[0001] 本
发明着眼于板技术领域，涉及带有电加热层的透明板及其制造方法。
[0002] 带有电加热层的透明板是公知的，且在
专利文献中已有广泛记载。就此仅示范性地参见德国公开文献DE 10200705286、DE 102008018147 A1和DE 102008029986 A1。所述板在
汽车中通常用作挡
风板，因为中央的可视区由于法律规定不许有明显的
视野限制。利用由加热层产生的热量能在短时间内去除冷凝的湿汽、
冰和
雪。
[0003] 加热
电流往往通过至少一对条状或带状的
电极引入到加热层中。这些电极应作为汇流导体(Sammelleiter)将加热电流尽可能均匀地引入到加热层中，并在较宽的前面上分布。就目前在工业化批量生产中所用的材料而言，加热层的面
电阻相对较高，且可以处于每单位面积若干欧姆的数量级内。然而为了实现足以实用的加热功率，馈电
电压必须相应地高，但例如在汽车中按照标准只有12-24伏的车载电压可供使用。由于加热层的平面电阻随着加热电流的电
流线路长度而增大，所以相反极性的汇流导体相互间应具有尽可能小的间距。就通常宽度大于高度的车辆板而言，汇流导体因而沿着两个较长的板边缘布置，从而加热电流能沿着板高度的较
短路径流动。然而这种设计导致被设置用于洗刷板的雨刷的静止或停靠
位置的区域通常处于加热区之外，从而在那里不再存在足够的加热功率，造成雨刷可能冻住。
[0004] 欧洲专利
申请EP 0524537 A2公开了一种设有电加热层的挡风板，其中在刮
水存留区(Wischerfeldablage)的区域内设有两个平面的加热条作为加热部件。这些加热条分别通过相邻于板下边缘布置的下面的汇流导体与电压源的一个极电连接，以及通过
导线与其另一个极电连接。这种布置方式的缺点是，下面的汇流导体额外地带有用于两个加热条的电流负担。
[0005] 德国专利申请DE 102007008833 A1公开了一种可电加热的挡风板，其在刮水存留区的区域内可附加地加热。为此设有加热丝，这些加热丝与作为接地物的下面的汇流导体连接。加热丝独立于视野内的板加热被施加以电势。按照这种设置方式，下面的汇流导体也额外地带有用于加热丝的电流负担。
[0006] 相比之下，本发明的目的在于，采用有利的方式对带有电加热层的透明板加以改进。按照本发明的提议，所述目的和其它目的通过一种具有独立
权利要求的特征的透明板得以实现。本发明的有利设计由
从属权利要求的特征给出。
[0007] 根据本发明，公开了一种带有可电加热的透明层(下面称为“加热层”)的透明板，其尤其是汽车的挡风板。加热层至少沿着
板面的主要部分延伸，特别是沿着其(中央的)视野区延伸，且通过电的连接机构可与电压源电连接。这些连接机构具有外接头，这些外接头被设置用于与电压源的两个极连接。这些连接机构还包括至少两个连接电极，所述连接电极用于把加热电流引入到加热层中，并与加热层直接导电地连接，使得在施加馈电电压之后有加热电流流经由加热层构成的加热区。按照本发明，概念“加热区”系指加热层的可由加热电流直接加热的区域，给连接电极施加馈电电压即可产生所述加热电流。
[0008] 这些连接电极被构造成条形或带形电极(汇流条)的形式，以便把加热电流作为汇流导体扩展分布地引入到加热层中。因而在本发明的板中设置有带状的第一汇流导体和带状的第二汇流导体，这些汇流导体均在整个带长度(即沿着伸展方向在汇流导体的全部长度)直接导电地与加热层连接。为此可以例如采用(丝网)印刷方法通过压印把两个带状汇流导体完全涂覆到加热层上，但当把每个汇流导体在沿着汇流导体的全部长度延伸的连接区段中涂覆到加热层上时基本上就足够了。汇流导体因而分别具有
