DE10237322B4 - Anordnung für ein Fahrzeugdach mit zwei verklebten Elementen sowie Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Anordnung für ein Fahrzeugdach mit zwei verklebten Elementen sowie Herstellungsverfahren dafür Download PDF

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Abstract

Anordnung für ein Fahrzeugdach, mit einem ersten, flächig ausgebildeten Element und einem zweiten Element, welches mittels einer Klebemasse mit dem ersten Element verbunden ist, wobei das erste Element mindestens eine Hinterschneidung aufweist, in welche die Klebemasse eingreift, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Element und der Klebemasse herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element mindestens eine Hinterschneidung aufweist, in welche die Klebemasse eingreift, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Element und der Klebemasse herzustellen, und dass es sich bei dem ersten Element um die Außenschale eines Dachmoduls und bei dem zweiten Element um die Begrenzung einer Karosserieöffnung handelt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Anordnungen für ein Fahrzeugdach gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 3 sowie Herstellungsverfahren gemäß den Ansprüchen 12 bis 14.
  • Eine gattungsgemäße Anordnung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren sind aus der DE 197 10 824 C1 bekannt, wo eine einen Glasdeckel eines Fahrzeugdaches bildende Verbundglasscheibe mit einem Durchbruch versehen ist, der bei der äußeren Scheibe einen größeren Durchmesser als bei der inneren Scheibe aufweist und mit Klebemasse verfüllt wird, um eine formschlüssige Verankerung der Klebemasse zu bilden. Die Klebemasse dient dazu, ein Halteelement an der Deckelinnenseite zu befestigen.
  • Aus der DE 41 06 252 C1 ist ein Glasdeckel für ein Fahrzeugdach bekannt, bei welchem die Glasscheibe im Umfangsrandbereich mit Elastomermasse umschäumt wird, in welche ein mit einer Unterschneidung versehenes Profil für eine Dichtung eingeschäumt wird.
  • Aus der DE 689 04 733 T2 ist eine aus zwei mittels einer thermoplastischen Schicht verbundenen Glasscheiben bestehende Verbundwindschutzscheibe bekannt, an deren Innenseite ein metallisches Halteelement für einen Rückspiegel mittels einer Polyurethanklebemasse angeklebt ist. Die innere Glasscheibe und das Halteelement sind dabei jeweils mit konischen Hinterschneidungen versehen, um die Klebemasse an der inneren Glasscheibe bzw. dem Halteelement zu verankern.
    •
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aus zwei verklebten Elemente bestehende Anordnung für ein Fahrzeugdach zu schaffen, bei welcher die Klebeverbindung in möglichst einfacher Weise hergestellt werden kann und dennoch möglichst große Kräfte ohne Ablösen der Klebeverbindung von einem der beiden Elemente aushalten kann. Ferner soll ein entsprechendes Herstellungsverfahren geschaffen werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Anordnungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 sowie Verfahren gemäß den Ansprüchen 12 bis 14. Dabei ist vorteilhaft, dass dadurch, dass bei beiden Elementen eine formschlüssige Verbindung zwischen der Klebemasse und dem jeweiligen Element sichergestellt ist, bei gleicher Festigkeit der Klebeverbindung die Anforderungen an die reine Oberflächenhaftung geringer ist. Dadurch kann die Vorbehandlung der zu verklebenden Oberfläche entfallen oder erleichtert werden, wodurch Kosten eingespart werden können. Da die Vorbehandlung in der Regel zeitaufwendig ist und oft länger dauert als das Aushärten der Klebemasse selbst, kann der Klebevorgang durch die erfindungsgemäße Lösung auch beschleunigt werden.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    •
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, welche eine Schnittansicht durch den Randbereich einer erfindungsgemäßen Anordnung für ein Fahrzeugdach zeigt.
  • Dabei ist eine Lamelle 10 gezeigt, die einen Teil eines Lamellendachs für ein Kraftfahrzeug bildet. Die Lamelle 10 umfasst eine Scheibe 12, vorzugsweise aus Polycarbonat, die an ihrer Unterseite im Randbereich einen ebenfalls aus beispielsweise Polycarbonat bestehenden Randabschnitt 14 aufweist, an dessen Unterseite mittels einer Klebeverbindung bzw. Klebemasse 16 ein Profil 18, vorzugsweise aus Aluminium, angeklebt ist. Das Profil 18 kann beispielsweise als Verstärkung für die Scheibe 12, als Halterung für die Scheibe 12 (mittels welcher die Scheibe 12 mit einer Verstellmechanik bzw. einer Führung verbunden werden kann) oder als Träger für eine Dichtung dienen.
