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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befestigung eines Funktionselementes,
insbesondere einer Dichtung, an einer Glasscheibe, insbesondere
Glasscheibe einer Fahrzeugverglasung.
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Bei
Fahrzeugverglasungen werden die Ränder von Glasscheiben mit Funktionselementen,
insbesondere Dichtungen, eingefaßt und die derart mit Dichtungen
ausgerüsteten
Glasscheiben können
sodann vom Fahrzeughersteller in die entsprechenden Karosserieöffnungen
der Fahrzeuge eingesetzt werden.
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Es
ist bekannt, Funktionselemente, wie Dichtungen, Halterahmen, Abdeckungen
oder dergleichen, an Glasscheiben anzuspritzen, d. h. durch direktes
Anextrudieren damit zu verbinden. Diese Methode hat jedoch den Nachteil,
daß die absolute Formtreue
der Funktionselemente, z. B. des Dichtungsprofiles mit entsprechenden
Dichtlippen, während
seiner Ausformung durch Anextrudieren an die Scheibe nicht gewährleistet
werden kann. Eine Nutzung von vorgefertigten Dichtungen bzw. Dichtungsprofilen
wird deshalb zumeist bevorzugt. Um solche vorgefertigten Funktionselemente
sicher und dauerhaft mit einer Glasscheibe verbinden zu können, bedarf
es zunächst
der Zusammenführung
von Scheibe und vorgefertigtem Funktionselement. Dabei ist das Funktionselement
ebenfalls in der dafür
vorgesehenen Ausrichtung, Lage und Stellung an der Glasscheibe zu
positionieren. In der vorgesehenen Position ist das Funktionselement
sodann zu halten, bis es, z. B. durch Abbinden bzw. Aushärten aufgebrachter
Verbindungskleber, an der Glasscheibe dauerhaft befestigt ist. Danach
kann die derart konfektionierte Glasscheibe weiterer Verwendung
zugeführt
werden.
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Es
ist üblich,
für das
Zusammenführen,
Positionieren und Halten der miteinander zu verbindenden Teile,
der Glasscheibe einerseits und der Dichtung als Funktionselement
andererseits, entsprechende Vorrichtungen, Lehren und dergleichen
Montagehilfen zu nutzen. Die Bereitstellung entsprechend gestalteter,
betriebssicher arbeitender Vorrichtungen bzw. Montagehilfen erfordert
nicht unerhebliche Investitionen sowie auch nachfolgend laufende Wartungs-
und Reparaturkosten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Befestigung
eines Funktionselementes, insbesondere einer Dichtung an einer Glasscheibe,
vorzugsweise für
Fahrzeuge, zu finden, bei dem auf den Einsatz kostenintensiver Vorrichtungen bzw.
Montagehilfen und dergleichen Hilfsmittel zum kontrollierten Halten
bzw. Positionieren der miteinander zu verbindenden Teile verzichtet
werden kann.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein
Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der im Patentanspruch 1 angegebenen
Reihenfolge von durchzuführenden
Maßnahmen
ergeben sich aus den Unteransprüchen
2 bis 11.
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Wesentliches
Erfindungsprinzip ist es, vor Positionierung des Funktionselementes
an der Glasscheibe einen an der Glasscheibe an vorbestimmter Stelle
zu befestigenden Clip als Zwischenhalter zu nutzen. An dem Clip
ist mittels geeigneter Formschlußverbindung das Funktionselement
befestigbar bzw. verrastbar, womit das Funktionselement in der ihm
vorbestimmten Position an der Glasscheibe sitzt, sobald es mit dem
bereits an der Glasscheibe sitzenden Clip formschlüssig verrastet
ist. Anschließend
erfolgt noch eine endgültige
Sicherung der Verbindung zwischen Glasscheibe und Funktionselement,
indem dafür
ausgewählte
Bereiche an den Außenflächen von
Clip, Funktionselement und Glasscheibe mit der frei anzugießenden Vergußmasse umgossen
werden, wobei der Clip, Funktionselement und Glasscheibe gemeinsame Verbindungsbereich
durch die Vergußmasse
zumindest teilweise bedeckt wird.
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Mehrere
Clips können
nebeneinander in einer Reihe an der Glasscheibe angeordnet werden. Es
ist möglich,
jedem Funktionselement einen jeweils zugehörigen Clip zuzuordnen. Jeder
Clip kann als Spritzgußteil
aus Kunststoff gefertigt sein, beispielsweise aus Polypropylen,
mit einer Shore-Härte
von z. B. 40.
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Jeder
Clip kann aus einem beispielsweise plattenförmigen Fuß bestehen, von dem sich ein
pilzkopfförmiges
Rastelement erhebt. Die dem Rastelement abgekehrte Oberfläche des
plattenförmigen
Fußes
des Clip kann mit Kleber beschichtet werden. Selbstverständlich ist
jede andere Ausführungsform eines
Clip, sofern sie geeignet ist, bei der Durchführung des Verfahrens eingesetzt
zu werden, denkbar.