接触区域，该接触区域在整个带长度延伸并直接电接触加热层。相比于大电阻的加热层，汇流导体具有相对小的或者低欧姆的电阻，从而它们本身对电加热实际上无贡献。对于汽车的挡风板而言，第一汇流导体与上面的板边缘相邻地布置，第二汇流导体与下面的板边缘相邻地布置，从而两个汇流导体沿着板横向或车辆横向延伸。
[0009] 由于汇流导体在本发明的板中均在其整个长度直接导电地与加热层连接，所以汇流导体仅沿着板横向延伸。由此在两个板侧缘处，特别是在板的无涂层的但也可以是带有加热层的、却与加热区
电隔离的边缘区域中，未设置汇流导体。由于在板侧缘处未设置汇流导体这一事实，所以能采用有利的方式避免汇流导体的电阻增大及由此引起的电功率损失。在方法技术上有利的是，通过(丝网)印刷来压印汇流导体，其中由于在板侧缘中未设置汇流导体，所以能避免因压印汇流导体造成板弱化。
[0010] 板具有扁平带导体(例如带状的金属膜)作为其它的连接机构，其与汇流导体直接接触地导电地连接。因而第一汇流导体与至少一个第一扁平带导体直接导电地连接，第二汇流导体与至少一个第二扁平带导体直接导电地连接。为此例如分别将扁平带导体的连接区段安置在相应的汇流导体上。扁平带导体因而分别具有接触区域，所述接触区域直接导电地接触相关的汇流导体。
[0011] 本发明的板还具有至少一个无加热区的板区域，该板区域不能被通过汇流导体引入到加热层中的加热电流直接加热。该无加热区的板区域尤其可以是无加热层的板区域，例如可以事后去除加热层或者在涂覆加热层时进行遮掩，由此形成所述板区域。替代地也可行的是，尽管加热层位于无加热区的板区域中，但由于设置了汇流导体，所以无法给该加热层施加馈电电压，且无法被加热电流流过(不可直接加热)。
[0012] 在无加热区的板区域中设置有至少一个可电加热的加热部件(下面称为“区域加热部件”)，该加热部件用于欧姆式加热，且其欧姆电阻使得可通过施加与加热层上相同的馈电电压来电加热无加热区的板区域。这里重要的是，区域加热部件与加热区电并联地和加热层的电的连接机构电连接。区域加热部件为此与至少一个第一扁平带导体和至少一个第二扁平带导体直接接触地导电地连接，第一扁平带导体直接接触地导电地接触第一汇流导体，第二扁平带导体直接导电地接触第二汇流导体。区域加热部件因而与汇流导体并不直接导电地连接。
[0013] 区域加热部件可以通过扁平带导体被供应以与加热层相同的馈电电压，从而能以有利的方式省去单独的外接头。另外，由于区域加热部件与汇流导体并不直接导电地连接这一事实，所以能以有利的方式避免汇流导体因区域加热部件的电流而遭受额外的电负荷。而，区域加热部件的电流绕汇流导体直接由扁平带导体馈入到区域加热部件中。可以采用有利的方式以特别高的效率来加热板，这是因为区域加热部件的电流并不引入到汇流导体中，从而可避免由此引起的相对高的电损耗。
[0014] 若本发明的板是车辆挡风板，则无加热区的板区域，但并非一定为无加热层的板区域，例如可以是可透过电磁
信号的通信窗口，或者是被设置用于洗刷板的雨刷的静止或停靠位置的区域。尤其是在后者情况下，本发明的板以特别有利的方式实现了无需引至区域加热部件的单独的电引线。
[0015] 在本发明的板中，区域加热部件通过连接区段与第一和/或第二扁平带导体直接导电地连接。在此尤其是在制造技术方面有利的是，连接区段至少局部地与加热层特别是加热区接触地布置，其中至少给连接区段的与加热层或加热区接触地布置的区域设有与外界电绝缘的包皮。这种包皮例如可以设计成聚
氨酯漆的形式。同样也可以把连接区段至少部分地设置在板的无加热层或加热区的边缘区域中。在后者情况下，可以省去连接区段的电绝缘的包皮。
