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Title:
HEATABLE LAMINATED SIDE PANE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/000927
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a heatable laminated side pane for a vehicle side window which can be opened, comprising an upper edge (O), a lower edge (U), a front edge (V), and a rear edge (H), at least comprising an outer pane (1) and an inner pane (2) which are connected together via a thermoplastic intermediate layer (3), and comprising at least one heating wire (4) which is embedded in the intermediate layer (3), runs between a first busbar (5) and a second busbar (6), and is connected to the busbars (5, 6) in an electrically conductive manner. The first busbar (5) and the second busbar (6) are arranged along the front edge (V) or the rear edge (H).

Inventors:
KLEIN MARCEL (DE)
REUL BERNHARD (DE)
STELLING BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/063043
Publication Date:
January 07, 2016
Filing Date:
June 11, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SAINT GOBAIN (FR)
International Classes:
B32B17/10; B60J1/08; C03C27/12; H05B3/12; H05B3/26; H05B3/84; H05B3/86
Domestic Patent References:
WO2005055667A22005-06-16
Foreign References:
EP2584864A12013-04-24
DE69325837T22000-02-17
EP0099034A21984-01-25
EP1404153A12004-03-31
DE10126869A12002-12-19
Attorney, Agent or Firm:
LENDVAI, Tomas (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Beheizbare laminierte Seitenscheibe für ein offenbares Seitenfenster eines Fahrzeugs, mit einer Oberkante (O), einer Unterkante (U), einer Vorderkante (V) und einer Hinterkante (H), mindestens umfassend eine Außenscheibe (1 ) und eine Innenscheibe (2), welche über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, und mindestens einen in die Zwischenschicht (3) eingebetteten Heizdraht (4), welcher zwischen einer ersten Stromsammeischiene (5) und einer zweiten Stromsammeischiene (6) verläuft und mit den Stromsammeischienen (5, 6) elektrisch leitend verbunden ist, wobei

die erste Stromsammeischiene (5) und die zweite Stromsammeischiene (6) entlang der Vorderkante (V) oder der Hinterkante (H) angeordnet sind,

wobei der maximale Abstand der Stromsammeischienen (5, 6) von derjenigen Kante, entlang derer sie angeordnet sind, kleiner 3 cm beträgt und

wobei der minimale Abstand der Stromsammeischienen (5, 6) von derjenigen Kante, entlang derer sie angeordnet sind, größer 3 mm beträgt.

Seitenscheibe nach Anspruch 1 , wobei die erste Stromsammeischiene (5) entlang der Vorderkante (V) und die zweite Stromsammeischiene (6) entlang der Hinterkante (H) angeordnet ist.

Seitenscheibe nach Anspruch 1 , wobei die erste Stromsammeischiene (5) und die zweite Stromsammeischiene (6) entlang derselben Kante (V, H) angeordnet sind.

Seitenscheibe nach Anspruch 3, wobei die erste Stromsammeischiene (5) und die zweite Stromsammeischiene (6) überlappend auf den gegenüberliegenden Oberflächen der Zwischenschicht angeordnet sind.

Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abstand benachbarter Heizdrähte (4) oder Heizdrahtabschnitte von der Hinterkante (H) zur Vorderkante (V) zumindest abschnittsweise abnimmt.

6. Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der maximale Abstand der Stromsammeischienen (5, 6) von derjenigen Kante, entlang derer sie angeordnet sind, kleiner 2,5 cm, besonders bevorzugt kleiner 2 cm beträgt.

7. Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der minimale Abstand der Stromsammeischienen (5, 6) von derjenigen Kante, entlang derer sie angeordnet sind, größer 5 mm beträgt.

8. Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Stromsammeischienen (5, 6) als Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet sind, die bevorzugt Kupfer enthält.

9. Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Dicke der Stromsammeischienen (5, 6) von 10 μηη bis 500 μηη, bevorzugt von 30 μηη bis 200 μηη beträgt.

10. Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Breite der Stromsammeischienen (5, 6) von 2 mm bis 20 mm, bevorzugt von 5 mm bis 10 mm beträgt.

1 1 . Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche mindestens eine, mit einer Stromsammeischiene (5, 6) elektrisch verbundene Zuleitung (7) aufweist, welche zur Unterkante (U) verläuft.

12. Seitenscheibe nach Anspruch 1 1 , wobei beide Stromsammeischienen (5, 6) mit jeweils einer Zuleitung (7) versehen sind und wobei die den Stromsammeischienen (5, 6) entgegengesetzten Enden der Zuleitungen (7) einen Abstand voneinander von kleiner oder gleich 30 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 20 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 20 mm aufweisen.

13. Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei der Heizdraht (4) Kupfer und/oder Wolfram enthält und wobei die Dicke des Heizdrahts (4) von 10 μηη bis 200 μηη beträgt.

14. Verfahren zur Herstellung einer beheizbaren laminierten Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mindestens umfassend:

(a) Zurechtschneiden der thermoplastischen Zwischenschicht (3), (b) Aufbringen von zwei Stromsammeischienen (5, 6) auf die Oberfläche der Zwischenschicht (3) und Aufbringen des Heizdrahtes (4) auf die Oberfläche der thermoplastischen Zwischenschicht (3), wobei der Heizdraht (4) mit beiden Stromsammeischienen (5, 6) elektrisch leitend verbunden wird,

(c) Anordnen der Zwischenschicht (3) zwischen einer Außenscheibe (1 ) und einer

Innenscheibe (2),

(d) Verbinden der Außenscheibe (1 ) mit der Innenscheibe (2) über die Zwischenschicht (3) durch Lamination. 15. Verwendung einer Seitenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen.

