschicht 6 bilden. Die Verbindungsleiter 23" und 23"' sind dann auf dem elektrisch isolierten Bereich zwischen den Trennbereichen 19.1 ,19.2 angeordnet.
Figur 4 zeigt den schematischen Ablauf eines beispielshaften erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen transparenten Scheibe 1 .
Im Folgenden wird ein beispielhaftes Herstellungsverfahren der Windschutzscheibe 1 schematisch beschrieben:
Zunächst werden Außen- und Innenscheibe 2, 3 in der gewünschten trapezförmigen Kontur aus einem Glasrohling geschnitten. Anschließend wird die Innenscheibe 3 mit der Heizschicht 6 durch Sputtern beschichtet, wobei der Randstreifen 7 durch Einsatz einer Maske nicht beschichtet wird. Alternativ wäre es auch möglich, dass zunächst ein Rohling beschichtet wird, aus dem dann die Innenscheibe 3 geschnitten wird. Die auf diese Weise vorbehandelte Innenscheibe 3 wird zur Formung des Randstreifens 7 entschichtet, was in der industriellen Serienfertigung beispielsweise mittels eines mechanisch abtragenden Schleifrads oder durch Laserabtragung erfolgen kann.
Anschließend oder zeitgleich wird die Heizscheibe 6 in einen Hauptheizbereich 9 und einen Zusatzheizbereich 14 elektrisch isolierend unterteilt, beispielsweise durch Ent- schichten eines Trennbereichs 19 oder mehrer Trennbereiche 19.1 ,19.2. Der Trennbereich 19,19.1 ,19.2 wird bevorzugt durch Laserabtragung entschichtet. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine sichere elektrische Isolation erzielt werden kann und gleichzeitig der Trennbereich 19, 19.1 ,19.2 optisch nur wenig auffällig ist.
Anschließend werden die beiden Sammelleiter 10, 1 1 , das Linienheizelement 15,15' sowie etwaige Verbindungsleiter 23, 23', 23", 23"' beispielsweise im Siebdruckverfahren auf die Innenscheibe 3 aufgedruckt. Als Druckpaste kann beispielsweise eine Silberdruckpaste verwendet werden. Anschließend wird die Druckpaste voreingebrannt, gefolgt von einem Biegen der Scheiben 2, 3 bei hoher Temperatur. Eine elektrische Verbindung der Sammelleiter 10,1 1 mit den ersten und zweiten Anschlussleitern 12, 13, 13' kann beispielsweise durch Löten oder Fixieren mittels eines leitfähigen Klebstoffs beispielsweise im Ultraschallschweißverfahren erfolgen. Anschließend erfolgt das Zusammenlegen von Außen- und Innenscheibe 2, 3 und Verkleben mittels der Klebeschicht 4.
Die Erfindung stellt eine transparente Scheibe 1 mit elektrischer Heizschicht 6 zur Verfügung, bei der in einem Zusatzheizbereich 14 der Scheibe 1 zumindest ein Linienheizelement 15,15' angeordnet ist, das an die elektrischen Anschlussmittel 10,1 1 ,12, 13,13' der Heizschicht 6 angeschlossen ist. Auf separate Außenanschlüsse für das Linienheizelement 15,15' kann in vorteilhafter Weise verzichtet werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Linienheizelements 15,15' in elektrischem Kontakt mit der Heizschicht 6 wird eine große Homogenität der Heizleistungsverteilung und der Temperaturverteilung beim elektrischen Beheizen erzielt. Dies war für den Fachmann unerwartet und überraschend.
