WO2011141487A1 - Transparente scheibe mit heizbarer beschichtung, sowie herstellungsverfahren hierfür - Google Patents

Transparente scheibe mit heizbarer beschichtung, sowie herstellungsverfahren hierfür Download PDF

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heating
disc
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Susanne Lisinski
Günther SCHALL
Dang Cuong Phan
Bernhard Reul
Gunther Vortmeier
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Saint-Gobain Glass France
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Definitions

  • the invention relates, according to its type, to a transparent pane with an electrically heatable coating, and to a method for the production thereof.
  • Transparent panes with an electrically heatable coating are generally designed as composite panes, in which two individual panes are connected to one another by a thermoplastic adhesive layer, for example.
  • the heatable coating is arranged, for example, on the surface of one of the two individual panes lying against the thermoplastic adhesive layer.
  • other structures are known in which the heatable coating is applied for example to a carrier film, which in turn is then glued to the two individual panes.
  • the heatable coating which consists for example of metal or metal oxide, may be formed as a single layer or composed of a layer sequence comprising at least one such single layer.
  • the heating current is usually initiated by at least one pair of strip-shaped or ribbon-shaped electrodes ("bus bars") in the heatable coating. As a common conductor, these should initiate the heating current as uniformly as possible into the coating and distribute it on a broad front. Since the band-shaped bus bars are opaque, they are typically masked by opaque masking stripes. These usually consist of a non-conductive, black-colored, stovable material, which is applied for example as a screen printing paste by means of a screen printing process on the disc.
  • the electrical sheet resistance of the heatable coating 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 a sufficient heat output, the heating voltage should be correspondingly high, but for example in motor vehicles by default only an on-board voltage of 12 to 24 volts is available.
  • the layer thickness of the heatable coating can be increased in order to lower the sheet resistance, which, however, is always accompanied by a reduction in the optical transmission of the pane and is therefore only possible to a limited extent due to legal requirements. Since the surface resistance increases with the length of the current paths, the bus bars of opposite polarity should have the smallest possible distance from one another, in order in this way to achieve the greatest possible heating power.
  • bus bars are therefore typically arranged along the longer sides of the disc (in the top and bottom mounting positions) so that the heating current can flow over the shorter path of the disc height.
  • they are arranged as close as possible to the mutually facing edges of the masking strips.
  • this design has the consequence that in the area of a rest or parking position provided by wiping the window windscreen wipers usually no sufficient heating power is present, so that the windscreen wipers can freeze.
  • European patent EP 1454509 B1 A solution to this problem is proposed in European patent EP 1454509 B1.
  • a heatable field of view is enclosed by two current busbars, wherein the field of view is divided by one of the two current busbars and in particular by a stripped area from an additional heating area.
  • additional heating area additional power Current rails of opposite polarity are provided to heat the disk in the masked area below the field of view.
  • the object of the present invention is to improve transparent panes with electrically heatable coating in an advantageous manner, in particular, the heating power in the area of rest or parking position of windshield wipers should be further improved.
  • the transparent pane comprises an electrically heatable, transparent coating which extends over at least a substantial part of the pane surface, in particular over its central field of vision.
  • the heatable coating is subdivided by at least one coating-free zone into at least two separate coating zones, namely a first coating zone and a second coating zone.
  • the two coating zones are galvanically separated from each other by the coating-free zone.
  • the coating zones are each electrically connected to at least two bus bars in such a way that, after applying a supply voltage provided by a voltage source, an electric current flows through at least one first heater field formed by the first coating zone and at least one second heater field formed by the second coating zone flows.
  • the supply voltages applied to the two coating zones may be the same or different, preferably equal and provided by a same voltage source.
  • the bus bars can be designed, for example, as strip-shaped or band-shaped electrodes and, in comparison to the relatively high-resistance, electrically heatable coating, have a relatively low-resistance electrical resistance. As a rule, the busbars have a resistance that is negligible compared to the heatable coating, so that they act on application with the supply voltage does not heat up significantly and thus make virtually no contribution to the disc heater.
  • At least one heating element is arranged in the coating-free zone, which has such an ohmic resistance, that by applying the supply voltage to the heating element, the disk is heated in a surface area containing the coating-free zone.
  • the supply voltage applied to the heating element may be the same as or different from the supply voltage of the coating zones, preferably applying a equal supply voltage to the heating element and the two coating zones provided by a same voltage source.
  • the at least one heating element is designed in such a way that, by applying the supply voltage to the heating element, the pane is (at least) by heat conduction and (in a very small degree) by means of at least one surface area adjoining the coating-free zone and containing at least one of the bus bars Share) mitbindbar by thermal radiation.
  • the specific heating power (heating power per unit area, for example expressed in watts / dm 2 ) of the at least one heating element is greater than the specific heating power of the heating field with whose coating zone the bus bar contained in the surface area is electrically connected.
  • the specific heating power of the at least one heating element for this purpose by at least 20%, in particular at least 30% greater than the specific heat output of this Schufelds, the difference in the specific heat output on the other hand should not be so large that undesirably large thermal stresses in the Disc occur.
  • the specific heating power in the coating-free zone is a maximum of 8 watts / dm 2 .
  • the at least one heating element is designed such that in the adjoining surface region of the disk, which has the busbar, by heating the Heating element is achieved a specific heating power, which corresponds at least to the specific heating power of the heating field to which the bus bar is electrically connected. Furthermore, with regard to good heat transfer from the coating-free zone to the adjacent area region containing the bus bar, it may be advantageous if a distance between the at least one heating element and the bus bar contained in the adjacent area is as small as possible and, for example, in the range of a few millimeters in particular is at most 1 millimeter.
  • the pane according to the invention as a vehicle windshield, it comprises two coating zones, which are galvanically separated from one another by a coating-free zone, wherein a first coating zone in the region of the central field of view of the pane and a second coating zone in the region of rest - or parking position of windshield wipers is located.
  • both the first coating zone and the second coating zone are each electrically connected (directly) to at least two bus bars, whereby a first heating field in the region of the central field of view of the disc and a second heating field in the rest or parking position of the windshield wiper is formed.
  • the bus bars can be strip-shaped or strip-shaped, wherein, in particular, the first heating field in the central field of view of the pane can be delimited by two band-shaped bus bars spaced apart from one another.
  • the vehicle windshield thus typically has a first (upper) heating field in the field of view of the disc with an upper and lower bus bar, through which the first heating field is limited, and a second (lower) heating field in the resting or Parking position of the windscreen wipers, which are galvanically separated by a coating-free zone.
  • the at least one heating element contained in the coating-free zone the coating-free zone can be heated.
  • a surface area of the disc which adjoins the coating-free zone and contains the lower bus bar of the first heating field, is co-heated by the heating element substantially on the basis of heat conduction.
  • the lower bus bar adjoins the coating-free zone.
  • the pane according to the invention thus has a division of the heatable coating into at least two separate heating fields through a coating-free zone, wherein a surface area of the pane containing the coating-free zone can be heated, and wherein a surface area of the pane adjacent thereto, although it has a heatable coating, but does not belong to the heating field, can be mitshirtsbar by the heating element, in particular to reliably and reliably avoid icing of a vehicle windshield in this area.
  • the heatable coating is removed, for example, mechanically by means of a grinding wheel, wherein in principle also a removal by use of a laser beam is conceivable.
  • a mechanical stripping is accompanied by a structural weakening or thinning of the pane.
  • the heat-absorbing properties (IR absorption) of coated and stratified surface areas are different, so that it may occur that the geometry of the disc in the stratified areas changes undesirably when the disk is bent, resulting in, for example, a bump-like bulge.
  • the coating-free zone located between the two adjacent heating fields occupy a relatively small area, for example, expressed by a relatively small width (dimension perpendicular to its extent) of a band-shaped coating-free zone.
  • these efforts are limited, since stripping with relatively short cycle times requires a certain width of the grinding wheels and, moreover, the grinding wheels are generally used in different areas of the pane, for example for stripping communication windows. For this reason, the stratified zones are made in practice with a certain width, which makes a local icing of the disc without appropriate countermeasures likely.
  • the at least one heating element has a much higher resistance than the bus bars and is able to be the be Heat - containing coating-free zone area of the disc, wherein at least one adjacent to the coating-free zone surface area of the disc is at least one common conductor heated by heat conduction.
  • the heating element preferably extends over a substantial part of the coating-free zone in order in this way to bring about the most uniform and complete heating possible of the coating-free zone and of the adjoining surface region of the wafer having a bus bar.
  • each coating zone is electrically connected to at least two bus bars, a heating field being formed between the two bus bars of a same coating zone and the bus bars limiting the heating fields in particular.
  • the bus bars of the at least two coating zones provided for connection to a same pole of a voltage source can be electrically separated or electrically connected to one another.
  • the bus bars of the at least two coating zones provided for connection to a same pole of a voltage source can be designed as sections of a single bus bar.
  • the coating zones and the at least one heating element can have separate external connections and can be fed independently of one another electrically.
  • a common supply of the coating zones and the heating element with a same supply voltage, which is provided by a same voltage source is preferred.
  • the heating element is electrically connected to at least two bus bars of the coating zones, which are provided for electrical connection to different poles of the voltage source. This measure allows a particularly simple technical realization of the disc, since the heating element does not have to be connected to separate external terminals and is always applied to the heating of at least one heating field with the supply voltage and thus heated.
  • a first bus bar provided for connection to the one pole comprises a first plug section connected to the first coating zone and at least one second plug section connected to the second coating zone.
  • the second busbar section extends at least obliquely, in particular perpendicularly, from the first collector conductor section to the first collector line section, whereby the second collector conductor section and the first collector conductor section can form an angle in the range between 45 ° and 135 °, for example.
