DE60018608T2

DE60018608T2 - Anfügen einer autoscheibe an ein anschlusselement

Info

Publication number: DE60018608T2
Application number: DE60018608T
Authority: DE
Inventors: Gerd Cornils; Florian Fischer; Ulrich Behrend; Thomas Orten
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: EP1240041B1; CN1413151A; JP4886955B2; CZ298516B6; DE60018608D1; WO2001045974A1; ES2239068T3; PT1240041E; PL355569A1; MXPA02005492A; JP2004501014A; US6722731B2; ATE290476T1; DE19961706A1; DE19961706B4; EP1240041A1; BR0016595A; DE60018608C5; CZ20022197A3; KR100763545B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Verbinden einer Fahrzeugscheibe mit einem angrenzenden Bauteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Es sind ausgeführte Fahrzeuge mit einer einen Spalt zwischen der Unterkante ihrer Windschutzscheibe und einem daran angrenzenden Bauteil überbrückenden und abdichtenden Profilleiste bekannt.
In dem Dokument DE 37 02 555 C2 wird eine Abdeckplatte zur Überdeckung einer Fuge zwischen einer eingeklebten Windschutzscheibe und einem angrenzenden Karosserieteil beschrieben. Die Befestigung der Abdeckplatte an der Windschutzscheibe erfolgt dabei mit Hilfe einer an einer Windschutzscheibenkante befestigten U-Schiene, in die die Abdeckplatte eingreift. Dadurch, dass die Befestigungsteile an der Abdeckplatte an mindestens einer Seite relativ zu deren Quererstreckung bewegbar über einen biegsamen Verbindungssteg verbunden sind, ist es notwendig, eventuelle Toleranzen und Materialausdehnungen auszugleichen.
Mit solchen U-Profilleisten wird beispielsweise auch ein von der Motorhaube überdeckter Wasserkasten an der Windschutzscheibe befestigt, der zum Abführen des von der Windschutzscheibe abfließenden Wassers dient. Die U-Profilleiste umgreift die untere Scheibenkante auf drei Seiten und ist durch Einspannen oder Einpassen fixiert. Auf ihrer von der Glaskante abragenden Seite ist eine Längsnut eingeformt, in die ein Steg des Wasserkastens eingesetzt werden kann. Außer dem dichten Übergang von der Windschutzscheibe zum Wasserkasten wird ebenfalls eine gewisse gegenseitige Abstützung gewährleistet. Um die hohen Kräfte bei dem Befestigen des Wasserkastens an der Windschutzscheibe und während des Fahrbetriebs infolge von Wärmedehnungen und Vibrationen aufnehmen zu können, besteht die U-Profilleiste aus einem relativ harten Werkstoff, im allgemeinen aus mit Stahleinlagen versehenem Gummi oder Kunststoff. Der harte Werkstoff hat jedoch den großen Nachteil, dass die U-Profilleiste bei der Montage auf die Kante dem Biegeverlauf der dreidimensional gebogenen Fahrzeugscheibe nicht exakt folgen kann. Vielmehr wird die U-Profilleiste verbogen, deren Längsnut dann von ihrem Sollverlauf abweicht, so dass das Einsetzen des Wasserkastensteges wesentlich erschwert und passgenaues Anlegen der Wasserkastenkante an die Scheibenkante verhindert wird. Auch ist es infolge von unvermeidlichen Maßabweichungen der Glasscheiben und der Karosserien schwierig, immer einen sicheren Halt der Profilleiste, welche ein vorgefertigtes Formteil ist, an der Scheibenkante sicherzustellen. Die Folgen sind dann verringerte Haltekräfte und vergrößerte Spaltmaße und Toleranzen.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt ( DE 43 26 650 A1 , DE 42 32 554 C1 ), eine Glasscheibe mit einem extrudierten Randprofil zu versehen, das nur an einer Hauptfläche und an der Stirnfläche der Glasscheibe anliegt. Man kann diese Randprofile so ausführen, dass sie eine flächenbündige, in die Scheibenebene verlängerte Fortsetzung der nicht berührten Hauptfläche der Glasscheibe bilden.
