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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung eines plattenförmigen Glaselements eines Kraftfahrzeugs mit einem Trägerelement.
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Derartige Verfahren sind aus der Praxis bekannt und werden beispielsweise bei der Fertigung eines Glasdeckels eines Dachöffnungssystems eingesetzt, der ein plattenförmiges, insbesondere gewölbtes Glaselement aufweist, das an seinem umlaufenden Rand mit einer ein Trägerelement darstellenden Randumschäumung versehen ist. Das Glaselement ist zur Ausbildung blickdichter Bereiche in der Regel mit einer Fritte versehen, in deren Bereich die Randumschäumung aufgebracht wird. Zur stabilen Anbindung der Randumschäumung an das Glaselement wird dieses vor dem Anschäumen der Randumschäumung in den betreffenden definierten Flächenbereichen mit einem Primer bzw. Haftvermittler versehen. Um vor dem Aufbringen der Randumschäumung sicherstellen zu können, dass der Primer den Anforderungen entsprechend angebracht ist, hat die Glasfritte bei derzeitigen Lösungen mindestens eine Aussparung. Durch diese wird mittels Laserlichtschranken, genannt Kuckuck, das Vorhandensein des Primers detektiert. Dabei können maximal zwei Positionen der gesamten Primerspur geprüft werden. Wenn hierbei festgestellt wird, dass im Bereich der Frittenaussparung der Primer nur in unzureichendem Maße vorliegt, wird das Glaselement aussortiert, das heißt nicht mit einer Randumschäumung versehen. Die Integration der Aussparungen in die Fritte ist mit zusätzlichen Kosten verbunden. Zudem sind die Aussparungen an dem Endprodukt g.g.f. sichtbar, was gegebenenfalls aus optischen Gründen nicht akzeptabel ist. Ferner ist der Einsatz von Laserlichtschranken im Schäumwerkzeug komplex. Die bisherige Detektion des Primers auf dem Glaselement stellt also einen komplizierten bzw. aufwändigen Vorgang dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ausbildung eines plattenförmigen Glaselements eines Kraftfahrzeuges mit einem Trägerelement zu schaffen, bei welchem ein Verfahren zum Anbinden des Trägerelements genutzter Primer bzw. Haftvermittler hinsichtlich seines Zustands vor dem Anbinden des Trägerelements in einfacher Weise detektiert werden kann.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Es wird also ein Verfahren zur Ausbildung eines plattenförmigen Glaselements eines Kraftfahrzeuges mit einem Rahmen vorgeschlagen, umfassend folgende Schritte:
- - Bereitstellen des plattenförmigen Glaselements;
- - Aufbringen eines Primers auf das Glaselement in einem definierten Flächenbereich in partieller oder vollflächiger Weise;
- - Beleuchten des mit dem Primer versehenen Glaselements mittels einer Lichtquelle von einer Seite, so dass ein Ist-Lichtmuster von der der Lichtquelle abgewandten Seite des Glaselements sichtbar ist;
- - Vergleichen des Ist-Lichtmusters mit einem Soll-Lichtmuster; und
- - Anbinden des Trägerelements an das Glaselement zumindest in dem definierten Flächenbereich, wenn das Ist-Lichtmuster dem Soll-Lichtmuster entspricht.
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Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird mithin der Umstand ausgenutzt, dass durch den auf das Glaselement aufgebrachten Primer bzw. Haftvermittler bei einer Beleuchtung mittels einer Lichtquelle ein Lichtmuster entsteht und dieses Lichtmuster mit einfachen Mitteln auf optischem Wege mit einem vorgegebenen Soll-Lichtmuster verglichen werden kann, woraus wiederum bestimmt werden kann, ob das betreffende Glaselement zum Anbinden des Trägerelements genutzt werden kann oder ein Ausschussteil darstellt. Der Auftrag des Primers bzw. dessen Spur wird durch die Beleuchtung des Glaselements optisch kenntlich gemacht, da insbesondere bei einem den Anforderungen entsprechenden Aufbringen eines Schwarzprimers der definierte Flächenbereich blickdicht wird.
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Durch den Vergleich des Ist-Lichtmusters mit dem Soll-Lichtmuster ist es auch möglich, Aussagen über die Dicke der auf das Glaselement aufgebrachten Primerschicht zu machen. Wenn beispielsweise das Durchscheinverhalten von dem Soll-Durchscheinverhalten abweicht, kann das mit dem Primer versehene Glaselement als Ausschussteil angesehen werden.