Description:
Beheizbare laminierte Seitenscheibe

Die Erfindung betrifft eine beheizbare laminierte Seitenscheibe, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.

Kraftfahrzeuge verfügen typischerweise über offenbare Seitenfenster. Solche Seitenfenster sind mit einer Seitenscheibe versehen, welche sich durch im Wesentlichen vertikale Verschiebung bewegen lässt, wodurch das Seitenfenster geöffnet und geschlossen werden kann.

Seitenscheiben können als laminierte Verbundsicherheitsscheiben ausgestaltet sein, welche eine Außenscheibe und eine Innenscheibe umfassen, die über eine thermoplastische Zwischenschicht, typischerweise eine PVB-Folie, miteinander verbunden sind. Es sind auch beheizbare laminierte Seitenscheiben bekannt, welche mit Heizdrähten ausgestattet sind. Die Heizdrähte sind in die thermoplastische Zwischenschicht eingebettet. Zur elektrischen Kontaktierung der Heizdrähte sind typischerweise Stromsammeischienen vorgesehen. Geeignete Stromsammeischienen sind beispielsweise Streifen einer Kupferfolie, welche mit einer externen Spannungsquelle verbunden werden. Die Heizdrähte verlaufen zwischen den Stromsammeischienen, so dass ein Strom durch die Heizdrähte fließen kann, wodurch die Heizwirkung erreicht wird.

Es ist bislang üblich, die Stromsammeischienen einer beheizbaren, laminierten Seitenscheibe entlang der Unterkante der Seitenscheibe anzuordnen, welche stets von der Fahrzeugkarosserie verdeckt ist. So bleibt die elektrische Kontaktierung der beheizbaren Scheibe stets verborgen. Solche Seitenscheiben sind beispielsweise aus DE10126869A1 oder WO2005055667A2 bekannt. Offenbar herrscht die Auffassung vor, dass Stromsammeischienen entlang anderer Seitenkanten als der Unterkante im geöffneten Zustand des Seitenfensters für den Betrachter sichtbar sind, was aus ästhetischen Gründen nicht akzeptabel ist.

Die herkömmlichen beheizbaren Seitenscheiben mit den Stromsammeischienen entlang der Unterkannte weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Die räumliche Nähe der beiden entgegengesetzt gepolten Stromsammeischienen setzt aufwendige Isolierungsmaßnahmen voraus, um Kurzschlüsse dauerhaft zu vermeiden. Außerdem müssen die Heizdrähte ausgehend von der Unterkante mäanderartig über die Scheibe zurück zur Unterkante geführt werden, um die Scheibe auf ihrer gesamten Fläche zu beheizen. Ein solcher mäanderartige Verlauf kann aus ästhetischen Gründen unerwünscht sein. Außerdem können sich bei starken lokalen Krümmungen des Heizdrahtes Stellen mit lokaler Überhitzung ausbilden (sogenannte hotspots).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte beheizbare, laminierte Seitenscheibe bereitzustellen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine beheizbare laminierte Seitenscheibe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße beheizbare laminierte Seitenscheibe ist für ein offenbares Seitenfenster eines Fahrzeugs vorgesehen. Darunter wird ein Seitenfenster verstanden, welches sich durch im Wesentlichen vertikale Verschiebung der Seitenscheibe in die Karosserietür hinein öffnen und wieder schließen lässt.

Die beheizbare laminierte Seitenscheibe weist eine Oberkante, einer Unterkante, einer Vorderkante und einer Hinterkante auf. Mit Oberkante wird die Seitenkante der Seitenscheibe bezeichnet, welche in Einbaulage nach oben weist. Mit Unterkante wird die Seitenkante bezeichnet, welche in Einbaulage nach unten zum Erdboden weist. Mit Vorderkante wird die Seitenkante bezeichnet, welche in Fahrtrichtung nach vorne gerichtet ist. Mit Hinterkante wird die Seitenkante bezeichnet, welche in Fahrtrichtung nach hinten gerichtet ist.

Die beheizbare laminierte Seitenscheibe umfasst mindestens eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, welche über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Mit Innenscheibe wird dabei diejenige Scheibe bezeichnet, welche in Einbaulage dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt ist. Mit Außenscheibe wird diejenige Scheibe bezeichnet, welche in Einbaulage der äußeren Umgebung des Fahrzeugs zugewandt ist. Mindestens ein Heizdraht ist in die Zwischenschicht eingebettet. Der Heizdraht verläuft zwischen einer ersten Stromsammeischiene und einer zweiten Stromsammeischiene und ist mit den Stromsammeischienen elektrisch leitend verbunden. Die Stromsammeischienen sind dafür vorgesehen, mit einer externen Spannungsquelle verbunden zu werden, so dass ein Strom zwischen den Sammelschienen durch den Heizdraht fließt. Die Seitenscheibe kann so bequem enteist oder von Feuchtigkeitsbeschlag befreit werden.