Figur 5A und Figur 5B zeigen die Simulation der Heizleistungsverteilung in einer Heizschicht 6 eines Zusatzheizbereichs 14 mit rechteckigem Verlauf des Linienheizelements 15. Figur 5A zeigt dabei ein Isolinien-Diagramm, das heißt ein Diagramm von Linien mit einem gleichen Wert in der Heizleistungsverteilung. Figur 5B zeigt ein Graustufen- Diagramm der Heizleistungsverteilung. Es ist jeweils die Heizleistungsverteilung als Heizleistungsdichte in Einheiten W/m2 dargestellt. Figur 6A und Figur 6B zeigen die Simulation der Heizleistungsverteilung in einer Heizschicht 6 eines Zusatzheizbereichs 14 mit dreieckförmigem Verlauf des Linienheizelements 15. Figur 6A zeigt dabei ein Isolinien-Diagramm, das heißt ein Diagramm von Linien mit einem gleichen Wert in der Heizleistungsverteilung. Figur 6B zeigt ein Graustufen-Diagramm der Heizleistungsverteilung. Es ist jeweils die Heizleistungsverteilung als Heizleistungsdichte in Einheiten W/m2 dargestellt.
Die Figuren 5A und 5B und die Figuren 6A und 6B unterscheiden sich durch die Form des Verlaufs des Linienheizelements 15.
Für die Simulation wurden jeweils ein rechteckiger Streifen eine Heizschicht 6 mit einem Flächenwiderstand von 0,9 Ohm/Quadrat und einer Versorgungsspannung von 14 V an den beiden Enden des Linienheizelements 15 zugrunde gelegt. Die Amplitude des Linienverlaufs betrug jeweils 80 mm von Peak-to-Peak und der Periodenabstand betrug 80 mm. Der periodische Verlauf wird jeweils 9-mal wiederholt.
Figur 5A zeigt das Isolinien-Diagramm und Figur 5B das Graustufen-Diagramm eines rechteckförmigen Verlaufs des Linienheizelements 15, wie es in Figur 1 E ausschnittsweise dargestellt ist. In den Figuren 5A und 5B verläuft das Linienheizelement 15 in den Abschnitten 18a parallel zu dem Linienheizelement 15 in den Abschnitten 18b. Das heißt der Abstand zwischen den Abschnitten 18a vor dem Umkehrbereich 29 und den Abschnitten 18b nach dem Umkehrbereich 29 ist konstant. Der Strom lZi entlang des Linienheizelements 15 fließt im Abschnitt 18a antiparallel (also der Flussrichtung entgegengesetzt) durch das Linienheizelement 15 im Abschnitt 18b. Gleichzeitig verläuft der Strom lZi entlang der Linienheizelemente 15 in den Abschnitt 18a und 18b orthogonal zur Gesamtstromrichtung durch den Zusatzheizbereich 14 und orthogonal zu dem Stromfluss I HI ; I H2 und I H3 durch die Heizschicht 6.
In dem Umkehrbereich 29, in denen ein weiterer Abschnitt 28 des Linienheizelements 15 die Abschnitte 18a und 18b des Linienheizelements direkt verbindet, fließt ein Strom lZ2 durch weiteren den Abschnitt 28 des Linienheizelements 15. Durch den Stromfluss lZ2 verringert sich die Potentialdifferenz zwischen den zum Abschnitt 28 benachbarten Bereichen des Linienheizelements 15 in den Abschnitten 18a und 18b. Dies hat zur Folge, dass der Stromfluss lH3 durch die Heizschicht 6 in diesen benachbarten Bereichen geringer ist, als der Stromfluss lm und lH2 durch die Heizschicht 6 in weiter entfernten Bereichen. Aufgrund der antiparallelen Anordnung des Linienheizelements 15 in den Abschnitten 18a und 18b ist der Abstand zwischen den Abschnitten 18a und 18b zueinan- der äquidistant. Der geringere Stromfluss 1H3 durch die Heizschicht 6 führt zu einer drastischen Verringerung der Heizleistungsdichte in den zum Abschnitt 28 benachbarten Bereich und zu einer deutlichen Erhöhung der Heizleistungsdichte in den entfernten Bereichen, In den Figuren 5A und 5B beträgt die Heizleistungsdichte in den zum Abschnitt 28 benachbarten Bereichen 1 50 W/m2 und in den weiter entfernten Bereichen bis zu 950 W/m2. Eine hohe Heizleistungsdichte von hier 950 W/m2 kann zu einer beschleunigten Alterung und Degradation der Heizschicht 6 führen und ist unerwünscht. Außerdem entsteht eine hohe Inhomogenität in der Heizleistungsverteilung der Heizschicht 6, die ebenfalls unerwünscht ist.
