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DE102007001080A1 - Elektrisch beheizbare Fensterscheibe - Google Patents

Elektrisch beheizbare Fensterscheibe Download PDF

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DE102007001080A1
DE102007001080A1 DE102007001080A DE102007001080A DE102007001080A1 DE 102007001080 A1 DE102007001080 A1 DE 102007001080A1 DE 102007001080 A DE102007001080 A DE 102007001080A DE 102007001080 A DE102007001080 A DE 102007001080A DE 102007001080 A1 DE102007001080 A1 DE 102007001080A1
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DE
Germany
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window pane
heating
area
heating conductors
conductors
Prior art date
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DE102007001080A
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English (en)
Inventor
Marc Dr. Maurer
Stefan Dr. Ziegler
Martin Dr. Melcher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH
Original Assignee
Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH
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Publication date
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    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • H01Q1/1278Supports; Mounting means for mounting on windscreens in association with heating wires or layers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B2214/02Heaters specially designed for de-icing or protection against icing

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Abstract

In einer elektrisch beheizbaren Fensterscheibe mit einer Mehrzahl von Sammelleitern (3, 3') zum Speisen einer Mehrzahl von Heizleitern (2, 2') mit elektrischem Strom, der zu einer Erhitzung der Heizleiter und der Fensterscheibe genutzt wird, wobei mindestens ein Teil-Flächenbereich der Fensterscheibe mit einer Anordnung von parallelen Heizleitern versehen ist, in denen Strom in entgegengesetzten Richtungen fließt, ist erfindungsgemäß die Anordnung der Heizleiter (2, 2') in dem besagten Teil-Flächenbereich auf eine Minimierung der bei Stromfluss in diesem Bereich senkrecht zur Scheibenebene lokal erzeugten Magnetfelder durch gegenseitige Kompensation oder Aufhebung abgestimmt. Damit wird der Betrieb eines gegen Magnetfelder empfindlichen Geräts (4), z. B. eines Kompasses, in unmittelbarer Nähe der Fensterscheibe (1) zuverlässiger.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch beheizbare Fensterscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Sie bezieht sich auch auf eine Verwendung einer solchen elektrisch beheizbaren Fensterscheibe sowie auf eine Baugruppe aus einer elektrisch beheizbaren Fensterscheibe und einem gegen Magnetfelder empfindlichen Gerät.
  • Es ist seit langem bekannt, dass man Fensterscheiben und Spiegel elektrisch beheizen kann, indem man sie mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung und/oder mit elektrischen Leiterbahnen versieht und die Beschichtung und/oder die Leiterbahnen durch Anlegen einer elektrischen Spannung und Fließenlassen eines Stroms erhitzt. Mit der erzeugten Wärme werden Sichtbehinderungen durch kondensierte Feuchtigkeit und/oder Vereisung/Schnee von solchen Scheiben binnen kurzer Zeit entfernt. Auf Fahrzeugscheiben können angefrorene Scheibenwischer wieder freigängig gemacht werden.
  • Auf dem Gebiet der Schichtheizungen für Fensterscheiben ist eine Anordnung bekannt ( US 2,878,357 ), bei der eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung auf einer im Grundriss trapezförmigen Scheibe in mehrere nebeneinander liegende Bahnen unterteilt wird, die mithilfe von jeweils am oberen und unteren Rand der Bahnen alternierend angeordneten Sammelleitern elektrisch in Reihe miteinander geschaltet sind. Damit ist ein Spannungsteiler erzeugt; in allen Bahnen fließt bei unterschiedlichem Spannungsabfall derselbe Strom. Im Ergebnis wird der insgesamt (auch in den kurzen Bahnen mit eher geringeren Widerständen) fließende Strom auf den Wert begrenzt, den die Bahn mit dem höchsten Widerstand (und dem höchstem Spannungsabfall) noch durchlässt.