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Die Detektion bzw. Prüfung des Primers auf dem Glaselement erfolgt zerstörungsfrei. Genutzt wird zur Detektion des Primers der abgedunkelte Bereich, da in der Regel der eingesetzte Primer zumindest weitgehend blickdicht ist und dessen Spur in dem ermittelten Ist-Lichtmuster einen dunklen Bereich darstellt.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung ist das Glaselement in dem definierten Flächenbereich mit einer Fritte versehen, auf die der Primer aufgebracht wird. Durch die Nutzung des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens kann in diesem Falle auf die bisher genutzten Aussparungen in der Fritte verzichtet werden, da durch die Beleuchtung des Glaselements mittels der Lichtquelle die Primerspur bzw. ein primerfreier Bereich sichtbar gemacht werden kann, da sich das Durchscheinverhalten im Bereich der Primerspur von demjenigen in dem primerfreien Frittenbereichen unterscheidet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung erfolgt die Aufnahme und der Vergleich des Ist-Lichtmusters mit dem Soll-Lichtmuster mittels einer Sensor-Rechner-Einheit. Die Sensor-Rechner-Einheit kann als Sensor ein einfaches Kamerasystem umfassen oder auch nur einen einfachen Hell-/Dunkel-Sensor umfassen, dessen Messung mit dem in einem Rechnersystem hinterlegten Soll-Lichtmuster verglichen wird, so dass ein Aussortieren eines als Ausschussteil erkannten Glaselements in automatisierter Weise erfolgen kann.
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Je nach Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung kann die Sensorik zur Aufnahme des Ist-Lichtmusters in das jeweilige Werkzeug oder die jeweils eingesetzte Verarbeitungsvorrichtung integriert sein. Beispielsweise ist die Sensorik, die aus dem Kamerasystem bestehen kann, in einen Greifer integriert, der zur Positionierung des Glaselements in einem Formwerkzeug oder einer Klebevorrichtung eingesetzt wird.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung ist das Trägerelement ein Formelement, beispielsweise eine Randumschäumung des Glaselements, wobei dann das Trägerelement in einem Formwerkzeug nach einem Schäum- oder Spritzgießverfahren an das Glaselement angebunden wird. Die Lichtquelle kann in diesem Fall in dem Formwerkzeug angeordnet sein, so dass das Glaselement vorzugsweise von unten beleuchtet wird und das Ist-Lichtmuster von oben an dem Glaselement sichtbar ist.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Trägerelement ein vorgefertigtes Bauteil, das mittels einer Klebevorrichtung an das Glaselement angeklebt wird. Beispielsweise stellt das Trägerelement dann einen Dachrahmen eines Fahrzeugdachs dar. In diesem Falle kann die Klebevorrichtung die Lichtquelle umfassen.
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Die Beleuchtung des Glaselements kann mit Licht mindestens einer bestimmten Wellenlänge erfolgen. Die eingesetzte Wellenlänge kann abhängig sein von der eingesetzten Fritte und auch von der Art des eingesetzten Glaselements. Beispielsweise kann grünes Licht mit einer Wellenlänge von etwa 530 nm, rotes Licht mit einer Wellenlänge von etwa 625 nm, blaues Licht mit einer Wellenlänge von etwa 470 nm oder auch weißes Licht eingesetzt werden.
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Die Beleuchtung des Glaselements mittels der Lichtquelle kann in direkter Weise erfolgen, das heißt die Lichtquelle wird direkt auf eine Großfläche des Glaselements gerichtet. In diesem Falle können insbesondere die Abmessungen einer Primerspur in dem Ist-Lichtmuster erkannt werden.
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Alternativ ist es auch denkbar, dass die Lichtquelle so ausgerichtet wird, dass das von ihr abgegebene Licht zumindest weitgehend parallel zur Ebene des Glaselements abgegeben wird. Dies kann aus Arbeitsschutzgründen erforderlich sein, wenn kein direktes Licht der Lichtquelle auf die Augen eines Arbeiters treffen soll. In diesem Falle können anhand des Ist-Lichtmusters lediglich die Bereiche an dem Glaselement kenntlich gemacht werden, die keinen Primer aufweisen. Wenn beispielsweise in einer Fritte des Glaselements durch entsprechende linienartige Ausnehmungen bzw. Rillen die Ränder der geforderten Primerspur vorgegeben sind, werden bei ordnungsgemäß aufgebrachter Primerspur die Rillen nicht durchleuchtet, da der Primer auch die Rillen ausfüllt. Werden hingegen die Rillen durchleuchtet, so kann aus dem resultierenden Lichtmuster darauf geschlossen werden, dass in den entsprechenden Abschnitten kein ordnungsgemäßer Primerauftrag vorliegt, weswegen das betreffende Glaselement aussortiert wird.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.