  • Der Randabschnitt 14 weist zwei Hinterschneidungen 20 auf, welche mit Klebemasse gefüllt sind, um den Randabschnitt 14 formschlüssig in der Klebemasse zu verankern. Auch das Profil 18 weist zwei Hinterschneidungen 22 auf, welche mit Klebemasse 16 ausgefüllt sind, um das Profil 18 in der Klebemasse formschlüssig zu verankern.
  • Auf diese Weise entsteht eine formschlüssige Verbindung sowohl zwischen dem Profil 18 und der Klebemasse 16 als auch dem Randabschnitt 14 bzw. der Scheibe 12 und der Klebemasse 16, wodurch insgesamt eine besonders stabile Klebeverbindung zwischen der Scheibe 12 und dem Profil 18 hergestellt werden kann. Insbesondere sind durch den Formschluss die Anforderungen an die Haftung der Klebemasse 16 an den entsprechenden Oberflächen bei gleicher Stabilität der Klebeverbindung verringert, wodurch die übliche Vorbehandlung der zu verklebenden Oberflächen, z.B. durch Reinigen, Aktivieren, insbesondere Plasmaaktivieren, Versehen mit einem Primer usw. weggelassen oder zumindest eingeschränkt werden kann, was einerseits Kosten spart und andererseits auch Zeit einsparen kann, da die Vorbehandlungen z.T. sehr zeitaufwendig sein können (das Aushärten des Primers kann beispielsweise mehrere Tage dauern).
  • Bei der Klebemasse 16 handelt es sich vorzugsweise um ein Klebstoffsystem auf Polyurethan-Basis, welches vorzugsweise mit einem Booster oder Thermoplastzumischungen versehen ist, um die Aushärtzeit der Klebemasse 16 möglichst kurz zu halten. Eine kurze Aushärtzeit des Klebstoffsystems ist insbesondere vorteilhaft, wenn auf eine zeitaufwendige Primer-Behandlung verzichtet wird, so dass die Zeitspanne, bis die Klebeverbindung belastet werden kann, dann allein von der Aushärtzeit der Klebemasse 16 bestimmt ist. Jedoch ist eine schnelle Aushärtzeit des Klebstoffs auch dann von Interesse, wenn eine Primer-Behandlung erfolgt, da in diesem Fall aufgrund der formschlüssigen Verbindung zwischen den zu verklebenden Elementen und der Klebemasse das vollständige Aushärten des Primers nicht abgewartet werden muss.
  • Vorzugsweise weist die Klebemasse 16 nach dem Aushärten eine Härte zwischen 60 und 70 Shore, beispielsweise 65 Shore, auf.
  • In der Praxis kann die gezeigte Klebeverbindung hergestellt werden, indem beispielsweise auf dem Profil 18 eine Kleberaupe mit dreieckigem Querschnitt (beispielsweise mit einer Basisbreite von 10 mm und einer Höhe von 12 mm) so aufgebracht wird, dass die Klebemasse in die Hinterschneidungen 22 eindringen kann, und anschließend ein stegförmiger Abschnitt 24 des Randabschnitts 14 so in die Kleberaupe gedrückt wird, dass die auf beiden Seiten des stegartigen Abschnitts 24 liegenden Hinterschneidungen 20 mit Klebemasse 16 ausgefüllt werden. Grundsätzlich kann auch umgekehrt vorgegangen werden, indem die Kleberaupe zunächst auf den Randabschnitt 14 der Lamelle 10 im Bereich des stegförmigen Abschnitts 24 aufgebracht wird und anschließend das Profil 18 in die Kleberaupe gedrückt wird.
  • Statt auf eine Scheibe 12 einer Lamelle 10 eines Lamellendaches kann die erfindungsgemäße Klebeverbindungstechnik auch auf andere flächig ausgebildete Dachelemente angewendet werden. Beispielsweise kann es sich um eine feste Glasscheibe oder transparente Kunststoffscheibe handeln, die mittels der Klebeverbindung mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Insbesondere kann es sich dabei auch um ein vorgefertigtes Dachmodul handeln, welches eine feste Außenschale und ggfs. einen an deren Unterseite angebrachten Innenhimmel, ggfs. mit vormontierten Funktionseinheiten, wie z.B. Sonnenblenden und Spiegel, umfasst und von oben in eine Karosserieöffnung eingeklebt wird.