  • DE 36 44 297 A1 beschreibt eine ganze Reihe von Varianten, die hauptsächlich darauf abgestellt sind, die Heizleistung auf einer beschichteten Fensterscheibe an bestimmten Stellen zu bündeln, wobei aber geteilte Sammelleiter und durch Trennlinien und/oder -flächen strukturierte Schicht-Heizfelder als Mittel zum Zweck vorgestellt wurden. Im Zusammenhang mit den 11A/B und 12A/B wird auch schon erwähnt, dass unterschiedliche Sektionen von Sammelleitern mit unterschiedlichen Potenzialen bzw. mit einander entgegen gerichteten Spannungen beaufschlagt werden können.
  • Eine besondere Konfiguration bei Drahtheizscheiben ist DE 103 52 464 A1 zu entnehmen. In einer Ausführungsform ist das Drahtheizfeld in der äußeren Seitenecke einer tra pezförmigen Heizscheibe in drei elektrisch in Reihe geschaltete Streifen unterteilt, in denen der Heizstrom in alternierenden Richtungen fließt. Dort ist auch zwangsläufig ein zusätzlicher Sammelleiter-Abschnitt vorgesehen. Diese Bereichs-Unterteilung dient allerdings ähnlich wie bei dem vorgenannten US-Patent nur der Homogenisierung der Heizleistung in diesem Seitenbereich.
  • Auch das US-Patent 5,182,431 offenbarte schon eine Anordnung von diskreten Heizleitern (in Siebdruck- oder Drahtausführung) in mehreren parallelen Feldern, die zur Steuerung eines bevorzugt zu beheizenden Flächenbereichs auch eine Reihenschaltung mit Gruppen von gegensinnig von Strom durchflossenen Heizleitern umfasst.
  • Es gehört ferner zu den Grundlagen des elektrotechnischen Fachwissens, dass das Fließen eines elektrischen Stromes durch einen Leiter stets ein Magnetfeld um diesen Leiter herum erzeugt. Dieses Magnetfeld ist normalerweise deutlich stärker als das globale, aber recht schwache Magnetfeld der Erde, und überlagert sich diesem. So kann es an sich nicht weiter überraschen, dass ein Kompass, der in einem Fahrzeug nahe bei einer elektrisch beheizbaren Fensterscheibe, insbesondere natürlich im Sichtfeld des Fahrzeugführers nahe der Windschutzscheibe, eingebaut wird, durch das beim Heizen entstehende elektrische Magnetfeld gestört und/oder so abgelenkt wird, dass eine verlässliche Richtungsanzeige bezüglich des Erdmagnetfeldes nicht mehr möglich ist.
  • In der Praxis zeigt sich dieser Überlagerungseffekt natürlich erst dann, wenn das fertige Fahrzeug beim Endkunden in Benutzung geht, weil diese Konstellation eher selten ist und die Interferenz zwischen dem Magnetfeld der elektrischen Heizung und dem Erdmagnetfeld bzw. dem Kompass nicht unbedingt im Voraus bedacht wird.
  • Es wäre zwar als einfache Abhilfe denkbar, gerade in dem Bereich des Kompasses eine Aussparung des Heizfeldes vorzusehen. Jedoch handelt man sich jedenfalls bei Drahtheizscheiben mit einer solchen Maßnahme einen stark erhöhten Aufwand beim Verlegen der Drähte ein. Diese müssten nämlich bei ansonsten kontinuierlicher Belegung des Heizfelds um den Aussparungsbereich herum geführt werden, und würden dann an den betreffenden Stellen dichter zusammen liegen als anderswo. Das aber würde zu Sondertypen von Heizscheiben führen, deren Produktion bei der eher geringen Anzahl von mit Kompass ausgestatteten Fahrzeugen unwirtschaftlich wäre.