  • a second bus bar provided for connection to the other pole includes a third collection section connected to the first coating zone and at least one fourth collection section connected to the second coating zone extending, for example, toward the first bus section without being electrically connected thereto. This measure enables a particularly simple technical realization of the electrical connection of the bus bars of the two coating zones.
  • the coating-free zone is subdivided by the second collecting conductor section into two at least approximately equal sized zone parts, wherein the second collecting conductor section is arranged between two fourth collecting conductor sections.
  • at least one heating element is arranged in each zone part in order to effect the most effective possible heating of the area of the pane containing the coating-free zone.
  • the heating element is designed so that can be mitannebar by applying the supply voltage of the surface region of the disc, which contains the first Sammeileiterabêt.
  • the heating element consists of a same material as the bus bar, wherein it may in particular be made of a metallic printing paste, in particular screen printing paste.
  • this is designed as a composite pane.
  • the composite pane comprises a rigid or flexible inner and outer pane, which are interconnected by at least one thermoplastic adhesive layer. 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 transparent pane according to the invention is designed as a vehicle windshield, wherein the heating element is located in the region of a rest or parking position provided for wiping the pane windshield wipers. Due to the possibility of heating the pane in the region of the coating-free zone and co-heating a surface area which adjoins this with a bus bar, freezing of the windscreen wipers in rest or parking position can advantageously be prevented particularly effectively.
  • the invention further extends to a method for producing a transparent pane with an electrically heatable, transparent coating, which comprises the following steps:
  • Producing a disk provided with a heatable coating for example by applying the coating to a blank from which the disk is then formed, or by applying the coating to a preformed disk; Forming at least one coating-free zone, by which the heatable coating is subdivided into at least a first coating zone and a second coating zone (galvanic);
  • At least one heating element in the coating-free zone through which a surface area of the pane containing the coating-free zone can be heated, and wherein the at least one heating element is formed such that by applying the supply voltage to the heating element, the pane is in at least one area adjacent to the coating-free zone, which contains at least one of the bus bars, can be heated.
  • the coating-free zone can be produced, for example, by masking before applying the heatable coating.
  • the coating-free zone can be produced by mechanical removal after application of the heatable coating.
  • the heating element consists of the same material as the bus bars and is formed together with them.
  • the heating element and the bus bars can be produced for example by pressure, in particular screen printing.
  • the heating element from a metal wire and / or a metal foil.
  • Figure 1 is a schematic view of an embodiment of the disc according to the invention in its embodiment as a windshield of a motor vehicle.
  • Fig. 1 A in a schematic view of the structure of the windshield of
  • FIG. 2 is an enlarged detail of the windshield of FIG. 1;
  • FIGS. 3A-3B are various perspective views illustrating an exemplary method of manufacturing the windshield of FIG. 1;
  • FIGS. 3A-3B shows a flowchart of the method described in connection with FIGS. 3A-3B.
  • the windshield 1 is designed as a composite disk, whose structure is shown in more detail in Fig. 1A. Accordingly, the windshield 1 comprises a disposed on the outside, rigid outer pane 2 and arranged on the inside, a rigid inner pane 3, both formed as single panes and a thermoplastic adhesive layer 4, here for example a polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate Foil (EVA) or polyurethane film (PU) are interconnected.
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate Foil
  • PU polyurethane film
  • the two individual disks are approximately of the same size (the inner disk is slightly smaller), have a trapezoidal curved contour and are made for example of glass, but they can equally well 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 of a flexible material.
  • the contour of the outer and inner pane 2, 3 results from a common outer edge 5, hereinafter referred to as the disc edge.
  • the two individual disks 2, 3 each have two opposite long sides, which correspond in installation position to the upper and lower disk edge 5a, and two opposite short sides, which correspond in installation position to the left and right disk edge 5b.
  • a transparent heating layer 6 serving for electrical heating of the windshield 1 is deposited on the side of the inner pane 3 connected to the adhesive layer 4, a transparent heating layer 6 serving for electrical heating of the windshield 1 is deposited.
  • the heating coating 6 is substantially applied over the entire surface of the inner pane 3, wherein a peripheral edge 7 of the inner pane 3 is not coated on all sides and an outer edge 8 of the heating coating 6, hereinafter referred to as heating layer edge 8, is set back in relation to the pane edge 5.
  • This measure serves to electrically insulate the heating coating 6 to the outside.
  • the heating coating 6 is protected against penetrating from the disc edge 5 corrosion.
  • the heating coating 6 is galvanically subdivided by a heating-layer-free transverse strip 9.
  • the transverse strip 9 is arranged near the lower disk edge 5 a and extends substantially parallel thereto to the heat-layer-free edge region 7 on the left and right disk edge 5 b.
  • the heating coating 6 is thus composed of a first, in the installed position upper Edelbe Anlagenungszone 10 and a second, in the installation position lower Bankbe harshungszone 1 1, which are galvanically separated from each other.
  • the edge region 7 and the transverse strip 9 can each be made by subsequent removal (stripping) of the heating coating 6 or by masking the inner pane 3 in the region of the edge and transverse strips to be formed before the deposition of the heating coating 6.
  • the windshield 1 is provided with a heating-layer-free communication window 12 for data transmission, which is known per se to a person skilled in the art.
  • the communication window 12 is irrelevant to the understanding of the invention, so that it need not be discussed in detail here.
  • the transparent heating coating 6 comprises, in a manner known per se, a layer sequence with at least one electrically conductive metallic sublayer, preferably silver (Ag), 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 loadable layer sequences.
  • the heating coating 6 is applied, for example, by sputtering (magnetron sputtering).
  • the sheet resistance of the heating coating 6 may be, for example, up to a few ohms / unit area, the sheet resistance typically being in the range of 0.5 to 6 ohms / unit area.
  • the two heating layer zones 10, 11 are electrically connected to a common first bus bar 13 and a common second bus bar 14.
  • the first bus bar 13 is provided for connection to the one pole, for example minus pole
  • the second bus bar 14 for connection to the other pole, for example plus pole, of a voltage source (not shown).
  • the two bus bars 13, 14 can be subdivided into different sections, at least theoretically.
  • the second bus bar 14 has an upper transverse section 15 extending along the long upper disc rim 5a (referred to in the introduction as a second busbar section) and the first bus bar 13 via a lower transverse section 16 extending along the long lower disc rim 5a (in the introduction to the description) referred to as first Sammeileiterabêt), which have at least approximately a parallel course.
  • the two transverse sections 15, 16 are respectively applied to the upper heating coating zone 10 and are in direct electrical contact therewith.
  • the upper transverse section 15 adjoins the upper edge region 7, the lower transverse section 16 adjoins the transverse strip 9.
  • the first heating field 17 covers, in particular, the central field of vision of the windshield 1, so that icing there can be reliably and reliably prevented.
  • the outer pane 2 is provided with an opaque ink layer 18 which is applied to the voltage applied to the adhesive layer 4 page.
  • the color layer 18 is composed of an example, designed as a dot matrix, frame-shaped circumferential dot matrix area 27, to the outside of a fully printed full-pressure area connects together.
  • the color layer 18 is preferably made of an electrically non-conductive, black-colored material that can be baked into the outer pane 2.
  • the color layer 18 covers in particular the two transverse sections 15, 16 and the communication window 12.
  • the frame-shaped circumferential dot pattern area 27 bounds the field of view of the windshield 1, wherein the field of view and the first heating field 15 are substantially congruent.
  • the second bus bar 14 further has an at least approximately vertical, in the embodiment slightly oblique to the lower transverse section 16 extending left longitudinal section 19 (in the introduction introduction referred to as fourth Sameliteriterabchanging) and a correspondingly arranged right longitudinal section 20 (in the introduction to the description as well referred to as fourth Sammeileiterabites), which have at least approximately a parallel course.
  • the two longitudinal sections 19, 20 are each applied to the lower Edeletzzone 1 1 and are in direct electrical contact with this. They extend toward the lower transverse section 16 and terminate approximately flush with the upper or lower edge of the lower heating layer zone 11, so that they have no electrical contact with the lower transverse section 16. With regard to the two short edges 5b of the windshield 1, the longitudinal sections 19, 20 are offset inwards.
  • the left longitudinal section 19 is electrically connected via a left transition section 21 to the upper transverse section 15 of the second busbar 14.
  • the right longitudinal section 20 is electrically connected via a right transition section 22 to the upper transverse section 15 of the second busbar 14.
  • the two transition sections 21, 22 extend predominantly in the edge region 17, so that an electrical short circuit between the two Schubeschich- zones 10, 1 1 is avoided.
  • the first bus bar 13 further has a central longitudinal section 23 (referred to in the introduction to the description as a third section of the section conductor) which, starting from the lower transverse section 16, extends at least approximately perpendicularly thereto.
  • the central longitudinal section 23 extends through the transverse strip 9 into the lower Bankbe Anlagenungszone 1 1, where it terminates approximately flush with the lower longitudinal edge of the lower Bankbe harshungszone 1 1.
  • the middle longitudinal section 23 divides the transverse strip 9 into two strip sections 26.
  • the central longitudinal section 23 is located approximately in the middle between the left and right longitudinal sections 19, 20 and has at least approximately a parallel course to these. It is applied to the lower Bankbe Anlagenungszone 1 1 and is in direct electrical contact with this.
  • each two second Wienfel- 24 within the lower Banktikzone 1 1 in particular for heating an opaque resting and parking position of windshield wipers (not shown) for wiping the field of view of the windshield 1 included or limited.
  • the two second heating panels 24 are galvanically separated by the heating-layer-free transverse strip 9 from the first heating field 17.
  • the three longitudinal sections 19, 20 23 and the two transition sections 21, 22 are covered by the opaque ink layer 18.
  • a separate heating element 25 (ohmic heating conductor) is arranged on both sides of the central longitudinal section 23 or in the two strip sections 26.
