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Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Element, insbesondere Glasscheibe für ein Kraftfahrzeugfenster, mit an einem Elementrand angeordneten Profilteil, das an wenigstens einer Stelle seiner freien Oberfläche mindestens ein Halteorgan aufweist, mit dem jeweils mindestens ein Funktionsteil, wie Dachleiste und/oder Zierleiste und/oder Dichtlippe, verbindbar ist, wobei das Profilteil zusammen mit jedem Halteorgan in ein als Umspritzung des Elementrandes vorliegendes einstückiges Formteil aus formbeständigem und somit relativ hartem Werkstoff integriert ist.
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Es ist bekannt, die Elementränder, insbesondere die Ränder von in Öffnungen von Kraftfahrzeugkarosserien einzusetzenden Glasscheiben, mit mehr oder weniger weichelastischen Rahmen zu umgeben, die sich sowohl an die Ränder der Glasscheibe als auch an die Ränder der Karosserieöffnung anschmiegen und somit gleichzeitig eine Haltefunktion als auch eine Dichtfunktion ausüben können. Bevor die Glasscheibe in eine Karosserieöffnung eingesetzt werden kann, bedarf es der Ausrüstung der Glasscheibe, bzw. des entsprechenden plattenförmigen Elements, mit dem am Elementrand angeordneten Profilteil. Dazu sind Montagevorgänge notwendig. Das mit dem Profilteil ausgerüstete plattenförmige Element, insbesondere die Glasscheibe, kann dann als Einheit gehandhabt und in die Karosserie eingebaut werden. Dazu werden zumeist Klebeverbindungen eingesetzt.
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Die plattenförmigen Elemente, insbesondere Glasscheiben für Kraftfahrzeugfenster, sind an ihren Elementrändern bzw. Scheibenrändern häufig noch zusätzlich mit Funktionsteilen, wie Dachleisten und/oder Zierleisten und/oder Dichtlippen, ausgerüstet, die zweckmäßigerweise an dem am Elementrand bzw. Scheibenrand angeordneten Profilteil gehalten sind.
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Es ist bekannt, beispielsweise Zierleisten mit Verbindungselementen auszurüsten, die es dann wiederum mit den Profilteilen am Rand eines plattenförmigen Elements, insbesondere einer Glasscheibe, zu verbinden gilt.
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Bei elastisch verformbaren Profilteilen ist jedoch eine Haltefunktion von entsprechend daran gehaltenen Verbindungselementen nur eingeschränkt möglich, weil sich die ein Verbindungselement haltenden Bereiche des wenig formfesten Profilteils bei mechanischen Beanspruchungen so verformen können, dass die Haltefunktion nicht mehr erfüllt wird. Die Verbindungselemente und damit die davon gehaltenen Funktionsteile können sich von den am Elementrand bzw. Rand der Glasscheibe befindlichen Profilteilen lösen.
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Zwar würde eine Verklebung der Verbindungselemente mit vorbestimmten Oberflächenbereichen des Plattenelementes bzw. der Glasscheibe die mechanische Belastbarkeit der Verbindungselemente in vorteilhafter Weise vergrößern, insbesondere dann, wenn aushärtende Klebstoffe zur Anwendung kommen. Eine Verklebung hat jedoch den Nachteil, dass sie eine Demontage sämtlicher an dem plattenförmigen Element bzw. der Glasscheibe angeordneten Bauteile, Funktionsteile und dergleichen, zwecks Ausführung von Reparaturarbeiten und insbesondere von Recyclingmaßnahmen erheblich erschweren und aufwendiger werden lassen.
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In der
DE 196 32 843 C1 ist bereits ein plattenförmiges Element, insbesondere Glasscheibe für ein Kraftfahrzeugfenster, bekannt. Dieses weist ein am Elementrand angeordnetes Profilteil auf, das an wenigstens einer Stelle seiner Oberfläche mindestens ein Halteorgan hat. Das bekannte Profilteil kann zwar eine Scheibe fest einfassen, es ist aber weniger zur anschmiegsamen Anlage an Kraftfahrzeugbauteilen geeignet.
