WO2014044410A1 - Transparente scheibe mit elektrisch beheizbarer beschichtung und zusätzlichen heizdrähten - Google Patents

Transparente scheibe mit elektrisch beheizbarer beschichtung und zusätzlichen heizdrähten Download PDF

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WO2014044410A1
WO2014044410A1 PCT/EP2013/051549 EP2013051549W WO2014044410A1 WO 2014044410 A1 WO2014044410 A1 WO 2014044410A1 EP 2013051549 W EP2013051549 W EP 2013051549W WO 2014044410 A1 WO2014044410 A1 WO 2014044410A1
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heating wires
disk
coating
edge
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PCT/EP2013/051549
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Susanne Lisinski
Dang Cuong Phan
Marcel Klein
Günther SCHALL
Volkmar Offermann
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Saint-Gobain Glass France
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    • H05B2203/031—Heaters specially adapted for heating the windscreen wiper area

Definitions

  • the invention relates to a transparent pane with electrically heatable coating and additional heating wires, a process for their preparation and their use.
  • the disks can be heated, for example, by a heated by means of the waste heat of the engine air flow. Another possibility is the electric heating of the panes.
  • An electrical heating of the disc can be done as described for example in DE 103 52 464 A1 via vertically extending electrically heatable wires which are inserted between the panes of the laminated glass and are connected via two bus bars to the motor vehicle electrical system.
  • the uniform heating of a windshield in their trapezoidal shape used most difficult, however.
  • the outer wires in the triangular faces of the trapezium are much shorter than the wires in the middle of the disc, which leads to temperature peaks in the area of the triangular faces due to the lower resistance.
  • the most uniform possible heating can be achieved by a targeted vote by some wires are interrupted in the edge areas. In this case, wire heaters deliver heating powers of approx. 500 W / m 2 up to a maximum of 600 W / m 2 .
  • wire heaters A completely homogeneous heating by means of wire heaters, however, is hardly possible because the heat is only selectively introduced into the material in the vicinity of the wires. Furthermore, the number and diameter of the wires must be limited so as not to affect the driver's vision. Especially in the A-field of view of windscreens no visual impairments are permitted, making the sole use of wire heaters in windshields is problematic.
  • the operating voltage U is determined by the usual on-board vehicle voltage of 14 V, while the distance of the bus bars varies depending on the model.
  • An optimization of the heating power can thus be done solely by lowering the surface resistance.
  • the layer thickness of the conductive layer can be increased.
  • Such conductive coatings are usually silver-based, with increasing silver content, the light transmission through the disc decreases.
  • ECE R 43 "Uniform Conditions for the Approval of Safety Glazing Materials and their Installation in Vehicles" set by the United Nations Economic Commission for Europe requires a light transmission of at least 70% only be realized by coatings with reflection colors in the red-blue region of the spectrum, which are considered by most vehicle manufacturers as unacceptable.
  • WO 03/024155 A2 US 2007/0082219 A1 and US 2007/0020465 A1 disclose layer systems comprising a plurality of silver layers which further reduce the sheet resistance of the conductive coating. Especially with large windscreens, whose bus bars have a large distance, the sheet resistance can not be lowered enough to achieve a sufficient heat output. At such high slices conditionally a semi-circular cold area at the engine edge of the disc is observed.
  • a disk with heatable coating which has an additional heating field
  • DE 10 2007 008 833 A1 A disk with heatable coating, which has an additional heating field
  • a transparent pane with an electrically heatable coating is disclosed, which has an additional heating field in the region of the rest position of the windshield wipers. Both heaters do not overlap. Targeted heating in the rest area of the windscreen wipers can prevent the windscreen wipers from freezing on ice and snow. Damage to the wiper blades, when starting the windscreen wiper system with frozen wiper blades, can thus be avoided. Regardless of this occurs even with very high slices whose Busbars have a large distance, a semicircular cold area on the engine edge of the disc.
  • the object of the present invention is to provide a heatable pane which has a higher heat output at high panes and avoids the formation of cold spots in the edge areas, as well as to provide a method for the production thereof.
  • the transparent pane according to the invention with an electrically heatable coating and additional heating wires comprises laminated from bottom to top as a laminated glass pane: a base plate, a laminating film and a cover plate.
  • the base disk has a fourth disk side and a third disk side, wherein the third disk side carries an electrically heatable coating.
  • the fourth side of the pane faces the vehicle interior.
  • An electrically heatable coating is defined in this context as a coating that conducts the electrical current and thereby heats up. In this case, suitable means for applying a voltage to the electrically heatable coating must be present.
  • the laminating film is placed with heating wires and the cover sheet on the laminating film.
  • the cover disk has a second disk side facing the third disk side of the base disk and a first disk side.
  • the first side of the windscreen, after installation of the glazing in the vehicle body, is the side facing the surroundings.
  • the heating wires overlap in at least a portion of the field of view with the electrically heatable coating.
  • the electrically heatable coating and the heating wires lie in different planes of the transparent pane and are electrically insulated from each other, but cover a portion of the pane together. Such additional heating of the edge region of the disc prevents, for example, the cold occurring especially at high disc dimensions Areas at the engine edge and allows a significant increase in heating power.
  • the transparent pane according to the invention is preferably used as a windshield and corresponds to the European standards (ECE R 43) for windshields.
  • the transparent pane has a light transmission of at least 70%.
  • the electrically heatable coating is preferably applied in a substantial part of the visible pane surface, more preferably in more than 80% of the field of view, in particular over 90% of the field of view.
  • the viewing area of the disc is the area that is visible after installation of the disc in the vehicle and is not covered by a screen printing.
  • a coating can interfere with any existing features such as sensors or cameras. In such cases, the coating in these areas is selectively removed to obtain sensor windows that may be equipped with, for example, cameras, rain sensors, or toll sensors.
  • the electrically heatable coating contains one or more silver layers, preferably three silver layers, and has a sheet resistance of 0.25 ohms / square to 4.5 ohms / square, preferably 0.3 ohms / square to 2 ohms / square, more preferably 0, 5 ohms / square to 1, 0 ohms / square.
  • the coating is preferably applied over the entire surface of the pane. In this case, the coating is divided into an electrically heatable coating in which heating takes place by applying a voltage and an electroless coating, to which no electrical potential is applied. Alternatively, however, the coating can also be applied only in the area to be heated.
  • an isolated edge strip is separated from the coating.
  • This isolated edge strip can either be uncoated, de-stratified, or isolated from the rest of the coating by a dividing line.
  • the isolated edge strip is produced by an abrasive removal. In this way, corrosion of the conductive coating in the heating field is prevented because the corrosion prone outer edge is stripped and the coating within this stripped edge strip is protected.
  • the disk may include multiple stripped areas for a variety of purposes. In addition to the protection against corrosion, for example, the attachment of sensors is another area of application for the removal of certain areas in question.
  • the heating wires overlap to 10% to 40% of the total height of the field of view, preferably 15% to 35% of the total height of the field of view, with the electrically heatable coating.
  • the total height of the field of view is defined as the maximum vertical extent of the transparent pane area, with a percentage of this pane height having heating wires as well as an electrically heatable coating.
  • the area covered by heating wires and electrically heated coating disc area can be in any vertical disc section.
  • the heating wires extend in the region of the B-field of view between one of the horizontal pane edges and the edge of the A-field of view.
  • the A-field of view thus remains free of visual impairments, as required by the European regulation ECE R 43.
  • the heating wires represent only minor visual impairments, as allowed by ECE R 43 for the B-field of view.
  • the heating wires can be introduced not only in the visible region of the pane, but also in the edge region of the pane, preferably in the region of the rest position of the windshield wiper. This area is preferably covered by screen printing. A targeted heating of the rest area of the windshield wiper prevents freezing of the windshield wiper and thus damage to the wiper blades when starting the windshield wiper system.
  • the heating wires preferably run parallel to the motor edge and / or roof edge of the disc. Alternatively, the heating wires can also run meandering or zigzag. Particularly preferably, the heating wires are designed as loop-shaped individual wire. The wire runs parallel to one of the horizontal side edges and alternates at the end arcuate direction to thereafter continue to run parallel to this.
  • the average distance between adjacent heating wires preferably decreases in the direction of the closest horizontal pane edge.
  • the heating wires are closer to the edge of the disk than towards the center of the disk. Accordingly, on the same surface there is a larger number of wires in the edge region of the disk, as a result of which a greater heating power per area can be entered into the material.
  • This increase in heating power is of particular importance in order to avoid the formation of cold spots in the edge region at high slices.
  • close coverage with heating wires would be unesthetic in the areas that are closer to the center of the disc, while isolated distant tracks are not perceived by the driver as disturbing.
  • a slight increase in the heating power in comparison to the pane surface without heating wires is sufficient.
  • the temperature gradient of adjacent disc areas should be kept as low as possible in order to avoid stresses in the material.
  • a gradual increase in the distances of the heating wires also a gradual decrease in heating power takes place in the direction of the center of the disk, so that a more homogeneous temperature gradient is achieved.
  • the minimum distance between adjacent heating wires is 2 mm, while the maximum distance between adjacent wires is 35 mm.
  • the heating wires are arranged in the lower region of the disk adjacent to the engine edge.
  • the distance of the heating wires decreases in particular in the direction of the motor edge.
  • the bus bars are relatively far apart and a semicircular, colder temperature range forms directly above the motor edge.
  • the heating wires are located in another area of the pane, for example, adjacent to the roof edge, or even in the middle of the disk surface outside the A-field of view. In this way, for example, areas in which preferably sensors are mounted by means of the additional wire heating could be enteist much faster.