  • Heizscheiben mit elektrisch leitfähiger Beschichtung neigen bei Inhomogenitäten der stromführenden Beschichtung (strahlungsdurchlässige Fenster) zum Bilden von „hot spots", also lokalen Überhitzungen an den Rändern dieser Inhomogenitäten, die uner wünscht sind, und darüber hinaus auf längere Sicht zu Schäden an den Scheiben führen können, speziell bei Verbundscheiben mit thermoplastischer Klebeschicht.
  • Aus DE 10 2004 038 448 B3 ist es bekannt, dass mit elektrisch leitfähigen Strukturen versehene Fensterscheiben zum Auffangen und Dämpfen von Radarstrahlen verwendbar sind. Anders als bei den vorstehenden Dokumenten führen die Strukturen dort normalerweise keinen Strom bzw. werden in der Regel nicht an eine Spannungsquelle angeschlossen.
  • DE 101 26 869 A1 offenbart eine Draht-Heizscheibe, bei der die beiden parallelen Sammelleiter unmittelbar nebeneinander in der Nähe einer Scheibenkante angeordnet sind, wobei die Heizdrähte über den weiter vom Rand entfernt liegenden Sammelleiter isoliert hinweggeführt sind.
  • Es sei vorab klargestellt, dass die Erfindung sich auf sämtliche denkbaren Varianten von elektrisch beheizbaren Fensterscheiben bezieht, seien sie nun aus Glas oder aus Kunststoff. Konkret sind darunter monolithische Scheiben mit einer auf ihrer Oberfläche angeordneten Heizleiterstruktur in Schicht-, (Sieb-)Druckmuster- oder Drahtform oder auch mit in der Scheibenmasse eingebetteten Heizleitern zu verstehen.
  • Auch Verbundscheiben mit mindestens zwei starren Scheiben und einer diese flächig-adhäsiv verbindenden Klebeschicht – insbesondere Fahrzeug-Windschutzscheiben – sind häufig in beheizter Bauart anzutreffen. Zwar ist die Heizung in Verbundscheiben meistens in den Verbund eingebettet (ebenfalls mit Heizleitern in Schicht-, Druckmuster- oder Drahtform). Man kann aber natürlich auch Verbundscheiben mit außen (auf einer oder beiden Hauptflächen) liegenden Heizstrukturen ausführen.
  • Abgesehen davon kommen natürlich nicht nur Fahrzeuganwendungen dieser beheizbaren Fensterscheiben infrage, sondern auch Anwendungen im Baubereich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Maßnahmen zum Beeinflussen des Magnetfeldes einer elektrisch beheizbaren Fensterscheibe zu treffen, welche insbesondere einen störungsfreien Betrieb eines gegen Magnetfelder empfindlichen Gerätes, namentlich eines Kompasses in der Nähe einer solchen Scheibe ermöglichen. Die Erfindung soll auch eine bevorzugte Verwendung solcher Scheiben und eine Baugruppe aus einer solchen Scheibe und mindestens einem gegen Magnetfelder empfindlichen Gerät (Kompass, Sensor) angeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Anspruch 7 bezieht sich auf eine Verwendung, Anspruch 10 auf eine Baugruppe aus Fen sterscheibe und Gerät. Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Erfindung an.
  • Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, dass ein Magnetfeld, das durch Strom in einem Leiter gemäß der „Daumenregel" bezüglich der Stromrichtung rechtsdrehend erzeugt wird, durch das Magnetfeld in einem parallelen, in umgekehrter Richtung von Strom durchflossenen Leiter wenigstens teilweise kompensierbar ist. Dieser physikalische Effekt wird in keiner der vorgenannten Druckschriften ausdrücklich angesprochen, weil diese sich auf völlig andere Problemstellungen beziehen. Er tritt aber auch dort auf, sofern gegensinnig von Strom durchflossene, parallel nebeneinander liegende elektrische Leiter vorhanden sind.