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Profilteile aus verschiedenen Materialien unter Einschluss elastischer Materialien sind auch aus der
DE 94 18 090 U1 bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein plattenförmiges Element, vorzugsweise eine Glasscheibe für ein Kraftfahrzeugfenster, mit sämtlichen für den Einbau in das Kraftfahrzeug und das optische Erscheinungsbild am Kraftfahrzeug erforderlichen Funktionsteilen als bei Einbau und Ausbau handhabbare Einheit bereitzustellen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
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Das plattenförmige Element, insbesondere eine Glasscheibe für ein Kraftfahrzeugfenster, mit an einem Elementrand angeordneten Profilteil, das an wenigstens einer Stelle seiner freien Oberfläche mindestens ein Halteorgan aufweist, mit dem ein Funktionsteil verbindbar ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass in wenigstens einem Abschnitt eines vorbestimmten Seitenbereiches des Profilteils jeweils mindestens ein zweites Profilteil aus gegenüber dem Werkstoff des Profilteils weniger formbeständigerem Werkstoff angeordnet ist, wobei das zweite Profilteil eine Überspritzung des Profilteils ist.
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Das plattenförmige Element, insbesondere Glasscheibe für ein Kraftfahrzeugfenster, bildet nach dem Umspritzen mit dem Profilteil eine handhabbare Einheit, wobei dadurch, dass die am Profilteil mit angespritzten bzw. ausgeformten Halteorgane aufgrund des verwendeten Werkstoffs relativ formbeständig und hart sind und somit geeignet sind, Haltefunktionen für Dachleisten, Zierleisten, Dichtlippen oder dergleichen Funktionsteile zu erfüllen.
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Die relativ harten und deshalb formbeständigen Halteorgane sind relativ einfach bei der durch Umspritzung des Elementrandes mit dem Profilteil gleichzeitig hergestellt. In eine geeignete Spritzgussform kann dazu eine Glasscheibe eingelegt und umspritzt werden.
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Damit die umspritzten Profilteile nach dem Einbau der mit den Profilteilen ausgerüsteten Scheibeneinheit in eine Karosserieöffnung möglichst optimale Dichtfunktionen erfüllen können, ist nach der Erfindung vorgesehen, dass in wenigstens einem Abschnitt eines vorbestimmten Seitenbereiches des ersten Profilteils jeweils mindestens ein zweites Profilteil aus gegenüber dem Werkstoff des ersten Profilteils weniger formbeständigerem Werkstoff angeordnet ist. Dieses zweite Profilteil, das in vorbestimmten Seitenbereichen des ersten Profilteils aus hartem und deshalb formbeständigem Werkstoff angeordnet ist, kann sich aufgrund seiner relativ weichelastischen Eigenschaften an Karosserieteile in der Umgebung der eingebauten Scheibeneinheit anschmiegen und damit Dichtfunktionen optimal erfüllen. Auch das zweite Profilteil ist an die Scheibeneinheit angespritzt, wobei es mit Vorteil eine Überspritzung des ersten Profilteils ist.
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Dabei kann jedes Halteorgan eine Erhebung des Profilteils sein. Die Erhebung könnten als Rippen, Leisten oder dergleichen länglich geformte, strangförmige Vorsprünge bzw. Längsteile ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, jede Erhebung als Knopf, Zapfen oder dergleichen Punktteil auszubilden, wobei mehrere Punktteile nebeneinander bzw. hintereinander auch in einer Reihe angeordnet sein können. Selbstverständlich ist auch eine Kombination von Längsteilen und Punktteilen als Erhebung an einem Profilteil möglich.