  • the heating wires contain tungsten, copper, nickel, manganese, aluminum, silver, chromium and / or iron and / or mixtures and / or alloys thereof, preferably tungsten or copper, particularly preferably tungsten.
  • the heating wires have a thickness of from 5 ⁇ to 160 ⁇ , the thickness depends inter alia on the material used of the wires.
  • Tungsten wires are preferably used with a thickness of 10 ⁇ to 80 ⁇ , while copper wires preferably have a thickness of 60 ⁇ to 150 ⁇ .
  • the electrically heatable coating is contacted by a plurality of bus bars, which are electrically conductively connected thereto.
  • bus bars which are electrically conductively connected thereto.
  • at least two bus bars are mounted on the coating.
  • the coating area between the bus bars is thus electrically heated.
  • three bus bars are applied, wherein each bus bar runs parallel to the horizontal side edges and the third bus bar projects from the roof edge in the direction of the center of the pane.
  • the first bus bar is located adjacent to the roof edge, while the second bus bar is adjacent to the engine edge and both bus bars parallel to these horizontal side edges.
  • the first and the second bus bar extend over the entire length of the disc.
  • the third bus bar has a length of 50 mm to 700 mm and protrudes up to 400 mm in the direction of the center of the disk into the coating.
  • the third bus bar is adapted in its shape to any stripped areas for sensor windows, the attachment of Sensors serve.
  • the bus bars have a thickness of 5 ⁇ to 20 ⁇ , preferably 8 ⁇ to 15 ⁇ on.
  • the width of the bus bars is 0.5 mm to 30 mm, preferably 1 mm to 20 mm.
  • the first bus bar and the second bus bar particularly preferably have a width of from 10 mm to 20 mm, while the third bus bar is made substantially narrower with a width of preferably 1 mm to 5 mm.
  • the heating wires are contacted at their ends via a plurality of electrical conductors, preferably two electrical conductors.
  • two electrical conductors are perpendicular to the parallel to the motor edge heating wires and contact them in the edge region of the disc. If the heating wires are used in the form of a loop-shaped single wire, then the contacting takes place in the manner described, wherein the arcuate edge regions of the wires remain current-free. In a different course, such as meandering or zigzag, another form of contact can be selected. In the case of a continuous meander-shaped wire, for example, a voltage has to be applied only occasionally at the two ends of the wire.
  • the heating wires can optionally be electrically insulated. This allows contact between wires and coating while avoiding short circuits.
  • the laminating film can thus be placed on the base disk with the wires pointing in the direction of the electrically heatable coating. If an insulation of the wires is dispensed with, the heating wires must lie on the side of the laminating foil facing away from the coating. Insulation of the wires is preferably achieved by a polymer-containing sheath, particularly preferably this contains polyethylene, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyesters, polycarbonates, rubber, silicone rubber, polyamide, polyurethane and / or mixtures and / or copolymers thereof.
  • the base disk and / or the cover disk comprise soda-lime glass, quartz glass, borosilicate glass and / or polymethyl methacrylate. Float glass is preferably used.
  • the base disk and the cover disk have a thickness of from 0.5 mm to 20 mm, preferably 1 mm to 6 mm. Both discs can also have different thicknesses.
  • the laminating film comprises polyvinyl butyral, ethylene vinyl acetate, polyurethane and / or mixtures and / or copolymers thereof. At least one laminating film is necessary for producing a laminated glass pane, but it is also possible to use a plurality of plastic films of very different functionality in the film composite.
  • the laminating film has a thickness of from 0.1 mm to 0.9 mm, preferably from 0.3 mm to 0.8 mm.
  • the bus bars and / or the electrical conductors include tungsten, copper, nickel, manganese, aluminum, silver, chromium and / or iron and / or mixtures and / or alloys thereof. Tungsten or copper, more preferably copper, are preferably included.
  • the bus bars are preferably applied by printing a conductive paste, preferably a silver-containing paste, and then baked on bending the glass sheets.
  • the bus bars may be embodied, for example, as metal strip sections which are placed on the coating.
  • Strands are preferably used as electrical conductors.
  • the electrical conductors have a width of 5 mm to 15 mm and a thickness of 30 ⁇ to 150 ⁇ .
  • an opaque ink layer is preferably applied in the form of a screen printing, so that this screen printing circumscribes the field of vision of the disk or forms its outer edge.
  • the arranged in the edge region of the disk bus conductor and electrical conductors and the rest position of the windshield wipers are preferably covered by this screen printing and are optically laminated.
  • the opaque screen printing can be applied in any plane of the laminated glass pane, but preferably in the plane of the coating.
  • the invention further comprises a method for producing the transparent pane according to the invention with heatable coating and heating wires. In this case, an electrically heatable coating is first applied to the third disk side of a base disk. The deposition of the coating is preferably carried out by PVD magnetron method.
  • the electrically heatable coating is deposited before the individual disks are cut.
  • several bus bars are applied, which are connected in a conventional manner directly electrically conductive with the coating.
  • the bus bars are printed in the form of a silver paste and then baked. The stoving of the silver-containing paste can take place in the course of the bending of the glass panes. The proportion of the coating which lies between the bus bars can be heated by applying a voltage to the bus bars.
  • the base disk with coating and printed busbars is bent together with a cover disk.
  • the heating wires are integrated into a laminating film, wherein the wires are preferably first heated and subsequently introduced into the surface of the film.
  • a tip guides the wire in a loop over the laminating film, with the heated wire at least partially sinking into the film surface.
  • the wires can also be applied to the surface of the laminating film by means of printing processes, for example.
  • the heating wires introduced into the laminating film are contacted in the edge region of the pane via a plurality of electrical conductors.
  • the electrical conductors are preferably connected by soldering to the heating wires.
  • the laminating film with heating wires and electrical conductors is then inserted between the base disk and the cover disk.
  • Sheathed wires are preferably used, so that when inserting the laminating foil, the heating wires can face the electrically heatable coating.
  • the production of a laminated glass pane wherein the disk assembly is heated stepwise under vacuum in the oven.
  • the disc is first heated for 6 minutes to a temperature of 50 ° C, then held for 25 minutes at a temperature of 100 ° C and then cooled again over 6 minutes to 50 ° C and held at this temperature.
  • the resulting pre-composite disk is then autoclaved.
  • the autoclaving is carried out at 100 ° C to 150 ° C, preferably 1 15 ° C to 145 ° C and at a pressure of 10 bar to 15 bar for a period of 1 hour to 4 hours, preferably 2 hours to 3 hours.
  • the invention further comprises the use of the transparent pane according to the invention as a vehicle window, ship window or aircraft pane, as well as a radiator or architectural glazing, preferably as a vehicle window, particularly preferably as a windshield in vehicles.
  • Figure 1 is a plan view of the transparent pane according to the invention with electrically heatable coating and additional heating wires.
  • FIG. 2 shows a cross section of the transparent pane according to the invention according to FIG. 1 along the section line AA '.
  • FIG. 3 shows a flow chart of the method according to the invention for producing a transparent pane with an electrically heatable coating and additional heating wires.
  • Figure 4 shows the schematic representation of the temperature distribution when heating a transparent pane with electrically heatable coating according to the prior art.
  • Figure 5 is a schematic representation of the temperature distribution when heating the transparent pane according to the invention.
  • FIG. 1 shows a top view of the transparent pane (1) according to the invention with an electrically heatable coating (3.1) and additional heating wires (5).
  • the coating (3) is applied flat over the entire pane surface and is divided into an electrically heatable coating (3.1) and an electroless coating (3.2).
  • the electrically heatable coating (3.1) is thereby contacted by a plurality of bus bars (7), via which a voltage can be applied.
  • the electroless coating (3.2) is not equipped with such devices, so that it does not carry power in the operating state of the disc.
  • the application of an electroless coating (3.2) is optional, but advantageous in terms of a uniform color of the transparent pane (1).
  • the bus bars (7) for contacting the electrically heatable coating (3.1) consist of a first bus bar (7.1) and a second bus bar (7.2), which run parallel to the horizontal disc edges (9), and a third bus bar (7.3), which points in the direction of the disk center, together.
  • first bus bar (7.1) and the second bus bar (7.2) have an elongated shape, wherein the first bus bar (7.1) extends directly adjacent to the roof edge (9.1).
  • the second bus bar (7.2) is offset parallel to the motor edge (9.2) in the direction of the center of the disk.
  • the coating area between the first bus bar (7.1) and the second bus bar (7.2) represents the electrically heatable coating (3.1), while the electroless coating (3.2) between the second bus bar (7.2) and the motor edge (9.2).
  • the third bus bar (7.3) is arranged perpendicular to the first bus bar (7.1) and extends from the center of the first bus bar (7.1) or the roof edge (9.1) in the direction of the center of the pane.
  • the coating (3) has two stripped areas (10).
  • the shape of the third bus bar (7.3) is adapted to a recess in the coating required for a rain sensor, the third bus bar (7.3) extending semicircularly along the edge of this stripped area for sensor windows (10.1).
  • a stratified edge strip (10.2) of 0.7 cm width in which the coating is removed by an abrasive process.
  • the usual motor vehicle forward voltage of 14 V direct current is applied to the transparent pane (1), the first bus bar (7.1) and the third bus bar (7.3) being connected to the negative pole, whereas the second bus bar (7.2) is the positive pole represents.
  • heating wires (5) are located parallel to the motor edge (9.2), both in the region of the electroless coating (3.2) and in the region of the electrically heatable coating (3.1). These pass through the viewing area of the transparent pane up to a height of 35% the total disc height relative to the lowest point of the engine edge (9.2).