[0016] 按照本发明的板的一种特别有利的设计，该板是复合板，其带有两个通
过热塑性粘接层相互连接的单板，其中加热层位于这些单板的至少一个表面上，和/或位于设置在这些单板之间的承载体的表面上。在这里，区域加热部件设置在两个单板之间，且尤其可以至少部段地埋入到粘接层中，以便实现特别简便地可靠地固定区域加热部件。不言而喻，两个单板不必强制地由玻璃构成，而是其也可以由非玻璃材料例如塑料构成。区域加热部件尤其可以位于复合板的与加热层相同的侧面(例如“侧面3”)上，即尤其也可以位于粘接层的同一侧面上。替代地也可行的是，区域加热部件和加热层位于粘接层的不同的侧面上。
[0017] 按照本发明的板的另一有利的设计，至少一个区域加热部件被构造成例如金属的加热丝或加热膜的形式，这允许特别简便且成本低廉的技术实现。优选加热丝具有35-150μm范围内的直径，且经过设计，使得其欧姆电阻在0.1-1欧姆/m的范围内，从而特别是在馈电电压处于12-24伏范围内的情况下，可以实所希望的加热功率。加热丝经过优
2
选设计，使得它例如在馈电电压处于12-24伏范围内的情况下可以提供处于300-1000W/m板面积范围内的加热功率。针对加热丝具有至少一个弯曲的丝区段的情况，优选该弯曲的丝区段具有大于4mm的弯曲半径，从而改善了布线时的实际可操作性并减小了断裂风险。
[0018] 在工业化批量生产中，可以采用在技术上特别简便且成本低廉的方式来铺设被设计成加热丝的区域加热部件。为此例如可以使用用于加热丝的基本上可在平面上移动的引导头，该引导头与变热的压辊耦接，从而把加热丝压入到用于粘接复合板的两个单板的粘接层中。利用变热的压辊可以实现粘接层的局部
软化。
[0019] 若本发明的板是车辆挡风板，则有利的是，区域加热部件
覆盖汇流导体地布置，该汇流导体与板下缘相邻地设置。采取该措施能以有利的方式实现即使在下面的汇流导体的区域中也可加热板。下面的汇流导体通常只有很小的欧姆功率且位于加热区之外。由此即使在板的该条状区域中也能可靠地去
除冰层或雪层。
[0020] 本发明还涉及一种用于制造透明板的方法，该板带有电的加热层，该加热层至少在板面的主要部分上延伸，并通过电的连接机构可与电压源电连接，其中这些连接机构包括带状的第一汇流导体和带状的第二汇流导体，这些汇流导体均在整个带长度上与加热层直接导电地连接，从而在施加馈电电压之后有加热电流流经由加热层构成的加热区，其中第一汇流导体与至少一个第一扁平带导体直接导电地连接，第二汇流导体与至少一个第二扁平带导体直接导电地连接，其中该板具有至少一个无加热区的板区域。在该方法中，把至少一个电的区域加热部件设置在无加热区的板区域中，该区域加热部件与加热区电并联，并与至少一个第一扁平带导体和至少一个第二扁平带导体直接导电地连接，所述区域加热部件具有一欧姆电阻，使得能通过施加馈电电压对无加热区的板区域加热。按照该方法的一种有利设计，区域加热部件至少部段地与加热层接触地但电隔离地布置。在方法技术上有利的是，以一体的加热丝的形式铺设区域加热部件。
[0021] 本发明还涉及如上所述的透明的板的用途，其用作有功能的单个构件，在家具、设备和
建筑物中用作安装部分，以及在用来在陆地上、空中或水中进行前进移动的前进移动机构中特别是在汽车中例如用作挡风板、后窗板、侧面板和/或玻璃顶盖。
[0022] 不言而喻，各种不同的设计可以单独地实现，或者以任意组合来实现。在不偏离本发明的范围的情况下，前述特征及下面还将阐述的特征特别是不仅能按照给出的组合来采用，而且能按照其它组合来采用，或者单独采用。
附图说明
[0023] 下面参照附图借助