  • Each of the two heating elements 25 has a meandering curve and extends from the equilateral transition section 21, 22 of the second bus bar 14 to the central longitudinal section 23, makes a first turn, extends to the transition section 21, 22, makes a second turn and extends to the central longitudinal section 23, where it radiates into the lower transverse section 16 of the first bus bar 13.
  • the two heating elements 25 are thus each directly electrically connected to both the first bus bar 13 and the second bus bar 14.
  • the two bus bars 13, 14 and the two heating elements 25 consist here for example of a same material. They can be produced for example by printing on a conductive paste, in particular by screen printing, which is for example burned when bending the windshield 1. They can be designed, for example, as strip-shaped or band-shaped electrodes. Alternatively, they may also consist of thin, narrow metal foil strips of, for example, copper or aluminum, which are fixed in particular on the adhesive layer 4 and placed on the heating coating 6 when the outer and inner disks 2, 3 are connected with electrical contact. By the action of heat and pressure when connecting the individual disks, an electrical contact can be ensured.
  • the first heating field 17 and the two second heating fields 24 can thus be heated simultaneously.
  • the two heating elements 25 are thereby supplied with the supply voltage, whereby the windshield 1 is heated in an area containing the heating-layer-free transverse strip 9. Because in comparison to the heating coating 6 negligible ohmic resistances, the bus bars 13, 14 practically do not heat up and make no significant contribution to the heating power. In contrast, the electrical resistance of the two heating elements 25 is substantially greater than that of the bus bars 13, 14 in order to effect a corresponding heating power.
  • the heating elements 25 can each have a width which is perpendicular to their extension in the range of, for example, 0.3 to 2 mm, in particular in the range of 0.5 to 1 mm, while the bus bars 13, 14 have the same layer thickness and at least approximately of comparable length have a width in the range of, for example, 16 to 20 mm.
  • the lower transverse section 16 of the first busbar 13 bounding the first heating field 17 is co-heated by the two heating elements 25, so that even in a surface region of the windshield 1 containing the lower transverse section 16, icing can be reliably and reliably prevented or eliminated.
  • the two heating elements 25 have such an embodiment that in the area of the windshield 1 containing the lower transverse section 16, a specific heating effect is achieved by heating the two heating elements 25. performance can be achieved, which corresponds at least to the specific heating power of the first heating field 17.
  • the first heating field 17 may be formed so that upon application of an on-board voltage of 12 to 24 volts, a specific heating power of 3 to 4 watts / dm 2 is achieved, whereas by the two heating elements 25 each by about 30% higher specific Heating power in the region of the stratified cross strip 9 is achieved.
  • the specific heating power in the stratified strip 9 is a maximum of 8 watts / dm 2 .
  • a distance between the two heating elements 25 and the lower transverse section 16 is at most 1 millimeter, so that particularly effective co-heating of the surface area containing the lower transverse section 16 can be achieved.
  • the heating elements 25 from a material different from the bus bars 13, 14.
  • the outer and inner pane 2, 3 are cut with the desired trapezoidal contour of a glass blank and then the inner pane 2 is coated with the heating coating 6 by sputtering, wherein the edge region 7 is not coated by masking (step I).
  • the edge region 7 is not coated by masking (step I).
  • the pretreated in this way inner pane 2 is then stripped to form the transverse strip 9 and the communication window 12, which can be done in industrial mass production, for example by means of a mechanically abrasive grinding wheel.
  • the edge region 7 can also be produced by stripping (step II).
  • the heat coating free areas of the inner pane 3 are shown.
  • the transverse strip 9 may have a transverse to its extension dimensioning width in the range of, for example, 10 to 20 mm.
  • the two bus bars 13, 14 and the two heating elements 25 are subsequently printed onto the inner pane 3 by printing, for example screen printing with a printing paste, for example silver-printing paste (step III).
  • step III the two transverse sections 15, 16 or bus bars of the first heating field 17 and the three longitudinal sections 19, 20, 23 or bus bars of the two second heating fields 24 are formed.
  • the two heating elements 25 are.
  • the printing paste is pre-baked, followed by bending the discs 2, 3 at high temperature, sticking and soldering the external terminals (not shown), and collapsing the inner and outer discs 3, 2 and bonding by means of the adhesive layer 4 (step IV ).
  • the invention provides a transparent pane with an electrically heatable coating, in which the coating for forming at least two separate heating fields is galvanically subdivided by at least one heating coating-free zone, wherein a surface region of the pane containing the heating coating-free zone can be heated by at least one heating element.
  • an adjoining surface area of the pane which contains a heatable coating via a heatable coating, but which does not contribute significantly to the heat output, and which does not belong to a heating field, can be heated by the heating element.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine transparente Scheibe mit einer transparenten Heizbeschichtung, die sich zumindest über einen Teil der Scheibenfläche, insbesondere über deren Sichtfeld erstreckt. Die Heizbeschichtung wird durch mindestens eine heizbeschichtungsfreie Zone in mindestens eine erste Heizbeschichtungszone und eine zweite Heizbeschichtungszone unterteilt, wobei die beiden Heizbeschichtungszonen jeweils mit mindestens zwei Sammelleitern elektrisch so verbunden sind, dass nach Anlegen einer Speisespannung, die von einer Spannungsquelle bereitgestellt wird, jeweils ein Strom über mindestens ein von der ersten Heizbeschichtungszone gebildetes erstes Heizfeld und mindestens ein von der zweiten Heizbeschichtungszone gebildetes zweites Heizfeld fließt. In der heizbeschichtungsfreien Zone ist mindestens ein Heizelement angeordnet, das einen solchen ohmschen Widerstand hat, dass durch Anlegen der Speisespannung an das Heizelement die Scheibe in einem die heizbeschichtungsfreie Zone enthaltenden Flächenbereich heizbar ist. Dabei ist das mindestens eine Heizelement so ausgebildet, dass durch Anlegen der Speisespannung an das Heizelement die Scheibe in zumindest einem der beschichtungsfreien Zone angrenzenden Flächenbereich, der zumindest einen der Sammelleiter enthält, mitheizbar ist.

Description

Transparente Scheibe mit heizbarer Beschichtung,
sowie Herstellungsverfahren hierfür
Beschreibung
Die Erfindung betrifft nach ihrer Gattung eine transparente Scheibe mit einer elektrisch heizbaren Beschichtung, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Scheiben mit einer transparenten, elektrisch heizbaren Beschichtung sind als solche wohlbekannt und bereits vielfach in der Patentliteratur beschrieben worden. Lediglich beispielhaft sei diesbezüglich auf die deutschen Offenlegungsschriften
DE 10200705286, DE 102008018147 A1 und DE 102008029986 A1 verwiesen.
In Kraftfahrzeugen werden sie häufig als Windschutzscheiben eingesetzt, da das zentrale Sichtfeld ("Sichtfeld A") von Windschutzscheiben im Unterschied zu Heckscheiben aufgrund gesetzlicher Vorgaben keinerlei Sichteinschränkungen aufweisen darf. Durch die von der heizbaren Beschichtung erzeugte Wärme können auch im zentralen Sichtfeld binnen kurzer Zeit kondensierte Feuchtigkeit, Eis und Schnee entfernt werden.
Transparente Scheiben mit einer elektrisch heizbaren Beschichtung sind in der Regel als Verbundscheiben ausgebildet, in denen zwei Einzelscheiben beispielsweise durch eine thermoplastische Klebeschicht miteinander verbunden sind. Die heizbare Beschichtung ist beispielsweise auf der an der thermoplastischen Klebeschicht anlie- genden Oberfläche einer der beiden Einzelscheiben angeordnet. Es sind aber auch andere Aufbauten bekannt, bei denen die heizbare Beschichtung beispielsweise auf eine Trägerfolie aufgebracht wird, die dann ihrerseits mit den beiden Einzelscheiben verklebt wird. Die heizbare Beschichtung, die beispielsweise aus Metall oder Metalloxid besteht, kann als Einzelschicht ausgebildet oder aus einer Schichtenfolge, die zumindest eine solche Einzelschicht umfasst, zusammengesetzt sein.
Der Heizstrom wird in der Regel durch mindestens ein Paar streifen- bzw. bandförmiger Elektroden ("bus bars") in die heizbare Beschichtung eingeleitet. Diese sollen als Sammelleiter den Heizstrom möglichst gleichmäßig in die Beschichtung einleiten und auf breiter Front verteilen. Da die bandförmigen Sammelleiter undurchsichtig sind, werden sie typischer Weise durch opake Maskierungsstreifen überdeckt. Diese bestehen gewöhnlich aus einem nicht leitfähigen, schwarz eingefärbten, einbrennbaren Material, das beispielsweise als Siebdruckpaste mithilfe eines Siebdruckverfahrens auf die Scheibe aufgebracht wird.
Der elektrische Flächenwiderstand der heizbaren Beschichtung 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 ausreichende Heizleistung zu erzielen, sollte die Heizspannung entsprechend hoch sein, wobei aber beispielsweise in Kraftfahrzeugen standardmäßig nur eine Bordspannung von 12 bis 24 Volt zur Verfügung steht.
Grundsätzlich kann die Schichtdicke der heizbaren Beschichtung erhöht werden, um dadurch den Flächenwiderstand abzusenken, was aber immer mit einer Verringerung der optischen Transmission der Scheibe einhergeht und somit auch aufgrund gesetzlicher Vorgaben nur eingeschränkt möglich ist. Da der Flächenwiderstand mit der Länge der Strompfade zunimmt, sollten die Sammelleiter gegensätzlicher Polarität einen möglichst geringen Abstand voneinander haben, um auf diese Weise eine möglichst große Heizleistung zu bewirken.