  • Alternativ kann es sich auch um ein Dachelement handeln, welches verstellbar ist, um eine Dachöffnung wahlweise zu verschließen oder mindestens freizulegen, beispielsweise einen Deckel eines Schiebedaches, Schiebehebedaches oder Spoilerdaches (außengeführtes Schiebedach). Dabei kann das Element transparent ausgebildet sein.
  • Bei dem anderen zu verklebenden Element kann es sich statt des gezeigten Aluminiumprofils 18 allgemein beispielsweise um ein Verstärkungselement, eine Halterung oder eine Dichtung handeln.
  • Der Formschluss zu der Klebemasse kann zweidimensional oder dreidimensional ausgeführt sein. Mit „zweidimensional" ist dabei gemeint, dass die Klebemasse das jeweilige Element nirgends vollständig umgibt, während bei „dreidimensionalem" Formschluss die Klebemasse das jeweilige Element an mindestens einer Stelle vollständig, d.h. topologisch im Sinne einer Schlinge, umgibt. Bei dem in der Figur gezeigten Beispiel ist der Formschluss in beiden Fällen, d.h. sowohl beim Randabschnitt 14 als auch beim Profil 18, zweidimensional; ein dreidimensionaler Formschluss könnte bei dem Randabschnitt 14 beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der stegförmige Abschnitt 24 mit mindestens einer Bohrung bzw. einem Durchlass (in der Figur mit gestrichelten Linien angedeutet und mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet) versehen wird, welche die beiden Hinterschneidungen 20 miteinander verbindet, und diese Bohrung 26 mit Klebemasse 16 gefüllt wird. Auf diese Weise würde die Klebemasse 16 den stegförmigen Abschnitt 24 dann an einer Stelle schlingenartig umgreifen, wodurch sich die Verankerungskraft des Formschlusses gegenüber dem zweidimensionalen Fall noch erhöht.
  • Bei den zu verklebenden Materialien kann es sich um Glas, Kunststoff, Metall, Gummi und ähnliches handeln.
  • Die formschlüssige Verbindung wirkt in der Regel unterstützend zu der reinen Verklebung. Wenn jedoch die Klebemasse nur schlecht an den zu verklebenden Oberflächen haftet (weil beispielsweise keine oder nur eine reduzierte Vorbehandlung durchgeführt wurde), kann der Formschluss jedoch auch nahezu für die gesamte Verbindungskraft sorgen.
    • 10
    Lamelle
    12
    Scheibe
    14
    Randabschnitt
    16
    Klebemasse
    18
    Profil
    20
    Hinterschneidung
    22
    Hinterschneidung
    24
    stegartiger Abschnitt
    26
    Bohrung

Claims (15)

  1. Anordnung für ein Fahrzeugdach, mit einem ersten, flächig ausgebildeten Element und einem zweiten Element, welches mittels einer Klebemasse mit dem ersten Element verbunden ist, wobei das erste Element mindestens eine Hinterschneidung aufweist, in welche die Klebemasse eingreift, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Element und der Klebemasse herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element mindestens eine Hinterschneidung aufweist, in welche die Klebemasse eingreift, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Element und der Klebemasse herzustellen, und dass es sich bei dem ersten Element um die Außenschale eines Dachmoduls und bei dem zweiten Element um die Begrenzung einer Karosserieöffnung handelt.
  2. Anordnung für ein Fahrzeugdach, mit einem ersten, flächig ausgebildeten Element und einem zweiten Element, welches mittels einer Klebemasse mit dem ersten Element verbunden ist, wobei das erste Element mindestens eine Hinterschneidung aufweist, in welche die Klebemasse eingreift, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Element und der Klebemasse herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element mindestens eine Hinterschneidung aufweist, in welche die Klebemasse eingreift, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Element und der Klebemasse herzustellen, und dass es sich bei dem ersten Element um eine feste Glasscheibe oder transparente Kunststoffscheibe und bei dem zweiten Element um den Rand einer Dachöffnung handelt.