  • Mithilfe einer geeigneten Konfiguration der (grundsätzlich sich parallel zwischen zwei Seitenkanten der Fensterscheibe erstreckenden) Heizleiter in einem begrenzten Flächenbereich der Fensterscheibe, hinter dem ein gegen Magnetfelder empfindliches Gerät, wie ein Kompass, aber auch andere Sensorbauarten, angeordnet ist oder werden muss, lässt sich die Wirkung des Magnetfeldes in Richtung zu diesem Gerät (also mehr oder weniger senkrecht zur Scheibenebene) wenn vielleicht nicht völlig unterbinden, so doch zumindest minimieren. Diese Maßnahmen werden abweichend vom Stand der Technik erfindungsgemäß in einer einem Teil-Flächenbereich der Fensterscheibe und bei einer Scheibenform getroffen, die als solche – hinsichtlich der eigentlichen Heizfunktion – keinen Anlass dazu geben. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind auch in keiner Weise mit einem Kommunikationsfenster der weiter oben erwähnten Art vergleichbar.
  • Es kommt der Erfindung also nicht wie beim vorerwähnten Stand der Technik auf eine lokale Steuerung der Heizleistung oder auf eine Homogenisierung der Ströme in unterschiedlich langen Heizleitern an, sondern ausschließlich auf eine möglichst starke Reduzierung des lokal (senkrecht zur Scheibenebene) erzeugten Heizleiter-Magnetfeldes am Ort eines ansonsten in seiner Funktion beeinträchtigten Geräts. Wenn dies in industriellem Maßstab mit vertretbarem Aufwand geschehen soll, muss natürlich auch ein Kompromiss zwischen einer sehr fein auflösenden Kompensation (beispielsweise mit Richtungswechsel des Stroms von Heizdraht zu Heizdraht über eine Anzahl von mehr als 2 benachbarten Heizdrähten hinweg) und einer Lösung gefunden werden, die noch ein zu starkes Magnetfeld „übrig lässt".
  • Dasselbe gilt natürlich auch für die Kompensation von Magnetfeldern, die von flächigen Heizleitern in Gestalt von Beschichtungen oder Streifen von Beschichtungen erzeugt werden. Hier kann man in an sich bekannter Weise durch Unterteilen der an sich kontinuierli chen Beschichtung (Trennlinien oder -flächen, beispielsweise durch Laserstrahl-Behandlung eingebracht) mehrere parallele Flächenbereiche erzeugen, in denen die Stromflussrichtung jeweils umgekehrt wird.
  • Das Magnetfeld wird schon bei einer groben Rasterung der gegensinnig bestromten Heizleiter überall dort geschwächt, wo zwei Heizleiter oder -bereiche mit gegensinniger Stromrichtung direkt nebeneinander liegen. Es wird also zweckmäßig sein, diese Umkehrlinie in der fertigen Fensterscheibe an jener Stelle zu platzieren, in deren Nähe später (im Einbauzustand) das gegen Magnetfelder empfindliche Gerät angebracht werden muss.
  • Als „Umkehrlinie" wird hier eine virtuelle Linie bezeichnet, die sich in der Scheibenebene parallel zu den Heizleitern erstreckt, und zu deren beiden Seiten gegensinnige Stromflüsse in benachbarten Heizleitern vorliegen. Im Falle von in Streifen unterteilten Heizschichten liegt diese Umkehrlinie in der Trennlinie oder -fläche jeweils zwischen zwei voneinander abgeteilten parallelen Schichtstreifen.
  • Besonders zweckmäßig erscheint es, wenn im Bereich des Geräts wenigstens zwei solcher Umkehrlinien benachbart liegen, mit einem gegenseitigen Abstand, der nach dem Abstand des Geräts von der Scheibenfläche und ggf. nach dessen eigener Breite abgestimmt ist. Damit kann erreicht werden, dass über dem in der Mitte liegenden Heizleiterbereich das auf das Gerät einwirkende Magnetfeld fast völlig kompensiert wird, so dass das Gerät dort hauptsächlich das Erdmagnetfeld erfassen kann.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeichnung zweier Ausführungsbeispiele und deren sich im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.
  • Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung
  • 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fensterscheibe, bei der insgesamt drei Gruppen von Heizleitern gebildet sind, von denen der Stromfluss in der mittleren Gruppe gegensinnig zu den beiden äußeren Gruppen ist;
  • 2 eine zweite Ausführungsform, bei der fünf Gruppen von Heizleitern gebildet sind, von denen drei elektrisch in Reihe geschaltet sind und dadurch gegensinnig von Strom durchflossen werden;
  • 3 eine schematische Darstellung von Magnetfeldlinien, die um drei nebeneinander parallel verlaufende Heizleiter herum erzeugt werden.
  • Gemäß 1 ist eine vereinfacht geradlinig-trapezförmig dargestellte Fensterscheibe 1 mit einer Anzahl von Heizleitern 2 und einem ersten Paar von Sammelleitern 3 nebst Au ßenanschlüssen 3A zum Anlegen einer Speisespannung an die Heizleiter 2 ausgestattet. Letztere sind hier als diskrete, parallel zueinander aufgedruckte oder in Drahtform abgelegte schmale Leiterstreifen ausgeführt. Die Heizleiter 2 bilden im Sinne dieser Beschreibung wenigstens ein „normales" Heizfeld (hier sind es zwei Heizfelder rechts und links der Scheibenmitte).
  • In unmittelbarer Nachbarschaft zu der Fensterscheibe 1 ist im Einbauzustand ein gegen Magnetfelder empfindliches Gerät 4 angeordnet, das sich hier in Blickrichtung kurz vor der Scheibenebene und etwa in Scheibenmitte nahe dem unteren Rand befindet. Die konkrete Einbaulage dieses Geräts 4 im Verhältnis zu der Fensterscheibe 1 ist jedoch von untergeordneter Bedeutung für die vorliegende Erfindung. So kann das Gerät auch im oberen Bereich der Fensterscheibe, beispielsweise im Gehäuse eines Innenrückblickspiegels in einem Kraftfahrzeug, untergebracht werden, und hat auch dort einen relativ geringen Abstand in Normalenrichtung zur Fensterscheibe. In dieser Variante ist das Gerät dann wenigstens mittelbar und in fester Lagebeziehung an der Fensterscheibe befestigt.
  • Um den Einfluss des in den Heizleitern 2 bei fließendem Heizstrom aufgebauten und nach außen wirksamen Magnetfeldes auf das Gerät 4 – z. B. einen Kompass – zu minimieren, ist eine (mit einer strichpunktierten Ellipse optisch hervorgehobene und zusammengefasste) Gruppe von Heizleitern 2' von dem ersten Paar von Sammelleitern 3 und damit von den „normalen" Heizfeldern aus Heizleitern 2 elektrisch isoliert und mit einem eigenen (zweiten) Paar von Sammelleitern 3' ausgestattet. Letztere sind mit eigenen Außenanschlüssen versehen, die elektrisch isoliert über die außen (näher zum Scheibenrand hin) liegenden Sammelleiter 3 hinweggeführt sind. Rechts und links dieser etwa in Scheibenmitte liegenden Gruppe von Heizleitern 2' liegen zwei größere Gruppen von Heizleitern 2.
  • An den jeweiligen Außenanschlüssen der Sammelleiter 3 und 3' sind mit Plus- und Minus-Zeichen die elektrischen Polaritäten angedeutet, die nach dem Anlegen einer Heizspannung bzw. nach dem Einschalten des Heizstroms an den Sammelleiter-Paaren anliegen. Man erkennt, dass die Polarität bei den Heizleitern 2' umgekehrt zu der der Heizleiter 2 ist. Die sich daraus ergebenden Stromflussrichtungen sind durch gegensinnige Pfeile in der Mitte der Fensterscheibe 1 angedeutet. Ersichtlich verlaufen in den seitlichen (rechten und linken) Randbereichen des Geräts 4 Umkehrlinien, d. h. virtuelle Linien parallel zu den Heizleitern 2 und 2', zu deren beiden Seiten in Heizleitern 2 bzw. 2' gegensinnige Ströme fließen. Dadurch wird im Bereich der Umkehrlinien das von den Heizleitern 2 bzw. 2' erzeugte Magnetfeld geschwächt. Diese Umkehrlinien schließen die beiden Sammelleiter 3' zwischen sich ein.