  • the B-field of view is covered with heating wires (5), but these represent only a slight visual impairment as permitted for the B-field of view.
  • the heating wires (5) are contacted in the edge region of the disc by electrical conductors (8).
  • a first electrical conductor (8.1) extends along the edge of the pane between the first bus bar (7.1) and the motor edge (9.2), while the second electrical conductor (8.2) at the opposite edge of the disc between the motor edge (9.2) and the farthest from this Heating wire (5) runs.
  • the first electrical conductor (8.1) is in electrical contact with the first bus bar (7.1), whereby also on the first electrical conductor
  • the second electrical conductor (8.2) is analogously contacted with the second bus bar (7.2), so that the second electrical conductor
  • the heating wires (5) increases from the motor edge (9.2) in the direction of the center of the disc.
  • the heating wires (5) outside the field of view of the driver are thus much closer together than the wires passing through the field of view.
  • said area and the areas of the bus bars (7) and the electrical conductors (8) are preferably covered by a screen printing (not shown).
  • FIG. 2 shows a cross section of the transparent pane (1) according to the invention according to FIG. 1 along the section line AA.
  • a base disk (2) with a fourth disk side (IV) and a third disk side (III) bears on the third disk side (III) a coating (3) which is divided into an electrically heatable coating (3.1) and an electroless coating (3.2).
  • a first bus bar (7.1) and a second bus bar (7.2) are applied, between which the electrically heatable coating (3.1) is located and via which a voltage can be applied to them. There is no electrical potential at the electroless coating (3.2).
  • a laminating film (4) with heating wires (5) is placed, which are at least partially introduced into the surface of the laminating film (4).
  • FIG. 3 shows a flow chart of the method according to the invention for producing a transparent pane (1) with an electrically heatable coating (3.1) and additional heating wires (5).
  • an electrically heatable coating (3.1) is deposited on the third side of the disk (III) of the base disk (2).
  • bus bars (7) are applied to this electrically heatable coating (3.1) and the base plate (2) is bent together with a cover plate (6).
  • heating wires (5) are introduced into the surface of a laminating film (4) and the ends of the heating wires (5) subsequently contacted via a plurality of electrical conductors (8).
  • the laminating film (4) with electrical conductors (8) is then inserted between the base disk (2) and the cover disk (6). This arrangement is first pre-evacuated and then autoclaved to produce a laminated glass pane.
  • FIG. 4 shows the schematic representation of the temperature distribution when heating a transparent pane with electrically heated coating, first bus bar, second bus bar and third bus bar according to the prior art at an ambient temperature of 22 ° C.
  • the bus bars are arranged analogously to the bus bars shown in FIG.
  • a first temperature range (T1) with temperatures T below 28 ° C can be seen, which emerges as a cold strip in the region of the rest position of the windshield wiper.
  • T2 Directly adjacent thereto is a second temperature range (T2) with 28 ° C ⁇ T ⁇ 32 ° C, which runs all around along the entire disc and in the region of the motor edge shows a hemispherical bulge in the direction of the center of the disc.
  • FIG. 5 shows the schematic representation of the temperature distribution when heating the transparent pane (1) according to the invention with electrically heatable coating (3.1) and additional heating wires (5) at an ambient temperature from 22 ° C.
  • a voltage is applied to the electrically heatable coating (3.1) via a first bus bar (7.1), a second bus bar (7.2) and a third bus bar (7.3).
  • the heating wires (5) run parallel to the motor edge (9.2) in the disc section between the second bus bar (7.2) and up to a disc height of 35% of the total disc height relative to the lowest point of the motor edge (9.2).
  • the distance between adjacent heating wires (5) is constantly 5 mm.
  • the transparent disc (1) according to the invention has only a very small slice portion whose temperature corresponds to the first temperature range (T1) or the second temperature range (T2).
  • T1 first temperature range
  • T2 second temperature range
  • This region directly above the motor edge (9.2) lies in the transparent pane (1) according to the invention in the third temperature range (T3) and in the fourth temperature range (T4).
  • T3 third temperature range
  • T4 fourth temperature range
  • the disk area in which the heating wires (5) are located is recognizable as a hatched fifth temperature range (T5), starting from which the temperature in the direction of the engine edge (9.2) and the disk center gradually in the fourth temperature range (T4) and the third temperature range (T3 ) decreases.
  • T5 hatched fifth temperature range
  • the gradual decrease in temperature in the direction of the center of the disk could be further improved by a continuous increase of the wire spacing in the direction of the center of the disk.
  • the temperature distribution in the region of the first bus bar (7.1) and the third bus bar (7.3) is similar in its basic features to the disc according to the prior art ( Figure 4).
  • the pane according to the invention shows a decisive increase in temperature in the region of the motor edge (9.2).
  • Such an effect when using additional heating wires (5) in the region of the electrically heatable coating was surprising and unexpected to the person skilled in the art.
  • the invention is explained in more detail below with reference to an example of a transparent pane according to the invention and a comparative example.
  • Example 1 In two series of experiments, the heating power and the temperature increase in the area of additional heating wires of the pane according to the invention (Example 1) were compared with a pane according to the prior art (Comparative Example 2). In both test series, the same disc basic structure was used, the disc according to the invention additionally being equipped with heating wires (5). Table 1 summarizes the structure of the disc according to the invention (Example 1) and the disc according to the prior art (Comparative Example 2) together. To determine the disc dimensions, the maximum distances between opposite disc edges were measured in each case.
  • Ground disk (2) Float glass, thickness 1, 6 mm float glass, thickness 1, 6 mm
  • Cover disc (6) float glass, thickness 2.1 mm float glass, thickness 2.1 mm
  • Width 1410 mm Max. Width 1410 mm max. Width 1410 mm
  • Table 2 shows the maximum heating powers achieved in example 1 and comparative example 2 as well as the temperature increase of the disk surface of the pane according to the invention in the area of the heating wires (5).
  • a disc with electrically heatable coating according to the prior art provides at the selected disc geometry (distance busbar 817 mm) a heat output of 313.4 W / m 2 , but for the successful defrosting of such a disc a heating power of at least 330 W / m 2 is recommended.
  • the heating power can be increased by 190.7 W / m 2 to 504.1 W / m 2 . Accordingly, the pane according to the invention also makes it possible to heat tall panes whose first and second bus bars are at a large distance from each other.
  • T1 first temperature range T ⁇ 28 ° C
  • T2 second temperature range 28 ° C ⁇ T ⁇ 32 ° C
  • T3 third temperature range 32 ° C ⁇ T ⁇ 34 ° C
  • T4 fourth temperature range 34 ° C ⁇ T ⁇ 36 ° C
  • T5 fifth temperature range T> 36 ° C

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Abstract

Transparente Scheibe (1), mindestens umfassend: - eine Grundscheibe (2) mit einer vierten Scheibenseite (IV) und einer dritten Scheibenseite (III), wobei die dritte Scheibenseite (III) eine elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1) aufweist und - eine Deckscheibe (6) mit einer zweiten Scheibenseite (II) und einer ersten Scheibenseite (I), wobei die Grundscheibe (2) und die Deckscheibe (6) über die dritte Scheibenseite (III) und die zweite Scheibenseite (II) mittels einer Laminierfolie (4) mit Heizdrähten (5) verbunden sind und wobei die Heizdrähte (5) sich in mindestens einem Teilbereich des Sichtfeldes mit der elektrisch beheizbaren Beschichtung (3.1) überlappen.

Description

Transparente Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung und zusätzlichen Heizdrähten
Die Erfindung betrifft eine transparente Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung und zusätzlichen Heizdrähten, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.
Das Sichtfeld von Kraftfahrzeugscheiben, insbesondere der Windschutzscheibe, sollte auch bei schlechter Witterung immer einen ungehinderten Durchblick ermöglichen und frei von Eis und Beschlag gehalten werden. Zu diesem Zweck können die Scheiben beispielsweise durch einen mittels der Abwärme des Motors erwärmten Luftstrom beheizt werden. Eine andere Möglichkeit ist die elektrische Beheizung der Scheiben.
Eine elektrische Beheizung der Scheibe kann wie beispielsweise in DE 103 52 464 A1 beschrieben über vertikal verlaufende elektrisch beheizbare Drähte erfolgen, die zwischen den Scheiben des Verbundglases eingebracht sind und über zwei Sammelleiter mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz verbunden sind. Die gleichmäßige Beheizung einer Windschutzscheibe in ihrer meist verwendeten trapezförmigen Form gestaltet sich jedoch schwierig. Die äußeren Drähte in den Dreiecksflächen des Trapezes sind wesentlich kürzer als die Drähte in der Scheibenmitte, was aufgrund des geringeren Widerstands zu Temperaturspitzen im Bereich der Dreiecksflächen führt. Eine möglichst gleichmäßige Beheizung kann durch eine gezielte Abstimmung erreicht werden, indem in den Randbereichen einige Drähte unterbrochen werden. Drahtheizungen liefern dabei Heizleistungen von ca. 500 W/m2 bis maximal 600 W/m2.
Eine vollkommen homogene Beheizung mittels Drahtheizungen ist jedoch kaum möglich, da die Wärme nur punktuell im Umkreis der Drähte ins Material eingetragen wird. Ferner müssen die Anzahl und der Durchmesser der Drähte beschränkt werden um die Sicht des Fahrers nicht zu beeinträchtigen. Besonders im A-Sichtfeld von Windschutzscheiben sind keinerlei Sichtbeeinträchtigungen zulässig, wodurch die alleinige Verwendung von Drahtheizungen in Windschutzscheiben problematisch ist.