Erfindungsgemäß sind die erste Stromsammeischiene und die zweite Stromsammeischiene entlang der Vorderkante oder der Hinterkante der Seitenscheibe angeordnet. Eine Stromsammeischiene ist im Sinne der Erfindung dann entlang einer Seitenkante angeordnet, wenn sie einen geringen Abstand von der Seitenkante aufweist (der mittlere Abstand zur besagten Seitenkante ist geringer als zu allen anderen Seitenkanten) und ihre Erstreckungsrichtung im Wesentlichen der Richtung der Seitenkante folgt.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass Stromsammeischienen auch entlang der Vorderkante und der Hinterkante einer Seitenscheibe angeordnet werden können, ohne im geöffneten Zustand der Scheibe für den Betrachter sichtbar zu sein. Solange der Abstand der Stromsammeischienen von der Kante nicht zu groß ist, werden die Stromsammeischienen vorteilhaft von Karosserieteilen der Fahrzeugtür sowie den üblicherweise bei Fahrzeugfenstern verwendeten Dichtlippen verdeckt. Die elektrische Kontaktierung ist somit in keinem Zustand der Scheibe sichtbar, wodurch die Seitenscheibe den ästhetischen Ansprüchen an Fahrzeugscheiben genügt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der maximale Abstand der Stromsammeischienen von derjenigen Seitenkante, entlang derer sie angeordnet sind, kleiner 3 cm, bevorzugt kleiner 2,5 cm, besonders bevorzugt kleiner 2 cm. Der maximale Abstand im Sinne der Erfindung wird zwischen der Seitenkante der Seitenscheibe und der von ihr abgewandten Kante der Stromsammeischiene gemessen. Dieser Abstand ist ausreichend gering, so dass die Stromsammeischienen mit der elektrischen Kontaktierung in einem Bereich angeordnet sind, der durch Karosserieteile und Dichtlippen typischer Kraftfahrzeug-Seitenfenster abgedeckt ist.

Die Stromsammeischienen dürfen aber auch nicht zu dicht an der Seitenkante positioniert sein, weil sonst die Verbindung der Scheiben gestört wird und Luft über die Seitenkante in den Verbund eindringen kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der minimale Abstand der Stromsammeischienen von derjenigen Seitenkante, entlang derer sie angeordnet sind, größer 3 mm, bevorzugt größer 5 mm. Damit werden gute Ergebnisse erzielt. Der minimale Abstand im Sinne der Erfindung wird zwischen der Seitenkante der Seitenscheibe und der ihr zugewandten Kante der Stromsammeischiene gemessen. Obwohl die Erfindung mit einem einzigen Heizdraht zu realisieren ist, weist die erfindungsgemäße Seitenscheibe typischerweise mehrere Heizdrähte auf, welche zwischen den Stromsammeischienen verlaufen. Durch die Stromsammeischienen werden sämtliche Heizdrähte mit Strom versorgt, wofür dann nur der Anschluss zweier Verbindungskabel zur externen Spannungsversorgung nötig ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Stromsammeischiene entlang der Vorderkante und die andere Stromsammeischiene entlang der Hinterkante der Seitenscheibe angeordnet. So werden die zur Verfügung stehenden, nicht sichtbaren Bereiche der Seitenscheibe optimal genutzt. Zudem können die Heizdrähte ohne starke Krümmungen und Schleifen von der Vorderkante zur Hinterkante geführt werden, was ästhetisch ansprechend ist, eine homogene Verteilung der Heizleistung erleichtert und die Gefahr von lokaler Überhitzung verringert.

Die Heizdrähte können in diesem Fall in einer bevorzugten Ausführung ohne starke Krümmungen von der ersten Stromsammeischiene zur zweiten Stromsammeischiene verlaufen. Aufgrund der komplexen Form von Seitenscheiben wird typischerweise zumindest ein Teil der Heizdrähte nicht vollkommen geradlinig zwischen den Stromsammeischienen verlaufen, um die Heizwirkung möglichst über die gesamte Scheibe zu verteilen. So werden beispielsweise die Heizdrähte nahe der typischerweise gekrümmten Oberkante eine leichte, an die Oberkante angepasste Krümmung aufweisen.

Alternativ können die Heizdrähte aber auch einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen. Dabei verläuft ein Heizdraht ausgehend von der ersten Stromsammeischiene in die Nähe der zweiten Stromsammeischiene. Dort verläuft der Heizdraht in der Art einer Kehrschleife („U-Turn") ohne die zweite Stromsammeischiene elektrisch zu kontaktieren und verläuft zurück in die Nähe der ersten Stromsammeischiene. Dort verläuft der Heizdraht abermals in der Art einer Kehrschleife ohne die erste Stromsammeischiene elektrisch zu kontaktieren und verläuft wieder zur zweiten Stromsammeischiene. Der Heizdraht kontaktiert entweder an dieser Stelle die zweite Stromsammeischiene oder verläuft ein weiteres Mal oder mehrere weitere Male mäanderartig zwischen den Stromsammeischienen hin und her, bevor er die zweite Stromsammeischiene kontaktiert. Der Vorteil einer solchen mäanderartigen Führung der Heizdrähte liegt in der Verlängerung des Heizdrahtes im Vergleich mit einer direkten Verbindung der Stromsammeischienen. Durch diese Verlängerung kann die Heizleistung reduziert werden, wenn sie bei einer gegebenen angelegten elektrischen Spannung und gegebener Dicke und Material der Heizdrähte bei direkter Verbindung der Stromsammeischienen höher als gewünscht wäre. In einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung sind beide Stromsammeischienen entlang derselben Seitenkante der Seitenscheibe angeordnet, also entweder entlang der Vorderkante oder entlang der Hinterkante. Die Heizdrähte verlaufen dann schleifenartig oder mäanderförmig ausgehend von der ersten Stromsammeischiene über die Scheibe zur zweiten Stromsammeischiene. In einer besonders bevorzugten Ausführung sind die beiden Stromsammeischienen in Durchsicht durch die Scheibe überlappend, insbesondere kongruent angeordnet. Um einen Kurzschluss zu vermeiden, sind die beiden Stromsammeischienen dabei bevorzugt auf unterschiedlichen Seiten der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet. Der Heizdraht muss dann einmal durch die thermoplastische Zwischenschicht hindurch geführt werden.