  • Den gegenseitigen Abstand der Umkehrlinien auf der Scheibenfläche, welcher auch die Abmessungen der Schwächung des Magnetfeldes bestimmt, wird man nach Maßgabe der individuellen Einbausituation bemessen, insbesondere abhängig von den Abmessungen des Geräts 4 selbst und von dessen Abstand zur Scheibenoberfläche. Hierzu können einfache Optimierungsversuche und eventuell Simulationen durchgeführt werden.
  • Die in 1 gezeigte Anordnung – drei parallel geschaltete Heizfelder – hat den Vorteil, dass die Heizspannung überall gleich ist, so dass sämtliche Heizleiter ohne Veränderung der lokalen Heizleistung gleich ausgelegt werden können. Sie hat allerdings den Nachteil, dass zusätzliche Außenanschlüsse für die kurzen Sammelleiter 3' vorgesehen werden müssen, damit dort die Polarität invers zu der der Sammelleiter 3 einstellbar ist.
  • Es versteht sich, dass man bei Bedarf auch mehr als eine solche gegensinnig von Strom durchflossene Gruppe von Heizleitern 2' mit Sammelleitern 3' vorsehen könnte. Man kann sich das konkreter beispielsweise so vorstellen, dass die beiden Sammelleiter 3' der 1 in mehrere (mindestens zwei) in Längsflucht liegende Abschnitte unterteilt werden, die elektrisch jeweils an demselben Potenzial liegen. Dafür ist dann natürlich nur ein Außenanschluss erforderlich, sowie geeignete Brücken zwischen den besagten Abschnitten. Durch die Lücken zwischen diesen Abschnitten werden „normale" Heizleiter 2 durchgeführt, die an die Sammelleiter 3 angeschlossen sind. Dadurch wird die Anzahl der Umkehrlinien in relativ einfacher Weise vervielfältigt. Die erwähnten Brücken zwischen den Abschnitten der Sammelleiter 3' müssen selbstverständlich mit geeigneter Isolierung über diese Heizleiter 2 hinweggeführt werden.
  • In 2 ist unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Elemente wie in 1 eine Alternative der Gestaltung des Teil-Flächenbereichs gezeigt. Hier sind insgesamt fünf Gruppen von Heizleitern gebildet. Dies sind zwei größere Gruppen jeweils rechts und links der Scheibenmitte (Heizleiter 2, „normale" Heizfelder), die sich direkt zwischen den Sammelleitern 3 erstrecken. Ferner sind drei kleinere Gruppen aus Heizleitern 2' gebildet (mit strichpunktierten Ellipsen zusammengefasst und mit 2'1 , 2'2 und 2'3 bezeichnet), die ausgehend vom oberen Sammelleiter 3 miteinander elektrisch in Reihe geschaltet sind. Konkret verlaufen vier parallele Heizleiter 2' (Gruppe 2'1 ) vom oberen Sammelleiter 3 zu einem kurzen Sammelleiter 3'. Dieser hat keinen Außenanschluss, sondern dient nur als Brücke zur in Reihe folgenden Gruppe 2'2 . Diese umfasst ebenfalls vier Heizleiter, die vom unteren kurzen Sammelleiter 3' zu einem oberen kurzen Sammelleiter 3' – ebenfalls ohne Außenanschluss – verlaufen, woran sich wiederum vier Heizleiter (Gruppe 2'3 ) bis zum unteren Sammelleiter 3 anschließen. Auch in 2 sind zur Verdeutlichung die wechselnden Stromflussrichtungen durch Pfeile bildlich dargestellt. Die Sammelleiter 3' dienen hier lediglich als Umkehrbrücken für den die Reihenschaltung durchfließenden Strom.