Eine Alternative zur Drahtheizung bieten transparente leitfähige Beschichtungen, die eine wesentlich homogenere Beheizung ermöglichen und visuell kaum wahrnehmbar sind. Die spezifische Heizleistung P der Beschichtung hängt dabei vom Flächenwiderstand Rguadrat, der Betriebsspannung U und dem Abstand h der beiden Sammelleiter ab:
^ RQuadrat - h n
Die Betriebsspannung U ist durch die bei Kraftfahrzeugen übliche Bordspannung von 14 V festgelegt, während der Abstand der Sammelleiter je nach Modell variiert. Eine Optimierung der Heizleistung kann somit alleinig über eine Senkung des Flächenwiderstands erfolgen. Dazu kann beispielsweise die Schichtdicke der leitfähigen Schicht erhöht werden. Derartige leitfähige Beschichtungen sind in der Regel silberbasiert, wobei mit steigendem Silberanteil die Lichttransmission durch die Scheibe sinkt. In „Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Sicherheitsverglasungswerkstoffe und ihres Einbaus in Fahrzeuge" (ECE R 43), festgelegt von der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa, wird jedoch eine Lichttransmission von mindestens 70 % gefordert. Mit zunehmender Dicke der Silberschicht kann die geforderte Transmission nur noch durch Beschichtungen mit Reflektionsfarben im rot-blauen Bereich des Spektrums realisiert werden, die von den meisten Fahrzeugherstellern als inakzeptabel angesehen werden.
WO 03/024155 A2, US 2007/0082219 A1 und US 2007/0020465 A1 offenbaren Schichtsysteme aus mehreren Silberschichten, die den Flächenwiderstand der leitfähigen Beschichtung weiter senken. Besonders bei großen Windschutzscheiben, deren Sammelleiter einen großen Abstand haben, kann der Schichtwiderstand jedoch nicht genügend abgesenkt werden um eine hinreichende Heizleistung zu erreichen. Bei derartigen hohen Scheiben ist dadurch bedingt ein halbkreisförmiger kalter Bereich an der Motorkante der Scheibe zu beobachten.
Eine Scheibe mit heizbarer Beschichtung, die ein zusätzliches Heizfeld aufweist, ist bereits aus DE 10 2007 008 833 A1 bekannt. An dieser Stelle wird eine transparente Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung offenbart, die ein zusätzliches Heizfeld im Bereich der Ruhestellung der Scheibenwischer aufweist. Beide Heizfelder überlappen sich nicht. Durch eine gezielte Beheizung im Ruhebereich der Scheibenwischer kann ein Festfrieren der Scheibenwischer bei Eis und Schnee vermieden werden. Eine Beschädigung der Wischerblätter, beim Anlaufen der Scheibenwischanlage mit festgefrorenen Wischerblättern, kann somit vermieden werden. Ungeachtet dessen tritt auch hier bei besonders hohen Scheiben, deren Sammelleiter einen großen Abstand haben, ein halbkreisförmiger kalter Bereich an der Motorkante der Scheibe auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine beheizbare Scheibe bereitzustellen, die bei hohen Scheiben eine höhere Heizleistung aufweist und die Bildung kalter Stellen in den Randbereichen vermeidet, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine transparente Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung und zusätzlichen Heizdrähten, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung nach den unabhängigen Ansprüchen 1 , 12 und 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße transparente Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung und zusätzlichen Heizdrähten umfasst von unten nach oben als Verbundglasscheibe laminiert: eine Grundscheibe, eine Laminierfolie und eine Deckscheibe. Die Grundscheibe weist eine vierte Scheibenseite und eine dritte Scheibenseite auf, wobei die dritte Scheibenseite eine elektrisch beheizbare Beschichtung trägt. Im Einbauzustand der transparenten Scheibe ist die vierte Scheibenseite dem Fahrzeuginnenraum zugewandt. Eine elektrisch beheizbare Beschichtung ist in diesem Zusammenhang als eine Beschichtung definiert, die den elektrischen Strom leitet und sich dadurch erwärmt. Dabei müssen geeignete Mittel zum Anlegen einer Spannung an die elektrisch beheizbare Beschichtung vorhanden sein. Auf die elektrisch beheizbare Beschichtung der dritten Scheibenseite wird die Laminierfolie mit Heizdrähten und auf die Laminierfolie die Deckscheibe aufgelegt. Die Deckscheibe verfügt über eine zweite Scheibenseite, die der dritten Scheibenseite der Grundscheibe zugewandt ist, und eine erste Scheibenseite. Die erste Scheibenseite ist nach Einbau der Verglasung in die Fahrzeugkarosserie die der Umgebung zugewandte Seite. Die Heizdrähte überlappen in mindestens einem Teilbereich des Sichtfeldes mit der elektrisch beheizbaren Beschichtung. Die elektrisch beheizbare Beschichtung und die Heizdrähte liegen in verschiedenen Ebenen der transparenten Scheibe und sind elektrisch voneinander isoliert, decken aber einen Bereich der Scheibe gemeinsam ab. Eine solche zusätzliche Beheizung des Randbereichs der Scheibe verhindert beispielsweise die besonders bei hohen Scheibenabmaßen auftretenden kalten Bereiche an der Motorkante und ermöglicht eine wesentliche Erhöhung der Heizleistung.
Die erfindungsgemäße transparente Scheibe wird bevorzugt als Windschutzscheibe eingesetzt und entspricht den europäischen Standards (ECE R 43) für Windschutzscheiben. Die transparente Scheibe besitzt eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens 70 %.
Zur Definition des A-Sichtbereichs und des B-Sichtbereichs wird die Regelung 43 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (ECE R 43) einschließlich aller Änderungen bis zum 12.12.201 1 (Regel 43, Revision 2 mit Amendments 1 -7) zugrunde gelegt.
Die elektrisch beheizbare Beschichtung ist bevorzugt in einem wesentlichen Teil der sichtbaren Scheibenfläche aufgebracht, besonders bevorzugt in über 80 % des Sichtbereichs, insbesondere über 90 % des Sichtbereichs. Der Sichtbereich der Scheibe ist dabei der Bereich, der nach Einbau der Scheibe im Fahrzeug sichtbar ist und nicht von einem Siebdruck abgedeckt ist. In speziellen Bereichen der Scheibe kann sich eine Beschichtung störend auf eventuell vorhandene Ausstattungsmerkmale wie Sensoren oder Kameras auswirken. In derartigen Fällen wird die Beschichtung in diesen Bereichen selektiv entfernt um Sensorfenster zu erhalten, die beispielsweise mit Kameras, Regensensoren oder Mautsensoren ausgestattet werden können.
Die elektrisch beheizbare Beschichtung enthält eine oder mehrere Silberschichten, bevorzugt drei Silberschichten, und weist einen Flächenwiderstand von 0,25 Ohm/Quadrat bis 4,5 Ohm/Quadrat, bevorzugt 0,3 Ohm/Quadrat bis 2 Ohm/Quadrat, besonders bevorzugt 0,5 Ohm/Quadrat bis 1 ,0 Ohm/Quadrat auf. Um eine gleichmäßige Farbgebung der Scheibe zu gewährleisten ist die Beschichtung bevorzugt auf der gesamten Fläche der Scheibe aufgebracht. Dabei gliedert sich die Beschichtung in eine elektrisch beheizbare Beschichtung, in der durch Anlegen einer Spannung eine Erwärmung stattfindet und eine stromlose Beschichtung, an der kein elektrisches Potential anliegt. Alternativ kann die Beschichtung jedoch auch nur in dem zu beheizenden Bereich aufgetragen werden. An den Außenkanten der Scheibe ist ein isolierter Randstreifen von der Beschichtung abgetrennt. Dieser isolierte Randstreifen kann entweder nicht beschichtet werden, wieder entschichtet werden oder durch eine Trennlinie vom Rest der Beschichtung isoliert werden. Bevorzugt wird der isolierte Randstreifen durch eine abrasive Entfernung erzeugt. Auf diese Weise wird eine Korrosion der leitfähigen Beschichtung im Heizfeld verhindert, da der für Korrosion anfällige äußere Rand entschichtet und die innerhalb dieses entschichteten Randstreifens liegende Beschichtung geschützt ist. Die Scheibe kann mehrere entschichtete Bereiche umfassen, die den unterschiedlichsten Zwecken dienen. Neben dem Schutz vor Korrosion ist beispielsweise die Anbringung von Sensoren ein weiteres Anwendungsgebiet für das eine Entschichtung bestimmter Bereiche in Frage kommt.
In einer bevorzugten Ausführungsform überlappen die Heizdrähte auf 10 % bis 40 % der Gesamthöhe des Sichtfeldes, bevorzugt 15 % bis 35 % der Gesamthöhe des Sichtfeldes, mit der elektrisch beheizbaren Beschichtung. Als Gesamthöhe des Sichtfeldes wird dabei die maximale vertikale Ausdehnung des transparenten Scheibenbereichs definiert, wobei ein prozentualer Teilbereich dieser Scheibenhöhe sowohl über Heizdrähte als auch über eine elektrisch beheizbare Beschichtung verfügt. Prinzipiell kann der von Heizdrähten und elektrisch beheizbarer Beschichtung abgedeckte Scheibenbereich in einem beliebigen vertikalen Scheibenabschnitt liegen. Besonders bevorzugt erstrecken sich die Heizdrähte jedoch im Bereich des B- Sichtfeldes zwischen einer der horizontalen Scheibenkanten und dem Rand des A- Sichtfeldes. Das A-Sichtfeld bleibt somit frei von Sichtbeeinträchtigungen, wie nach der europäischen Regelung ECE R 43 gefordert. Die Heizdrähte stellen dabei nur geringfügige Sichtbeeinträchtigungen dar, wie nach ECE R 43 für das B-Sichtfeld erlaubt.