Figur 6A zeigt das Isolinien-Diagramm und Figur 6B das Graustufen-Diagramm eines dreieckförmigen Verlaufs des Linienheizelements 15, wie es in Figur 1 D ausschnittsweise dargestellt ist. In den Figuren 6A und 6B grenzen die Abschnitte 1 8a und 1 8b des Linienheizelements 15 im Umkehrpunkt 27 unmittelbar aneinander. Aufgrund des dreieckförmigen Verlaufs sind die Linienelemente 1 5 der Abschnitte 18a weder parallel noch antiparallel zu den Linieneiementen 15 der Abschnitte 18b angeordnet. Der Abstand zwischen den Abschnitten 18a und 1 8b nimmt in Verlaufsrichtung kontinuierlich ab. Das heißt der Strom lz entlang des Linienheizelements 1 5 im Abschnitt 1 8a verläuft weder parallel noch antiparallel zum Strom lz durch das Linienheizelement 15 im Abschnitt 1 8b. An den Umkehrpunkten 27 an denen die Abschnitte 18a und 18b des Linienheizelements 15 aneinander grenzen, das heißt an den Punkten maximaler oder minimaler Amplitude des dreiecksförmigen Verlaufs, verringert sich die Potentialdifferenz zwischen dem Linienheizelement 1 5 in den entsprechenden Abschnitten 18a und 18b da die Abschnitte 1 8a und 1 8b im Umkehrpunkt 27 elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Gleichzeitig verringert sich der Abstand zwischen dem Linienheizelement 15 in den Abschnitten 1 8a und 18b auf Grund des dreiecksförmigen Verlaufs. Das heißt der Abstand zwischen entsprechenden Stellen des Linienheizelements 1 5 in Abschnitt 18a zu Stellen des Linienheizelements 15 in Abschnitt 1 8b nimmt bei Annäherung an die Verbindungsstelle im Umkehrpunkt 27 zwischen Abschnitt 18a und Abschnitt 1 8b in etwa proportional zu dem Maße ab, wie die Potentialdifferenz sinkt. Dies hat zur Folge, dass der Stromfluss durch die Heizschicht 6 näherungsweise konstant bleibt, das heißt lH3 ist ungefähr so groß wie lH2 und ungefähr so groß wie lH i . Bei konstantem Flächenwiderstand der Heizschicht 6 führt der konstante Strom I H i ,2,3 zu einer konstanten Heizleistungsdichte.
In den Figuren 6A und 6B beträgt die maximale Heizleistungsdichte 400 W/m2 und die minimale Heizleistungsdichte 350 W/m2. Das heißt die Heizleistungsverteilung in der Heizschicht 6 ist sehr homogen und in einem optimalen Arbeitsbereich der Heizschicht 6. Dies ist besonders Vorteilhaft um Überhitzungen und eine beschleunigte Alterung und Degradation der Heizschicht 6 zu vermeiden. Dies war für die Erfinder unerwartet und überraschend. Gleichzeitig konnte durch die Anordnung eines erfindungsgemäßen Linienheizelements 15 die Heizleistung im Zusatzheizbereich 14 erhöht werden.