  • Durch diese Reihenschaltung ist allerdings ein Spannungsteiler gebildet, in dem die zwischen den Sammelleitern 3 verfügbare Heizspannung auf Teilspannungen verringert wird. Ohne weitere Maßnahmen, wenn die Heizleiter 2' sind gleich wie die Heizleiter 2 ausgelegt sind, würde das zu einer Verringerung der Heizleistung im Bereich der Gruppen 2'1 bis 2'3 führen.
  • Es wird anwendungs- und/oder kundenabhängig zu entscheiden sein, ob dies zugunsten des Fehlens von zusätzlichen Außenanschlüssen an den Sammelleitern 3' hingenommen werden kann, oder ob man Maßnahmen ergreift, die Heizleistung in dem Spannungsteiler-Bereich zu homogenisieren. Letzteres kann in konsequenter Anwendung des ohmschen Gesetzes durch eine erhöhte Leiterdichte, geringere Leiterwiderstände (dickere Drähte) oder vergleichbare Maßnahmen erreicht werden. Wenn die Gruppen 2'1 bis 2'3 konkret etwa in der Mitte einer Fahrzeug-Windschutzscheibe liegen, können in diesem Bereich auch geringfügige Sichteinschränkungen etwa durch dichter verlegte und/oder dickere Heizleiter/Drähte hingenommen werden.
  • Auch für diese Konfiguration gemäß 2 gilt, dass man grundsätzlich der Reihenschaltung noch weitere Stränge oder Gruppen 2'x hinzufügen könnte. Es ist auch nicht zwingend erforderlich, die Reihenschaltung mit einer geraden Anzahl von zusätzlichen Sammelleitern 3' auszuführen. Sähe man allerdings eine ungerade Anzahl vor, so müsste man auch die Sammelleiter 3 unterteilen und paarweise mit gesonderten Außenanschlüssen versehen, weil dann die Stromflussrichtung in den beiden seitlichen „normalen" Heizfeldern gegensinnig orientiert wäre (der untere Sammelleiter 3 kann dann abweichend von der Konfiguration in 2 nicht als gemeinsame Masseschiene für sämtliche Heizleitergruppen oder Heizfelder dienen).
  • In 3 ist stark vereinfacht ein Schnitt durch drei nebeneinander parallel liegende (flächige) Heizleiter 2'1 , 2'2 und 2'3 gezeichnet, die jeweils von Magnetfeldlinien umgeben sind. Während die Magnetfeldlinien in den äußeren Heizleitern 2'1 und 2'3 linksdrehend verlaufen, sind die Magnetfeldlinien im mittleren Heizleiter 22 rechtsdrehend. Aus dem durch eine Ellipse umschriebenen Detail unterhalb des Heizleiters 2'2 und den darunter gezeichneten Vektorpfeilen erkennt man, dass sich die Magnetfelder im Bereich der Überlagerung aller drei Magnetfeldlinien gerade gegenseitig aufheben können. Die Vektorpfeile bilden dort lokal ein geschlossenes Dreieck. Daraus ergibt sich, dass das Gerät 4 am besten nahe dieser Stelle eingebaut wird, bzw. dass diese durch die vorstehend erörterten Umkehrlinien eingegrenzte Stelle in der beheizbaren Fensterscheibe bevorzugt in der Nähe des Einbauortes des Geräts in der vollständigen Einbauumgebung anzuordnen ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2878357 [0003]
    • - DE 3644297 A1 [0004]
    • - DE 10352464 A1 [0005]
    • - US 5182431 [0006]
    • - DE 102004038448 B3 [0011]
    • - DE 10126869 A1 [0012]

Claims (12)

  1. Elektrisch beheizbare Fensterscheibe, umfassend eine Mehrzahl von Sammelleitern (3, 3') zum Speisen einer Mehrzahl von Heizleitern (2, 2') mit elektrischem Strom, der zu einer Erhitzung der Heizleiter und der Fensterscheibe genutzt wird, wobei mindestens ein Teil-Flächenbereich der Fensterscheibe mit einer Anordnung von parallelen Heizleitern versehen ist, in denen Strom in entgegengesetzten Richtungen fließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Heizleiter (2, 2') in dem besagten Teil-Flächenbereich auf eine Minimierung der bei Stromfluss in diesem Bereich lokal senkrecht zur Scheibenebene wirksamen Magnetfelder durch gegenseitige Kompensation oder Aufhebung abgestimmt ist.