Aus dem Dokument DE 43 26 650 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer mit einem angeformten Rahmen aus einem Polymer versehenen Glasscheibe bekannt. Dabei wird der Rahmen mit einer von einem Handhabungsautomaten am Rand der Glasscheibe entlang geführten, die Glasscheibe umgreifenden Extrusionsdüse so an den Rand der Glasscheibe angeformt, dass der extrudierte Profilstrang wenigstens auf einer Hauptfläche und auf der Umfangsfläche der Glasscheibe abgelegt wird. Während des Extrusionsverfahrens wird die Glasscheibe mit Hilfe einer der Form der Glasscheibe entsprechenden Tragvorrichtung unbeweglich derart gehalten, dass der Rand der Glasscheibe frei über die Stützflächen der Tragvorrichtung übersteht.
Das Dokument DE 42 32 554 C1 beschreibt ebenfalls ein einschlägiges Verfahren, bei dem die Glasscheibe auf ein beheiztes Formbett aufgelegt wird, das im Randbereich der Glasscheibe an deren unterer Oberfläche anliegt und dessen Formfläche über die Umfangsfläche der Glasscheibe hinaus eine Fortsetzung der Oberfläche der Glasscheibe bildet. Mit Hilfe eines weggesteuerten Handhabungsautomaten und einer beheizten kalibrierten Extrusionsdüse wird ein über die Umfangsfläche der Glasscheibe hinausragender Profilstrang mit definierten Außenabmessungen auf den Rand der Glasscheibe abgelegt. Der Profilstrang besteht aus einem thermoplastischen Polymer und wird der Extrusionsdüse über einen Extruder und einen beheizten Druckschlauch zugeführt.
Bei dem ersten genannten Verfahren bildet die Extrusionsdüse gemeinsam mit den beiden Hauptflächen der Glasscheibe einen geschlossenen Düsenquerschnitt, bei dem zweiten Verfahren wird der geschlossene Düsenquerschnitt von dem Formbett, der frei zugänglichen Oberfläche der Glasscheibe und der Extrusionsdüse gebildet. Beide Verfahren haben sich bei der Herstellung von Automobilglasscheiben bewährt, die für die Montage mittels Kleben vorgesehen sind. Auf einem Teil des Scheibenumfangs oder auf dem gesamten Umfang wird ein im Querschnitt im wesentlichen L-förmiger Rahmen anextrudiert, der mit einer Dichtlippe versehen ist. Der eine Schenkel des L-förmigen Rahmens bedeckt die dem Montageflansch zugewandte Oberfläche der Glasscheibe, der zweite Schenkel bildet die Fortsetzung der Umfangsfläche. Die Dichtlippe kann sowohl an dem einen als auch an dem anderen Schenkel des Rahmens angeformt sein.
Solche Randprofile sind ebenso mit Hilfe des in großem Umfang eingesetzten Spritzgussverfahrens darstellbar, wie es beispielsweise in den Druckschriften EP 0 127 546 A1 und EP 0 145 443 B1 beschrieben wird. Ferner ist vorgeschlagen worden, Randprofile mit einem Spritzgussverfahren vorzufertigen und anschließend auf die Scheibe aufzukleben ( EP 0 742 762 B1 ).
Der Stand der Technik kennt aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U-97 07 322.6 ebenfalls eine Montagevorrichtung mit Hilfe von zwei jeweils auf einer Dachplatte und einer Dachöffnung positionierten Strängen.
Der Stand der Technik kennt außerdem aus der deutschen Patentanmeldung DE 37 02 555 A1 eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im Wesentlichen entsprechende Befestigungsvorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung zum Verbinden einer fest eingebauten Fahrzeugscheibe mit einem an einer Kante der Fahrzeugscheibe angrenzenden Bauteil, insbesondere einem Wasserkasten, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegenstands an.
Die Erfindung besteht also darin, dass die nach außen weisende Oberfläche des mit der Fahrzeugscheibe verklebten Profilstrangs eine Lippe aufweist, welche eine glatte und flächenbündige Fortsetzung der freiliegenden, also nach außen weisenden Hauptfläche der Fahrzeugscheibe bildet. Gleichzeitig sind an der Unterseite der Lippe Mittel zum Verbinden mit einem weiteren Bauteil angeordnet. Eine solche flächenbündige Ausgestaltung ermöglicht es beispielsweise, die Scheibenwischer in ihrer Ruheposition auf den Wasserkasten abzulegen, ohne dass aufwendige Vorrichtungen zum Anheben und Überführen der Scheibenwischer über eventuell vorhandene Vorsprünge vorgesehen werden müssen.
