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Die Erfindung betrifft eine Scheibenanordnung, ein Ausglasungsverfahren für eine solche Scheibenanordnung und ein Kraftfahrzeug.
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In heutigen Kraftfahrzeugen sind die Scheiben meist eingeklebt, da sich so eine schnelle Montage, gute Dichtigkeit und eine gute Einbindung der Scheibe in die kraftleitende Karosseriestruktur realisieren lässt. Die dabei eingesetzten Klebstoffe sind derart fest und langzeitbeständig, dass das Herausnehmen der Scheibe nur unter erhöhtem Aufwand möglich ist. Um die Arbeit beim Ausglasen zu erleichtern, werden daher Hilfsmittel eingesetzt. Am weitesten verbreitet ist es, die Klebefuge an einer Stelle zu durchbohren und einen Schneidedraht hindurch zu fädeln. Dieser Schneidedraht wird dann um den gesamten Scheibenumfang bewegt, wodurch die Klebefuge zerschnitten wird und die Scheibe einfach aus dem Scheibenrahmen herausgenommen werden kann. Da die Klebefuge jedoch sehr schmal ist und der Kleber eine vergleichsweise hohe Festigkeit hat, ist auch zur Bewegung des Schneidedrahts ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich. Daher wurden getriebeunterstützte Handhabungsgeräte für den Draht entwickelt, die auch elektrisch oder pneumatisch angetrieben sein können. Jedoch ist das Ausglasen auch mit solchen Handhabungsgeräten eine aufwändige Arbeit, da die Geräte an Krümmungen, vor allem in den Ecken der Scheibe, häufig umgesetzt werden müssen, was einen enormen Zeitaufwand bedeutet. Es wurden daher Konzepte entwickelt, die bereits durch ihre Konstruktion ein leichteres Ausglasen ermöglichen.
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So betrifft die
DE 44 22 122 C1 eine Klebebefestigung von Windschutzscheiben, die leichter als zuvor auszuglasen sein soll. Dies soll dort dadurch erreicht werden, dass in den unteren Ecken der Windschutzscheibe zwischen der Kleberaupe und der Windschutzscheibe ein doppelseitiger Klebestreifen angeordnet wird, der nach dem Freischneiden der Windschutzscheibe in dem übrigen Bereich einfach durch Kippen der Scheibe von der Scheibe gelöst werden kann.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Scheibenanordnung zu schaffen, die über den gesamten Scheibenumfang eine feste und dauerhaft dichte Verklebung der Scheibe hat und dennoch leicht auszuglasen ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ferner ergibt sich die Aufgabe, ein Ausglasungsverfahren zu schaffen, das schnell und mit geringerem Kraftaufwand zuverlässig auszuführen ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Ausglasungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Schließlich ergibt sich noch die Aufgabe, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, dessen Scheiben leichter als bisher und ohne Werkzeugeinsatz entfernt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
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Weiterbildungen der Vorrichtungen und des Verfahrens sind jeweils in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Die erfindungsgemäße Scheibenanordnung weist in einer ersten Ausführungsform einen Scheibenrahmen mit einer eingeklebten Scheibe auf. An ihrem Randbereich ist die Scheibe mittels einer Klebstoffschicht in den Scheibenrahmen eingeklebt. Die Scheibe hat erfindungsgemäß nun wenigstens entlang eines Umfangsabschnitts der Scheibe eine aktivierbare Heizvorrichtung, die in thermischem Kontakt mit der Klebstoffschicht steht, so dass vorteilhaft die Klebstoffschicht bei Aktivierung der Heizvorrichtung aufgeschmolzen werden kann und der Materialzusammenhalt in der Klebstoffschicht aufgelöst wird, wodurch die Scheibe mit vergleichsweise kleinem Kraftaufwand aus dem Scheibenrahmen entnommen werden kann.
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Vorteilhaft kann das Entnehmen der Scheibe aus dem Scheibenrahmen, auch Ausglasen genannt, nun viel schneller und mit weniger Personaleinsatz als bisher ausgeführt werden.
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Es sind keine oder nur in seltenen Fällen oder geringem Umfang Schneidgeräte notwendig, da der Kleber vorteilhaft so weit erhitzt wird, dass seine Viskosität so weit herab gesetzt ist, dass ein ungehindertes Entnehmen der Scheibe möglich ist.
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„Randbereich” meint hierin übrigens einen Bereich mit einer vordefinierten Breite auf der Scheibenoberfläche, in dem die Scheibe mit dem Rahmen verklebt ist. Dieser Bereich kann etwa zwischen 0,5 cm und 15 cm breit sein, wobei dieser Bereich auch mit einer Abdeckung versehen sein kann, um die Klebeschicht (Kleberaupenspur) abzudecken, da diese, vor Allem bei händischem Auftrag, oft eine sehr ungleichmäßige und unschöne Erscheinung haben kann.