  2. Fensterscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem besagten Teil-Flächenbereich mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei Heizleiter (2') mit alternierenden Stromflussrichtungen vorgesehen sind.
  3. Fensterscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem besagten Teil-Flächenbereich mindestens ein Paar von zusätzlichen Sammelleitern (3') mit eigenen Außenanschlüssen zum Speisen von Heizdrähten (2') in dem Teil-Flächenbereich vorgesehen ist, welches Sammelleiter-Paar (3') mit einer Spannung beaufschlagbar ist, deren Polarität der gleichzeitig an die Sammelleiter (3) des weiteren Heizfeldes angelegten Spannung entgegengesetzt ist.
  4. Fensterscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem besagten Teil-Flächenbereich mindestens ein Paar von zusätzlichen Sam melleitern (3') ohne eigene Außenanschlüsse vorgesehen ist, welche zum Bilden einer Reihenschaltung von Gruppen (2'1 , 2'2 , 2'3 ) von Heizleitern (2') innerhalb der an die Sammelleiter (3) des normalen Heizfeldes angelegten Spannung vorgesehen sind.
  5. Fensterscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter (2') in den Gruppen (2'1 , 2'2 , 2'3 ) der Reihenschaltung zumindest in ihrer Summe geringere elektrische Widerstände haben als die anderen, direkt an die Sammelleiter (3) angeschlossenen Heizleiter (2).
  6. Fensterscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter (2, 2') durch elektrisch leitfähige Schichten, Drähte und/oder Druckmuster gebildet sind.
  7. Verwendung einer Fensterscheibe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche in einer Einbauumgebung, in der ein gegen Magnetfelder empfindliches Gerät (4) in der Nähe der Fensterscheibe und benachbart zu dem besagten Teil-Flächenbereich mit minimierter Magnetfeld-Erzeugung eingebaut ist.
  8. Verwendung nach Anspruch 7, in der die Einbauumgebung die Karosserie eines Fahrzeugs, die Fensterscheibe eine Windschutzscheibe dieses Fahrzeugs und das Gerät (4) ein Kompass ist.
  9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, bei der an der Fensterscheibe eine Halterung zum unmittelbaren oder mittelbaren Befestigen des Geräts angeordnet ist.
  10. Baugruppe mit einer Fensterscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und mindestens einem gegen Magnetfelder empfindlichen Gerät (4), das in der Nähe der Fensterscheibe und benachbart zu dem besagten Teil-Flächenbereich mit minimierter Magnetfeld-Erzeugung eingebaut ist.
  11. Baugruppe nach Anspruch 10, in der das Gerät wenigstens mittelbar an der Fensterscheibe selbst in einer auf den Teil-Flächenbereich mit geschwächtem Magnetfeld abgestimmten Position und mit definiertem Abstand zur Scheibenoberfläche befestigt ist.
  12. Baugruppe nach Anspruch 10 oder 11, bei der das Gerät (4) an der einem Innenraum zugewandten Oberfläche der Fensterscheibe befestigt ist.
DE102007001080A 2007-01-04 2007-01-04 Elektrisch beheizbare Fensterscheibe Withdrawn DE102007001080A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007001080A DE102007001080A1 (de) 2007-01-04 2007-01-04 Elektrisch beheizbare Fensterscheibe
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