Bei Fahrzeugscheiben, die gewöhnlich breiter als hoch sind, sind die Sammelleiter deshalb typischer Weise entlang der längeren Seiten der Scheibe (in Einbaulage oben und unten) angeordnet, so dass der Heizstrom über den kürzeren Weg der Scheibenhöhe fließen kann. Zudem werden sie möglichst nahe an den einander zugewandten Rändern der Maskierungsstreifen angeordnet. Diese Gestaltung hat jedoch zur Folge, dass im Bereich einer Ruhe- oder Parkstellung von zum Wischen der Scheibe vorgesehenen Scheibenwischern meist keine ausreichende Heizleistung vorliegt, so dass die Scheibenwischer festfrieren können. Eine Lösung dieses Problems ist im europäischen Patent EP 1454509 B1 vorgeschlagen. In der dort gezeigten transparenten Scheibe wird durch zwei Stromsammeischienen ein heizbares Sichtfeld eingeschlossen, wobei das Sichtfeld durch eine der beiden Stromsammeischienen und insbesondere durch einen entschichteten Bereich von einem Zusatzheizbereich abgeteilt wird. Im Zusatzheizbereich sind weitere Strom- Stromsammeischienen gegensätzlicher Polarität vorgesehen, um die Scheibe im maskierten Bereich unterhalb des Sichtfelds zu heizen.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, transparente Scheiben mit elektrisch heizbarer Beschichtung in vorteilhafter Weise weiterzubilden, wobei insbesondere die Heizleistung im Bereich einer Ruhe- oder Parkstellung von Scheibenwischern weiter verbessert werden soll. Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine transparente Scheibe mit heizbarer Beschichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteil- hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Die transparente Scheibe umfasst eine elektrisch heizbare, transparente Beschichtung, die sich zumindest über einen wesentlichen Teil der Scheibenfläche, insbeson- dere über deren zentrales Sichtfeld, erstreckt. Die heizbare Beschichtung ist durch zumindest eine beschichtungsfreie Zone in zumindest zwei voneinander getrennte Beschichtungszonen, nämlich eine erste Beschichtungszone und eine zweite Be- schichtungszone, unterteilt. Die beiden Beschichtungszonen sind durch die beschichtungsfreie Zone galvanisch voneinander getrennt.
Weiterhin sind die Beschichtungszonen jeweils mit mindestens zwei Sammelleitern elektrisch so verbunden, dass nach Anlegen einer Speisespannung, die von einer Spannungsquelle bereitgestellt wird, jeweils ein elektrischer Strom über mindestens ein von der ersten Beschichtungszone gebildetes erstes Heizfeld und mindestens ein von der zweiten Beschichtungszone gebildetes zweites Heizfeld fließt. Die an die beiden Beschichtungszonen angelegten Speisespannungen können gleich oder voneinander verschieden sein, wobei sie vorzugsweise gleich sind und von einer selben Spannungsquelle bereitgestellt werden. Die Sammelleiter können beispielsweise als streifen- bzw. bandförmige Elektroden ausgebildet sein und verfügen im Vergleich zu der relativ hochohmigen elektrisch heizbaren Beschichtung über einen relativ niederohmigen elektrischen Widerstand. In der Regel verfügen die Sammelleiter über einen im Vergleich zur heizbaren Beschichtung vernachlässigbaren ohmschen Widerstand, so dass sie sich bei Beaufschlagung mit der Speisespannung nicht nennenswert aufheizen und somit zur Scheibenheizung praktisch keinen Beitrag leisten.
Nach dem Vorschlag der Erfindung ist in der beschichtungsfreien Zone mindestens ein Heizelement angeordnet, das einen solchen ohmschen Widerstand hat, dass durch Anlegen der Speisespannung an das Heizelement die Scheibe in einem die beschichtungsfreie Zone enthaltenden Flächenbereich heizbar ist. Die an das Heizelement angelegte Speisespannung kann zur Speisespannung der Beschichtungszonen gleich oder hiervon verschieden sein, wobei vorzugsweise eine gleiche Speise- Spannung an das Heizelement und die beiden Beschichtungszonen angelegt wird, die von einer selben Spannungsquelle bereitgestellt wird. Weiterhin ist das mindestens eine Heizelement so ausgebildet, dass durch Anlegen der Speisespannung an das Heizelement die Scheibe in zumindest einem an die beschichtungsfreie Zone angrenzenden Flächenbereich, der zumindest einen der Sammelleiter enthält, (im Wesentli- chen) durch Wärmeleitung und (in einem sehr geringen Anteil) durch Wärmestrahlung mitheizbar ist. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die spezifische Heizleistung (Heizleistung pro Fläche, beispielsweise ausgedrückt in Watt/dm2) des mindestens einen Heizelements größer ist als die spezifische Heizleistung des Heizfelds mit dessen Beschichtungszone der im Flächenbereich enthaltene Sammelleiter elektrisch verbunden ist.
Durch diese Maßnahme kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass nicht nur die beschichtungsfreie Zone geheizt wird sondern auch ein an die beschichtungsfreie Zone angrenzender Flächenbereich der Scheibe mit einem Sammelleiter, in dem kei- ne nennenswerte Heizleistung durch die heizbare Beschichtung vorliegt, mitgeheizt wird. Beispielsweise ist die spezifische Heizleistung des mindestens einen Heizelements zu diesem Zweck um wenigstens 20%, insbesondere wenigstens 30% größer als die spezifische Heizleistung dieses Heizfelds, wobei der Unterschied in den spezifischen Heizleistungen andererseits nicht so groß sein soll, dass unerwünscht große thermische Spannungen in der Scheibe auftreten. In dieser Hinsicht kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn die spezifische Heizleistung in der beschichtungsfreien Zone maximal 8 Watt/dm2 beträgt.
Vorteilhaft ist das wenigstens eine Heizelement so ausgebildet, dass im angrenzen- den Flächenbereich der Scheibe, der den Sammelleiter aufweist, durch Heizen des Heizelements eine spezifische Heizleistung erreicht wird, die wenigstens der spezifischen Heizleistung des Heizfelds entspricht, mit dem der Sammelleiter elektrisch verbunden ist. Weiterhin kann es im Hinblick auf eine gute Wärmeübertragung von der beschich- tungsfreien Zone an den den Sammelleiter enthaltenden benachbarten Flächenbereich vorteilhaft sein, wenn ein Abstand zwischen dem mindestens einen Heizelement und dem im benachbarten Flächenbereich enthaltenen Sammelleiter möglichst gering ist und beispielsweise im Bereich von einigen Millimetern liegt und insbesondere ma- ximal 1 Millimeter beträgt.
Bei einer speziellen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe als Fahrzeug- Windschutzscheibe umfasst sie zwei Beschichtungszonen, die durch eine beschich- tungsfreie Zone galvanisch voneinander getrennt sind, wobei sich eine erste Be- schichtungszone im Bereich des zentralen Sichtfelds der Scheibe und eine zweite Beschichtungszone im Bereich einer Ruhe- oder Parkstellung von Scheibenwischern befindet. Dabei sind sowohl die erste Beschichtungszone als auch die zweite Beschichtungszone jeweils mit zumindest zwei Sammelleitern (direkt) elektrisch verbunden, wodurch ein erstes Heizfeld im Bereich des zentralen Sichtfelds der Scheibe und ein zweites Heizfeld im Bereich der Ruhe- oder Parkstellung der Scheibenwischer gebildet wird. Beispielsweise können die Sammelleiter band- oder streifenförmig ausgebildet sein, wobei insbesondere das erste Heizfeld im zentralen Sichtfeld der Scheibe durch zwei voneinander beabstandete bandförmige Sammelleiter begrenzt sein kann. Im eingebauten Zustand verfügt die Fahrzeug-Windschutzscheibe somit typischer Weise über ein erstes (oberes) Heizfeld im Sichtfeld der Scheibe mit einem oberen und unteren Sammelleiter, durch welche das erste Heizfeld begrenzt wird, und ein zweites (unteres) Heizfeld im Bereich der Ruhe- oder Parkstellung der Scheibenwischer, die durch eine beschichtungsfreie Zone galvanisch voneinander getrennt sind. Durch das in der beschichtungsfreien Zone enthaltene wenigstens eine Heiz- element kann die beschichtungsfreie Zone geheizt werden. Dabei wird ein Flächenbereich der Scheibe, der an die beschichtungsfreie Zone angrenzt und den unteren Sammelleiter des ersten Heizfelds enthält, durch das Heizelement im Wesentlichen auf Basis von Wärmeleitung mitgeheizt. Typischer Weise grenzt der untere Sammelleiter an die beschichtungsfreie Zone an. Die erfindungsgemäße Scheibe weist somit eine Aufteilung der heizbaren Beschich- tung in zumindest zwei voneinander getrennte Heizfelder durch eine beschichtungs- freie Zone auf, wobei ein die beschichtungsfreie Zone enthaltender Flächenbereich der Scheibe geheizt werden kann, und wobei ein hieran angrenzender Flächenbe- reich der Scheibe, der zwar über eine heizbare Beschichtung verfügt, jedoch nicht zum Heizfeld gehört, durch das Heizelement mitheizbar ist, um insbesondere eine Vereisung einer Fahrzeug-Windschutzscheibe in diesem Flächenbereich zuverlässig und sicher zu vermeiden. In der industriellen Serienfertigung erfolgt eine Entfernung der heizbaren Beschichtung beispielsweise mechanisch mittels eines Schleifrads, wobei grundsätzlich auch ein Abtrag durch Einsatz eines Laserstrahls denkbar ist. Gewöhnlich geht eine mechanische Entschichtung mit einer strukturellen Schwächung bzw. Ausdünnung der Scheibe einher. Zudem sind die wärmeaufnehmenden Eigenschaften (IR-Absorption) von beschichteten und entschichteten Flächenbereichen unterschiedlich, so dass der Fall auftreten kann, dass sich die Geometrie der Scheibe in den entschichteten Flächenbereichen beim Biegen der Scheibe in unerwünschter Weise verändert und beispielsweise eine beulenartige Ausbuchtung entsteht. Aus diesen Gründen ist es allgemein wünschenswert, dass die zwischen den beiden angrenzenden Heizfeldern befindliche beschichtungsfreie Zone eine relative geringe Fläche einnimmt, beispielsweise ausgedrückt durch eine relative geringe Breite (Abmessung senkrecht zu ihrer Erstreckung) einer bandförmigen beschichtungsfreien Zone. Gleichwohl sind diesem Bemühen aus praktischen Erwägungen Grenzen gesetzt, da eine Entschichtung mit relativ geringen Taktzeiten eine gewisse Breite der Schleifräder erfordert und die Schleifräder überdies in der Regel in verschiedenen Bereichen der Scheibe eingesetzt werden, beispielsweise zum Entschichten von Kommunikationsfenstern. Aus diesem Grund werden die entschichteten Zonen in der Praxis mit einer gewissen Breite gefertigt, die eine dortige Vereisung der Scheibe ohne entsprechende Gegenmaßnahmen wahrscheinlich macht. Dies gilt umso mehr als es bei derartig gestalteten Fahrzeug-Windschutzscheiben vorteilhaft sein kann, wenn der untere Sammelleiter an die entschichtete Zone angrenzt, so dass der in herkömmlicher Weise nicht-geheizte Bereich der Scheibe tatsächlich um den an die entschichtete Zone angrenzenden, den unteren Sammelleiter aufweisenden Flächenbereich vergrößert ist. Erfindungsgemäß kann sowohl in der beschichtungsfreien Zone als auch in dem angrenzenden, den unteren Sammelleiter enthaltenden Flächenbereich eine Vereisung durch Beheizen des zumindest einen Heizelements zuverlässig und sicher vermieden werden.