实施例详述本发明。该图以简化的、非尺寸精准的方式示意性地示出了本发明的板的一个实施例，其中该板被设计成车辆挡风板。
具体实施方式
[0024] 在附图中例如以整体标有附图标记1的车辆挡风板的形式体现出了本发明的板。挡风板1是一种复合板，其(如由所附的横剖视图可见)包括刚性的外板2和刚性的内板
3，这两者都是单板，它们通过热塑性粘接层4相互连接，该粘接层在此例如为聚乙烯醇缩丁
醛膜(PVB)、乙烯—
醋酸乙烯酯膜(EVA)或聚氨酯膜(PU)。本领域技术人员例如由汽车的工业化批量生产可知这种复合板的基本结构，故这里不必对此予以详述。两个单板2、3近乎大小相同，且大致具有梯形蜿蜒的轮廓，且例如由玻璃制得，其中它们可以同等地由非玻璃材料比如塑料制成。对于其它用途比如挡风板来说，也可以用柔性材料来制得两个单板2、3。
[0025] 挡风板1的轮廓由板边缘5限定，该板边缘按照梯形形状由两个长的板边缘5a、5a′(在安装位置处于上面和下面)和两个短的板边缘5b、5b′(在安装位置处于左面和右面)组成。在内板3的与粘接层4连接的侧面(“侧面3”)上沉积有透明的、用于电加热挡风板1的加热层6。该加热层6基本上全面地涂覆到内板3上，其中内板3的在四周环绕的边缘条7未被涂层，致使加热层边缘8相对于板边缘5向内回缩。该措施用于使加热层6对外电绝缘。此外，加热层6受到保护，以防从板边缘5侵入的
腐蚀物。
[0026] 加热层6按照本已公知的方式包括一系列层，其具有至少一个能导电的金属分层优选
银层，必要时还具有其它分层比如防反光和阻挡层。所述系列层最好能承受高温负荷，使得它能耐受对于玻璃板弯曲必需的通常高于600℃的高温而不会受损，但也可以设置热负荷能
力小的系列层。代替直接涂覆到内板3上，其例如也可以涂覆到塑料膜上，然后使该塑料膜与外和内板2、3粘接。加热层6例如通过溅射(
磁控管-
阴极喷溅)被涂覆。加热层6的平面电阻例如处于0.1-6欧姆/单位面积的范围内。
[0027] 加热层6与(上面的)第一汇流导体10和(下面的)第二汇流导体11直接导电地连接。两个汇流导体10、11均为带状或条状，且用作把馈电电流扩展地引入到加热层6中的连接电极。为此把汇流导体10、11设置在加热层6上，其中第一汇流导体10沿着上面的长的板边缘5a延伸，第二汇流导体11沿着下面的长的板边缘5a′延伸。两个汇流导体10、11因而沿着其整个带长度直接导电地与加热层6连接，并分别接触加热层6的位于其底面上的接触区域。两个汇流导体10、11仅沿着长的板边缘5a、5a′延伸，但并不沿着短的板边缘5b、5b′延伸。两个汇流导体10、11由相同材料构成，且例如可以通过把膏(Paste)压到加热层6上，例如采用丝网印刷方法来制造。但也可以替代地
用例如
铜制的或
铝制的金属膜窄条来制得汇流导体10、11。所述汇流导体例如可以固定在粘接层4上，且在外板与内板2、3连接的情况下布置在加热层6上。在这里，在连接单板的情况下可以通过加热、加压，由此来保证电接触。仅仅补充性地需要指出，加热层6的最上面的那一层可以由电绝缘的材料构成。如果压上汇流导体10、11，则例如可以在压膏(Druckpaste)中通过玻璃
烧结来实现蚀刻加热层6，用于进行电接触。如果汇流导体10、11作为金属膜条被覆设，则例如可以用电烙
铁局部地去除由加热层6的绝缘材料构成的最上层。