Besonders einfach lässt sich ein solcher Profilstrang durch Extrusion eines Polymers herstellen, wobei etwa feuchtigkeitshärtende einkomponentige Polyurethansysteme, Polyurethansysteme auf Zweikomponentenbasis oder thermoplastische Elastomere oder Olefine verwendet werden können. Um einen flächenbündigen Profilstrang zu extrudieren, kann beispielsweise eine die Scheibenkante umgreifende Düse benutzt werden, die so gestaltet ist, dass sie zusammen mit der Glasscheibe den Extrusionsquerschnitt begrenzt. Das bedeutet, dass die Düse auf beiden Seiten der Glasscheibe Dichtflächen aufweisen muss, die auf den Hauptflächen der Glasscheibe gleiten und für eine gute Abdichtung des Düsenquerschnitts gegenüber den Glasoberflächen sorgen. Durch das Gleiten über die Glasoberfläche darf diese natürlich nicht beschädigt werden. Dies kann mit geeigneten Materialien für die Düse beziehungsweise die Dichtflächen der Düse erreicht werden.
Um das Profilteil in einem Arbeitsgang mit Bereichen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu versehen, kann die sogenannte Koextrusion eingesetzt werden. Dabei werden mindestens zwei Teilprofilstränge in der Extrusionsdüse zu einem Profilstrang vereinigt. Die beiden Teilprofilstränge bestehen dabei beispielsweise aus zwei verschiedenen Kunststoffen mit unterschiedlichen Härten. Es ist aber auch möglich, mit Hilfe der Koextrusion einen Profilstrang aus nur einem Polymermaterial durch physikalisches oder chemisches Schäumen mit einem schaumartigen Bereich zu versehen. So kann einerseits die Forderung nach einem relativ formstabilen Werkstoff für den Teil der Lippe, der mit einem weiteren Bauteil verbunden wird, erfüllt werden, während andererseits die sich auf der Karosserie abstützende Unterseite des Profilstrangs weich-elastische Eigenschaften zur Geräuschvermeidung und zum Toleranzausgleich besitzt.
Da bereits in großem Umfang für die Verklebung in eine Karosserieöffnung vorgesehen Fahrzeugscheiben mit einem Rahmen oder einer Dichtung aus einem anextrudierten Polymer versehen werden, bietet sich das Extrusionsverfahrens auch zur Herstellung des Profilstrangs für die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung an. Die Materialien, Werkzeuge und Vorrichtungen sind bereits vorhanden, so dass eine kostengünstige Produktion durchgeführt werden kann. Wenn die Fahrzeugscheibe mit einem Rahmen oder einer Dichtung aus einem extrudierten Polymer und mit einem Profilteil zum Verbinden mit einem angrenzenden Bauteil ausgerüstet wird, ist das Profilteil ein Teil des Rahmens. Das Profilteil und der Rahmen können mit entsprechenden Extrusionsdüsen in einem Arbeitsgang hergestellt werden, ebenso können Übergangsbereiche zwischen dem Anfang und dem Ende des anextrudierten Profilstrangs mit bekannten Verfahren nachgeformt werden ( DE 44 45 258 A1 ).
Das Profilteil kann aber auch in an sich bekannter Weise an die Scheibe angespritzt werden, indem man die Glasscheibe zwischen zwei Formhälften einlegt, in denen der gewünschten Profilform entsprechende Formhohlräume eingearbeitet sind, und nach Schließen der Formhälften die Formhohlräume mit einem geschmolzenen thermoplastischen Polymer oder mit einem Polymer-Reaktionssystem füllt. Auf die gleiche Art und Weise ist es auch möglich, nur das Profilteil als Spritzgussteil herzustellen und anschließend an die Scheibenkante anzukleben.
In vorteilhafter Weise wird das Profilteil auf seiner der Karosserie zugewandten Seite mit einem Bereich versehen, der sich auf der Karosserie abstützt. Dadurch wird nicht nur die Stabilität der Verbindungsanordnung erhöht, sondern es kann auch die Abdichtung zwischen Fahrzeugscheibe und Karosserie verbessert werden. Der genannte Bereich kann beispielsweise als elastische Lippe oder als elastischer, vorspringender Wulst aus einem geschäumten Polymer ausgeführt sein.
