DE3024470A1

DE3024470A1 - Vorrichtung zum verhindern des beschlagens oder der vereisung transparenter koerper

Info

Publication number: DE3024470A1
Application number: DE19803024470
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. Dr. 6148 Heppenheim Schmitt
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1982-01-28
Also published as: SE8101407L; FR2485614A1; DE3024470C2; JPS5715042A; SE448485B; US4399347A

Description

Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, Weinheim

Vorrichtung zum Verhindern des Beschlagens oder der Vereisung

transparenter Körper

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des Beschlagens oder der Vereisung transparenter Körper, beispielsweise der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem Flächengebilde und aus Haltern zur Befestigung in einer im wesentlichen sich parallel zu der Oberfläche des Körpers erstreckenden, parallelen Lage.

Eine übliche Methode zur Verhinderung der Vereisung der Windschutzscheibe eines abgestellten Kraftfahrzeuges besteht darin, auf die Außenseite eine wärmedämmende Schutzfolie oder einen Karton aufzulegen und mit Hilfe der hochgestellten Scheibenwischer zu ver-

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klammern. Dabei ist eine Verschmutzung der Schutzfolie durch den der Windschutzscheibe anhaftenden Staub und Nässe nicht zu vermeiden, und es ist deshalb innerhalb kurzer Zeitabstände eine Erneuerung des Materials notwendig. Die Schutzfolie kann bei schwankenden Temperaturen anfrieren, und es kommt in jedem Falle zu einer erheblichen Ausklihlung der Windschutzscheibe. Hieraus resultiert bei einer anschließenden Erwärmung des Innenraumes eine Kondenswasserbildung auf der Innenseite, wodurch die Sicht auf die Fahrbahn und damit die Verkehrssicherheit erheblich beeinträchtigt werden kann. Die mehr oder weniger verschmutzte Folie muß außerdem nach der Benutzung im Kraftfahrzeug untergebracht werden, was vielfach störend oder schwierig ist.

Eine andere Methode besteht darin, die Windschutzscheibe durch eine elektrische Widerstandsleitung direkt oder indirekt zu beheizen. Dazu wird aber ein großer Aufwand an elektrischer Energie benötigt, was u.a. übergroße Batterien erfordert und die Beeinträchtigung des Sichtfeldes durch die fest verankerten Wtderstandsdrähte wird in den meisten Fällen als außerordentlich störend empfunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu entwickeln, die bei Vermeidung def vorgenannten Na.chtei.le einfach und sauber gehandhabt werden kann und die sich ohne oder mit unbedeutendem Verbrauch an elektrischer Energie durch eine gute Wirksamkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Flächengebilde Halter aufweist, die eine Anbringung in einem Abstand von 5 bis 15 mm von der Innenseite des Körpers ermöglichen sowie eine dem Körper zugewandte Reflektionsschicht für auftreffende, den Körper durchdringende Wärmestrahlen.

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Die gute Wirksamkeit der vorgeschlagenen Vorrichtung beruht zu einem Teil darauf, daß die den transparenten Körper von außen durchdringende Wärmestrahlung von der Reflektionsschicht gegen die Innenseite des Körpers reflektiert wird, wodurch sich eine geringfügige Erwärmung des Körpers und der in dem Zwischenraum enthaltenen Luft ergibt. Durch die gegenseitige überlagerung beider Erwärmungen ergibt sich in den meisten Fällen bereits eine Wirkung, die zur Erzielung des gewünschten Erfolges ausreicht. Konvektionelle Vorgänge dürften eine entscheidende Rolle spielen. Sie sind dann von wesentlicher Bedeutung, wenn der zwischen dem transparenten Körper und der Folie gebildete Spalt zumindest oben und unten offen ist, so daß Luft aus der Umgebung angesogen werden und den Spalt durchströmen kann. Durch eine entsprechende Anordnung werden in kurzer Zeit Feuchtigkeitsreste von der Windschutzscheibe entfernt, wodurch die beschriebene Wirkungsweise offenbar deutlich verbessert wird. Der Effekt läßt sich durch einen Versuch mit Rauch überzeugend belegen. Es wurde gefunden, daß beispielsweise das auf eine Temperatur, von 25° C erwärmte Luftvolumen in einem abgestellten PKW bei Verwendung der vorgeschlagenen Vorrichtung ausreichend ist, die Vereisung der Windschutzscheibe bei Außentemperaturen von -5 C und ruf
sicherzustellen.

von -5 C und ruhender Luft über einen Zeitraum von fünf Stunden

Das Flächengebilde soll so an der Innenseite des Körpers angebracht werden, daß die Reflektionsschicht von diesem einen Abstand von 5 bis 15 mm aufweist. Ist der Abstand kleiner, dann ergibt sich dadurch eine Beeinträchtigung der erwünschten Konvektionsvorgänge, ist der Abstand größer, dann ergibt sich unter den mitteleuropäischen Klimabedingungen eine häufig nicht ganz ausreichende Erwärmung der eingeschlossenen Luft und der Windschutzscheibe in Hinblick auf die Erzielung des gewünschten Effektes. Als Halter kommen bevorzugt Saugnäpfe, Klebenoppen, Druckknopfverbinder und/oder Klette oder Klebebänder zur Anwendung.