Die Heizdrähte können nicht nur im sichtbaren Bereich der Scheibe eingebracht sein, sondern auch im Randbereich der Scheibe, bevorzugt im Bereich der Ruhestellung der Scheibenwischer. Dieser Bereich ist vorzugsweise durch einen Siebdruck verdeckt. Eine gezielte Beheizung des Ruhebereichs der Scheibenwischer verhindert ein Festfrieren der Scheibenwischer und somit eine Beschädigung der Wischerblätter beim Anlaufen der Scheibenwischanlage. Die Heizdrähte verlaufen bevorzugt parallel zur Motorkante und/oder Dachkante der Scheibe. Alternativ können die Heizdrähte auch mäanderförmig oder zickzackförmig verlaufen. Besonders bevorzugt sind die Heizdrähte als schleifenformiger Einzeldraht ausgeführt. Der Draht verläuft dabei parallel zu einer der horizontalen Seitenkanten und wechselt an deren Ende bogenförmig die Richtung um danach weiter parallel zu dieser zu verlaufen.
Der durchschnittliche Abstand benachbarter Heizdrähte nimmt bevorzugt in Richtung der nächstliegenden horizontalen Scheibenkante ab. Somit sind die Heizdrähte am Rand der Scheibe enger benachbart als in Richtung der Scheibenmitte. Auf der gleichen Fläche befindet sich demnach im Randbereich der Scheibe eine größere Anzahl von Drähten, wodurch eine größere Heizleistung pro Fläche ins Material eingetragen werden kann. Diese Erhöhung der Heizleistung ist von besonderer Bedeutung um bei hohen Scheiben die Bildung kalter Stellen im Randbereich zu vermeiden. Eine derartig enge Belegung mit Heizdrähten würde in den Bereichen, die näher zur Scheibenmitte liegen jedoch unästhetisch wirken, während vereinzelte weit entfernte Leiterbahnen vom Fahrer nicht als störend empfunden werden. Ferner genügt in diesen weiter innen liegenden Bereichen auch eine leichte Erhöhung der Heizleistung im Vergleich zur Scheibenfläche ohne Heizdrähte. Des Weiteren sollte das Temperaturgefälle benachbarter Scheibenbereiche möglichst gering gehalten werden um Spannungen im Material zu vermeiden. Durch eine schrittweise Erhöhung der Abstände der Heizdrähte erfolgt auch ein schrittweiser Abfall der Heizleistung in Richtung der Scheibenmitte, so dass ein homogeneres Temperaturgefälle erreicht wird.
Der minimale Abstand benachbarter Heizdrähte beträgt 2 mm, während der maximale Abstand benachbarter Drähte 35 mm beträgt.
Besonders bevorzugt sind die Heizdrähte im unteren Bereich der Scheibe benachbart zur Motorkante angeordnet. Dabei nimmt der Abstand der Heizdrähte insbesondere in Richtung der Motorkante ab. Bei großen Scheibenhöhen sind die Sammelleiter relativ weit voneinander entfernt und es bildet sich ein halbkreisförmiger kälterer Temperaturbereich direkt oberhalb der Motorkante. Durch eine zusätzliche Beheizung mittels Heizdrähten kann die Bildung solcher kalter Bereiche vermieden werden. Alternativ befinden sich die Heizdrähte in einem anderen Bereich der Scheibe, beispielsweise benachbart zur Dachkante, oder auch mitten auf der Scheibenfläche außerhalb des A-Sichtfeldes. Auf diese Weise könnten beispielsweise auch Bereiche in denen bevorzugt Sensoren angebracht werden mittels der zusätzlichen Drahtheizung wesentlich schneller enteist werden. Des Weiteren wäre auch eine seitliche Anordnung der Drahtheizung denkbar, wobei die elektrisch leitfähigen Drähte senkrecht zu den horizontalen Seitenkanten der Scheibe verlaufen. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise sinnvoll um auch bei Scheiben, deren Scheibenwischer eine seitliche Ruhestellung aufweisen, eine optimale Beheizung der Wischerblätter in ihrer Ruhestellung zu gewährleisten.
Die Heizdrähte enthalten Wolfram, Kupfer, Nickel, Mangan, Aluminium, Silber, Chrom und / oder Eisen und/oder Gemische und/oder Legierungen davon, bevorzugt Wolfram oder Kupfer, besonders bevorzugt Wolfram.
Die Heizdrähte weisen eine Dicke auf von 5 μηη bis 160 μηη, wobei die Dicke unter anderem vom verwendeten Material der Drähte abhängt. Wolframdrähte werden bevorzugt mit einer Dicke von 10 μηη bis 80 μηη eingesetzt, während Kupferdrähte bevorzugt eine Dicke von 60 μηη bis 150 μηη aufweisen.
Die elektrisch beheizbare Beschichtung wird von mehreren Sammelleitern kontaktiert, die elektrisch leitfähig mit dieser verbunden sind. Bevorzugt sind mindestens zwei Sammelleiter auf der Beschichtung angebracht. Der Beschichtungsbereich zwischen den Sammelleitern ist somit elektrisch beheizbar. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind drei Sammelleiter aufgebracht, wobei je ein Sammelleiter parallel zu den horizontalen Seitenkanten verläuft und der dritte Sammelleiter von der Dachkante ausgehend in Richtung der Scheibenmitte ragt. Der erste Sammelleiter befindet sich dabei benachbart zur Dachkante, während der zweite Sammelleiter benachbart zur Motorkante liegt und beide Sammelleiter parallel zu diesen horizontalen Seitenkanten verlaufen.
Der erste und der zweite Sammelleiter verlaufen über die gesamte Länge der Scheibe. Der dritte Sammelleiter weist eine Länge von 50 mm bis zu 700 mm auf und ragt bis zu 400 mm in Richtung der Scheibenmitte in die Beschichtung hinein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der dritte Sammelleiter in seiner Formgebung an etwaige entschichtete Bereiche für Sensorfenster angepasst, die der Anbringung von Sensoren dienen. Die Sammelleiter weisen eine Dicke von 5 μηη bis 20 μηη, bevorzugt 8 μηη bis 15 μηη auf. Die Breite der Sammelleiter beträgt 0,5 mm bis 30 mm, bevorzugt 1 mm bis 20 mm. Der erste Sammelleiter und der zweite Sammelleiter weisen dabei besonders bevorzugt eine Breite auf von 10 mm bis 20 mm, während der dritte Sammelleiter mit einer Breite von vorzugsweise 1 mm bis 5 mm wesentlich schmaler ausgeführt ist.
Die Heizdrähte sind an ihren Enden über mehrere elektrische Leiter, bevorzugt zwei elektrische Leiter, kontaktiert. In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen zwei elektrische Leiter senkrecht zu den parallel zur Motorkante liegenden Heizdrähten und kontaktieren diese im Randbereich der Scheibe. Werden die Heizdrähte in Form eines schleifenförmigen Einzeldrahts verwendet, so erfolgt die Kontaktierung auf die beschriebene Art und Weise, wobei die bogenförmigen Randbereiche der Drähte stromfrei bleiben. Bei einem davon abweichenden Verlauf, beispielsweise mäanderförmig oder zickzackförmig, kann auch eine andere Form der Kontaktierung gewählt werden. Bei einem durchgehenden mäanderförmigen Draht muss beispielsweise nur punktuell an den beiden Enden des Drahtes eine Spannung angelegt werden.
Die Heizdrähte können wahlweise elektrisch isoliert sein. Dies ermöglicht einen Kontakt zwischen Drähten und Beschichtung unter Vermeidung von Kurzschlüssen. Die Laminierfolie kann somit mit den Drähten in Richtung der elektrisch beheizbaren Beschichtung zeigend auf die Grundscheibe aufgelegt werden. Wird auf eine Isolierung der Drähte verzichtet, so müssen die Heizdrähte auf der der Beschichtung abgewandten Seite der Laminierfolie liegen. Eine Isolierung der Drähte wird bevorzugt durch eine polymerhaltige Ummantelung erreicht, besonders bevorzugt enthält diese Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Polyester, Polycarbonate, Gummi, Silikongummi, Polyamid, Polyurethan und/oder Gemische und/oder Copolymere davon.
Die Grundscheibe und/oder die Deckscheibe umfassen Kalk-Natron-Glas, Quarzglas, Borosilikatglas und/oder Polymethylmethacrylat. Bevorzugt wird Floatglas verwendet. Die Grundscheibe und die Deckscheibe weisen eine Dicke auf von 0,5 mm bis 20 mm, bevorzugt 1 mm bis 6 mm. Dabei können beide Scheiben auch unterschiedliche Dicken besitzen.
Die Laminierfolie umfasst Polyvinylbutyral, Ethylenvinylacetat, Polyurethan und/oder Gemische und/oder Copolymere davon. Zur Herstellung einer Verbundglasscheibe ist zumindest eine Laminierfolie notwendig, es können jedoch auch mehrere Kunststofffolien unterschiedlichster Funktionalität im Folienverbund eingesetzt sein.
Die Laminierfolie weist eine Dicke auf von 0,1 mm bis 0,9 mm, bevorzugt von 0,3 mm bis 0,8 mm.
Die Sammelleiter und/oder die elektrischen Leiter umfassen Wolfram, Kupfer, Nickel, Mangan, Aluminium, Silber, Chrom und/oder Eisen und/oder Gemische und/oder Legierungen davon. Bevorzugt sind Wolfram oder Kupfer, besonders bevorzugt Kupfer, enthalten.