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Umgekehrt, muss nicht jedes Halteorgan unbedingt als Erhebung ausgebildet sein. Es ist auch möglich ein Halteorgan in Form einer Vertiefung am Profilteil auszuformen. Das Spritzgussverfahren zur Umspritzung des Elementrandes mit einem Profilteil bietet sämtliche Möglichkeiten der Ausbildung von Halteorganen am Profilteil.
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Wird als Halteorgan eine Erhebung verwendet, so kann diese mit wenigstens einer Haltenut oder dergleichen rillenartigen Vertiefung versehen sein, mit der Vorsprünge von Verbindungselementen der Funktionsteile verbindbar sind. Diese Verbindungselemente können Teile der Funktionsteile sein, d. h. Funktionsteil und Verbindungselement können ebenfalls einstückig ausgebildet sein. Die Funktionsteile können dazu z. B. mit federelastisch verformbaren Vorsprüngen ausgerüstet sein, welche mit den Haltenuten, Vertiefungen oder dergleichen Ausformungen, an den Halteorganen der Profilteile in Eingriff bringbar sind. Schnapp- oder Rastverbindungen sind dabei besonders zweckmäßig und mit besonderem Vorteil ist vorgesehen, dass jedes Verbindungselement als Klemme mit federelastisch auslenkbaren Rastorganen ausgebildet ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass jedes Funktionselement zusammen mit den daran befindlichen Verbindungselementen zu einer vormontierten Montageeinheit ausgebildet werden kann. Diese Montageeinheit kann ohne weiteres mit dem plattenförmigen Element, bzw. der Glasscheibe, dadurch verbunden werden, dass es mit seinen Verbindungselementen auf die Halteorgane des an der Glasscheibe angeordneten Profilteils gedrückt und verrastet wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, die vormontierte Montageeinheit aus Funktionselementen mit den daran befindlichen Verbindungselementen derart auszubilden, dass sie in eine Spritzgussform für die Anformung des Profilteils aus formbeständigem Werkstoff an den Elementrand einlegbar ist. Bei der Umspritzung des Elementrandes mit dem formbeständigen und relativ harten Werkstoff wird dann das Profilteil ausgebildet, welches sich dabei zugleich mit den entsprechenden Vorsprüngen der Verbindungselemente der vormontierten Montageeinheit durch Umspritzen, Anspritzen usw. verbunden hat.
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Nach Öffnen der Form, sobald die Umspritzung ausgehärtet ist, kann eine fertige Scheibeneinheit mit Funktionsteilen am Elementrand herausgenommen und gegebenenfalls dem Einbau in ein Kraftfahrzeugfenster einer Kraftfahrzeugkarosserie zugeführt werden.
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Vorzugsweise ist der relativ formbeständige Werkstoff für das erste Profilteil ein Elastomer, wie PVC oder TPE, mit einer Härte von etwa 30 bis 40 Shore D.
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Demgegenüber ist für das überspritzte zweite Profilteil ein Elastomer, wie PVC oder TPE, mit einer Härte von etwa 50 bis 90 Shore A zweckmäßig.
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An einem Profilteil können auch verschiedenartige Funktionselemente nebeneinander vorhanden bzw. miteinander kombiniert sein.
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Bei einem Verfahren zum Herstellen eines plattenartigen Elementes, insbesondere einer Glasscheibe für ein Kraftfahrzeugfenster, wie es in den Patentansprüchen 1 bis 9 angegeben ist, kann so vorgegangen werden, dass in eine Unterschale einer geöffneten Spritzgussform ein plattenförmiges Element, insbesondere eine Glasscheibe, eingelegt wird, dass durch Aufsetzen einer Oberschale auf die Unterschale eine geschlossene Spritzgussform ausgebildet wird, dass die Kavität der Spritzgussform mit formbeständigem, relativ hartem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, ausgespritzt wird, dass die Spritzgussform geschlossen gehalten wird, bis der eingespritzte Werkstoff ausgehärtet ist, dass die Spritzgussform durch Abnehmen der Oberschale geöffnet wird, und dass das mit dem Profilteil umspritzte plattenförmige Element, die Glasscheibe, einer weiteren Verwendung bzw. Verarbeitung unterzogen wird, und dass das erste Profilteil, mit dem das Element, die Glasscheibe, umspritzt ist, mit wenigstens einem zweiten Profilteil überspritzt wird, wobei für die Überspritzung ein Werkstoff verwendet wird, der weniger formbeständig ist, als der für die Umspritzung zur Ausbildung des Profilteils am Elementrand verwendete Werkstoff.