Alternativ können die beiden Stromsammeischienen auch entlang derselben Seitenkante angeordnet sein und dennoch auf derselben Seite der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet sein. Die Stromsammeischienen können dabei überlappend, kongruent oder auch nebeneinander angeordnet sein. Ein Kurzschluss zwischen überlappenden Stromsammeischienen oder ein unerwünschter Kontakt eines Heizdrahts zu einer Stromsammeischiene kann durch geeignete Isolierungsmaßnahmen verhindert werden. Eine solche Isolierungsmaßnahme ist beispielsweise das Anbringen einer elektrisch isolierenden Folie, die bevorzugt Polyimid (PI) und/oder Polyisobutylen (PIB) enthält und eine Dicke von 10 μηη bis 200 μηη aufweist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Stromsammeischienen als Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet. Die leitfähige Folie enthält bevorzugt Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/oder Zinn oder Legierungen davon, besonders bevorzugt Kupfer.

Die Dicke der Stromsammeischienen beträgt bevorzugt von 10 μηη bis 500 μηη, besonders bevorzugt von 30 μηη bis 200 μηι, beispielsweise 50 μηη oder 100 μηι. Stromsammeischienen aus elektrisch leitfähigen Folien mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Die Länge der Stromsammeischienen hängt von der Gestaltung der Seitenscheibe ab, insbesondere von der Länge der Kante, entlang derer die Stromsammeischiene angeordnet ist, und die Anzahl der zu kontaktierenden Heizdrähte, und kann vom Fachmann im Einzelfall geeignet gewählt werden. Unter der Länge der typischerweise streifenartigen Stromsammeischienen wird ihre längere Dimension verstanden, entlang derer sie üblicherweise mit den verschiedenen Heizdrähten oder Heizdrahtabschnitten kontaktiert sind.

Die Breite der Stromsammeischienen beträgt bevorzugt von 2 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt von 5 mm bis 10 mm. Damit werden gute Ergebnisse erzielt hinsichtlich der Heizleistung, aber auch der optischen Unauffälligkeit.

Die Stromsammeischienen können direkt oder beispielsweise über eine Lotmasse oder einen elektrisch leitfähigen Kleber mit den Heizdrähten elektrisch leitend verbunden sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt der Abstand benachbarter Heizdrähte oder benachbarter, im Wesentlichen parallel zueinander verlaufender Heizdrahtabschnitte von der Hinterkante in Richtung zur Vorderkante zumindest abschnittsweise ab. Benachbarte Heizdrähte oder Heizdrahtabschnitte weisen also im Bereich der Vorderkante einen geringen Abstand zueinander auf als im Bereich der Hinterkante, was zu einer höheren Heizleistung infolge der hohen Heizdrahtdichte im Bereich der Vorderkante führt. Durch diese leicht zu realisierende Maßnahme kann die Heizleistung gleichsam im Bereich der Vorderkante konzentriert werden. Insbesondere für vordere Seitenscheiben, also Seitenscheiben des Fahrer- und Beifahrerplatzes, ist diese Ausgestaltung vorteilhaft, weil so im Bereich der Vorderkante eine schnellere Enteisung oder Befreiung von Beschlag erreicht wird und der Blick auf die Seitenspiegel des Fahrzeugs schneller freigegeben wird.

Bevorzugt nimmt der Abstand benachbarter Heizdrähte oder benachbarter Heizdrahtabschnitte im Verlauf von der Hinterkante zur Vorderkante monoton ab. Die Abnahme kann streng monoton sein, aber auch Abschnitte mit konstantem Abstand aufweisen, insbesondere im hinteren Bereich der Scheibe. Grundsätzlich kann die Scheibe auch Bereiche aufweisen, in denen der Abstand benachbarter Heizdrähte oder benachbarter Heizdrahtabschnitte zunimmt. Durch die Gestaltung der Abstände kann die Scheibe mit einem Heizleistungsprofil versehen werden, was an die Erfordernisse des Einzelfalls angepasst ist. Die bevorzugte Abnahme der Abstände tritt zumindest im vorderen Bereich der Scheibe auf, um eine schnelle Enteisung dieses vorderen Bereichs und einen freien Blick auf die Seitenspiegel sicherzustellen.

Der Abstand benachbarter Heizdrähte oder Heizdrahtabschnitte beträgt im Bereich der Hinterkante bevorzugt von 20 mm bis 42 mm, im Bereich der Vorderkante von 8 mm bis 18 mm. Dadurch wird eine vorteilhafte Verteilung der Heizleistung erreicht, die zu einer schnellen Enteisung des Vorderbereichs führt und die Anforderungen der Fahrzeugindustrie erfüllt. Ist jeweils eine Sammelschiene entlang der Vorderkante und der Hinterkante ausgerichtet, so können die Abstände direkt an die jeweilige Sammelschiene angrenzend gemessen werden. Sind beide Sammelschienen entlang derselben Kante angeordnet, so kann der Abstand im Bereich dieser Kante direkt angrenzend an diejenige Sammelschiene mit dem größeren Abstand zur Kante gemessen werden. Der Abstand im Bereich der anderen Kante wird an der der Kante am nächsten liegenden Stelle gemessen, wobei etwaige Kehrschleifen des Heizdrahtes natürlich nicht zu berücksichtigen sind. Die vorstehenden Begriffe der Abstände im Bereich eine Kante sind vom Fachmann entsprechend auszulegen.