Die Sammelleiter werden bevorzugt durch Aufdrucken einer leitfähigen Paste, vorzugsweise einer silberhaltigen Paste, appliziert und anschließend beim Biegen der Glasscheiben eingebrannt werden. Alternativ können die Sammelleiter beispielsweise als Metallbandabschnitte ausgeführt sein, die auf die Beschichtung aufgelegt werden.
Als elektrische Leiter werden bevorzugt Litzen, besonders bevorzugt Kupferlitzen verwendet. Die elektrischen Leiter haben eine Breite von 5 mm bis 15 mm und eine Dicke von 30 μηη bis 150 μηη.
Im Randbereich der Scheibe ist bevorzugt eine opake Farbschicht in Form eines Siebdrucks aufgebracht, so dass dieser Siebdruck das Sichtfeld der Scheibe umschreibt bzw. dessen äußeren Rand bildet. Die im Randbereich der Scheibe angeordneten Sammelleiter und elektrischen Leiter sowie die Ruhestellung der Scheibenwischer sind bevorzugt von diesem Siebdruck verdeckt und werden so optisch kaschiert. Der opake Siebdruck kann in einer beliebigen Ebene der Verbundglasscheibe angebracht werden, bevorzugt jedoch in der Ebene der Beschichtung. Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe mit beheizbarer Beschichtung und Heizdrähten. Dabei wird zunächst eine elektrisch beheizbare Beschichtung auf der dritten Scheibenseite einer Grundscheibe aufgetragen. Die Abscheidung der Beschichtung erfolgt bevorzugt über PVD-Magnetron-Verfahren. Besonders bevorzugt wird die elektrisch beheizbare Beschichtung bereits vor dem Zuschneiden der Einzelscheiben abgeschieden. Auf die elektrisch beheizbare Beschichtung werden mehrere Sammelleiter aufgebracht, die in an sich bekannter Weise direkt elektrisch leitend mit der Beschichtung verbunden sind. Bevorzugt werden die Sammelleiter in Form einer Silberpaste aufgedruckt und anschließend eingebrannt. Das Einbrennen der silberhaltigen Paste kann im Zuge der Biegung der Glasscheiben erfolgen. Der Anteil der Beschichtung, der zwischen den Sammelleitern liegt, ist durch Anlegen einer Spannung an die Sammelleiter beheizbar. Im nachfolgenden Schritt wird die Grundscheibe mit Beschichtung und aufgedruckten Sammelleitern zusammen mit einer Deckscheibe gebogen. Die Heizdrähte werden in eine Laminierfolie integriert, wobei die Drähte bevorzugt zunächst erwärmt und nachfolgend in die Oberfläche der Folie eingetragen werden. Zur Eintragung des Drahts in die Folienoberfläche sind neben den meist verwendeten Plotterverfahren auch Trommelverfahren geeignet. Im Plotterverfahren führt eine Spitze den Draht schleifenförmig über die Laminierfolie, wobei der erwärmte Draht zumindest anteilig in die Folienoberfläche einsinkt. Im Trommelverfahren werden hingegen mehrere erwärmte Einzeldrähte mittels einer Trommel in die Oberfläche der Laminierfolie eingedrückt. Alternativ können die Drähte beispielsweise auch mittels Druckverfahren auf die Oberfläche der Laminierfolie appliziert werden. Die in die Laminierfolie eingebrachten Heizdrähte werden im Randbereich der Scheibe über mehrere elektrische Leiter kontaktiert. Die elektrischen Leiter werden dazu bevorzugt durch Löten mit den Heizdrähten verbunden. Die Laminierfolie mit Heizdrähten und elektrischen Leitern wird anschließend zwischen der Grundscheibe und der Deckscheibe eingelegt. Bevorzugt werden ummantelte Drähte verwendet, so dass beim Einlegen der Laminierfolie die Heizdrähte der elektrisch beheizbaren Beschichtung zugewandt sein können. In einem letzten Schritt erfolgt die Herstellung einer Verbundglasscheibe, wobei die Scheibenanordnung unter Vakuum im Ofen schrittweise erwärmt wird. Dabei wird die Scheibe erst 6 Minuten bis zu einer Temperatur von 50 °C aufgeheizt, dann 25 Minuten bei einer Temperatur von 100 °C gehalten und anschließend wieder über 6 Minuten auf 50 °C abgekühlt und bei dieser Temperatur gehalten. Die entstandene Vorverbundscheibe wird daraufhin autoklaviert. Die Behandlung im Autoklaven erfolgt bei 100 °C bis 150 °C, bevorzugt 1 15 °C bis 145 °C und bei einem Druck von 10 bar bis 15 bar für einen Zeitraum von 1 Stunde bis 4 Stunden, bevorzugt 2 Stunden bis 3 Stunden.
Die Erfindung umfasst ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe als Fahrzeugscheibe, Schiffsscheibe oder Flugzeugscheibe, sowie als Heizkörper oder als Architekturverglasung, bevorzugt als Fahrzeugscheibe, besonders bevorzugt als Windschutzscheibe in Fahrzeugen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe mit elektrisch heizbarer Beschichtung und zusätzlichen Heizdrähten.
Figur 2 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie AA'.
Figur 3 ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer transparenten Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung und zusätzlichen Heizdrähten.
Figur 4 die schematische Darstellung der Temperaturverteilung bei Beheizung einer transparenten Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung nach dem Stand der Technik.
Figur 5 die schematische Darstellung der Temperaturverteilung bei Beheizung der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe (1 ) mit elektrisch beheizbarer Beschichtung (3.1 ) und zusätzlichen Heizdrähten (5). Die Beschichtung (3) ist flächig auf der gesamten Scheibenfläche aufgebracht und gliedert sich in eine elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) und eine stromlose Beschichtung (3.2). Die elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) wird dabei von mehreren Sammelleitern (7) kontaktiert, über die eine Spannung angelegt werden kann. Die stromlose Beschichtung (3.2) ist hingegen nicht mit derartigen Vorrichtungen ausgestattet, so dass diese im Betriebszustand der Scheibe keinen Strom führt. Die Applikation einer stromlosen Beschichtung (3.2) ist optional, aber im Hinblick auf eine gleichmäßige Farbgebung der transparenten Scheibe (1 ) vorteilhaft. Die Sammelleiter (7) zur Kontaktierung der elektrisch beheizbaren Beschichtung (3.1 ) setzen sich aus einem ersten Sammelleiter (7.1 ) und einem zweiten Sammelleiter (7.2), die parallel zu den horizontalen Scheibenkanten (9) verlaufen, sowie einem dritten Sammelleiter (7.3), der in Richtung der Scheibenmitte weist, zusammen. Als horizontale Scheibenkanten (9) werden in diesem Zusammenhang die Dachkante (9.1 ) und die Motorkante (9.2) der Scheibe bezeichnet. Der erste Sammelleiter (7.1 ) und der zweite Sammelleiter (7.2) haben eine längliche Formgebung, wobei der erste Sammelleiter (7.1 ) direkt benachbart zur Dachkante (9.1 ) verläuft. Der zweite Sammelleiter (7.2) ist hingegen parallel zur Motorkante (9.2) in Richtung der Scheibenmitte versetzt. Der Beschichtungsbereich zwischen dem ersten Sammelleiter (7.1 ) und dem zweiten Sammelleiter (7.2) stellt dabei die elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) dar, während die stromlose Beschichtung (3.2) zwischen dem zweiten Sammelleiter (7.2) und der Motorkante (9.2) liegt. Der dritte Sammelleiter (7.3) ist senkrecht zum ersten Sammelleiter (7.1 ) angeordnet und verläuft ausgehend von der Mitte des ersten Sammelleiters (7.1 ) bzw. der Dachkante (9.1 ) in Richtung der Scheibenmitte. Die Beschichtung (3) weist zwei entschichtete Bereiche (10) auf. Die Formgebung des dritten Sammelleiters (7.3) ist dabei an eine für einen Regensensor benötigte Aussparung in der Beschichtung angepasst, wobei der dritte Sammelleiter (7.3) halbkreisförmig am Rand dieses entschichteten Bereichs für Sensorfenster (10.1 ) entlang verläuft. Am äußeren Rand der Scheibe befindet sich ein entschichteter Randstreifen (10.2) von 0,7 cm Breite, in dem die Beschichtung durch ein abrasives Verfahren entfernt ist. An die transparente Scheibe (1 ) wird im Betriebszustand die übliche Kraftfahrzeugbordspannung von 14 Volt Gleichstrom angelegt, wobei der erste Sammelleiter (7.1 ) und der dritte Sammelleiter (7.3) an den negativen Pol angeschlossen werden, wohingegen der zweite Sammelleiter (7.2) den positiven Pol darstellt. Im unteren Bereich der transparenten Scheibe (1 ) befinden sich parallel zur Motorkante (9.2), sowohl im Bereich der stromlosen Beschichtung (3.2) als auch im Bereich der elektrisch beheizbaren Beschichtung (3.1 ), Heizdrähte (5). Diese durchlaufen den Sichtbereich der transparenten Scheibe bis zu einer Höhe von 35 % der Gesamtscheibenhohe bezogen auf die tiefste Stelle der Motorkante (9.2). Dieser Wert entspricht der unteren Begrenzung des A-Sichtfeldes, das somit vollständig frei von Sichtbeeinträchtigungen bleibt. Das B-Sichtfeld ist mit Heizdrähten (5) belegt, wobei diese jedoch nur eine geringfügige Sichtbeeinträchtigung darstellen wie für das B-Sichtfeld zulässig. Die Heizdrähte (5) werden im Randbereich der Scheibe von elektrischen Leitern (8) kontaktiert. Ein erster elektrischer Leiter (8.1 ) verläuft dabei am Scheibenrand entlang zwischen dem ersten Sammelleiter (7.1 ) und der Motorkante (9.2), während der zweite elektrische Leiter (8.2) am gegenüberliegenden Scheibenrand zwischen der Motorkante (9.2) und dem von dieser am weitesten entfernten Heizdraht (5) verläuft. Der erste elektrische Leiter (8.1 ) steht in elektrischem Kontakt zu dem ersten Sammelleiter (7.1 ), wodurch auch am ersten elektrischen Leiter
(8.1 ) der negative Pol anliegt. Der zweite elektrische Leiter (8.2) ist analog dazu mit dem zweiten Sammelleiter (7.2) kontaktiert, so dass am zweiten elektrischen Leiter
(8.2) ebenfalls ein Pluspol anliegt. Der Abstand der Heizdrähte (5) nimmt von der Motorkante (9.2) in Richtung der Scheibenmitte hin zu. Die Heizdrähte (5) außerhalb des Sichtfeldes des Fahrers liegen somit wesentlich enger zusammen als die das Sichtfeld durchquerenden Drähte. Im Bereich der stromlosen Beschichtung (3.2) befindet sich bevorzugt die Ablagefläche der Scheibenwischer in ihrer Ruhestellung, wobei dieser Bereich und die Bereiche der Sammelleiter (7) sowie der elektrischen Leiter (8) vorzugsweise von einem Siebdruck verdeckt werden (nicht gezeigt).