Bezugszeichenliste
1 Scheibe, Windschutzscheibe
2 Einzelscheibe, Außenscheibe
3 Einzelscheibe, Innenscheibe
4 Klebeschicht
5 Scheibenrand
5a, 5a' langer Scheibenrand
5b, 5b' kurzer Scheibenrand
6 Heizschicht
7 Randstreifen
8 Heizschichtrand
9 Hauptheizbereich
10 erster Sammelleiter
1 1 zweiter Sammelleiter
12 erster Anschlussleiter
13, 13' zweiter Anschlussleiter
14 Zusatzheizbereich
15, 15' Linienheizelement
16 Heizstrom
17 Heizfeld
18a, 18b Abschnitt des Linienheizelements 15 19,19.1 ,19.2 Trennbereich 20 erster Außenanschluss
21 , 21 ' zweiter Außenanschluss
23, 23' Verbindungsleiter
24 Zuleitung
25 Spannungsquelle
26,26',26",26"" elektrische Leitungsverbindung
27 Umkehrpunkt
28 weiterer Abschnitt des Linienheizelements 15
29 Umkehrbereich
A-A' Querschnittslinie,
B,C Ausschnitt
b Breite des Linienheizelements 15, 1 5'
d Breite des Trennbereichs 1 9
g Breite des Zusatzheizbereichs 14
Im , IH2, IH3 Strom durch die Heizschicht 6 im Zusatzheizbereich 14 , lzi , Iz2 Strom durch Linienheizelement 15, 1 5'
r Breite des Randstreifens 7
II Scheibenoberfläche der Außenscheibe 2
II I Scheibenoberfläche der Innenscheibe 3

Claims

Patentansprüche
1 . Transparente Scheibe (1 ) mindestens umfassend: eine elektrische Heizschicht (6), die sich zumindest über einen Teil einer Scheibenfläche (III) erstreckt und die in einen Hauptheizbereich (9) und einen davon elektrisch isolierten Zusatzheizbereich (14) unterteilt ist,
- Anschlussmittel (10, 1 1 , 12, 13, 13'), die mit einer Spannungsquelle (25) elektrisch verbindbar sind und die mindestens einen ersten Sammelleiter (10) und einen zweiten Sammelleiter (1 1 ) umfassen, wobei die Sammelleiter (10,1 1 ) jeweils mit der Heizschicht (6) im Hauptheizbereich (9) in direktem Kontakt elektrisch leitend so verbunden sind, dass nach Anlegen einer Speisespannung ein Heizstrom (16) über ein von der Heizschicht (6) gebildetes Heizfeld (17) fließt,
mindestens ein elektrisches Linienheizelement (15,15'), das zumindest abschnittsweise im Zusatzheizbereich (14) der Heizschicht (6) angeordnet ist, wobei das Linienheizelement (15,15') in direktem Kontakt elektrisch leitend mit der Heizschicht (6) verbunden ist,
das Linienheizelement (15,15') mit der Spannungsquelle (25) oder einer weiteren Spannungsquelle elektrisch verbindbar ist,
das Linienheizelement (15,15') einen solchen ohmschen Widerstand hat, dass nach Anlegen der Speisespannung der Zusatzheizbereich (14) heizbar ist und
- das Linienheizelement (15,15') derart ausgebildet ist, dass nach Anlegen der Speisespannung zwischen Abschnitten (18a,18b) des Linienheizelements (15,15') ein Heizstrom durch die Heizschicht (6) im Zusatzheizbereich (14) fließen kann und der Zusatzheizbereich (14) dadurch zusätzlich heizbar ist.
2. Scheibe (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das Linienheizelement (15,15') in elektrischer Parallelschaltung zum Heizfeld (17) mit den Anschlussmitteln (10, 1 1 , 12, 13, 13') elektrisch verbunden ist.
3. Scheibe (1 ) nach Anspruch 2, wobei mindestens ein Verbindungsleiter (23, 23', 23", 23"') das Linienheizelements (15,15') mit mindestens einem der Anschlussmittel (10, 1 1 , 12, 13, 13') elektrisch leitend verbindet.
4. Scheibe (1 ) nach Anspruch 3, wobei die Verbindungsleiter (23, 23', 23", 23"') zumindest bereichsweise in einem heizschichtfreien Randstreifen (7) der Scheibe (1 ) und/oder zumindest bereichsweise in einem heizschichtfreien Trennbereich (19) zwischen dem Hauptheizbereich (9) und dem Zusatzheizbereich (14) angeordnet sind.
5. Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei zumindest ein Anschluss des Linienheizelements (15, 15') einen der Sammelleiter (10, 1 1 ) direkt elektrisch kontaktiert.
6. Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Anschlussmittel (10, 1 1 , 12, 13, 13') an die Sammelleiter (10, 1 1 ) angeschlossene Anschlussleiter (12, 13, 13') umfassen und mindestens ein Anschluss des Linienheizelement (15,15') zumindest einen der Anschlussleiter (12, 13, 13') direkt elektrisch kontaktiert.
7. Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Linienheizelement (15,15') und/oder der Verbindungsleiter (23,23', 23", 23"') als Heizdraht oder als Heizlinie aus einer aufgedruckten elektrisch leitfähigen Paste ausgebildet ist.
8. Scheibe (1 ) nach Anspruch 7, wobei die Heizlinie eine Dicke von 6 μηι bis 14 μηι, eine Breite b von 0,2 mm bis 8 mm , eine Länge L von 1000 mm bis 10000 mm und/oder einen spezifischen Widerstand von 0,5*10"8 Ohm*m bis 5*10"8 Ohm*m aufweist.
9. Scheibe (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Linienheizelement (15,15') so ausgebildet ist, dass bei einer Speisespannung im Bereich von 12 bis 48 Volt eine Ent- eisungsleistung im Bereich von 400 bis 1000 W/m2 Scheibenfläche zur Verfügung gestellt werden kann.
10. Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Linienheizelement (15,15') einen ohmschen Widerstand von 0,5 Ohm/m bis 4 Ohm/m aufweist.
1 1 . Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Linienheizelement (15,15') mäanderförmig und nicht rechteckförmig und bevorzugt sinusförmig oder drei- ecksförmig ausgebildet ist.
12. Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , wobei das Linienheizelement (15,15') trapezförmig ausgebildet ist und bevorzugt die Summe der Grundseiten kleiner oder gleich der Hälfte des Periodenabstands beträgt.
13. Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das Linienheizelement (15,15') einen periodischen Verlauf hat und innerhalb einer Periode Abschnitte (18a, 18b) des Linienheizelements (15,15') nicht parallel und nicht antiparallel zueinander angeordnet sind und bevorzugt innerhalb einer Periode Abschnitte (18a,18b), die nicht parallel zur Stromflussrichtung durch die Heizschicht 6 angeordnet sind, nicht parallel und nicht antiparallel zueinander angeordnet sind.
14. Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei das Linienheizelement (15,15') einen periodischen Verlauf hat und innerhalb einer Periode der Abstand zwischen dem Abschnitt (18a) des Linienheizelements (15,15') vor einem Umkehrpunkt (27) oder vor einem Umkehrbereich (29) und dem Abschnitt (18b) des Linienheizelements (15,15') nach dem Umkehrpunkt (27) oder nach einem Umkehrbereich (29) kontinuierlich abnimmt.
15. Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, welche als Verbundscheibe mit zwei durch eine thermoplastische Klebeschicht (4) miteinander verbundenen Einzel- Scheiben (2, 3) ausgeführt ist, wobei sich die Heizschicht (6) auf zumindest einer Oberfläche (11,111) der Einzelscheiben und/oder auf einer Oberfläche eines zwischen den Einzelscheiben angeordneten Trägers befindet.