Oft ist es erforderlich, dass das Bauteil lösbar mit dem Profilteil verbunden ist. Damit sind dann Wartung oder Reparatur von unterhalb des Bauteils eingebauten Aggregaten wie einer Zusatzbatterie oder des Scheibenwischerantriebs möglich. Eine häufig verwendete lösbare Verbindung stellt die Clip-Verbindung dar, bei der in eine hinterschnittene Nut ein harpunenförmiges, also mit Widerhaken versehenes, Gegenstück eingesetzt wird. Zum Lösen dieser Verbindung sind entweder hohe Kräfte oder Spezialwerkzeuge nötig. Weitere lösbare Verbindungen können mit einem Klettverschluss oder mit einer deaktivierbaren Klebeverbindung hergestellt werden. Die lösbaren Verbindungen können sich über die gesamte Länge des Profilteils parallel zur Scheibenunterkante erstrecken. Es ist aber auch möglich, die Verbindungselemente in mehreren begrenzten und von einander beabstandeten Abschnitten anzuordnen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen ohne Absicht einer Einschränkung aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und deren sich im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.
In diesen Zeichnungen, die schematische Darstellungen bilden:
– zeigt 1 im Schnitt eine Seitenansicht des Übergangsbereichs von einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs zu einem zum Abführen von Wasser vorgesehenen Wasserkasten, und
– stellt 2 eine zweite Ausführungsform mit einem koextrudierten Profilstrang und einer Clipverbindung zum Wasserkasten dar.
In 1 ist eine Windschutzscheibe 1 aus Verbundglas im Bereich ihrer Unterkante 2 mit einer Traverse 3 einer nicht weiter dargestellten Karosserie eines Kraftfahrzeugs in bekannter Weise durch einen Kleberstrang 4 fest verklebt. Eine opake rahmenartige Beschichtung 5 aus keramischer Einbrennfarbe verbirgt den Kleberstrang 4 vor der Ansicht von außen und schützt ihn vor der schädigenden Wirkung ultravioletter Strahlung.
An der Unterkante 2 der Windschutzscheibe 1 schließt ein Wasserkasten 6 an. Seine nach außen weisende Oberfläche, über die von der Windschutzscheibe 1 abfließendes Wasser abgeführt wird, liegt in Flucht mit der nach außen weisenden Oberfläche der Windschutzscheibe 1. Andeutungsweise dargestellt sind eine den Wasserkasten durchdringende Scheibenwischerachse 7, sowie das Ende einer Motorhaube 8, die den Wasserkasten 6 und die Scheibenwischerachse 7 überdeckt. Das Abfließen des Wassers von dem Wasserkasten 6 in den Motorraum wird durch eine übliche Hohlkammer-Profildichtung 9 verhindert, welche zwischen der Unterseite der Motorhaube und dem zu der Motorhaube hinweisenden Randbereich des Wasserkastens 6 angeordnet ist.
An die Unterkante 2 der Windschutzscheibe 1 ist in an sich bekannter Weise ein Profilstrang 10 so anextrudiert, dass er eine glatte und flächenbündige Fortsetzung der freiliegenden, nach außen weisenden Hauptfläche der Windschutzscheibe 1 bildet. Das anextrudierte Material bedeckt also nur die Umfangsfläche und die nach innen weisende Hauptfläche der Windschutzscheibe 1. Die nach außen weisende Hauptfläche der Windschutzscheibe 1 liegt vollständig frei, der Übergang von der Glaskante zum extrudierten Material ist völlig glatt. An dem im wesentlichen L-förmigen Kontaktquerschnitt des Profilstrangs 10 schließt sich eine Lippe 11 an, die zum Wasserkasten auskragt. Die Oberfläche der Lippe ist vollständig glatt und geht auch glatt in die Oberseite des Wasserkastens 6 über. Auf der Unterseite der Lippe 11 ist eine Nut 12 ausgeformt, in welche ein an den Wasserkasten 6 angeordneter Steg 13 eingesetzt ist. Auf der von der Lippe 11 wegweisenden Seite des Stegs 13 ist ein Stützprofil 14 vorgesehen, das den Wasserkasten 6 zusätzlich an der Traverse 3 abstützt. An der Unterseite des Profilstrangs 10 ist eine Stützlippe 15 extrudiert, die sich parallel zu der Nut 12 erstreckt und an der Traverse 3 abstützt. Dadurch wird einerseits die Stabilität der miteinander verbundenen Teile Windschutzscheibe 1, Wasserkasten 6 und Traverse 3 erhöht, andererseits wird eine verbesserte Abdichtung des Spalts zwischen Glas und Karosserie erzielt.