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Die Arbeit des Ausglasens kann durch die Erfindung günstiger Weise von einer Person alleine durchgeführt werden. Die Scheibenanordnung kann vorteilhaft in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, da es bei solchen aufgrund von Steinschlägen häufiger nötig ist, die Scheiben auszutauschen, wobei selbstverständlich auch eine stationäre Anwendung oder eine Anwendung an Schienenfahrzeugen oder Luftfahrzeugen möglich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Heizvorrichtung eine elektrische Heizvorrichtung sein, wobei eine Widerstandsheizvorrichtung oder eine induktive Heizvorrichtung Vorteile bieten.
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Über die hier genannten Heizvorrichtungen hinaus können natürlich auch noch andere Heizvorrichtungen eingesetzt werden, etwa Heizvorrichtungen, die Wärme aufgrund von Phasenübergängen abgeben oder chemische Heizvorrichtungen, die die Reaktionswärme exothermer Reaktionen nutzen. Es kann sogar vorgesehen sein, eine stark exotherme Reaktion in der Heizvorrichtung ablaufen zu lassen, so dass es sich bei der Heizvorrichtung auch um ein Sprengband handeln kann.
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Der Einsatz von Widerstandsheizungen ist gut erprobt und diese sind in jedweden Ausführungen am Markt verfügbar; dabei ist lediglich der Widerstand der elektrischen Heizvorrichtung auf das zur Verfügung stehende Spannungsniveau anzupassen. Soll eine induktive Heizvorrichtung zum Einsatz kommen, ist selbstverständlich ein Gegenstück, etwa eine Hochfrequenzspule zum Erzeugen des magnetischen Felds, notwendig. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich die elektrische Energie zum Betrieb der Widerstandsheizung induktiv übertragen wird. Dazu kann der Heizdraht etwa mit einer „Empfängerspule” verbunden sein, wobei nach Funktionsweise eines Transformators eine Spannung indizierbar ist.
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In einer noch weiteren Ausführungsform kann die Widerstandsheizvorrichtung eine auf die Scheibe aufgebrachte, bevorzugt aufgedruckte, leitfähige Schicht umfassen, die einen vorbestimmten elektrischen Widerstand aufweist, um mit einer vorbestimmten Stromstärke auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt werden zu können.
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Die leitfähige Schicht kann insbesondere kostengünstig durch bekannte Sieb- oder Flexodruckverfahren, wie sie bereits in der Bedruckung von Verbundglasscheiben und Solarzellen eingesetzt werden, auf die Scheibe aufgebracht werden. Mit solchen Druckverfahren lassen sich entsprechend leitfähige Druckpasten mit Metallpartikelzusatz problemlos in der benötigten Schichtdicke verdrucken. Das Verfahren ist gut automatisierbar und kann in die Massenproduktion integriert werden, Es können auch andere Druckverfahren zum Einsatz kommen, die hier nicht genannt sind.
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Des Weiteren kann die leitfähige Schicht auf eine nicht leitfähige Schicht der Scheibe, bevorzugt eine opake nicht leitfähige Schicht, aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, sein. Diese „opake Schicht” dient bei bekannten Verbundglasscheiben im Randbereich als Blendschutz und kann dazu ein strukturiertes und/oder gepunktetes Muster aufweisen. Die undurchsichtige Schicht hat auch eine wichtige Funktion im Klebesystem: Sie schirmt UV-Strahlung von der Klebeverbindung ab und sorgt dafür, dass der Bereich mit der ungleichmäßig und unschön aussehenden Kleberaupe nicht eingesehen werden kann.
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Ferner kann die Scheibenanordnung eine Anschlussvorrichtung zur Zuführung von Energie, bevorzugt einen Stecker, besonders bevorzugt ein Schnellverbindungsstecker, haben, die mit der Heizvorrichtung verbunden ist.
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In dieser Ausführungsform kann die Heizvorrichtung schnell und einfach aktiviert werden. Es kann in der Energiezuführungsleitung auch ein Schalter vorgesehen sein. Es können dabei sämtliche Formen von bekannten Schnellverbindern eingesetzt werden, wie sie etwa im Kfz-Bereich zum Anschluss von Zündungs-, Einspritz- und/oder Klimakomponenten eingesetzt werden. Diese Steckverbinder können vorteilhaft auch abgedichtet sein, so dass sie auch in feuchten Bereichen des Motorraums bereitgehalten werden können.