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In Abhängigkeit von der Flexibilität der Vorrichtung kann eine unterschiedliche Anzahl von Haltern zur Einhaltung des gewünschten Abstandes erforderlich sein. Die geringstmögliche Anzahl ist dann erforderlich, wenn das Flächengebilde in sich kartonähnlich steif ausgebildet ist. Ein entsprechendes Flächengebilde ermöglicht in allen Bereichen eine optimale Einhaltung des gewünschten Abstandes auch von gewölbten Windschutzscheiben und damit eine optimale Ausnutzung der von der Außenseite auf die Reflektionsschicht aufteffenden Wärmestrahlung. Die Anbringung eines solchen, relativ steifen Flächengebildes kann einfach und schnell vorgenommen werden, wobei sich eine Erleichterung durch eine Unterteilung in verschiedene einzelne Elemente erzielen läßt. Die Unterbringung derartiger, relativ steif ausgebildeter Flächengebilde kann aber bei begrenzten Raumverhältnissen Schwierigkeiten bereiten. Erfindungsgemäß wird deshalb eine Ausführung bevorzugt, die flexible Eigenschaften besitzt. Die Anzahl der benötigten Halter muß entsprechend vergrößert werden. Das Flächengebilde kann aus einer Folie, einem Vliesstoff oder einem Gewebe bestehen, wobei die zuletzt genannten Materialien durch das enthaltene Porenvolumen eine vergrößerte Wärmedämmung haben, was sich vorteilhaft auf die gewünschte Wirksamkeit auswirkt.

Vollkommen unabhängig von der Art des im einzelnen zur Anwendung kommenden Flächengebildes ist die Art und die Aufbringung der Reflektionsschicht. Die Reflektionsschicht kann infolgedessen vollkommen selbständig sein, und beispielsweise aus einer spiegelnden Aluminiumfolie bestehen, die mit der Trägerschicht zu dem Flächengebilde vereint ist. Beiden Schichten können untereinander verklebt, vernäht oder auf andere Weise verbunden sein.

In Hinblick auf eine kostengünstige Herstellmöglichkeit hat es sich jedoch als vorteilhafter erwiesen, wenn eine Trägerschicht verwendet wird, auf die die Reflektionsschicht unmittelbar aufgebracht wird,

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beispielsweise durch Vakuumverdampfung oder durch Aufdrucken oder Aufstreichen eines Bindemittels mit einem Gehalt eines metallischen Pulvers. Sofern ein Druckverfahren angewendet wird, ergibt sich dabei die Möglichkeit, die Reflektionsschicht in einer diskontinuierlichen Form aufzubringen, beispielsweise in Form voneinander unabhängiger oder untereinander verbundener Teilschichten. In Abhängigkeit von der jeweiligen Gestalt der einzelnen Teilschichten und deren gegenseitiger Zuordnung ergibt sich ein gerichteter Versteifungseffekt. Eine langgestreckte Ausführung kann beispielsweise die Einhaltung des gewünschten Abstandes des Flächengebildes von dem Körper gewährleisten, und außerdem das Zusammenlegen des Flächengebildes nach dem Gebrauch erleichtern.

In Hinblick auf eine Verwendung unter besonders schwierigen Witterungsbedingungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Flächengebilde auf der dem Körper zugewandten Seite mit einem flächigen Heizelement versehen ist. Dieses kann aus einer Folie aus einem elektrischleitfähigen Werkstoff mit hohem innerem Widerstand bestehen, wobei die Stromzuführung über Elektroden einer abwechselnden Polarität vorgenommen wird, die die Gesamtfläche in gleiche oder unterschiedlich breite Streifen unterteilen. Ein Heizelement dieser Art kann beispielsweise aus einer Folie mit einer Dicke von 0,2 mm aus elektrisch-leitfähigem Silikonkautschuk bestehen, auf die in den gewünschten Abständen Elektroden aus einer Kupferfolie mit einer Breite von 10 mm unmittelbar aufgenäht sind. Der Grad der jeweiligen Erwärmung ist eine unmittelbare Folge der Breite des jeweiligen Streifens. Es hat sich als vorteilhaft bewährt, die Streifen im unteren Bereich des Flächengebildes schmaler auszulegen, wodurch bei gleichem Spannungspotential eine größere Erwärmung erreicht wird. Ein solches Flächengebilde läßt sich besonders leicht aufrollen, ohne daß ein Bruch der Folie an den Elektroden befürchtet werden müßte.