Während die Sammelleiter wie oben bereits erwähnt aufgrund ihres geringen ohm- sehen Widerstands nur sehr wenig Wärme abgeben und keinen nennenswerten Beitrag zur Heizleistung liefern, verfügt das zumindest eine Heizelement über einen wesentlich höheren Widerstand als die Sammelleiter und ist so in der Lage, den die be- schichtungsfreie Zone enthaltenden Flächenbereich der Scheibe zu heizen, wobei zumindest ein an die beschichtungsfreie Zone angrenzender Flächenbereich der Scheibe mit zumindest einem Sammelleiter im Wesentlichen durch Wärmeleitung mitgeheizt wird.
Vorzugsweise erstreckt sich das Heizelement dabei über einen wesentlichen Teil der beschichtungsfreien Zone, um auf diese Weise eine möglichst gleichmäßige und voll- ständige Heizung der beschichtungsfreien Zone und des einen Sammelleiter aufweisenden angrenzenden Flächenbereichs der Scheibe zu bewirken.
In der erfindungsgemäßen Scheibe ist jede Beschichtungszone mit zumindest zwei Sammelleitern elektrisch verbunden, wobei zwischen den beiden Sammelleitern einer selben Beschichtungszone ein Heizfeld gebildet wird und die Sammelleiter insbesondere die Heizfelder begrenzen. Die zur Verbindung mit einem selben Pol einer Spannungsquelle vorgesehenen Sammelleiter der zumindest zwei Beschichtungszonen können elektrisch getrennt oder elektrisch miteinander verbunden sein. Im zweitgenannten Fall können die zur Verbindung mit einem selben Pol einer Spannungsquelle vorgesehenen Sammelleiter der zumindest zwei Beschichtungszonen als Abschnitte eines einzigen Sammelleiters ausgebildet sein.
Grundsätzlich können die Beschichtungszonen und das zumindest eine Heizelement voneinander getrennte Außenanschlüsse haben und unabhängig voneinander elekt- risch speisbar sein. Erfindungsgemäß bevorzugt ist jedoch eine gemeinsame Speisung der Beschichtungszonen und des Heizelements mit einer gleichen Speisespannung, die von einer selben Spannungsquelle zur Verfügung gestellt wird. Zu diesem Zweck ist es von Vorteil, wenn das Heizelement mit mindestens zwei Sammelleitern der Beschichtungszonen, die für eine elektrische Verbindung mit verschiedenen Polen der Spannungsquelle vorgesehen sind, elektrisch verbunden ist. Diese Maßnahme ermöglicht eine besonders einfache technische Realisierung der Scheibe, da das Heizelement nicht mit separaten Außenanschlüssen verbunden werden muss und beim Heizen zumindest eines Heizfelds stets auch mit der Speisespannung beaufschlagt und somit geheizt wird. In dieser Hinsicht ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Sammelleiter der beiden Beschichtungszonen, welche jeweils für eine Verbindung mit einem selben Pol der Spannungsquelle vorgesehen sind, elektrisch verbunden sind, so dass nicht nur das Heizelement gemeinsam mit zumindest einem Heizfeld, sondern auch die wenigstens zwei Heizfelder gemeinsam geheizt werden können. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe umfasst ein zur Verbindung mit dem einen Pol vorgesehener erster Sammelleiter einen mit der ersten Beschichtungszone verbundenen ersten Sammeileiterabschnitt und zumindest einen mit der zweiten Beschichtungszone verbundenen zweiten Sammeileiterabschnitt. Dabei erstreckt sich beispielsweise der zweite Sammelleiter- abschnitt ausgehend vom ersten Sammeileiterabschnitt zumindest schräg, insbesondere senkrecht, zum ersten Sammeileiterabschnitt, wobei der zweite Sammeileiterabschnitt und der erste Sammeileiterabschnitt beispielsweise einen Winkel im Bereich zwischen 45° und 135° bilden können. Andererseits umfasst ein zur Verbindung mit dem anderen Pol vorgesehener zweiter Sammelleiter einen mit der ersten Beschich- tungszone verbundenen dritten Sammeileiterabschnitt und zumindest einen mit der zweiten Beschichtungszone verbundenen vierten Sammeileiterabschnitt, der sich beispielsweise zum ersten Sammeileiterabschnitt hin erstreckt, ohne mit diesem elektrisch verbunden zu sein. Diese Maßnahme ermöglicht eine besonders einfache technische Realisierung der elektrischen Verbindung der Sammelleiter der beiden Be- schichtungszonen.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die beschichtungsfreie Zone durch den zweiten Sammeileiterabschnitt in zwei zumindest annähernd gleich große Zonenteile unterteilt wird, wobei der zweite Sammeileiterabschnitt zwischen zwei vierten Sammellei- terabschnitten angeordnet ist. Zudem kann es von Vorteil sein, wenn in jedem Zonenteil mindestens ein Heizelement angeordnet ist, um eine möglichst effektive Heizung des die beschichtungsfreie Zone enthaltenden Flächenbereichs der Scheibe zu bewirken. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe ist das Heizelement so ausgebildet, dass durch Anlegen der Speisespannung der Flächenbereich der Scheibe, der den ersten Sammeileiterabschnitt enthält, mitheizbar ist. Durch diese Maßnahme kann auch der relative kalte Flächenbereich des ersten Sammeileiterabschnitts geheizt werden, so dass die Heizleistung der Scheibe insgesamt verbessert ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe besteht das Heizelement aus einem selben Material wie die Sammelleiter, wobei es insbesondere aus einer metallischen Druckpaste, insbesondere Siebdruckpaste, hergestellt sein kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe ist diese als Verbundscheibe ausgebildet. Die Verbundscheibe umfasst eine starre oder flexible Innen- und Außenscheibe, die durch zumindest eine thermoplastische Klebeschicht miteinander verbunden sind. 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.
Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße transparente Scheibe als Fahrzeug-Windschutzscheibe ausgeführt, wobei sich das Heizelement im Bereich einer Ruhe- oder Parkstellung von zum Wischen der Scheibe vorgesehenen Scheibenwischern befindet. Durch die Möglichkeit die Scheibe im Bereich der beschichtungsfreien Zone zu heizen und einen hieran angrezenden Flächenbereich mit einem Sammelleiter mitzuheizen, kann ein Festfrieren der Scheibenwischer in Ruhe- oder Parkstellung in vorteilhafter Weise besonders effektiv verhindert werden.
Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Verfahren zum Herstellen einer transpa- renten Scheibe mit einer elektrisch heizbaren, transparenten Beschichtung, das die folgenden Schritte umfasst:
Herstellen einer mit einer heizbaren Beschichtung versehenen Scheibe, beispielsweise durch Aufbringen der Beschichtung auf einen Rohling, aus dem dann die Scheibe geformt wird, oder durch Aufbringen der Beschichtung auf eine vorgeformte Scheibe; Ausbilden zumindest einer beschichtungsfreien Zone, durch welche die heizbare Beschichtung in zumindest eine erste Beschichtungszone und eine zweite Beschichtungszone (galvanisch) unterteilt wird;
Herstellen zumindest zweier Sammelleiter, die so mit den beiden Beschich- tungszonen elektrisch verbunden sind, dass nach Anlegen einer Speisespannung jeweils ein elektrischer Strom über mindestens ein von der ersten Beschichtungszone gebildetes erstes Heizfeld und zumindest ein von der zweiten Beschichtungszone gebildetes zweites Heizfeld fließt;
Herstellen mindestens eines Heizelements in der beschichtungsfreien Zone, durch welches ein die beschichtungsfreie Zone enthaltender Flächenbereich der Scheibe heizbar ist und wobei das mindestens eine Heizelement so ausgebildet wird, dass durch Anlegen der Speisespannung an das Heizelement die Scheibe in zumindest einem der beschichtungsfreien Zone angrenzenden Flächenbereich, der zumindest einen der Sammelleiter enthält, mitheizbar ist.