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Somit wird die Spritzgussform durch Abnehmen der Oberschale geöffnet, sobald das eingepresste Material ausgehärtet ist. Es erfolgt sodann jedoch keine Entformung, wie bei üblichen Spritzgussvorgängen, sondern es wird vielmehr durch Ansetzen einer zweiten Oberschale an die Unterschale, in der die Glasscheibe mit dem umspritzten Profilteil noch liegt, erneut zur Spritzgussform geschlossen. Die nunmehr durch die zweite Oberschale bestimmte zweite Kavität wird mit einem weiteren weniger formfesten Material, beispielsweise TPE, mit einer Härte von etwa 50 bis 90 Shore A verpresst. Dadurch ist das in der Form noch befindliche Profilteil mit dem zweiten Profilteil aus weicherem Material überspritzt.
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Anschließend kann die Spritzgussform geöffnet und die mit der durch Umspritzung und Überspritzung gebildeten Einfassung umrahmte Glasscheibe entnommen und einer weiteren Verarbeitung bzw. Verwendung zugeführt werden.
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Bevor die Spritzgussform zwecks Herstellung einer Umspritzung einer eingelegten Glasscheibe geschlossen wird, kann mit besonderem Vorteil in die Oberschale der noch offenen Spritzgussform eine vormontierte Montageeinheit aus Funktionselementen und daran angeordneten Verbindungselementen eingelegt werden, wobei die sich während der Umspritzung des Elementrandes ausbildenden Halteteile des Profilteils mit montierten Verbindungselementen der Funktionselemente eine formschlüssige Verbindung eingehen. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, das Element bzw. die Glasscheibe mit den umspritzten Profilteilen der Spritzgussform zu entnehmen und einer Montagestation zuzuführen, in welcher entsprechende Funktionselemente mittels der zugeordneten Verbindungselemente an die Halteorgane der Profilteile gesetzt werden. Eine solche Montage kann z. B. auch von Industrierobotern ausgeführt werden.
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Mit besonderem Vorteil kann die jeweilige Unterschale nach Einlegen des plattenartigen Elements, insbesondere der Glasscheibe, schrittweise, z. B. um etwa 90°, in die vorbestimmte Schließposition vor die erste Oberschale gedreht werden.
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Es ist z. B. möglich, mehrere Unterschalen auf einem Drehtisch anzuordnen und nacheinander an mit Oberschalen versehenen Spritzköpfen von an der Peripherie des Drehtisches angeordneten Extrudern in getakteten Schritten vorbeizuführen. So können z. B. zwei Unterschalen um jeweils 180° zueinander versetzt in einem Formkopf zusammengefasst werden, der dann taktweise in Drehschritten von z. B. etwa 90° gedreht wird. Zwei Spritzgussmaschinen bzw. Extruder, jeweils für die unterschiedlichen Materialien und jeweils ausgerüstet mit den zugehörigen Oberschalen, stehen dann so zueinander, dass die offenen Seiten der Oberschalen einander zugekehrt sind. In der Mitte zwischen den Oberschalen befindet sich der Drehtisch mit dem durch die beiden Unterschalen gebildeten Formkopf, der praktisch eine Mittelform darstellt. Das Fertigungsverfahren zur Einfassung des Elementrandes mit taktweisen Drehschritten hat den Vorteil, dass sich stets mehrere Elemente bzw. Glasscheiben auf dem Drehtisch befinden und somit jeweils nacheinander eine Einlegestation für vormontierte Funktionsteile, die Umspritzstation für das Profilteil, eine Warte- und Abkühlstation, eine Entnahmestation und gegebenenfalls die Überspritzstation für das zweite Profilteil durchlaufen. Dabei kann die Entnahmestation auch gleichzeitig die Station für das Einlegen einer neuen Glasscheibe und einer neuen vormontierten Montageeinheit sein.