Der Abstand benachbarter Heizdrähte oder Heizdrahtabschnitte beträgt bevorzugt im Bereich der Vorderkante von 25% bis 90% des Abstands im Bereich der Hinterkante, besonders bevorzugt von 30% bis 50%.

Die Heizleistung im Bereich der Vorderkante beträgt bevorzugt von 450 W/m 2 bis 1 100 W/m 2 , im Bereich der Hinterkante von 50 W/m 2 bis 450 W/m 2 . Damit wird eine vorteilhafte Verteilung der Heizleistung erreicht.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Anschluss der Verbindungskabel zur externen Spannungsversorgung im Bereich der Unterkante. Dadurch können die Verbindungskabel in der Fahrzeugkarosserie verborgen werden. Die Seitenscheibe weist dazu bevorzugt zumindest eine Zuleitung auf, welche mit einer Stromsammeischiene elektrisch kontaktiert ist und ausgehend von den Stromsammeischienen zur Unterkante verläuft. Bevorzugt ist jede Stromsammeischiene mit solch einer Zuleitung versehen. Die Zuleitungen können beispielsweise in Form einer geraden Strecke zur Unterkante verlaufen, um dort (beispielsweise im Bereich der Projektion der Stromsammeischiene auf die Unterkante) kontaktiert zu werden. Die Zuleitungen können bereits innerhalb des Laminats, also vor Erreichen der Unterkante enden und mit einem Flachleiter kontaktiert sein. Alternativ können sich die Zuleitungen über die Unterkante hinaus erstrecken zur Kontaktierung mit den externen Verbindungskabeln außerhalb des Laminats. Die den Stromsammeischienen entgegengesetzten Enden der Zuleitungen weisen in einer bevorzugten Ausgestaltung einen Abstand voneinander von kleiner oder gleich 30 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 20 mm auf, ganz besonders bevorzugt kleiner oder gleich 12 mm auf. Die Zuleitungen können dazu, wenn die Stromsammeischienen an verschiedenen Kanten der Seitenscheibe angeordnet sind, einen Abschnitt aufweisen, der entlang der Unterkante angeordnet ist. So können die Anschlussstellen der externen Verbindungskabel für beide Stromsammeischienen in räumliche Nähe zueinander geführt werden, was für den elektrischen Anschluss vorteilhaft sein kann.

Die Zuleitung ist bevorzugt als Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet. Die leitfähige Folie enthält bevorzugt Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/oder Zinn oder Legierungen davon, besonders bevorzugt Kupfer. Die Dicke der Folie beträgt bevorzugt von 10 μηη bis 500 μηη, besonders bevorzugt von 30 μηη bis 200 μηη, beispielsweise 50 μηη oder 100 μηη. Die Breite der Zuleitungen beträgt bevorzugt von 2 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt von 5 mm bis 10 mm. Vorteilhafterweise bestehen die Zuleitungen aus der gleichen Folie wie die Stromsammeischienen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält der Heizdraht Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/oder Zinn oder Legierungen davon, besonders bevorzugt Kupfer und/oder Wolfram. Das ist für die Heizleistung vorteilhaft.

Die Dicke des Heizdrahts beträgt bevorzugt von 10 μηη bis 200 μηη, besonders bevorzugt von 20 μηη bis 100 μηη, beispielsweise 30 μηη oder 70 μηη. Damit werden gute Heizwirkungen erreicht. Zudem sind solche Drähte hinreichend dünn, um optisch unauffällig zu sein.

Die Stromsammeischienen können zwischen dem kontaktierten Bereich des Heizdrahts und der die Zwischenschicht ausbildenden thermoplastischen Folie angeordnet sein. Alternativ kann der kontaktierte Bereich des Heizdrahts zwischen der Stromsammeischiene und der die Zwischenschicht ausbildenden thermoplastischen Folie angeordnet sein. Anstelle einer einzelnen Stromsammeischiene können auch zwei Stromsammeischienen verwendet werden, zwischen denen der kontaktierte Bereich des Heizdrahts sandwichartig angeordnet ist. In diesem Fall können die einzelnen Stromsammeischienen eine geringere Dicke aufweisen als bei Verwendung jeweils einer einzigen Stromsammeischiene. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Heizleistung der Scheibe mindestens 250 W/m 2 . Damit wird eine vorteilhafte Heizwirkung erzielt.

Die Außenscheibe und / oder die Innenscheibe enthält bevorzugt Glas, insbesondere Kalk- Natron-Glas, oder Kunststoffe, vorzugsweise starre Kunststoffe, insbesondere Polycarbonat, oder Polymethylmethacrylat.

Die Dicke der Scheiben kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen im Einzelfall angepasst werden. Vorzugsweise betragen die Dicken der Außenscheibe und der Innenscheibe von 0,5 mm bis 10 mm und bevorzugt von 1 mm bis 5 mm, ganz besonders bevorzugt von 1 ,4 mm bis 3 mm.