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Das erfindungsgemäße Ausglasungsverfahren umfasst in einer ersten Ausführungsform die Schritte:
- a) Aktivieren der Heizvorrichtung, dadurch Aufschmelzen der Klebeschicht und dadurch Auflösen des Materialzusammenhalts in der Klebeschicht (15),
- b) Entnehmen der Scheibe (1) aus dem Scheibenrahmen (2).
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Im Gegensatz zu bekannten Ausglasungsverfahren kann das erfindungsgemäße Ausglasungsverfahren ohne die Zuhilfenahme weiterer mechanischer Hilfsmittel sehr schnell und gründlich ausgeführt werden. Der Scheibenkleber wird erfindungsgemäß so lange aufgeschmolzen bis der Materialzusammenhalt des Klebers aufgelöst wird. Die Scheibe kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens von einem Arbeiter alleine ausgebaut werden, während bisher mindestens zwei Arbeiter dazu nötig waren; einer der den Kleber durchtrennt und ein anderer, der die Scheibe hält. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Scheibentausch deutlich kostengünstiger und schneller als bisher ausgeführt werden. Auch muss der Arbeiter weniger Kraft zum Entnehmen der Scheibe aufwenden, da er lediglich die Scheibe bewegen muss; der Klebstoff ist entlang der Klebefuge aufgeschmolzen und stellt keinen Widerstand beim Entnehmen mehr da.
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In einer weiteren Ausführungsform des Ausglasungsverfahren kann vor dem Schritt a) der Schritt
- a') Bereitstellen und Ansetzen zumindest einer Greifvorrichtung, bevorzugt einer Greifvorrichtung mit zumindest einem Saugnapf, auf die Scheibe
ausgeführt werden und
die Scheibe während des Aufheizens im Schritt a) mittels der Greifvorrichtung in Position gehalten werden und/oder
in dem Schritt b) die Scheibe mittels der Greifvorrichtung entnommen werden.
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Durch Verwendung der Greifvorrichtung kann die Scheibe bereits vor dem Entnehmen aus dem Scheibenrahmen sicher in Position gehalten werden, um zu verhindern, dass die Scheibe unkontrolliert herauskippt und Personen verletzt. Als Greifvorrichtung kann beispielsweise ein Glasgreifer bekannter Bauart mit einem oder mehreren Saugnäpfen oder anderen Vorrichtungen zur Erzeugung eines Unterdrucks zum Einsatz kommen. Die Greifvorrichtung kann dabei handbedient sein oder kann am Ende eines Roboterarms angebracht sein, was insbesondere bei schweren Scheiben, etwa von Omnibussen oder LKWs, sinnvoll sein kann.
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Ferner kann in einer noch weiteren Ausführungsform das Aktivieren der Heizvorrichtung im Schritt a) durch Verbinden der Anschlussvorrichtung mit einer elektrischen Stromquelle oder Spannungsquelle erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann im Schritt b) eine Schneidevorrichtung eingesetzt werden, wobei eine Drahtschneidevorrichtung vorteilhaft ist. Mit der Schneidevorrichtung werden unvollständig aufgeschmolzene Klebstoffresten zwischen der Scheibe und der leitfähigen Schicht durchtrennt.
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Eine Drahtschneidevorrichtung meint hierin eine Schneidevorrichtung, deren Schneide ein Draht ist. Derartige Schneidevorrichtungen sind als Hilfsmittel beim Scheibenausbau nach dem Stand der Technik verbreitet. Im Gegensatz zu bekannten Ausglasungsverfahren wird die Schneidevorrichtung im erfindungsgemäßen Verfahren nicht dazu verwendet, die Kleberaupe vollständig zu durchtrennen, sondern lediglich um unvollständig aufgeschmolzene Reste zu durchtrennen. Es kann je nach der Geometrie und der Wärmeleitfähigkeit der Scheibe und des Scheibenrahmens stets Stellen geben, an denen der Kleber langsamer aufschmilzt, weshalb es zum kraftarmen Ausglasen vorteilhaft sein kann, eine solche Schneidevorrichtung einzusetzen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst in einer ersten Ausführungsform zumindest eine erfindungsgemäße Scheibenanordnung.
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Unter „Kraftfahrzeug” werden alle Fahrzeuge, besonders PKWs, LKWs und Busse verstanden, die eingeklebte Scheiben haben. Bei solchen Kraftfahrzeugen kann der Scheibenaustausch schneller und günstiger als bisher ausgeführt werden. Es werden auch Schäden an der Fahrzeugkarosserie und/oder dem Scheibenrahmen vermieden, die bisher durch den Einsatz von Schneidewerkzeugen und durch die hohe notwendige Krafteinwirkung oft kaum vermeidbar waren.