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Das Einlegen und Herausnehmen der Einzelteile sowie der fertigen Scheibeneinheiten kann maschinell z. B. mit entsprechenden Saugnäpfen an Hebezeugen innerhalb einer Fertigungsstraße bzw. einer Transportstraße vorgenommen werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
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1 einen Teilschnitt eines ersten Abschnittes des Randbereiches einer in eine Karosserie eingeklebten Scheibeneinheit aus Glasscheibe und umlaufender Einfassung, die aus einem Profilteil mit daran gehaltenen Funktionsteilen besteht, und
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2 eine Schnittansicht eines zweiten Abschnittes eines Randbereiches einer in eine Karosserie eingeklebten Scheibeneinheit aus Glasscheibe und umlaufender Einfassung aus einem ersten Profilteil mit überspritztem zweiten Profilteil sowie am ersten Profilteil angeordneter Montageeinheit aus einem Funktionselement mit daran befindlichem Verbindungselement in Form einer Klemme.
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In 1 ist eine Schnittansicht durch einen Teil einer von Flanschen 1 begrenzten Öffnung in einer Fahrzeugkarosserie dargestellt. Diese von den Flanschen 1 begrenzte Öffnung wird durch ein plattenförmiges Element 2 verschlossen, das bei diesem Ausführungsbeispiel in Form einer Glasscheibe 3 vorliegt. An dem Element 2, bzw. der Glasscheibe 3, ist ein Profilteil 4 angeordnet, das an seiner freien Oberfläche 5 zwei Halteorgane 6 und 7 aufweist, mit denen jeweils ein Funktionsteil 8 bzw. 9 verbunden ist. Die Funktionsteile 8 und 9 sind hier als Zierleiste ausgebildet. Das als Zierleiste vorliegende Funktionsteil 9 ist auch noch zusätzlich mit einer Dichtlippe 10 kombiniert.
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Das Profilteil 4 ist zusammen mit jedem Halteorgan 6, 7 in ein als Umspritzung des Elementrandes 11 des Elements 2 bzw. des Randes der Glasscheibe 3 vorliegendes einstückiges Formteil aus formbeständigem und somit relativ hartem Werkstoff integriert. Das am Elementrand 11, bzw. dem Rand der Glasscheibe 3 sitzende Profilteil 4 umgibt den Elementrand 11 wie dargestellt, so dass das Profilteil 4 relativ fest am Element 2 bzw. an der Glasscheibe 3 sitzt.
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Mit der durch gestrichelte Linien angedeuteten Kleberaupe 12 lässt sich die Baueinheit aus plattenförmigem Element 2 bzw. Glasscheibe 3 und Profilteil 4 mit den Funktionsteilen 8 und 9, an die Flansche 1 der Fahrzeugkarosserie kleben.
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Die Klebstoffraupe 12 wird auf die zum Einbau vorbereitete Einheit aus plattenförmigem Element mit Profilteil 4 und Funktionsteilen 8 und 9 aufgetragen, in die Karosserieöffnung gehalten und an die Flansche 1 gedrückt. Der noch nicht ausgehärtete Klebstoff wird plattgedrückt, bis der am Profilteil 4 vorgesehene, durch gestrichelte Linien angedeutete Abstandhalter 13 den ihm zugekehrten Karosserieflansch 1 berührt. Damit ist sichergestellt, dass ein vorbestimmter Abstand zwischen Karosserieflansch 1 und der Glasscheibe 3 bzw. dem plattenförmigen Element 2 eingehalten wird.