Figur 2 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe (1 ) gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie AA. Eine Grundscheibe (2) mit vierter Scheibenseite (IV) und dritter Scheibenseite (III) trägt auf der dritten Scheibenseite (III) eine Beschichtung (3), die sich in eine elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) und eine stromlose Beschichtung (3.2) gliedert. Auf der Beschichtung (3) sind ein erster Sammelleiter (7.1 ) und ein zweiter Sammelleiter (7.2) appliziert, zwischen denen sich die elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) befindet und über die eine Spannung an diese angelegt werden kann. An der stromlosen Beschichtung (3.2) liegt kein elektrisches Potential an. Auf die Beschichtung (3) ist eine Laminierfolie (4) mit Heizdrähten (5) aufgelegt, die zumindest teilweise in die Oberfläche der Laminierfolie (4) eingebracht sind. Die Seite der Laminierfolie (4), die die Heizdrähte (5) trägt, ist der Beschichtung (3) zugewandt. Auf die Laminierfolie (4) ist eine Deckscheibe (6) mit einer zweiten Scheibenseite (II) und einer ersten Scheibenseite (I) aufgelegt, wobei die zweite Scheibenseite (II) in direktem Kontakt zur Laminierfolie (4) steht. Figur 3 zeigt ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer transparenten Scheibe (1 ) mit elektrisch beheizbarer Beschichtung (3.1 ) und zusätzlichen Heizdrähten (5). In einem ersten Schritt des Verfahrens wird eine elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) auf der dritten Scheibenseite (III) der Grundscheibe (2) abgeschieden. Daraufhin werden Sammelleiter (7) auf diese elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) aufgebracht und die Grundscheibe (2) wird gemeinsam mit einer Deckscheibe (6) gebogen. Im nachfolgenden Schritt werden Heizdrähte (5) in die Oberfläche einer Laminierfolie (4) eingebracht und die Enden der Heizdrähte (5) nachfolgend über mehrere elektrische Leiter (8) kontaktiert. Die Laminierfolie (4) mit elektrischen Leitern (8) wird daraufhin zwischen der Grundscheibe (2) und der Deckscheibe (6) eingelegt. Diese Anordnung wird zunächst vorevakuiert und anschließend zur Herstellung einer Verbundglasscheibe autoklaviert.
Figur 4 zeigt die schematische Darstellung der Temperaturverteilung bei Beheizung einer transparenten Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung, erstem Sammelleiter, zweitem Sammelleiter und drittem Sammelleiter nach dem Stand der Technik bei einer Umgebungstemperatur von 22°C. Die Sammelleiter sind analog zu den in Figur 1 gezeigten Sammelleitern angeordnet. Am unteren Rand der Scheibe ist ein erster Temperaturbereich (T1 ) mit Temperaturen T unter 28 °C erkennbar, der sich als kalter Streifen im Bereich der Ruhestellung der Scheibenwischer abzeichnet. Direkt angrenzend daran liegt ein zweiter Temperaturbereich (T2) mit 28 °C < T < 32 °C, der rundum entlang der gesamten Scheibe verläuft und im Bereich der Motorkante eine halbkugelförmige Ausbuchtung in Richtung der Scheibenmitte zeigt. Diese beiden Temperaturbereiche ergeben zusammen einen kalten Bereich oberhalb der Motorkante. Innerhalb dieser Außenbereiche liegt ein dritter Temperaturbereich (T3) mit Temperaturen von 32 °C < T < 34 °C, der einen Großteil der Scheibenfläche einnimmt. In der direkten Umgebung des ersten Sammelleiters und des dritten Sammelleiters treten Bereiche höherer Temperatur in Form eines vierten Temperaturbereiches (T4) mit einer Temperatur von 34 °C < T < 36 °C sowie eines fünften Temperaturbereiches mit einer Temperatur von T > 36 °C auf.
Figur 5 zeigt die schematische Darstellung der Temperaturverteilung bei Beheizung der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe (1 ) mit elektrisch beheizbarer Beschichtung (3.1 ) und zusätzlichen Heizdrähten (5) bei einer Umgebungstemperatur von 22°C. An die elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) wird analog Figur 1 über einen ersten Sammelleiter (7.1 ), einen zweiten Sammelleiter (7.2) und einen dritten Sammelleiter (7.3) eine Spannung angelegt. Die Heizdrähte (5) verlaufen parallel zur Motorkante (9.2) im Scheibenabschnitt zwischen dem zweiten Sammelleiter (7.2) und bis zu einer Scheibenhöhe von 35 % der Gesamtscheibenhöhe bezogen auf die tiefste Stelle der Motorkante (9.2). Der Abstand benachbarter Heizdrähte (5) beträgt konstant 5 mm. An die Heizdrähte (5) wird im Betriebszustand über einen ersten elektrischen Leiter (8.1 ) und einen zweiten elektrischen Leiter (8.2) analog Figur 1 eine Spannung angelegt. Im Vergleich zur Scheibe nach dem Stand der Technik (Figur 4) besitzt die erfindungsgemäße transparente Scheibe (1 ) nur einen sehr kleinen Scheibenanteil, dessen Temperatur dem ersten Temperaturbereich (T1 ) oder dem zweiten Temperaturbereich (T2) entspricht. Insbesondere der bei Scheiben nach dem Stand der Technik unvermeidbare halbkreisförmige kalte Scheibenanteil oberhalb der Motorkante (9.2) kann fast vollständig eliminiert werden. Dieser Bereich direkt oberhalb der Motorkante (9.2) liegt bei der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe (1 ) im dritten Temperaturbereich (T3) sowie im vierten Temperaturbereich (T4). Somit kann auch explizit ohne Verwendung einer Wischerfeldheizung nur durch zusätzliche Heizdrähte (5) im Bereich der elektrisch beheizbaren Beschichtung (3.1 ) ein kalter Randbereich mit Temperaturen unter 28 °C vermieden werden. Der Scheibenbereich in dem sich die Heizdrähte (5) befinden ist als schraffierter fünfter Temperaturbereich (T5) erkennbar, von dem ausgehend die Temperatur in Richtung der Motorkante (9.2) und der Scheibenmitte schrittweise in den vierten Temperaturbereich (T4) und den dritten Temperaturbereich (T3) absinkt. Der schrittweise Temperaturabfall in Richtung der Scheibenmitte könnte durch eine kontinuierliche Vergrößerung des Drahtabstands in Richtung der Scheibenmitte weiter verbessert werden. Die Temperaturverteilung im Bereich des ersten Sammelleiters (7.1 ) und des dritten Sammelleiters (7.3) ist in ihren Grundzügen ähnlich der Scheibe nach dem Stand der Technik (Figur 4). Die erfindungsgemäße Scheibe zeigt überraschenderweise auch in ihrer einfachsten Ausführungsform, ohne Wischerfeldheizung und bei konstantem Abstand der Heizdrähte (5), eine entscheidende Temperaturerhöhung im Bereich der Motorkante (9.2). Ein solcher Effekt bei Verwendung zusätzlicher Heizdrähte (5) im Bereich der elektrisch beheizbaren Beschichtung war für den Fachmann überraschend und unerwartet. Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels einer erfindungsgemäßen transparenten Scheibe und eines Vergleichsbeispiels näher erläutert.
In zwei Versuchsreihen wurden die Heizleistung und die Temperaturerhöhung im Bereich zusätzliche Heizdrähte der erfindungsgemäßen Scheibe (Beispiel 1 ) mit einer Scheibe nach dem Stand der Technik (Vergleichsbeispiel 2) verglichen. In beiden Versuchsreihen wurde der gleiche Scheibengrundaufbau verwendet, wobei die erfindungsgemäße Scheibe zusätzlich dazu mit Heizdrähten (5) ausgestattet wurde. Tabelle 1 fasst den Aufbau der erfindungsgemäßen Scheibe (Beispiel 1 ) und der Scheibe nach dem Stand der Technik (Vergleichsbeispiel 2) zusammen. Zur Bestimmung der Scheibenabmaße wurden jeweils die maximalen Abstände gegenüberliegender Scheibenkanten vermessen.