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Ein Heizelement der vorstehend angesprochenen Art hat durchgehend elektrisch-leitfähige Eigenschaften, und es ist deshalb zweckmäßig, wenn auf der dem Körper zugewandten Seite eine zusätzliche Abdeckschicht und gegebenenfalls auf der Rückseite eine zusätzliche elektrische Isolierschicht gegenüber der Reflektionsschicht vorgesehen ist, und wenn alle Schichten mit dem Heizelement und der Trägerschicht durch eine einzige, umlaufende Naht und gegebenenfalls eine Einfassung verbunden sind. Die Naht kann zweckmäßig als Steppnaht ausgebildet sein, wobei es selbstverständlich ist, daß der verwendete Faden elektrisch nicht-leitende Eigenschaften hat. Das gleiche Erfordernis muß erfüllt sein in bezug auf die Ausführung der Abdeckschicht und der Isolierschicht. Bevorzugt kommen diesbezüglich Folien oder Vliesstoffe aus synthetischen Werkstoffen zur Anwendung, beispielsweise aus einem Polyolefin oder einem Polyester.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird durch die in der Anlage beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 das mit der reflektierenden Schicht sowie mit den Saugnäpfen versehene Flächengebilde.

Figur 2 eine beispielhafte Einbausituation an der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges.

Figur 3 einen Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäß Figur 2 in quergeschnittener, vergrößerter Darstellung.

Das Flächengebilde 1 gemäß Figur 1 hat einen mehrschichtigen Aufbau, wobei die einzelnen Schichten durch eine Einfassung 10 und eine Heftnaht 8 untereinander verbunden sind. Die Heftnaht ist als Steppnaht mit der Nähmaschine ausgeführt, wozu ein Nähgarn aus Polyester verwendet wurde. Sowohl die Vorder- als auch die Rückseite sind mit

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einem Dekorationsstoff in einer farbigen Musterung abgedeckt. Auf der Vorderseite sind zusätzlich Saugnäpfe 2 mit einer solchen Höhe und einem solchen gegenseitigen Abstand voneinander angeordnet, daß das Flächengebilde nach der Anbringung an der Innenseite einer geneigten Windschutzscheibe von dieser einen Abstand von 5 bis 15 mm aufweist.

Figur 2 verdeutlicht die Einbausituation, wobei die elektrische Zuleitung mit 11 bezeichnet ist.

Das Flächengebilde 1 besteht, wie vorstehend ausgeführt, aus mehreren Schichten. Figur 3 nimmt hierauf Bezug. Im Bereich der Rückseite ist die Trägerschicht 7 angeordnet, bestehend aus einem Vliesstoff mit

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einem Flächengewicht von 150 g/m aus mit Hilfe eines vernetzten Bindemittels untereinander verklebten Polyesterfasern mit einer Stapellänge von 40 mm und einem Titer von 18,9 den. Die Fasern sind bevorzugt in einer die Längsseiten des Flächengebildes verbindenden Richtung orientiert. Hierdurch erhält das Flächengebilde eine richtungsabhängige Steifkraft. Es läßt sich in Querrichtung gut aufwickeln und zusammenlegen, ohne anschließend eine Faltenbildung zu zeigen.

Die Trägerschicht 7 weist auf der Vorderseite eine durchgehende Beschichtung 3 aus einem Bindemittel mit einem gleichmäßig darin eingelagerten Aluminiumpulver auf. Der Bindemittel anteil der Beschichtung betrug 20 Gevi.%. Die Beschichtung hatte ein Flächengewicht von

80 g/m und sie zeichnete sich durch einen spiegelnden Oberflächenglanz aus. In einem Vergleichsversuch wurde die Trägerschicht auf der Vorderseite mit einer Aluminiumfolie kaschiert. Das erzielte Reflektionsverhalten für auftreffende Wärmestrahlen war etwas besser, die textlien Eigenschaften der Trägerschicht wurden aber deutlich verschlechtert.

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Die Reflektionsschicht war auf der Vorderseite mit einer Isolierschicht 5 aus Vliesstoff abgedeckt. Der innere Aufbau des Vliesstoffes entsprach der vorstehend angegebenen Zusammensetzung. Das Flächengewicht

betrug 60 g/m .