Die Außenscheibe, die Innenscheibe oder die Zwischenschicht können klar und farblos, aber auch getönt, getrübt oder gefärbt sein. Die Außenscheibe und die Innenscheibe können aus nicht vorgespanntem, teilvorgespanntem oder vorgespanntem Glas bestehen.

Die Zwischenschicht wird durch mindestens eine thermoplastische Verbindungsfolie gebildet. Die thermoplastische Verbindungsfolie enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Dicke der thermoplastischen Verbindungsfolie beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm, beispielsweise 0,38 mm oder 0,76 mm.

Die erfindungsgemäße Seitenscheibe kann neben der durch die Heizdrähte bewirkten Heizfunktion weitere Funktionalitäten aufweisen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Seitenscheibe eine reflektierende Beschichtung für den Infrarotbereich auf. Eine solche Beschichtung kann auf eine Oberfläche der Außenscheibe oder Innenscheibe aufgebracht sein, bevorzugt auf einer zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche, um die Beschichtung vor Korrosion und mechanischer Einwirkung zu schützen. Alternativ kann die Beschichtung in Form einer beschichteten thermoplastischen Folie, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET), in den Verbund eingebracht sein. In diesem Fall ist die beschichtete Folie bevorzugt zwischen einer ersten und einer zweiten thermoplastischen Verbindungsfolie angeordnet. IR-reflektierende Beschichtungen weisen typischerweise zumindest eine elektrisch leitfähige Schicht auf. Die Beschichtung kann zusätzlich dielektrische Schichten aufweisen, die beispielsweise zur Regulierung des Schichtwiderstands, zum Korrosionsschutz oder zur Verminderung der Reflexion dienen. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt Silber oder ein elektrisch leitfähiges Oxid (transparent conductive oxide, TCO) wie Indium-Zinn-Oxid (indium tin oxide, ITO). Die leitfähige Schicht weist bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 200 nm auf. Zur Verbesserung der Leitfähigkeit bei gleichzeitig hoher Transparenz kann die Beschichtung mehrere elektrisch leitfähige Schichten aufweisen, welche durch zumindest eine dielektrische Schicht voneinander getrennt sind. Die leitfähige Beschichtung kann beispielsweise zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige Schichten enthalten. Typische dielektrische Schichten enthalten Oxide oder Nitride, beispielsweise Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Titanoxid. Die Beschichtung weist bevorzugt eine kleinere Fläche als die Seitenscheibe auf, so dass ein umlaufender Randbereich mit einer Breite von bevorzugt 0,5 mm bis 10 mm nicht mit der Beschichtung versehen ist. Die leitfähige Beschichtung ist dadurch innerhalb der Zwischenschicht vor Kontakt mit der umgebenden Atmosphäre geschützt, was im Hinblick auf die Vermeidung von Korrosion vorteilhaft ist. Die Scheibe kann auch weitere unbeschichtete Bereiche enthalten, beispielsweise Datentransmissionsfenster oder Kommunikationsfenster.

Die Erfindung umfasst weiter ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen beheizbaren laminierten Seitenscheibe, mindestens umfassend

(a) Zurechtschneiden der thermoplastischen Zwischenschicht,

(b) Aufbringen von zwei Stromsammeischienen auf die Oberfläche der Zwischenschicht und Aufbringen und des Heizdrahtes auf die Oberfläche der thermoplastischen Zwischenschicht, wobei der Heizdraht mit beiden Stromsammeischienen elektrisch leitend verbunden wird,

(c) Anordnen der Zwischenschicht zwischen einer Außenscheibe und einer Innenscheibe,

(d) Verbinden der Außenscheibe mit der Innenscheibe über die Zwischenschicht durch Lamination.

Die Zwischenschicht wird in Form zumindest einer Folie bereitgestellt.

Die Stromsammeischienen und die Heizdrähte werden bevorzugt beim oder vor dem Aufbringen auf die Zwischenschicht zumindest bereichsweise erwärmt. Das Anbringen der Stromsammeischienen kann insbesondere durch Auflegen erfolgen, aber auch durch Aufkleben. Das Erwärmen der Stromsammeischienen erfolgt beispielsweise mit einem Lötkolben. Durch das Erwärmen soll die thermoplastische Zwischenschicht leicht angeschmolzen und so mit der Stromschiene verbunden werden. Die Temperatur beträgt bevorzugt von 150 °C bis 240 °C.

Statt der Verwendung eines Lötkolbens ist es auch möglich, die Stromsammeischiene mit einem Plotter und einem beheizbaren Rad auf die Zwischenschicht aufzubringen.

Soll der Heizdraht zwischen zwei Stromsammeischienen sandwichartig angeordnet werden, so wird die obere Stromsammeischiene (also diejenige, die beim Auflegen auf die Zwischenschicht einen größeren Abstand zur Zwischenschicht aufweist) bevorzugt mit einer höheren Temperatur fixiert, beispielsweise von 300 °C bis 360 °C).

Das Aufbringen des Heizdrahtes erfolgt bevorzugt mit einem sogenannten Plotter. Dabei wird der Heizdraht mit einem Roboterarm bewegt und von einer Spule abgewickelt. Der Heizdraht wird bevorzugt erhitzt beim Aufbringen, so dass die thermoplastische Zwischenschicht anschmilzt und sich mit dem Heizdraht verbindet. Insbesondere soll der Heizdraht vollständig oder teilweise in die Oberfläche der Zwischenschicht eindringen, so dass er in der Zwischenschicht eingebettet ist.