[0028] 在第一汇流导体10上直接接触地导电地连接着第一连接导体12，该第一连接导体被构造成扁平带导体(例如狭窄的金属膜)，且具有第一外接头20，该第一外接头被设置用于与提供馈电电压的电压源的一个极(例如负极)连接。第一连接导体12垂直于第一汇流导体10大致布置在上面的长的板边缘5a的中间。在第二汇流导体11上直接接触地导电地连接着两个第二连接导体13、13′，这些第二连接导体也都被构造成扁平带导体(例如狭窄的金属膜)，且均具有第二外接头21、21′，这些第二外接头被设置用于与电压源的另一极(例如正极)连接。两个第二连接导体13、13′以一间隙垂直于第二汇流导体11布置在下面还将予以介绍的无加热区的区域9的中间区域16的两侧。连接导体12、13、13′分别在位于其底面上的接触区域中接触相关汇流导体10、11。
[0029] 利用两个汇流导体10、11包围一个加热区14，在施加馈电电压时有加热电流在该加热区中流动。在这种情况下，汇流导体10、11由于欧姆电阻相比于加热层6可忽略不计而实际上不发热，进而对加热功率无明显贡献。
[0030] 如开头部分已述，加热层6的平面电阻随着加热电流的电流线路长度而增大，因此对于令人满意的加热功率来说有利的是，两个汇流导体10、11相互间的间距尽可能小。出于这个原因，把不再属于视野区的下面的板区域构造成无加热区的区域9，但该板区域相当于被设置用于洗刷板的雨刷的静止或停靠位置的区域。加热层6也位于该无加热区的区域9中，但加热层并不位于两个汇流导体10、11之间，可无加热电流流过，因而不可直接加热。
[0031] 为了加热该无加热区的区域9，它具有加热丝15，加热丝用作可电加热的区域加热部件。加热丝15被电绝缘的包皮例如聚氨酯漆包裹。在这种情况下，加热丝15形成两个加热区域17、17′，这些加热区域位于中间区域16的两侧，且由加热丝15的曲折蜿蜒的走向限定。加热丝15的曲折蜿蜒的走向用于至少近乎平面地加热该无加热区的区域9。加热丝15的第一线端18与一个(图中左边的)第二连接导体13直接接触地导电地连接，而其第二线端19与另一个(图中右边的)第二连接导体13′直接接触地导电地连接。具体来说，加热丝15从其在第一加热区域17中的第一线端18起具有曲折蜿蜒的走向，而不横穿中间区域16，该加热丝在此大致在汇流导体的一半长度上布置在下面的汇流导体或第二汇流导体11的上方或上面，然后在无加热层的边缘条7中沿着左边的短的板边缘5b延伸，再在汇流导体的整个长度上在上面的汇流导体或第一汇流导体10的上方或上面沿着上面的长的板边缘5a延伸，并在无加热层的边缘条7中沿着右边的短的板边缘5b′延伸，以便随后在另一加热区域17′中又产生曲折蜿蜒的走向，而不横穿中间区域16，该加热丝在此大致在汇流导体的一半长度上在下面的汇流导体或第二汇流导体11的上方或上面延伸，最终终止于第二线端19。在这里，加热丝15在上面的长的板边缘5a上在键合点(Kontaktfleck)与第一连接导体12直接电接触，而由于电包皮不与第一汇流导体10直接电接触。为了在第一键合点24在加热丝15与第一连接导体12之间直接电接触，在第一连接导体12的区域中局部地去除加热丝15的电绝缘的包皮，这在批量生产中例如可以使用用于去除漆层的电烙铁来实现。采用相应的方式在两个第二连接导体13、13′处去除加热丝15的电包皮，用于形成相应的第二键合点25。加热丝15在其它之处完全被绝缘的漆层包裹。
[0032] 加热丝15的位于两个加热区域17、17′之外的连接区段23因而用于与第一连接导体12电连接。因此给两个汇流导体10、11施加馈电电压，就能同时对加热区14和加热丝15加热，其中汇流导体10、11并不承受加热丝15的电流负荷。而，电流例如从第一连接导体12直接引入到加热丝15中，在那里在加热丝15中分布到两个平行的电流线路上，然后在两个第二连接导体13、13′处又引出。两个汇流导体10、11因而并不承受用于加热丝15的加热电流负荷，从而能以有利的方式避免额外的电损耗。