Die beschichtungsfreie Zone kann beispielsweise durch Maskieren vor Aufbringen der heizbaren Beschichtung hergestellt werden. Alternativ kann die beschichtungsfreie Zone durch mechanischen Abtrag nach Aufbringen der heizbaren Beschichtung hergestellt werden.
Von Vorteil kann es sein, wenn das Heizelement aus dem gleichen Material wie die Sammelleiter besteht und gemeinsam mit diesen gebildet wird. Dabei können das Heizelement und die Sammelleiter beispielsweise durch Druck, insbesondere Siebdruck, hergestellt werden. Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass es alternativ auch möglich wäre, das Heizelement aus einem Metalldraht und/oder einer Metallfolie herzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung: Fig. 1 in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibe in deren Ausgestaltung als Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs; Fig. 1 A in einer schematischen Ansicht den Aufbau der Windschutzscheibe von
Fig. 1 ;
Fig. 2 ein vergrößertes Detail der Windschutzscheibe von Fig. 1 ; Fig. 3A-3B verschiedene perspektivische Ansichten zur Veranschaulichung eines beispielhaften Herstellungsverfahrens der Windschutzscheibe von Fig. 1 ;
Fig. 4 ein Flussdiagram des in Verbindung mit den Figuren 3A-3B beschrie- benen Verfahrens.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In den Figuren 1 , 1 A und 2 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichnete Fahrzeug-Windschutzscheibe veranschaulicht, deren Darstellung einer typischen Einbaulage im Kraftfahrzeug entspricht. Die Windschutzscheibe 1 ist als Verbundscheibe ausgebildet, deren Aufbau in Fig. 1 A näher gezeigt ist. Demnach umfasst die Windschutzscheibe 1 eine auf der Außenseite angeordnete, starre Außenscheibe 2 und eine auf der Innenseite angeordnete, 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. Die beiden Einzelscheiben sind annähernd von gleicher Größe (die Innenscheibe ist etwas kleiner), haben eine trapezförmig geschwungene Kontur und sind beispielsweise aus Glas gefertigt, wobei sie gleichermaßen aber auch aus einem nichtgläsernen Material wie Kunststoff hergestellt sein können. Für eine andere Anwendung wie als Windschutzscheibe ist es auch möglich, die beiden Einzelscheiben aus einem flexiblen Material herzustellen. Die Kontur der Außen- und Innenscheibe 2, 3 ergibt sich durch einen gemeinsamen Außenrand 5, im Weiteren als Scheibenrand bezeichnet. Entsprechend der Trapezform verfügen die beiden Einzelscheiben 2, 3 jeweils über zwei gegenüberliegende lange Seiten, die in Einbaulage dem oberen und unteren Scheibenrand 5a entspre- chen, und zwei gegenüberliegende kurze Seiten, die in Einbaulage dem linken und rechten Scheibenrand 5b entsprechen.
Auf der mit der Klebeschicht 4 verbundenen Seite der Innenscheibe 3 ist eine transparente, für eine elektrische Beheizung der Windschutzscheibe 1 dienende Heizbe- Schichtung 6 abgeschieden. Die Heizbeschichtung 6 ist im Wesentlichen vollflächig auf die Innenscheibe 3 aufgebracht, wobei ein allseitig umlaufender Randbereich 7 der Innenscheibe 3 nicht beschichtet und ein Außenrand 8 der Heizbeschichtung 6, im Weiteren als Heizschichtrand 8 bezeichnet, gegenüber dem Scheibenrand 5 nach innen rückversetzt ist. Diese Maßnahme dient einer elektrischen Isolierung der Heiz- beschichtung 6 nach außen. Zudem wird die Heizbeschichtung 6 gegen vom Scheibenrand 5 vordringende Korrosion geschützt.
Die Heizbeschichtung 6 ist durch einen heizschichtfreien Querstreifen 9 galvanisch unterteilt. Der Querstreifen 9 ist nahe dem unteren Scheibenrand 5a angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen parallel hierzu bis zum heizschichtfreien Randbereich 7 am linken und rechten Scheibenrand 5b. Die Heizbeschichtung 6 setzt sich somit aus einer ersten, in Einbaulage oberen Heizbeschichtungszone 10 und einer zweiten, in Einbaulage unteren Heizbeschichtungszone 1 1 zusammen, die galvanisch voneinander getrennt sind. Der Randbereich 7 und der Querstreifen 9 können jeweils durch nachträgliches Entfernen (Entschichten) der Heizbeschichtung 6 oder durch Maskieren der Innenscheibe 3 im Bereich der zu formenden Rand- und Querstreifen vor dem Abscheiden der Heizbeschichtung 6 hergestellt werden.
Ferner ist die Windschutzscheibe 1 mit einem heizschichtfreien Kommunikationsfens- ter 12 zur Datenübermittlung versehen, welches dem Fachmann an sich bekannt ist. Das Kommunikationsfenster 12 ist für das Verständnis der Erfindung ohne Belang, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.
Die transparente Heizbeschichtung 6 umfasst in an sich bekannter Weise eine Schichtenfolge mit mindestens einer elektrisch leitfähigen metallischen Teilschicht, vorzugsweise Silber (Ag), und gegebenenfalls weiteren Teilschichten wie Entspiege- lungs- 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 der Außen- und Innenscheibe 2, 3 verklebt wird. Die Heizbeschichtung 6 wird beispielsweise durch Sputtern (Magnetron-Kathodenzerstäubung) aufgebracht. Der Flächenwiderstand der Heizbe- Schichtung 6 kann beispielsweise bis zu einigen Ohm/Flächeneinheit betragen, wobei der Flächenwiderstand typischer Weise im Bereich von 0,5 bis 6 Ohm/Flächeneinheit liegt.
Die beiden Heizschichtzonen 10, 1 1 sind mit einem gemeinsamen ersten Sammellei- ter 13 und einem gemeinsamen zweiten Sammelleiter 14 elektrisch verbunden. Der erste Sammelleiter 13 ist zur Verbindung mit dem einen Pol, beispielsweise Minuspol, der zweite Sammelleiter 14 zur Verbindung mit dem anderen Pol, beispielsweise Pluspol, einer (nicht gezeigten) Spannungsquelle vorgesehen. Die beiden Sammelleiter 13, 14 können hinsichtlich ihrer Funktion zumindest gedanklich in verschiedene Abschnitte unterteilt werden. So verfügt der zweite Sammelleiter 14 über einen entlang des langen oberen Scheibenrands 5a sich erstreckenden oberen Querabschnitt 15 (in der Beschreibungseinleitung als zweiter Sammeileiterabschnitt bezeichnet) und der erste Sammelleiter 13 über einen entlang des langen unteren Scheibenrands 5a sich erstreckenden unteren Querabschnitt 16 (in der Beschreibungseinleitung als erster Sammeileiterabschnitt bezeichnet), die zumindest annähernd einen parallelen Verlauf haben. Die beiden Querabschnitte 15, 16 sind jeweils auf die obere Heizbe- schichtungszone 10 aufgebracht und stehen in direktem elektrischen Kontakt mit dieser. Dabei grenzt der obere Querabschnitt 15 an den oberen Randbereich 7, der untere Querabschnitt 16 an den Querstreifen 9 an. Durch die beiden Querabschnitte 15, 16 wird ein erstes Heizfeld 17 innerhalb der oberen Heizbeschichtungszone 10 zum Beheizen eines Sichtfelds der Windschutzscheibe 1 eingeschlossen bzw. begrenzt. Das erste Heizfeld 17 deckt insbesondere das zentrale Sichtfeld der Windschutzscheibe 1 ab, so dass dort eine Vereisung zuverlässig und sicher verhindert werden kann. Wie insbesondere Fig. 1 A entnommen werden kann, ist die Außenscheibe 2 mit einer opaken Farbschicht 18 versehen, die auf der an der Klebeschicht 4 anliegenden Seite aufgebracht ist. Die Farbschicht 18 setzt sich aus einem beispielsweise als Punktraster ausgebildeten, rahmenförmig umlaufenden Punktrasterbereich 27, an den sich außenseitlich ein voll bedruckter Volldruckbereich anschließt, zusammen. Die Farbschicht 18 besteht vorzugsweise aus einem elektrisch nicht-leitenden, schwarz eingefärbten Material, das in die Außenscheibe 2 eingebrannt werden kann. Sie verhindert einerseits die Sicht auf einen Klebestrang (nicht gezeigt), mit dem die Windschutzscheibe 1 in die Fahrzeugkarosserie eingeklebt wird, andererseits dient sie als UV- Schutz für das verwendete Klebematerial. Die Farbschicht 18 überdeckt insbesondere die beiden Querabschnitte 15, 16 und das Kommunikationsfenster 12. Der rahmenförmig umlaufende Punktrasterbereich 27 umgrenzt das Sichtfeld der Windschutzscheibe 1 , wobei das Sichtfeld und das erste Heizfeld 15 im Wesentlichen deckungsgleich sind.
Der zweite Sammelleiter 14 verfügt ferner über einen zumindest annähernd senkrecht, im Ausführungsbeispiel leicht schräg zum unteren Querabschnitt 16 sich erstreckenden linken Längsabschnitt 19 (in der Beschreibungseinleitung als vierter Sam- melleiterabschnitt bezeichnet) und einen entsprechend angeordneten rechten Längs- abschnitt 20 (in der Beschreibungseinleitung ebenso als vierter Sammeileiterabschnitt bezeichnet), die zumindest annähernd einen parallelen Verlauf haben. Die beiden Längsabschnitte 19, 20 sind jeweils auf die untere Heizschichtzone 1 1 aufgebracht und stehen in direktem elektrischen Kontakt mit dieser. Sie erstrecken sich zum unteren Querabschnitt 16 hin und schließen in etwa bündig mit dem oberen bzw. unteren Rand der unteren Heizschichtzone 1 1 ab, so dass sie keinen elektrischen Kontakt zum unteren Querabschnitt 16 haben. Bezüglich der beiden kurzen Ränder 5b der Windschutzscheibe 1 sind die Längsabschnitte 19, 20 nach innen versetzt.