  3. Anordnung für ein Fahrzeugdach, mit einem ersten, flächig ausgebildeten Element (10) und einem zweiten Element (18), welches mittels einer Klebemasse (16) mit dem ersten Element verbunden ist, wobei das erste Element mindestens eine Hinterschneidung (20) aufweist, in welche die Klebemasse eingreift, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Element und der Klebemasse herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (18) mindestens eine Hinterschneidung (22) aufweist, in welche die Klebemasse (16) eingreift, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Element und der Klebemasse herzustellen, und dass das erste Element (10) verstellbar ist, um eine Dachöffnung wahlweise zu verschließen oder mindestens teilweise freizulegen.
  4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (10) eine transparente Scheibe (12) aufweist.
  5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Element um eine Lamelle (10) eines Lamellendaches oder einen Deckel eines Schiebedaches, Schiebehebedaches oder Spoilerdaches handelt.
  6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Element (18) um eine Verstärkung, eine Halterung oder eine Dichtung handelt.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (18) als Halterung für eine Dichtung ausgebildet ist.
  8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse (16) nach dem Aushärten eine Härte zwischen 60 und 70 Shore aufweist.
  9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse (16) auf Polyurethan-Basis hergestellt ist.
  10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse (16) mit einem Booster und/oder einer Thermoplastzumischung versehen ist, um ein rasches Aushärten zu erzielen.
  11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (10) und/oder das zweite Element so geformt ist, das die Klebemasse (16) das jeweilige Element an mindestens einer Stelle vollständig umgibt.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für ein Fahrzeugdach, die ein erstes, flächig ausgebildetes Element, welches mindestens eine Hinterschneidung aufweist, und ein zweites Element umfasst, welches mindestens eine Hinterschneidung aufweist, wobei eine Klebemasse formschlüssig in die Hinterschneidung(en) des ersten Elements eingebracht wird und die Klebemasse mit dem zweiten Element in Kontakt gebracht wird, um mittels der Klebemasse eine Klebeverbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse, wenn sie mit dem zweiten Element in Kontakt gebracht wird, formschlüssig in mindestens eine Hinterschneidung des zweiten Elements eingebracht wird, und dass es sich bei dem ersten Element um die Außenschale eines Dachmoduls und bei dem zweiten Element um die Begrenzung einer Karosserieöffnung handelt.
  13. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für ein Fahrzeugdach, die ein erstes, flächig ausgebildetes Element, welches mindestens eine Hinterschneidung aufweist, und ein zweites Element umfasst, welches mindestens eine Hinterschneidung aufweist, wobei eine Klebemasse formschlüssig in die Hinterschneidung(en) des ersten Elements eingebracht wird und die Klebemasse mit dem zweiten Element in Kontakt gebracht wird, um mittels der Klebemasse eine Klebeverbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse, wenn sie mit dem zweiten Element in Kontakt gebracht wird, formschlüssig in mindestens eine Hinterschneidung des zweiten Elements eingebracht wird, und dass es sich bei dem ersten Element um eine feste Glasscheibe oder transparente Kunststoffscheibe und bei dem zweiten Element um den Rand einer Dachöffnung handelt.
  14. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für ein Fahrzeugdach, die ein erstes, flächig ausgebildetes Element (10), welches mindestens eine Hinterschneidung (20) aufweist, und ein zweites Element (18) umfasst, welches mindestens eine Hinterschneidung (22) aufweist, wobei eine Klebemasse (16) formschlüssig in die Hinterschneidung(en) des ersten Elements eingebracht wird und die Klebemasse mit dem zweiten Element in Kontakt gebracht wird, um mittels der Klebemasse eine Klebeverbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse (16), wenn sie mit dem zweiten Element (18) in Kontakt gebracht wird, formschlüssig in mindestens eine Hinterschneidung (22) des zweiten Elements eingebracht wird, und dass das erste Element (10) verstellbar ist, um eine Dachöffnung wahlweise zu verschließen oder mindestens teilweise freizulegen.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Klebemasse (16) als Kleberaupe auf eines der beiden Elemente (10, 18) aufgebracht wird, um das eine der beiden Element in Kontakt mit der Klebemasse zu bringen, und das andere der beiden Elemente in die Kleberaupe gedrückt wird, um das andere der beiden Elemente in Kontakt mit der Klebemasse zu bringen.
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