16. Verfahren zur Herstellung einer transparenten Scheibe (1 ), wobei zumindest a) eine elektrische Heizschicht (6) auf zumindest einem Teil einer Scheibenfläche (III) abgeschieden wird,
b) die elektrische Heizschicht (6) in einen Hauptheizbereich (9) und einen davon elektrisch isolierten Zusatzheizbereich (14) unterteilt wird, bevorzugt durch Laserabtragung,
c) mindestens ein erster Sammelleiter (10) und ein zweiter Sammelleiter (1 1 ) auf die Heizschicht (6) im Hauptheizbereich (9) aufgebracht werden, wobei die Sammelleiter (10,1 1 ) in direktem Kontakt elektrisch leitend mit der Heizschicht (6) verbunden werden, so dass nach Anlegen einer Speisespannung aus einer Spannungsquelle (25) an mit den Sammelleiter (10,1 1 ) verbindbaren Anschlussmitteln (12,13,13') ein Heizstrom (16) über ein von der Heizschicht (6) gebildetes Heizfeld (17) fließen kann,
d) mindestens ein elektrisches Linienheizelement (15,15') zumindest abschnittsweise auf die Heizschicht (6) im Zusatzheizbereich (14) aufgebracht wird, wobei
- das Linienheizelement (15,15') in direktem Kontakt elektrisch leitend mit der Heizschicht (6) verbunden wird,
- das Linienheizelement (15,15') in elektrischer Parallelschaltung zum Heizfeld (17) mit den Anschlussleitern (12, 13, 13') elektrisch verbunden werden kann o- der mit Sammelleitern (10,1 1 ) der Heizschicht (6) im Hauptheizbereich (9) elektrisch verbunden wird,
- das Linienheizelement (15,15') einen solchen ohmschen Widerstand hat, dass nach Anlegen der Speisespannung der Zusatzheizbereich (14) beheizt werden kann und
- das Linienheizelement (15,15') derart ausgebildet ist, dass nach Anlegen der Speisespannung zwischen Abschnitten (18a,18b) des Linienheizelements (15,15') ein Heizstrom durch die Heizschicht (6) im Zusatzheizbereich (14) fließen kann und der Zusatzheizbereich (14) dadurch zusätzlich beheizt werden kann, e) mindestens ein Verbindungsleiter (23,23',23",23"') auf die Scheibenfläche (III) aufgebracht wird, durch den das Linienheizelement (15,15') mit den Sammelleitern (10,1 1 ) verbunden wird und/oder mit Anschlussleitern (12, 13, 13') verbunden werden kann,
f) Anschlussleiter (12, 13, 13') auf die Scheibenoberfläche (III) aufgebracht werden und mit den Sammelleitern (10,1 1 ), dem Linienheizelement (15,15') und/oder den Verbindungsleitern (23, 23', 23", 23"') in direktem Kontakt elektrisch verbunden werden.
17. Verfahren zur Herstellung einer transparenten Scheibe (1 ) nach Anspruch 16, wobei die Sammelleiter (10,1 1 ), das Linienheizelement (15,15') und die Verbindungsleiter (23, 23', 23", 23"') durch Siebdruck aus einer elektrisch leitfähigen Paste auf die Scheibenoberfläche (III) aufgebracht werden und bevorzugt die Verfahrensschritte c), d) und e) gleichzeitig durchgeführt werden.
18. Verwendung einer transparenten Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als funktionales und/oder dekoratives Einzelstück und als Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden, sowie in Fortbewegungsmitteln zur Fortbewegung auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Glasdach und bevorzugt als Windschutzscheibe oder Heckscheibe, wobei eine Ruhe- oder Parkstellungszone von zum Wischen der Scheibe (1 ) vorgesehenen Scheibenwischern im Zusatzheizbereich (14) der Scheibe (1 ) angeordnet ist.
PCT/EP2015/079223 2014-12-16 2015-12-10 Transparente scheibe mit elektrischer heizschicht, sowie herstellungsverfahren hierfür WO2016096593A1 (de)

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EA201791330A EA033852B1 (ru) 2014-12-16 2015-12-10 Прозрачное стекло с электронагревательным слоем и способ его получения
CA2969048A CA2969048C (en) 2014-12-16 2015-12-10 Transparent pane with an electrical heating layer and production method therefor
EP15807920.2A EP3243361B1 (de) 2014-12-16 2015-12-10 Transparente scheibe mit elektrischer heizschicht, sowie herstellungsverfahren hierfür
KR1020177019273A KR101999460B1 (ko) 2014-12-16 2015-12-10 전기 가열 층을 갖는 투명 판유리 및 그의 제조 방법
US15/531,729 US10645759B2 (en) 2014-12-16 2015-12-10 Transparent pane with an electrical heating layer and production method thereof
CN201580021005.5A CN106416426B (zh) 2014-12-16 2015-12-10 具有电加热层的透明玻璃板及其制造方法
JP2017532932A JP6463842B2 (ja) 2014-12-16 2015-12-10 電気的な加熱層を備えた透明なパネルならびにその製造方法
MX2017007936A MX366871B (es) 2014-12-16 2015-12-10 Cristal transparente con una capa de calentamiento eléctrico y método de producción del mismo.