Der linke Längsabschnitt 19 ist über einen linken Übergangsabschnitt 21 mit dem oberen Querabschnitt 15 des zweiten Sammelleiters 14 elektrisch verbunden. In entsprechender Weise ist der rechte Längsabschnitt 20 über einen rechten Übergangsabschnitt 22 mit dem oberen Querabschnitt 15 des zweiten Sammelleiters 14 elektrisch verbunden. Die beiden Übergangsabschnitte 21 , 22 verlaufen überwiegend im Randbereich 17, so dass ein elektrischer Kurzschluss zwischen beiden Heizbeschich- tungszonen 10, 1 1 vermieden wird. Der erste Sammelleiter 13 verfügt ferner über einen mittleren Längsabschnitt 23 (in der Beschreibungseinleitung als dritter Sammeileiterabschnitt bezeichnet), der sich ausgehend vom unteren Querabschnitt 16 zumindest annähernd senkrecht zu diesem erstreckt. Der mittlere Längsabschnitt 23 erstreckt sich durch den Querstreifen 9 hindurch in die untere Heizbeschichtungszone 1 1 hinein, wo er in etwa bündig mit dem unteren Längsrand der unteren Heizbeschichtungszone 1 1 abschließt. Dabei unterteilt der mittlere Längsabschnitt 23 den Querstreifen 9 in zwei Streifenabschnitte 26. Der mittlere Längsabschnitt 23 befindet sich in etwa mittig zwischen den linken und rech- ten Längsabschnitten 19, 20 und hat zumindest annähernd einen parallelen Verlauf zu diesen. Er ist auf der unteren Heizbeschichtungszone 1 1 aufgebracht und steht mit dieser in direktem elektrischem Kontakt. Einerseits durch den linken Längsabschnitt 19 und den mittleren Längsabschnitt 23 und andererseits durch den rechten Längsabschnitt 20 und den mittleren Längsabschnitt 23 werden jeweils zwei zweite Heizfel- der 24 innerhalb der unteren Heizschichtzone 1 1 insbesondere zum Beheizen einer opaken Ruhe- und Parkstellung von Scheibenwischern (nicht gezeigt) zum Wischen des Sichtfelds der Windschutzscheibe 1 eingeschlossen bzw. begrenzt. Die beiden zweiten Heizfelder 24 sind durch den heizschichtfreien Querstreifen 9 vom ersten Heizfeld 17 galvanisch getrennt. Die drei Längsabschnitte 19, 20 23 und die beiden Übergangsabschnitte 21 , 22 sind durch die opake Farbschicht 18 überdeckt.
Innerhalb des heizbeschichtungsfreien Querstreifens 9 ist auf beiden Seiten des mittleren Längsabschnitts 23 bzw. in den beiden Streifenabschnitten 26 jeweils ein separates Heizelement 25 (Ohm'scher Heizleiter) angeordnet. Jedes der beiden Heizele- mente 25 hat einen mäandrisch geschwungenen Verlauf und erstreckt sich ausgehend vom gleichseitigen Übergangsabschnitt 21 , 22 des zweiten Sammelleiters 14 zum mittleren Längsabschnitt 23, macht eine erste Kehrwende, erstreckt sich zum Übergangsabschnitt 21 , 22, macht eine zweite Kehrtwende und erstreckt sich zum mittleren Längsabschnitt 23, wo es in den unteren Querabschnitt 16 des ersten Sam- melleiters 13 einstrahlt. Die beiden Heizelemente 25 sind somit jeweils sowohl mit dem ersten Sammelleiter 13 als auch mit dem zweiten Sammelleiter 14 direkt elektrisch verbunden. Gleichermaßen wäre es auch möglich, dass die beiden Heizelemente 25 einen anderen, beispielsweise zick-zack-förmigen Verlauf haben, wobei es lediglich darauf ankommt, dass die beiden Heizelemente 25 den Bereich der beiden Streifenabschnitte 26 zumindest annähernd vollständig abdecken. Die beiden Sammelleiter 13, 14 und die beiden Heizelemente 25 bestehen hier beispielsweise aus einem gleichen Material. Sie können beispielsweise durch Aufdrucken einer leitfähigen Paste, insbesondere im Siebdruckverfahren hergestellt werden, welche beispielsweise beim Biegen der Windschutzscheibe 1 eingebrannt wird. Sie können beispielsweise als streifen- bzw. bandförmige Elektroden ausgeführt sein. Alternativ können sie auch aus dünnen, schmalen Metallfolienstreifen aus beispielsweise Kupfer oder Aluminium bestehen, die insbesondere auf der Klebeschicht 4 fixiert und beim Verbinden der Außen- und Innenscheibe 2, 3 mit elektrischem Kontakt auf die Heizbeschichtung 6 aufgelegt werden. Durch die Einwirkung von Wärme und Druck beim Verbinden der Einzelscheiben kann ein elektrischer Kontakt gewährleistet werden.
Durch Anlegen einer Speisespannung an die beiden Sammelleiter 13, 14 können somit gleichzeitig das erste Heizfeld 17 und die beiden zweiten Heizfelder 24 beheizt werden. Zudem werden dadurch die beiden Heizelemente 25 mit der Speisespannung versorgt, wodurch die Windschutzscheibe 1 in einem den heizschichtfreien Querstreifen 9 enthaltenden Bereich geheizt wird. Aufgrund im Vergleich zur Heizbeschichtung 6 vernachlässigbarer ohmscher Widerstände heizen sich die Sammelleiter 13, 14 dabei praktisch nicht auf und leisten keinen nennenswerten Beitrag zur Heizleistung. Im Unterschied hierzu ist der elektrische Widerstand der beiden Heizelemente 25 wesentlich größer als jener der Sammelleiter 13, 14, um eine entsprechende Heizleistung zu bewirken. Zu diesem Zweck können die Heizelemente 25 jeweils eine senkrecht zu Ihrer Erstreckung sich bemessende Breite im Bereich von beispielsweise 0,3 bis 2 mm, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 1 mm haben, während die Sammellei- ter 13, 14 bei gleicher Schichtdicke und zumindest annähernd vergleichbarer Länge eine Breite im Bereich von beispielsweise 16 bis 20 mm haben. Dabei wird der das erste Heizfeld 17 begrenzende untere Querabschnitt 16 des ersten Sammelleiters 13 durch die beiden Heizelemente 25 mitgeheizt, so dass auch in einem den unteren Querabschnitt 16 enthaltenden Flächenbereich der Windschutzscheibe 1 eine Verei- sung zuverlässig und sicher verhindert oder beseitigt werden kann. Insbesondere kann verhindert werden, dass die Scheibenwischer über einen den unteren Querabschnitt 16 enthaltenden vereisten Flächenbereich der Windschutzscheibe 1 streichen müssen. Vorteilhaft haben die beiden Heizelemente 25 eine solche Ausgestaltung, dass in dem den unteren Querabschnitt 16 enthaltenden Flächenbereich der Wind- schutzscheibe 1 durch Beheizen der beiden Heizelemente 25 eine spezifische Heiz- leistung erreicht werden kann, die zumindest der spezifischen Heizleistung des ersten Heizfelds 17 entspricht. Beispielsweise kann das erste Heizfeld 17 so ausgebildet sein, dass bei Beaufschlagung mit einer Bordspannung von 12 bis 24 Volt eine spezifische Heizleistung von 3 bis 4 Watt/dm2 erreicht wird, wohingegen durch die beiden Heizelemente 25 jeweils eine um ca. 30% höhere spezifische Heizleistung im Bereich des entschichteten Querstreifens 9 erreicht wird. Im Hinblick auf die Vermeidung von thermischen Spannungen kann es von Vorteil sein, wenn die spezifische Heizleistung im entschichteten Querstreifen 9 maximal 8 Watt/dm2 beträgt. Vorteilhaft beträgt ein Abstand zwischen den beiden Heizelementen 25 und dem unteren Querabschnitt 16 maximal 1 Millimeter, so dass ein besonders effektives Mitheizen des den unteren Querabschnitt 16 enthaltenden Flächenbereichs erreicht werden kann.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass es gleichermaßen auch möglich wäre, die Heizelemente 25 aus einem von den Sammelleitern 13, 14 verschiedenen Material zu formen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3A-3B und Fig. 4 wird ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung der Windschutzscheibe 1 beschrieben. Zunächst werden die Außen- und Innenscheibe 2, 3 mit der gewünschten trapezförmigen Kontur aus einem Glasrohling geschnitten und anschließend wird die Innenscheibe 2 mit der Heizbeschichtung 6 durch Sputtern beschichtet, wobei der Randbereich 7 durch Maskieren nicht beschichtet wird (Schritt I). Alternativ wäre es auch möglich, dass zunächst ein Rohling beschichtet wird, aus dem dann die Innenscheibe geschnitten wird. Die auf diese Weise vorbehandelte Innenscheibe 2 wird dann zur Formung des Querstreifens 9 und des Kommunikationsfensters 12 entschichtet, was in der industriellen Serienfertigung beispielsweise mittels eines mechanisch abtragenden Schleifrads erfolgen kann. Alternativ kann auch der Randbereich 7 durch Ent- schichten hergestellt werden (Schritt II). In Fig. 3A sind die heizbeschichtungsfreien Bereiche der Innenscheibe 3 dargestellt. Insbesondere sind die durch den Querstreifen 9 getrennten Heizbeschichtungszonen 10, 1 1 erkennbar. Der Querstreifen 9 kann eine quer zu seiner Erstreckung sich bemessende Breite im Bereich von beispielsweise 10 bis 20 mm aufweisen. Wie in Fig. 3B gezeigt ist, werden anschließend durch Drucken, beispielsweise Siebdrucken mit einer Druckpaste, beispielsweise Silberdruckpaste, die beiden Sammelleiter 13, 14 und die beiden Heizelemente 25 auf die Innenscheibe 3 aufgedruckt (Schritt III). Hierdurch werden die beiden Querabschnitte 15, 16 bzw. bus bars des ersten Heizfelds 17 und die drei Längsabschnitte 19, 20, 23 bzw. bus bars der beiden zweiten Heizfelder 24 geformt. Im heizbeschichtungsfreien Querstreifen 9 befinden sich die beiden Heizelemente 25.