Tabelle 1
Bauteil Beispiel 1 Vergleichsbeispiel 2
Grundscheibe (2) Floatglas, Dicke 1 ,6 mm Floatglas, Dicke 1 ,6 mm
Deckscheibe (6) Floatglas, Dicke 2,1 mm Floatglas, Dicke 2,1 mm
Polyvinylbutyral, Dicke 0,76 mm Polyvinylbutyral, Dicke
Laminierfolie (4)
0,76 mm
max. Höhe 1003 mm, max. Höhe 1003 mm,
Scheibenmaße
max. Breite 1410 mm max. Breite 1410 mm
Schichtwiderstand 1 ,0 W/m2 Schichtwiderstand 1 ,0 elektrisch beheizbare
Beschichtung (3.1 ) W/m2
erster Sammelleiter silberhaltige Druckpaste, silberhaltige Druckpaste (7.1 ), Dicke 10,0 μηι, Breite 16 mm Dicke 10,0 μηι, Breite zweiter Sammelleiter 16 mm
(7.2)
dritter Sammelleiter silberhaltige Druckpaste, silberhaltige
(7.3) Dicke 10,0 μηη, Breite 1 ,5 mm Druckpaste,
Dicke 10,0 μηι, Breite 1 ,5 mm
elektrische Leiter (8) Kupferlitzen
Dicke 50,0 μηη, Breite 8,0 mm Heizdrähte (5) Wolframdrähte
Durchmesser 40,0 μηη
Abstand der konstant 5 mm
Heizdrähte (5)
Position der innerhalb des B-Sichtfeldes;
Heizdrähte ausgehend von Position des
zweiten Sammelleiters (100-120
mm Abstand zur Motorkante) in
Richtung der Scheibenmitte (356
mm Abstand des letzten
Heizdrahts zur Motorkante)
Abstand erster und 817 mm 817 mm
zweiter Sammelleiter
Tabelle 2 zeigt die in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 erreichten maximalen Heizleistungen sowie die Temperaturerhöhung der Scheibenoberfläche der erfindungsgemäßen Scheibe im Bereich der Heizdrähte (5).
Tabelle 2
Figure imgf000019_0001
Einer Scheibe mit elektrisch beheizbarer Beschichtung nach dem Stand der Technik (Vergleichsbeispiel 2) liefert bei der gewählten Scheibengeometrie (Abstand Sammelleiter 817 mm) eine Heizleistung von 313,4 W/m2, wobei jedoch zum erfolgreichen Abtauen einer derartigen Scheibe eine Heizleistung von mindestens 330 W/m2 empfehlenswert ist. Durch zusätzliche Heizdrähte (5) im B-Sichtfeld der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe (1 ) kann die Heizleistung um 190,7 W/m2 auf 504,1 W/m2 gesteigert werden. Die erfindungsgemäße Scheibe ermöglicht demnach auch die Beheizung hoher Scheiben, deren erster und zweiter Sammelleiter in großem Abstand zueinander liegen. Selbst bei besonders leistungsfähigen Beschichtungen mit einem Schichtwiderstand von 0,5 Ohm/Quadrat kann ein maximaler Abstand der Sammelleiter von 1250 mm nicht überschritten werden. Der synergetische Einsatz einer elektrisch beheizbaren Beschichtung (3.1 ) mit Heizdrähten (5) im gleichen Flächenbereich der Scheibe macht erstmalig auch die zufriedenstellende Beheizung höherer Scheibenabmaße möglich. Ferner ist im Bereich der Heizdrähte (5) ein signifikanter Temperaturanstieg von durchschnittlich 12 °C (s. Tabelle 2) zu beobachten, der die Heizfunktion der Scheibe weiter verbessert und die Ausbildung kalter Randbereiche in der Umgebung der Motorkante verhindert. Dieses Ergebnis war für den Fachmann überraschend und unerwartet.
Bezugszeichen
1 transparente Scheibe
2 Grundscheibe
3 Beschichtung
3.1 elektrisch beheizbare Beschichtung
3.2 stromlose Beschichtung
4 Laminierfolie
5 Heizdrähte
6 Deckscheibe
7 Sammelleiter
7.1 erster Sammelleiter
7.2 zweiter Sammelleiter
7.3 dritter Sammelleiter
8 elektrische Leiter
8.1 erster elektrischer Leiter
8.2 zweiter elektrischer Leiter
9 horizontale Scheibenkanten
9.1 Dachkante
9.2 Motorkante
10 entschichtete Bereiche
10.1 entschichteter Bereich für Sensorfenster
10.2 entschichteter Randstreifen
I erste Scheibenseite
11 zweite Scheibenseite
III dritte Scheibenseite
IV vierte Scheibenseite
A-A' Querschnitt
T1 erster Temperaturbereich, T < 28 °C
T2 zweiter Temperaturbereich, 28 °C < T < 32 °C
T3 dritter Temperaturbereich, 32 °C < T < 34 °C
T4 vierter Temperaturbereich, 34 °C < T < 36 °C
T5 fünfter Temperaturbereich, T > 36 °C

Claims

Patentansprüche
1 . Transparente Scheibe (1 ), mindestens umfassend:
eine Grundscheibe (2) mit einer vierten Scheibenseite (IV) und einer dritten Scheibenseite (III), wobei die dritte Scheibenseite (III) eine elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) aufweist und
eine Deckscheibe (6) mit einer zweiten Scheibenseite (II) und einer ersten Scheibenseite (I),
wobei die Grundscheibe (2) und die Deckscheibe (6) über die dritte Scheibenseite (III) und die zweite Scheibenseite (II) mittels einer Laminierfolie (4) mit Heizdrähten (5) verbunden sind und
wobei die Heizdrähte (5) sich in mindestens einem Teilbereich des Sichtfeldes mit der elektrisch beheizbaren Beschichtung (3.1 ) überlappen.
2. Transparente Scheibe (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Heizdrähte (5) sich auf 10 % bis 40 % der Höhe des Sichtfeldes, bevorzugt 15 % bis 35 % der Höhe des Sichtfeldes, besonders bevorzugt im Bereich des B-Sichtfeldes, aber außerhalb des A-Sichtfeldes, mit der elektrisch beheizbaren Beschichtung (3.1 ) überlappen.
3. Transparente Scheibe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Heizdrähte (5) zusätzlich den Randbereich der Scheibe abdecken, bevorzugt den Bereich der Ruhestellung der Scheibenwischer.
4. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Heizdrähte (5) parallel zur Motorkante (9.1 ) und/oder Dachkante (9.2) der Scheibe verlaufen.
5. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der durchschnittliche Abstand benachbarter Heizdrähte (5) in Richtung einer nächstliegenden horizontalen Scheibenkante (9), bevorzugt in Richtung der Motorkante (9.2), abnimmt.
6. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mehrere Sammelleiter (7), bevorzugt mindestens zwei Sammelleiter (7.1 , 7.2), besonders bevorzugt drei Sammelleiter (7.1 , 7.2, 7.3) elektrisch leitfähig mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung (3.1 ) kontaktiert sind.
7. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Sammelleiter (7) eine Dicke von 5 μηη bis 20 μηη, bevorzugt 8 μηη bis 15 μηη, und eine Breite von 5 mm bis 30 mm, bevorzugt 10 mm bis 20 mm, aufweisen.
8. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Heizdrähte (5) endseitig über mehrere elektrische Leiter (8), bevorzugt zwei elektrische Leiter (8.1 , 8.2) kontaktiert sind.
9. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Heizdrähte (5) elektrisch isoliert sind, bevorzugt mittels einer polymerhaltigen Ummantelung, besonders bevorzugt mittels einer Ummantelung enthaltend Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Polyester, Polycarbonate, Gummi, Silikongummi, Polyamid, Polyurethan und/oder Gemische und/oder Copolymere davon.
10. Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Sammelleiter (7) und/oder die elektrischen Leiter (8) Wolfram, Kupfer, Nickel, Mangan, Aluminium, Silber, Chrom und/oder Eisen und/oder Gemische und/oder Legierungen davon, bevorzugt Wolfram oder Kupfer, besonders bevorzugt Kupfer, enthalten.
1 1 . Transparente Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die elektrischen Leiter (8) Litzen, bevorzugt Kupferlitzen, umfassen.
12. Verfahren zur Herstellung einer transparenten Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei
a) eine elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) auf der dritten Scheibenseite (III) der Grundscheibe (2) abgeschieden wird, b) Sammelleiter (7) auf die elektrisch beheizbare Beschichtung (3.1 ) aufgebracht werden, c) die Grundscheibe (2) und die Deckscheibe (6) gemeinsam gebogen werden,
d) Heizdrähte (5) in die Oberfläche der Laminierfolie (4) eingebracht werden,
e) die Heizdrähte (5) über mehrere elektrische Leiter (8) endseitig kontaktiert werden,
f) die Laminierfolie (4) mit elektrischen Leitern (8) zwischen der Grundscheibe (2) und der Deckscheibe (6) eingelegt wird und g) die Anordnung vorevakuiert und eine Verbundglasscheibe durch Autoklavieren hergestellt wird.
13. Verwendung einer transparenten Scheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 als Fahrzeugscheibe, Schiffsscheibe oder Flugzeugscheibe, sowie als Heizkörper oder als Architekturverglasung, bevorzugt als Fahrzeugscheibe, besonders bevorzugt als Windschutzscheibe in Fahrzeugen.
PCT/EP2013/051549 2012-09-21 2013-01-28 Transparente scheibe mit elektrisch beheizbarer beschichtung und zusätzlichen heizdrähten WO2014044410A1 (de)

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