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Dieser Abstand ist auch insoweit wichtig, als damit der richtige Sitz der Dichtlippe 10 in der Karosserieöffnung gewährleistet ist.
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Jedes Halteorgan 6 bzw. 7 ist eine Erhebung 14 bzw. 15 des Profilteils 4, wobei jede Erhebung 14, 15 als Leiste oder dergleichen Längsteil ausgebildet ist. Jede Erhebung 14, 15 weist wenigstens eine als Haltenut ausgebildete Vertiefung 16, 17 bzw. 16', 17' auf. Mit jeder Vertiefung 16, 17 bzw. 16', 17' sind Vorsprünge von Verbindungselementen 18, 19 verbindbar. Jedes Verbindungselement 18, 19 ist, wie es hier dargestellt ist, als Klemme mit federelastisch auslenkbaren Rastorganen 20, 21 und 20', 21' ausgebildet. Mit diesen federelastischen Rastorganen sind die Funktionselemente 8 und 9 an den Halteorganen 6, 7 des Profilteils 4 gehalten.
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Jedes Funktionselement 8, 9 kann zusammen mit dem zugeordneten, daran befindlichen Verbindungselement 18, 19 zu einer vormontierten Montageeinheit ausgebildet sein. Zu dieser Montageeinheit kann gegebenenfalls auch die Dichtlippe 10 gehören, die dem Funktionselement 9 zugeordnet ist.
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Mit 22 ist ein in einem Abschnitt eines vorbestimmten Seitenbereiches des Profilteils 4 angeordnetes zweites Profilteil aus gegenüber dem Werkstoff des Profilteils 4 weniger formbeständigerem Werkstoff angeordnet. Der Werkstoff für das zweite Profilteil 22 kann z. B. ein Elastomer, wie PVC oder TPE sein, mit einer Härte von etwa 50 bis 90 Shore A. Das zweite Profilteil 22 ist eine Überspritzung des Profilteils 4.
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2 zeigt eine Schnittansicht ähnlich 1, jedoch in einem anderen Randbereich des plattenförmigen Elements 2, das hier wieder als Glasscheibe 3 vorliegt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Profilteil 4 wieder eine Umspritzung des Elementrandes 11 aus einem formfesten und somit relativ harten Material, wie beispielsweise TPE, mit einer Härte von etwa 30 bis 40 Shore D. Das Profilteil 4 weist an seiner dem Elementrand 11 abgekehrten Seite bzw. freien Oberfläche ein Halteorgan 6' auf, dessen freie Kante als im Querschnitt pilzkopfartige Verdickung 23 ausgebildet ist. Auf diese pilzkopfartige Verdickung 23 ist der Klemmfuß 24 eines Verbindungselements 18' aufrastbar, mit dessen federelastisch auslenkbaren Rastorganen 20'' und 21'' ein hier ebenfalls als Zierleiste vorliegendes Funktionselement 8' verrastbar ist.
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Mit 22' und 22'' sind zweite Profilteile bezeichnet, die wieder Überspritzungen des Profilteils 4 sind. Die überspritzten Profilteile 22' und 22'' bestehen aus einem weniger formfesten Werkstoff, beispielsweise einem Elastomer, z. B. PVC oder TPE, mit einer Härte von etwa 50 bis 90 Shore A.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 2 ist das Profilteil 4 zusammen mit jedem Halteorgan 6, 7 bzw. 6' in ein als Umspritzung des Elementrandes 11 vorliegendes einstückiges Formteil aus formbeständigem und somit relativ hartem Werkstoff integriert. Dies ist vorteilhaft für Recyclingmaßnahmen, da eine Einheit aus Kunststoffteilen von dem plattenförmigen Element, bzw. der Glasscheibe 3 entfernt werden kann und Glas und Kunststoff sodann getrennter Entsorgung zugeführt werden können.