Die Herstellung des Verbundglases durch Lamination erfolgt mit üblichen, dem Fachmann an sich bekannten Methoden, beispielsweise Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung von Außenscheibe und Innenscheibe dabei erfolgt üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und / oder Druck.

Die erfindungsgemäße Seitenscheibe wird bevorzugt in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser verwendet, insbesondere in Kraftfahrzeugen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Seitenscheibe, Fig. 2 einen Schnitt entlang A-A' durch die Seitenscheibe aus Figur 1 ,

Fig. 3 einen Schnitt entlang B-B' durch die Seitenscheibe aus Figur 1 ,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der Seitenscheibe,

Fig. 5 einen Schnitt entlang B-B' durch die weitere Ausgestaltung der Seitenscheibe, Fig. 6 einen Schnitt entlang B-B' durch die weitere Ausgestaltung der Seitenscheibe, Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der Seitenscheibe,

Fig. 8 einen Schnitt entlang C-C durch die Seitenscheibe aus Figur 7 und

Fig. 9 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3 zeigen je ein Detail einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen beheizbaren laminierten Seitenscheibe. Die Seitenscheibe für das Seitenfenster eines Personenkraftwagens vorgesehen, welches sich durch Herunterfahren der Seitenscheibe öffnen lässt. Die Seitenscheibe weist eine Vorderkante V, eine Hinterkante H, eine Oberkante O und eine Unterkante U auf. Die Kanten sind entsprechend der Einbaulage in Fahrtrichtung bezeichnet.

Die Seitenscheibe ist ein Verbundglas aus einer Außenscheibe 1 , einer Innenscheibe 2 und einer Zwischenschicht 3, welche die beiden Scheiben miteinander verbindet. Die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 bestehen aus Kalk-Natron-Glas und weisen beispielsweise eine Dicke von jeweils 2,1 mm auf. Die Zwischenschicht 3 ist durch eine Folie aus PVB gebildet mit einer Dicke von 0,76 mm.

In die Zwischenschicht 3 eingebettet sind 18 Heizdrähte 4. Die Heizdrähte bestehen beispielsweise aus Kupfer oder Wolfram und weisen eine Dicke von 30 μηη auf. Jeder Heizdraht 4 ist mit einer ersten Stromsammeischiene 5 und einer zweiten Stromsammeischiene 6 elektrisch kontaktiert. Die Stromsammeischienen 5, 6 sind als Streifen einer Kupferfolie ausgebildet mit einer Dicke von beispielsweise 100 μηη und einer Breite von beispielsweise 7 mm. Wird an die Stromsammeischienen 5, 6 eine Spannung angelegt, so fließt ein Strom durch die Heizdrähte 4, wodurch die Heizwirkung entsteht. Die Spannung kann die übliche KFZ-Bordspannung von 14 V sein, oder auch eine Spannung von beispielsweise 42 V oder 48 V.

Die erste Stromsammeischiene 5 verläuft entlang der Vorderkante V der Seitenscheibe, die zweite Stromsammeischiene 6 verläuft entlang der Hinterkante H. Der maximale Abstand der Stromsammeischienen zu der Kante, entlang derer sie verlaufen, beträgt beispielsweise 2 cm. Entgegen der bislang vorherrschenden Auffassung zum Design gattungsgemäßer Seitenscheiben sind die Stromsammeischienen 5, 6 auch im geöffneten Zustand des Seitenfensters für einen Betrachter nicht sichtbar. Stattdessen sind die Stromsammeischienen 5, 6 von Karosserieteilen und Dichtlippen typischer Seitenfenster abgedeckt. Der minimale Abstand beträgt beispielsweise 6 mm. Dieser Abstand ist ausreichend, um eine Störung der Stabilität des Laminats und ein Eindringen von Luft zu verhindern. Die Heizdrähte 4 verlaufen ohne starke Krümmungen von der ersten Stromsammeischiene 5 zur zweiten Stromsammeischiene 6. Dadurch können lokale Überhitzungen vermieden werden. Zudem ist die Gestaltung optisch ansprechend. Die Heizdrähte 4 weisen lediglich eine geringe, mit kleiner werdendem Abstand zur Oberkante O zunehmende Krümmung auf. Dadurch wird trotz der komplexen Scheibenform mit der gekrümmten Oberkante O eine gleichmäßige Verteilung der Heizleistung erreicht.

Der Abstand benachbarter Heizdrähte 4 nimmt von der Hinterkante H zur Vorderkante V ab. Dadurch wird im vorderen Bereich der Scheibe eine höhere Heizleistung erreicht. Die Scheibe wird dort also schneller enteist oder von Beschlag befreit, wodurch der Blick auf die Seitenspiegel vorteilhafterweise schneller freigegeben wird.

Die Seitenscheibe verfügt weiter über zwei Zuleitungen 7. Jede Zuleitung 7 ist mit einer Stromsammeischiene 5, 6 elektrisch kontaktiert und verläuft gerade zur Unterkante U, wo sie mit einem Verbindungskabel zur externen Spannungsversorgung kontaktiert werden können.