Die Isolierschicht war auf der Vorderseite abgedeckt mit dem flächigen Heizelement 4 aus einer Folie mit einer Dicke von 0,2 mm aus einem elektrisch-leitfähigen Silikonkautschuk. Auf die Rückseite der Folie waren in einem gegenseitigen Abstand von 110 mm parallel zu den Längskanten Kupferlitzen aufgenäht, die bei einer Breite von 10 mm eine Dicke von 0,1 mm hatten. Die Kupferlitzen waren abwechselnd mit dem Plus- und Minuspol der elektrischen Zuleitung verbunden. Nach Anlegen der notwendigen Betriebsspannung ergab sich eine gleichmäßige Erwärmung des flächigen Heizelementes 4.

Auf der Vorderseite des Heizelementes war die Abdeckschicht 6 aus einem Dekorationsstoff angeordnet. Dieser bestand wiederum aus einem Vliesstoff der vorstehend angegebenen Zusammensetzung mit einem Flächengewicht von 100 g/m , und er war, ebenso wie die Trägerschicht 7, mit einem ansprechenden, pastel!farbenen Dekorationsmuster bedruckt. Die Randkante des Flächengebildes wurde durch die Einfassung 10 begrenzt, und diese sowie alle vorgenannten Schichten wurden durch eine einzige Steppnaht 8 untereinander verbunden.

Innerhalb der Steppnaht 8 lagen die Schichten mehr oder weniger lose aufeinander, und die sich dabei ergebenden Spaltabstände geringer Breite trugen wesentlich zur Verbesserung des Wärmedämmvermögens bei. Die Vliesstoffschichten 5, 6 und 7 hatten ein Porenvolumen von etwa 90 %. Gegenüber der Verwendung porenfreier Folien trat bereits hierdurch eine wesentliche Verbesserung der Wirksamkeit ein.

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Das Flächengebilde 1 war im Bereich der Randkante in gleichmäßigen Abständen von ca. 300 mm gelocht. Die öffnungen hatten einen Durchmesser von 5 mm, und sie dienten zur Aufnahme von Kunststoffankern 12, an deren Vorderseite Haftsauger 2 befestigt waren. Die Haftsauger hatten eine Schafthöhe von 8 mm, wodurch eine leichte Befestigung des Flächengebildes in dem vorgeschriebenen Abstand von der Innenseite des transparenten Körpers möglich war. Das Flächengebilde hatte insgesamt flexible Eigenschaften. Es ließ sich dadurch nach Gebrauch leicht von dem Körper entfernen und zu einem kleinen Format zusammenlegen, für das im Handschuhfach eines Üblichen PKW ausreichender Platz vorhanden ist.

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Claims

3024A70 Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Verhindern des Beschlagens oder der Vereisung transparenter Körper, beispielsweise der Windschutzscheibe eines abgestellten Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem Flächengebilde und aus Haltern zu dessen Befestigung in einer sich im wesentlichen parallel zu der Oberfläche des Körpers erstreckenden Lage, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (1) Halter aufweist, die eine Anbringung in einem Abstand von 5 bis 15 mm von der Innenseite des Körpers ermöglichen sowie eine dem Körper zugewandte Reflektionsschicht (3) für auftreffende, den Körper durchdringende Wännestrahlen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter Saugnäpfe, Klebenoppen, Druckknopfverbinder und /oder Klett- oder Klebebänder sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (1) flexible Eigenschaften besitzt, und daß die Reflektionsschicht (3) aus einem Bindemittel besteht, in das ein metallisches Pulver in feiner Verteilung eingelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (1) aus einer Folie, einem Vliesstoff und/oder einem Gewebe besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (1) auf der dem Körper zugewandten Seite mit einem flächigen Heizelement (4) versehen ist.

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ORK3INAL INSPECTED

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (4) eine Folie aus einem elektrisch-leitfähigen Werkstoff mit hohem innerem Widerstand ist, und daß die Gesamtfläche durch Elektroden (9) einer abwechselnden Polarität in gleiche oder unterschiedlich breite Streifen unterteilt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff ein elektrisch-leitfähiger Silikonkautschuk ist,

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (4) auf der dem Körper zugewandten Seite mit einer Abdeckschicht (6) und gegebenenfalls auf der Rückseite mit einer Isolierschicht (5) versehen ist, und daß die Schichten mit dem Heizelement (4) und der Trägerschicht (7) durch eine einzige, umlaufende Naht (8) und gegebenenfalls einer Einfassung (10) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Naht eine Steppnaht ist.

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