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Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1a eine Draufsicht auf einen Glasdeckel eines Kraftfahrzeugschiebedachsystems mit einer ordnungsgemäßen Primerspur;
- 1 b einen Schnitt durch den Glasdeckel und 1a entlang der Linie Ic-Ic in 1a;
- 1c eine Draufsicht auf einen Glasdeckel eines Kraftfahrzeugschiebedachsystems, der ein Ausschussteil darstellt;
- 2a Eine Draufsicht auf ein Festdachelement eines Kraftfahrzeugs mit einer ordnungsgemäßen Primerspur;
- 2b einen Schnitt durch das Festdachelement nach 2a entlang der Linie IIc-IIc in 2a;
- 2c eine Draufsicht eines Festdachelements der in 2a dargestellten Art, jedoch als Ausschussteil;
- 3a eine schematische Seitenansicht einer Anordnung zur Detektion einer Primerspur an einem Glasdeckel der in den 1a bis 1c dargestellten Art;
- 3b eine Draufsicht auf den Glasdeckel beim Detektieren der Primerspur gemäß der Anordnung nach 3a;
- 4a eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer Anordnung zur Detektion einer Primerspur an einen Glasdeckel;
- 4b eine Draufsicht auf den Glasdeckel beim Detektieren der Primerspur gemäß der Anordnung nach 4a.
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In den 1a und 1b ist ein Deckelelement 10 eines Schiebedachsystems eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Das Deckelelement 10 dient zum Verschließen einer nicht näher dargestellten Dachöffnung eines ebenfalls nicht näher dargestellten Fahrzeugdachs. Das Deckelelement 10 umfasst ein plattenförmiges Glaselement 12, das an seinem umlaufenden Rand mit einer rahmenartigen Randumschäumung 14 versehen ist, die ein Trägerelement des Glaselements 12 darstellt und über ihre eingeschäumten Einlegeteile zur Anbindung an eine Schiebedachkinematik des betreffenden Fahrzeuges dient. Die Herstellung der Randumschäumung 14 erfolgt in einem Schäumwerkzeug, in das das Glaselement 12 eingelegt wird, so dass die Randumschäumung 14 in dem Schäumwerkzeug nach einem RIM (Reaction Injection Molding-Verfahren) an das Glaselement 12 angebunden werden kann.
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Das Glaselement 12 weist an seiner dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Unterseite eine Glasfritte 16 auf, welche Nichtdurchsichtsbereiche des Glaselements 12 definiert.
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Um eine gute Haftung zwischen der Randumschäumung 14 und dem Glaselement 12 bzw. der Glasfritte 16 zu gewährleisten, ist zwischen der Randumschäumung 14 und der Glasfritte 16 des Weiteren ein Haftvermittler bzw. Primer 18 ausgebildet, welcher vor dem Anschäumen der Randumschäumung 14 auf die Glasfritte 16 aufgebracht wird.
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Wie 1a zu entnehmen ist, bildet der als Schwarzprimer ausgeführte Primer 18 an dem Glaselement 12 eine Primerspur aus, die rahmenartig den Rändern des Glaselements 12 folgt, und zwar bei korrektem Auftrag durchgängig. Dadurch wird gewährleistet, dass die Randumschäumung 14 durchgängig eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit dem Glaselement 12 eingeht.
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1c ist ein Zustand eines Deckelelements 10' zu entnehmen, das entsprechend einem Deckelelement nach 1a ausgebildet ist, dessen Primerauftrag aber fehlerhaft ist. In dem in der Zeichnung rechts dargestellten Schenkel hat die von dem Primer 18 gebildete Spur Lücken, so dass eine hinreichende Haftung zwischen der Randumschäumung 14 und dem Glaselement 12 nicht gewährleistet werden kann. Das resultierende Bauteil wäre also fehlerhaft, weswegen es ein Ausschussteil darstellt.
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In den 2a und 2b ist ein Glasfestdachelement 10 eines Kraftfahrzeuges dargestellt, das entsprechend der Ausführungsform nach den 1a und 1b ein Glaselement 12 aufweist, das an seiner Unterseite mit einer Glasfritte 16 versehen ist. Die Anbindung des Glaselements 12 an einen hier nicht näher dargestellten, ein Trägerelement darstellenden Dachrahmen erfolgt mittels einer Klebeschicht 20, welche über einen Primer 18 an die Glasfritte 16 bzw. das Glaselement 12 angebunden ist.