Die kontaktierten Bereiche der Heizleiter 4 sind zwischen den Stromsammeischienen 5, 6 und der thermoplastischen Folie angeordnet, welche die Zwischenschicht 3 ausbildet, wie im Querschnitt zu erkennen ist. Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen laminierten Seitenscheibe. Die Scheibe ist ähnliche der vorstehenden Ausgestaltung ausgebildet. Die einzigen Unterschiede bestehen im Verlauf der Heizdrähte 4 und der Zuleitungen 7. Die Seitenscheibe weist nur sechs Heizdrähte 4 mit einer Dicke von beispielsweise 70 μηη auf. Jeder Heizdraht 4 hat einen mäanderförmigen Verlauf. Jeder Heizdraht 4 erstreckt sich ausgehend von der ersten Stromsammeischiene 5 gerade in Richtung der zweiten Stromsammeischiene 6. Kurz vor Erreichen der zweiten Stromsammeischiene 6 nimmt der Heizdraht 4 einen Verlauf nach Art einer Kehrschleife und erstreckt sich gerade zurück in Richtung der ersten Stromsammeischiene 5. Nach einer weiteren Kehrschleife verläuft der Heizdraht 4 zurück zur zweiten Stromsammeischiene 6, an der er elektrisch angeschlossen ist.

Durch die Gestaltung der Heizdrähte 4 ergeben sich gleichsam 18 Heizleiter zwischen den Stromsammeischienen 5, 6 ähnlich der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung. Allerdings sind jeweils drei dieser Heizleiter durch einen einzigen, mäanderförmig verlaufenden Heizdraht 4 ausgebildet. Die einzelnen Heizdrähte 4 sind daher deutlich länger. Dadurch wird die Heizleistung verringert. Eine zu hohe Heizleistung, wie sie sich aufgrund der dickeren Heizdrähte 4 ergeben würde, kann so vermieden werden.

Die Zuleitungen 7 sind weisen jeweils einen Abschnitt auf, der entlang der Unterkante U verläuft. Die Enden der Zuleitungen 7, die mit den externen Verbindungskabeln zur Spannungsversorgung vorgesehen sind, sind so zueinander geführt und weisen einen Abstand von beispielsweise 12 mm auf. Ihr geringer gegenseitiger Abstand kann anschlusstechnische Vorteile aufweisen.

Fig. 5 zeigt eine alternative relative Anordnung von Heizdrähten 4, Stromsammeischiene 5 und Zwischenschicht 3. Die Stromsammeischiene 5 ist zwischen den kontaktierten Bereichen der Heizleiter 4 und der thermoplastischen Folie angeordnet, welche die Zwischenschicht 3 ausbildet. In der Figur ist die Scheibe nur der Einfachheit halber mit Leerräumen in den Bereichen zwischen den Heizdrähten 4 dargestellt. In der Realität werden sich die Stromsammeischiene 5 und die Zwischenschicht 3 unter Druckeinwirkung so um die Heizdrähte 4 anordnen, dass keine größeren Leerräume entstehen. Fig. 6 zeigt eine weitere alternative relative Anordnung von Heizdrähten 4, Stromsammeischiene 5 und Zwischenschicht 3. Die elektrische Kontaktierung erfolgt hier mittels zweier Stromsammeischienen 5 gleicher elektrischer Polarität, zwischen denen die Heizdrähte 4 sandwichartig angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung können dünnere Folien als Stromsammeischienen 5 verwendet werden als in den vorstehend gezeigten, beispielsweise mit einer Dicke von 50 μηη.

Fig. 7 und Fig. 8 zeigen je ein Detail einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen beheizbaren laminierten Seitenscheibe. Die beiden Stromsammeischienen 5, 6 sind entlang derselben Kante, nämlich der Hinterkante H angeordnet. Die Seitenscheibe weist sechs Heizdrähte 4 auf. Jeder Heizdraht 4 verläuft ausgehend von der ersten Stromsammeischiene 5 etwa horizontal in die Nähe der Vorderkante V, nimmt dort einen Verlauf nach Art einer Kehrschleife und verläuft etwa horizontal zurück zur zweiten Stromsammeischiene 6. Die Stromsammeischienen 5, 6 sind in Deckung zueinander angeordnet. Um die Stromsammeischienen 5, 6 elektrisch voneinander zu isolieren, sind sie auf unterschiedlichen Seiten der thermoplastischen Folie angeordnet, welche die Zwischenschicht 3 ausbildet. Jeder Heizdraht 4 verläuft einmal durch die Zwischenschicht 3 hindurch. Jeder Heizdraht 4 besteht also aus zwei Bereichen, wobei der eine Bereich in die eine Oberfläche der Zwischenschicht 3 eingelagert ist und der andere Bereich in die entgegengesetzte Oberfläche der Zwischenschicht 3 eingelagert ist. Der Heizdraht 4 kann dazu durch ein in die thermoplastische Folie eingebrachtes Loch hindurchgesteckt werden.

Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen laminierten beheizbaren Seitenscheibe.

In einer alternativen Ausführung können die Stromsammeischienen 5, 6 auf den entgegengesetzten Oberflächen der Zwischenschicht 3 angeordnet werden, insbesondere wenn sie in Deckung zueinander angeordnet werden sollen. In diesem Fall wird das Verlegen der Heizdrähte 4 einmal unterbrochen, die Heizdrähte durch die Zwischenschicht hindurch geführt und das Verlegen anschließend auf der entgegengesetzten Oberfläche fortgesetzt. Bezugszeichenliste:

Außenscheibe

Innenscheibe

thermoplastische Zwischenschicht Heizdraht

erste Stromsammeischiene zweite Stromsammeischiene Zuleitung

Hinterkante der Seitenscheibe Oberkante der Seitenscheibe Vorderkante der Seitenscheibe Unterkante der Seitenscheibe

A-A' Schnittlinie

B-B' Schnittlinie

C-C Schnittlinie




 
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