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In einer weiteren Ausführungsform kann das Kraftfahrzeug ein Bordspannungsnetz aufweisen, das schaltbar mit der Heizvorrichtung der Scheibenanordnung verbunden ist. Vorteilhaft ist in einem Kraftfahrzeug-Innenraum oder in einem Kraftfahrzeug-Motorraum ein Schalter zum Schalten der Spannungszufuhr zu der Heizvorrichtung angeordnet.
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Der Schalter kann vorteilhaft an einer versteckten Position angebracht sein und/oder zusätzlich gegen unbeabsichtigtes Betätigen gesichert sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, die Heizvorrichtung über eine Schaltvorrichtung mit einem Diagnosecomputer zu bedienen und auf einen Hardware-Schalter zu verzichten, was den Vorteil hat, dass Fehlbedienungen durch Benutzer so effektiv vorgebeugt werden können.
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Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 eine Draufsicht einer Scheibe mit Heizvorrichtung,
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2 ein Querschnitt eines Teils der Scheibenanordnung.
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In 1 ist eine Draufsicht auf eine Scheibe 1, die Teil der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung 10 (siehe 2) ist, dargestellt. Die Scheibe 1 hat in einem Randbereich 11 eine aufgedruckte leitende Schicht 12, die bei Bestromung als Widerstandsheizung verwendet wird, um Scheibenkleber aufzuschmelzen. In dem Randbereich 11 wird die Scheibe 1 mit einem Scheibenrahmen verklebt, wobei oft PU-Kleber zum Einsatz kommen, die als Kleberaupe aufgetragen werden. Im Randbereich kann die Scheibe 1 auch eine opake Bedruckung aufweisen, die sowohl verhindern soll, dass die Kleberaupe von außen sichtbar ist, als auch den Klebstoff vor UV-Einstrahlung schützt, dies ist jedoch in der 1 nicht gezeigt. Die leitfähige Schicht 12 ist mit Anschlusskabeln 13 versehen, die zum Bestromen mit einer Spannungsquelle oder Stromquelle verbunden werden. Die Anschlusskabel 13 können etwa über einen Schalter mit einer Fahrzeugbatterie oder einer anderen geeigneten elektrischen Energiequelle verbunden werden, etwa einem mobilen benzinbetriebenen Stromaggregat.
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Alternativ zu den Anschlusskabeln kann auch eine – figurativ nicht gezeigte – Kontaktleiste benutzt werden, die bei Nichtgebrauch durch eine Abdeckung verdeckt wird.
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2 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Scheibenanordnung 10, der normal zur Längsachse des Scheibenrahmens 2 ausgeführt ist. Hier ist lediglich ein Teil der Scheibenanordnung 10 dargestellt, wobei sich die Scheibe 1 der Scheibenanordnung 10 noch weiter in die Bildebene hinein und nach links erstreckt. Auf der Scheibe 1 ist in ihrem Randbereich 11 eine undurchsichtige Funktionsschicht 14 aufgebracht, die dafür sorgen soll, dass die Klebeschicht 15, die in der Praxis stets als ungleichmäßige Kleberaupe vorliegt, von außen nicht gesehen werden kann und vor UV-Strahlung geschützt bleibt. Die Funktionsschicht 14 kann etwa aufgedruckt sein, vorteilhaft per Siebdruck, und kann zum Scheibeninneren hin eine zunehmende Transparenz aufweisen oder mit einem Punktemuster versehen sein, um einen Blendschutz für die Insassen bereitzustellen. Die Funktionsschicht 14 ist elektrisch nicht leitfähig. Auf die Funktionsschicht 14 ist eine elektrisch leitfähige Schicht 12 aufgebracht, die auch gedruckt sein kann. Zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht 12 und dem Scheibenrahmen 2 befindet sich die Klebstoffschicht 15, die stoffschlüssig mit dem Scheibenrahmen 2 und der elektrisch leitfähigen Schicht 12 verbunden ist.
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Zum Entfernen der Scheibe 1 aus dem Scheibenrahmen 2, auch Ausglasen genannt, wird eine Spannung an die elektrisch leitfähige Schicht 12 angelegt, so dass sich diese aufgrund ihres elektrischen Widerstands erhitzt und schließlich den Kleber 15 zum Aufschmelzen bringt, wodurch der Materialzusammenhalt der Klebeschicht 15 aufgelöst wird und die Scheibe 1 ohne großen Kraftaufwand vom Scheibenrahmen 2 getrennt werden kann. Selbstverständlich können zum Entnehmen der Scheibe 1 noch weitere Hilfsmittel notwendig sein, etwa Sauggreifer oder auch eine Drahtschneidevorrichtung, um an einzelnen Stellen nicht vollständig aufgeschmolzenen Klebstoff 15 zu durchtrennen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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