[0033] 加热丝15优选但并非强制由金属材料特别是铜或钨构成。加热丝15的直径例如在35-150μm的范围内，从而其欧姆电阻在0.1-1欧姆/m的范围内，在汽车的通常为12-242
伏的车载电压情况下，该欧姆电阻具有适合于实用的加热功率。优选有处于300-1000W/m板面积范围内的加热功率可供使用。在弯曲的区段内，优选加热丝15具有4mm的最小弯曲半径，由此能实现简化布线。
[0034] 尽管图中未示出，但同样可以使加热丝15在两个加热区域17、17′之外至少部段地在加热层6上与其接触地伸展。加热丝15在此例如布置在粘接层4的与加热层6相同的侧面上，但也可以布置在粘接层4的另一侧面上。同样可以使加热丝15仅形成唯一的加热区域，方式为，使蜿蜒的走向延伸经过中间区域16，或者分成两个电分离的区段。一体的或整体的加热丝15形成连续的导体回路，由此能在方法技术上实现特别简便且成本低廉地对丝布线。代替两个第二连接导体13、13′，同样可以仅设置一个唯一的第二连接导体，其例如布置在第二汇流导体11的中间。
[0035] 如图1中所示，挡风板还包括通信窗口22，该通信窗口被构造成另一无加热区的区域9。通信窗口22用于与外部环境通信，为此可透过
电磁波。通信窗口22的确切功能对于理解本发明来说并不重要，因而这里不必对此予以详述。不言而喻，可以在通信窗口22中采用相应的方式设置有加热丝，该加热丝与加热层6的连接导体12、13、13直接接触地导电地连接，以便直接对通信窗口加热。
[0036] 在附图中，区域加热部件例如体现为加热丝15的形式，其中同样可以用金属膜窄条来制得区域加热部件，其例如可以固定在粘接层4上。
[0037] 下面介绍挡风板1的示范性的制造方法的主要步骤：
[0038] 首先由玻璃毛坯裁成希望的梯形轮廓的外板和内板2、3。接下来通过溅射给内板3涂上加热层6，其中由于使用了掩模而未将边缘条7涂层。也可以不给用作雨刷的静止或停靠位置的下面的板区域涂层。替代地也可行的是，首先给毛坯涂层，然后由该毛坯裁成内板3。对采用这种方式预处理后的内板3除层，用于形成通信窗口22，这在工业化批量生产中例如借助机械去除的磨轮来进行。替代地也可以通过除层来制得边缘区域7，必要时还制得用作雨刷的静止或停靠位置的下面的板区域。接着例如采用丝网印刷方法将两个汇流导体10、11压印到内板3上。作为压膏，例如可以使用银质压膏。接下来预
煅烧压膏，随后使板2、3在高温下弯曲，以及粘接并钎焊连接导体，以及对外板和内板2、3进行组装并用粘接层4予以粘接。
[0039] 在组装外板和内板2、3之前，例如可以使用压入工具的应用头把加热丝15压入到粘接层4中，其中尤其可以使加热丝15被加热，以便基于例如PVB的较低的熔点以简单的方式实现在粘接层4中热固定。替代地也可以在粘接层4中设有用于给加热丝15的槽并将加热丝放入。为此按实用方式将加热丝15卷绕到卷轴上，从而能通过开卷连续地提供加热丝。与第一和第二连接导体12、13、13′的电连接例如可以通过钎焊或借助能导电的粘接剂固定例如采用超声
焊接方法进行。对于加热丝15被绝缘漆层包裹的情况，与连接导体12、13、13′的电连接可以采用简单的方式利用电烙铁来进行，其中漆层利用此时产生的高温被去除。
[0040] 本发明提供了一种带有电加热层的透明板，其中在至少一个无加热区的板区域中设置有至少一个区域加热部件，该区域加热部件与膜导体连接，膜导体与汇流导体电连接。可以采用有利的方式省去用于区域加热部件的单独的外接头。
[0041] 附图标记清单
[0042]