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In 2a ist das Glaselement 10 mit ordnungsgemäßen Spuren des Primers 18 ausgebildet. Die Primerspuren sind durchgängig ausgebildet und vermögen daher eine sichere Haftung zwischen der Klebstoffschicht 20 und der Glasfritte 16 über die gesamte Erstreckung zu gewährleisten.
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In 2c ist hingegen ein Glaselement 10' dargestellt, dessen Primerspur bereichsweise mehrfach unterbrochen ist, so dass keine hinreichende Haftung zwischen der Klebstoffschicht 20 und der Glasfritte 16 gewährleistet werden kann. Vielmehr besteht das Risiko, dass sich die Klebstoffschicht 20 von der Glasfritte 16 ablöst und damit keine sichere Anbindung des Glaselements 12 an dem Dachrahmen gewährleistet wäre.
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Um bei dem in den 1a und 1b dargestellten Glasdeckel vor dem Anschäumen der Randumschäumung 14 in dem betreffenden Formwerkzeug oder bei den in den 2a und 2b dargestellten Festdachelement vor dem Verkleben mit dem Dachrahmen sicherzustellen, dass der Primer 18 eine ordnungsgemäße Primerspur bildet, wird, wie in den 3a und 3b dargestellt, das Glaselement 12 nach dem Aufbringen des Primers 18 in einem definierten Flächenbereich von unten mittels einer Lichtquelle 22 mit Licht mindestens einer definierten Wellenlänge beleuchtet. Die Lichtquelle 22 wird hierbei so ausgerichtet, dass die von der Lichtquelle 22 abgegebene Strahlung direkt von unten auf das Glaselement 12 trifft. Wie 3b zu entnehmen ist, resultiert hieraus ein Ist-Lichtmuster, das von der Oberseite aus sichtbar ist. Dieses in 3b dargestellte Ist-Lichtmuster wird mittels einer Kamera-Rechner-Einheit 24 mit einem Soll-Lichtmuster verglichen. Wenn das Ist-Lichtmuster dem Soll-Lichtmuster entspricht, kann das Glaselement 12 weiterverarbeitet und mit der Randumschäumung 14 bzw. dem Dachrahmen versehen werden. Das Ist-Lichtmuster ist abhängig von der Ausbildung der von dem Primer 18 gebildeten Spur, die einen dunklen Bereich in dem Ist-Lichtmuster bildet. Durch die direkte Beleuchtung des Glaselements 12 von unten ist die Spur des Primers 18 in ihrer vollen Länge und Breite zu erkennen, da sich das Durchscheinverhalten in den mit dem Primer versehenen Bereichen von demjenigen in dem primerfreien Frittenbereichen unterscheidet. Wenn die Spur des Primers 18 fehlerhaft ist, d.h. nicht die gewünschte Schichtdicke und nicht die gewünschten Abmessungen hat, ergäbe sich ein abweichendes Ist-Lichtmuster. Dann würde durch Vergleich des resultierenden Ist-Lichtmusters mit dem in einer Datenbank abgelegten Soll-Lichtmuster entschieden werden, dass das Glaselement 12 aussortiert und nicht zum Anbinden des Trägerelements bzw. der Randumschäumung bzw. des Dachrahmens bereitgestellt wird.
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In den 4a und 4b ist das Verfahren nach der Erfindung mit einer alternativen Anordnung einer Lichtquelle 22 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird die Lichtquelle 22 so ausgerichtet, dass das von ihr abgegebene Licht parallel zur Ebene des Glaselements 12 abgegeben wird. Es werden dann nur Bereiche des Glaselements 12 durchleuchtet, die frei von dem Primer sind, was in 4b anhand eines gestrichelten Abschnitts A dargestellt ist. Da in dem eigentlich mit Primer zu versehenen Abschnitt A keine hinreichende Primermenge aufgetragen ist und eine einen Primerspurrand vorgebende Rille in der Fritte 16 durchleuchtet wird, wird das Glaselement 12 nach Vergleich des resultierenden Ist-Lichtmusters mit dem Soll-Lichtmuster als Ausschussteil angesehen und aussortiert und nicht zum Anbinden der Randumschäumung bzw. eines Rahmens freigegeben. Wenn hingegen wie in einem Bereich B die Rillen nicht durchleuchtet werden, sind die Rillen vollständig von dem Primer ausgefüllt, weswegen anhand des resultierenden Lichtmusters in dem Bereich B auf eine ordnungsgemäß aufgebrachte Primerspur geschlossen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 10'
- Deckelelement
- 12
- Glaselement
- 14
- Randumschäumung
- 16
- Glasfritte
- 18
- Haftvermittler/Primer
- 20
- Klebstoffschicht
- 22
- Lichtquelle
- 24
- Kamera-Rechner-Einheit