Dann wird die Druckpaste voreingebrannt, gefolgt von einem Biegen der Scheiben 2, 3 bei hoher Temperatur, einem Aufkleben und Verlöten der Außenanschlüsse (nicht gezeigt), sowie einem Zusammenlegen der Innen- und Außenscheibe 3, 2 und verkleben mittels der Klebeschicht 4 (Schritt IV).
Die Erfindung stellt eine transparente Scheibe mit elektrisch heizbarer Beschichtung zur Verfügung, bei der die Beschichtung zur Formung zumindest zweier voneinander getrennter Heizfelder durch zumindest eine heizbeschichtungsfreie Zone galvanisch unterteilt ist, wobei ein die heizbeschichtungsfreie Zone enthaltender Flächenbereich der Scheibe durch zumindest ein Heizelement heizbar ist. Zudem kann ein hieran angrenzender Flächenbereich der Scheibe, der über eine heizbare Beschichtung, jedoch einen nicht nennenswert zur Heizleistung beitragenden Sammelleiter enthält und nicht zu einem Heizfeld gehört, durch das Heizelement mitgeheizt werden. Durch diese Maßnahme können die Enteisungseigenschaften der Scheibe insbesondere in einem Flächenbereich einer Park- bzw. Ruhestellung von Scheibenwischern einer Windschutzscheibe erheblich verbessert werden.
Bezugszeichenliste
1 Verbundscheibe
2 Außenscheibe
3 Innenscheibe
4 Klebeschicht
5 Scheibenrand
5a langer Scheibenrand
5b kurzer Scheibenrand
6 Heizbeschichtung
7 Randbereich
8 Heizschichtrand
9 Querstreifen
10 obere Heizbeschichtungszone 1 1 untere Heizbeschichtungszone
12 Kommunikationsfenster
13 erster Sammelleiter
14 zweiter Sammelleiter
15 oberer Querabschnitt
16 unterer Querabschnitt
17 erstes Heizfeld
18 Farbschicht
19 linker Längsabschnitt
20 rechter Längsabschnitt 21 linker Übergangsabschnitt
22 rechter Übergangsabschnitt
23 mittlerer Längsabschnitt
24 zweites Heizfeld
25 Heizelement
26 Streifenabschnitt
27 Punktrasterbereich
28 Volldruckbereich

Claims

Patentansprüche
1 . Transparente Scheibe (1 ) mit einer elektrisch heizbaren, transparenten Beschichtung (6), die sich zumindest über einen Teil der Scheibenfläche, insbesondere über deren Sichtfeld erstreckt, wobei die heizbare Beschichtung (6) durch mindestens eine beschichtungsfreie Zone (9) in mindestens eine erste Beschichtungszone (10) und eine zweite Beschichtungszone (1 1 ) unterteilt ist, wobei die beiden Beschich- tungszonen (10, 1 1 ) jeweils mit mindestens zwei Sammelleitern (13, 14) elektrisch so verbunden sind, dass nach Anlegen einer Speisespannung, die von einer Span- nungsquelle bereitgestellt wird, jeweils ein Strom über mindestens ein von der ersten Beschichtungszone (10) gebildetes erstes Heizfeld (17) und mindestens ein von der zweiten Beschichtungszone (1 1 ) gebildetes zweites Heizfeld (24) fließt,
wobei in der beschichtungsfreie Zone (9) mindestens ein Heizelement (25) angeordnet ist, das einen solchen ohmschen Widerstand hat, dass durch Anlegen der Speisespannung an das Heizelement (25) die Scheibe in einem die beschichtungsfreie Zone (9) enthaltenden Flächenbereich heizbar ist, und
wobei das mindestens eine Heizelement (25) so ausgebildet ist, dass durch Anlegen der Speisespannung an das Heizelement (25) die Scheibe in zumindest einem der beschichtungsfreien Zone (9) angrenzenden Flächenbereich, der zumindest einen der Sammelleiter (13) enthält, mitheizbar ist.
2. Transparente Scheibe (1 ) nach Anspruch 1 , bei welcher das Heizelement (25) mit mindestens zwei der Sammelleiter (13, 14), die für eine elektrische Verbindung mit verschiedenen Polen der Spannungsquelle vorgesehen sind, elektrisch verbunden ist.
3. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher mindestens ein Sammelleiter (15, 19, 20) der ersten Beschichtungszone (10) und mindestens ein Sammelleiter (16, 23) der zweiten Beschichtungszone ( 1 1 ), welche für eine Verbindung mit einem selben Pol der Spannungsquelle vorgesehen sind, elektrisch miteinander verbunden sind.
4. Transparente Scheibe (1 ) nach Anspruch 3, bei welcher ein zur Verbindung mit dem einen Pol vorgesehener erster Sammelleiter (13) einen mit der ersten Beschichtungszone verbundenen ersten Sammeileiterabschnitt (16) und zumindest ei- nen mit der zweiten Beschichtungszone verbundenen zweiten Sammeileiterabschnitt (23) umfasst, wobei sich der zweite Sammeileiterabschnitt (23) ausgehend vom ersten Sammeileiterabschnitt (16) zumindest schräg, insbesondere senkrecht, zum ersten Sammeileiterabschnitt (16) erstreckt, wobei ein zur Verbindung mit dem anderen Pol vorgesehener zweiter Sammelleiter (14) einen mit der ersten Beschichtungszone (10) verbundenen dritten Sammeileiterabschnitt (15) und zumindest einen mit der zweiten Beschichtungszone (1 1 ) verbundenen vierten Sammeileiterabschnitt (20, 21 ) umfasst, der sich zum ersten Sammeileiterabschnitt (16) hin erstreckt, ohne mit diesem elektrisch verbunden zu sein.
5. Transparente Scheibe (1 ) nach Anspruch 4, bei welcher die beschichtungs- freie Zone (9) durch den zweiten Sammeileiterabschnitt (23) in zwei zumindest annähernd gleich große Zonenteile (26) unterteilt wird, wobei der zweite Sammeileiterabschnitt (23) zwischen zwei vierten Sammeileiterabschnitten (20, 21 ) angeordnet ist.
6. Transparente Scheibe (1 ) nach Anspruch 5, bei welcher in jedem Zonenteil (26) mindestens ein Heizelement (25) angeordnet ist.
7. Transparente Scheibe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welcher das zumindest eine Heizelement (25) so ausgebildet ist, dass durch Anlegen der Speise- Spannung der Flächenbereich der Scheibe, der den ersten Sammeileiterabschnitt (16) enthält, mitheizbar ist.
8. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher das Heizelement (25) aus einem selben Material wie die Sammelleiter (13, 14) besteht.
9. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher das Heizelement (25) aus einer metallischen Druckpaste hergestellt ist.
10. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welche als Ver- bundscheibe ausgebildet ist.
1 1 . Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche als Fahrzeug-Windschutzscheibe ausgeführt ist, wobei sich das zumindest eine Heizelement (25) im Bereich einer Ruhe- oder Parkstellung von zum Wischen der Scheibe vorgesehenen Scheibenwischern befindet.
12. Verfahren zum Herstellen einer transparenten Scheibe (1 ) mit den folgenden Schritten:
Herstellen einer mit einer elektrisch heizbaren, transparenten Beschichtung (6) versehenen Scheibe (1 );
Formen zumindest einer beschichtungsfreien Zone (9) in der Beschichtung (6), durch welche die heizbare Beschichtung (6) in zumindest eine erste Beschichtungs- zone (10) und eine zweite Beschichtungszone (1 1 ) unterteilt wird;
Herstellen zumindest zweier Sammelleiter (13, 14), die so mit den beiden Be- schichtungszonen (10, 1 1 ) elektrisch verbunden sind, dass nach Anlegen einer Speisespannung jeweils ein Strom über mindestens ein von der ersten Beschichtungszone (10) gebildetes erstes Heizfeld (17) und zumindest ein von der zweiten Beschichtungszone (1 1 ) gebildetes zweites Heizfeld (24) fließt,
Herstellen mindestens eines Heizelements (25) in der beschichtungsfreien Zone (9), durch welches ein die beschichtungsfreie Zone (9) enthaltender Flächenbereich der Scheibe (1 ) heizbar ist wobei das mindestens eine Heizelement (25) so ausgebildet wird, dass durch Anlegen der Speisespannung an das Heizelement (25) die Scheibe in zumindest einem der beschichtungsfreien Zone (9) angrenzenden Flächenbereich, der zumindest einen der Sammelleiter (13) enthält, mitheizbar ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die beschichtungsfreie Zone (9) durch mechanischen Abtrag entschichtet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei welchem das zumindest eine Heiz- element (25) aus dem gleichen Material wie die Sammelleiter (13, 14) besteht und gemeinsam mit diesen gebildet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem das zumindest eine Heizelement (25) und die Sammelleiter (13, 14) durch Drucken, insbesondere Siebdrucken, herge- stellt werden.
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