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3436257A4 (de) 2016-03-30 2019-10-30 Pregis Innovative Packaging LLC Heisssiegelvorrichtung
JP6922210B2 (ja) * 2016-12-20 2021-08-18 Ａｇｃ株式会社 車両用窓ガラス
CN108389666A (zh) * 2018-05-08 2018-08-10 苏州天鸿电子有限公司 一种能够确保电阻均温的电阻件
CN109794679B (zh) * 2019-01-25 2020-11-13 泰州市威力液压机具制造有限公司 一种减缓焊液冷却速率的激光焊接设备
IT201900001745A1 (it) * 2019-02-06 2020-08-06 Eltek Spa Semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico, dispositivo riscaldatore elettrico, e metodi di realizzazione
CN110300468B (zh) * 2019-04-25 2020-06-09 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种汽车边窗镀膜加热玻璃
EP3817511B1 (de) * 2019-10-29 2024-03-20 ZKW Group GmbH Kraftfahrzeugkomponente
KR102511597B1 (ko) * 2020-09-07 2023-03-17 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007008833A1 (de) * 2007-02-23 2008-08-28 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparente Scheibe mit einer beheizbaren Beschichtung
WO2013050233A1 (fr) * 2011-10-06 2013-04-11 Agc Glass Europe Pare-brise chauffant
WO2014044410A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-27 Saint-Gobain Glass France Transparente scheibe mit elektrisch beheizbarer beschichtung und zusätzlichen heizdrähten

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2483494A (en) * 1943-05-12 1949-10-04 Standard Oil Dev Co Catalytic converter
US4322605A (en) * 1980-06-16 1982-03-30 Allied Automation, Inc. Heating device for skin packaging machine
JPH0348875Y2 (de) * 1984-11-20 1991-10-18
US5886321A (en) * 1996-12-19 1999-03-23 Ppg Industries, Inc. Arrangement for heating the wiper rest area of a vehicle windshield
DE10160806A1 (de) 2001-12-11 2003-06-26 Saint Gobain Sekurit D Gmbh Heizscheibe mit einer elektrisch leitenden Oberflächenbeschichtung
US8653419B2 (en) * 2004-05-17 2014-02-18 Exatec Llc Window defroster assembly having transparent conductive layer
WO2009116787A2 (ko) * 2008-03-17 2009-09-24 주식회사 엘지화학 발열체 및 이의 제조방법
DE202008017848U1 (de) 2008-04-10 2010-09-23 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparente Scheibe mit einer beheizbaren Beschichtung und niederohmigen leitenden Schichten
DE102008029986B4 (de) 2008-06-24 2017-03-23 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparente Scheibe mit einer beheizbaren Beschichtung
WO2011141487A1 (de) 2010-05-10 2011-11-17 Saint-Gobain Glass France Transparente scheibe mit heizbarer beschichtung, sowie herstellungsverfahren hierfür
CN102812777B (zh) 2011-02-16 2015-11-25 法国圣戈班玻璃厂 带有电加热层的透明板及其制造方法
RU2483494C2 (ru) * 2011-04-05 2013-05-27 Александр Николаевич Дубовой Электроконвектор и способ изготовления резистивного нагревательного элемента для него
CN203027514U (zh) 2012-08-08 2013-06-26 法国圣戈班玻璃厂 带有加热层的挡风窗板
CN103228069B (zh) 2013-04-18 2015-05-13 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种可加热的透明窗板
CN103533686B (zh) * 2013-10-29 2015-04-22 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种可加热的透明窗板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007008833A1 (de) * 2007-02-23 2008-08-28 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparente Scheibe mit einer beheizbaren Beschichtung
WO2013050233A1 (fr) * 2011-10-06 2013-04-11 Agc Glass Europe Pare-brise chauffant
WO2014044410A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-27 Saint-Gobain Glass France Transparente scheibe mit elektrisch beheizbarer beschichtung und zusätzlichen heizdrähten

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