Der gesamte Profilstrang 10 besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), wobei die Endhärte im Vergleich zu dem Material der eingangs erwähnten aufgesteckten Profilleiste mit der Metalleinlage mit 40 bis 90 Shore A relativ weich eingestellt ist. Hierdurch wird sowohl das Zusammenfügen der Lippe 11 mit dem Wasserkasten 6 im Bereich von Nut 12 und Steg 13 erleichtert als auch Quietsch- oder Klappergeräusche aufgrund von Relativbewegungen zwischen der Windschutzscheibe 1 und der Traverse 3 oder dem Wasserkasten 6 vermieden.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der in 1 beschriebenen Verbindungsanordnung zwischen der Windschutzscheibe 1 und dem Wasserkasten 6. An der Unterkante der Windschutzscheibe 1 ist ein Profilstrang 10' anextrudiert, der wiederum eine glatte und flächenbündige Fortsetzung der nach außen weisenden Hauptfläche der Windschutzscheibe bildet. An den Profilstrang 10' schließt sich eine zum Wasserkasten 6 auskragende Lippe 11' an. An der Unterseite der Lippe 11' ist eine hinterschnittene Nut 12' ausgeformt, in welche ein an dem Wasserkasten 6 angeordneter langgestreckter, harpunenartiger Zapfen 13' federnd eingreift. Die durch die hinterschnitte Nut 12' und dem harpunenartigen Zapfen 13' gebildete Clip-Verbindung ist lösbar. An der Unterseite des Profilstrangs 10' ist ein weich-elastischer, schaumartiger Wulst 15' koextrudiert, der sich parallel zu der Nut 12' erstreckt und an der Traverse 3 abstützt. Die schaumartige Struktur des Wulstes 15' wird durch das Einblasen von Luft, die sich in Form von feinen Blasen 16 in dem Polymer niederschlägt, während der Extrusion erreicht. Der Wulst 15' erhöht einerseits die Stabilität der miteinander verbundenen Teile Windschutzscheibe 1, Wasserkasten 6 und Traverse 3, andererseits dichtet er den Spalt zwischen Glas und Karosserie ab.
Es versteht sich von selbst, dass eine solche Anordnung nicht nur bei einer Windschutzscheibe, sondern auch bei einer Heckscheibe angewendet werden kann, deren unterer Rand an einen Wasserkasten anstößt, der von einer entsprechenden Heckklappe überdeckt ist und das Eindringen von Wasser in den Kofferraum verhindert. Auch ist eine solche Anordnung nicht auf einen Wasserkasten beschränkt, sondern kann ebenso zur Verbindung einer Fahrzeugscheibe mit einem anderen Bauteil dienen, beispielsweise zur Verbindung einer Seitenscheibe mit einer Abdeckung eines Türholms.

Claims

Anordnung zum Verbinden einer fest eingebauten Fahrzeugscheibe (1), insbesondere einer Windschutzscheibe, mit einem an einer Kante der Fahrzeugscheibe angrenzenden Bauteil, insbesondere einem Wasserkasten (6), mittels eines an der Scheibenkante (2) befestigten Profilteils, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil ein an der Fahrzeugscheibe haftender Profilstrang (10, 10') ist, welcher eine glatt und flächenbündig an die freiliegende äußere Hauptfläche der Fahrzeugscheibe (1) anschließende Lippe (11, 11') aufweist, und dass die Lippe (11, 11') auf ihrer Unterseite Mittel zum Verbinden (12, 12', 13, 13') mit dem Bauteil (6) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil ein auf die Fahrzeugscheibe extrudierter Profilstrang (10, 10') ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil ein koextrudierter Profilstrang (10') aus zwei Kunststoffen mit unterschiedlichen Härten ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil ein koextrudierter Profilstrang (10', 15') aus zwei Kunststoffen mit unterschiedlichen Dichten ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil ein an die Fahrzeugscheibe (1) angespritzter Profilstrang (10, 10') ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil ein vorgefertigter, spritzgegossener und mit der Fahrzeugscheibe (1) verklebter Profilstrang (10, 10') ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang auf seiner der Karosserie zugewandten Seite eine elastische Stützlippe (15) umfasst, welche auf einem Karosserieteil (3) abgestützt ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang ein elastisches Schaumprofil (15') umfasst, welches auf einem Karosserieteil (3) abgestützt ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang (10, 10') lösbar mit dem Bauteil (6) verbunden ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang (10') mit dem Bauteil (6) über eine Clip-Anordnung, insbesondere be stehend aus einer Paarung aus hinterschnittener Nut (12') und entsprechendem Widerhaken (13'), lösbar verbunden ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang (10, 10') mit dem Bauteil (6) über einen Klettverschluss lösbar verbunden ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang (10, 10') und das Bauteil (6) lösbar miteinander verklebt sind.