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Das
Funktionselement hat an dafür
vorgesehener Stelle ein mit dem Clip verrastbares Formschlußelement,
beispielsweise eine Vertiefung, eine Nut oder dergleichen. Mit dieser
Vertiefung bzw. Nut ist ein Aufdrücken auf den Clip bzw. auf
dessen Rastelement möglich,
so daß Funktionselement
und Clip formschlüssig
miteinander verrastet sind.
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Ist
der Clip vorher mit Kleber an der Glasscheibe befestigt worden,
ist zwischen Funktionselement und Glasscheibe eine Art Vorverbindung
durch den Clip geschaffen, die eine jeweils gewünschte, vorbestimmte Positionierung
bzw. Fixierung des Funktionselements an der Glasscheibe bewirkt.
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Die
endgültige
Verbindung bzw. Sicherung der Verbindung des Funktionselementes
mit der Glasscheibe erfolgt dann durch die im freien Anguß sowohl
auf Glasscheibe, Teile des Clip und Teile des Funktionselementes
aufgegebene Vergußmasse.
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Als
Vergußmasse
wird bevorzugt ein aushärtendes
Polyurethan verwendet. Geeignet sind Einkomponenten- bzw. auch Zweikomponentenmischungen
für die
Vergußmasse.
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Durch
den freien Anguß mit
der Vergußmasse
werden umgossene Vorsprünge,
Hinterschneidungen, Flächen
und dergleichen Formschlußelemente,
die sich an den Clips, dem Funktionselement und der Glasscheibe
befinden, und zwar im gemeinsamen Verbindungsbereich, durch Aushärtung der Vergußmasse miteinander
verklammert.
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Mit
besonderem Vorteil wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
für die Clips
ein als Clipschiene ausgebildetes Strangprofil verwendet. Die Clipschiene
ist somit ein, z. B. im Strangpressverfahren vorgefertigtes Endlosteil,
das entweder vor der Verbindung mit einer Glasscheibe auf eine jeweils
gewünschte
Länge geschnitten
wird oder auch während
der Verbindung mit der Glasscheibe durch einen jeweiligen Trennschnitt
entsprechend kürzbar
ist.
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Die
Clipschiene kann, ebenso wie jeder einzelne Clip, selbstverständlich als
ein der Verrastung mit dem Funktionselement dienendes Formschlußelement
auch eine Vertiefung aufweisen. Beispielsweise ist eine Clipschiene
mit etwa V oder U-förmigem
Querschnitt denkbar, bei der ein U- Schenkel die mit Kleber beschichtbare
Fläche
bildet und der andere U-Schenkel mehr oder weniger federelastisch wirkt.
Eine solche U-förmige
Clipschiene kann beispielsweise so durch Verklebung an der Glasscheibe befestigt
werden, daß von
der Seite unter federelastischer Aufspreizung der U-Schenkel des
quasi liegenden „U" ein Rastelement,
das von einem entsprechenden Funktionselement vorspringt, einschiebbar ist.
Wenigstens einer der beiden U-Schenkel kann im Bereich seines freien
Endes eine gegen den jeweils anderen U-Schenkel vorstehende Verdickung aufweisen,
durch die der Spalt zwischen den U-Schenkeln verkleinert wird. Dadurch
wird die Rastwirkung erzeugt, bzw. verbessert.
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Jeder
Clip bzw. jede Clipschiene kann mit dafür geeignetem Kleber mit der
jeweiligen Fläche
einer Glasscheibe verklebt werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
als Kleber einen Schmelzkleber zu verwenden. Schmelzkleber haben
den Vorteil, daß sie
rasch aushärten
und die Möglichkeit
bieten, den Clip ohne weitere Vorbehandlung, beispielsweise ohne
vorheriges Auftragen eines Primers, mit dem Glas der Scheibe zu
verbinden.
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Schmelzkleber
haben des weiteren den Vorteil, daß sie jederzeit, auch nachdem
sie bereits aufgetragen wurden, wieder aktiviert werden können, z. B.
durch Wärmebeaufschlagung.
Aber auch andere Kleber könnten,
nachdem sie bereits angetrocknet sind, z. B. durch Auftragen eines
Lösungsmittels
wieder angelöst
und somit reaktiviert werden.
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Diese
Möglichkeit
der Reaktivierung des Klebers ist besonders vorteilhaft bei der
Verwendung von Clipschienen, da diese als vorgefertigtes, d. h. bereits
mit Kleber versehenes Produkt bereitgehalten bzw. geliefert werden
können,
z. B. in Stangen- oder Rollenform.
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Am
Verwendungsort bedarf es dann lediglich der Reaktivierung unmittelbar
vor dem Ansetzen an die Glasscheibe. Jeder Clip bzw. jede Clipschiene kann,
sobald er bzw. sie mit Kleber beschichtet ist, mittels einer rechnergesteuerten
Vorrichtung zugeführt
und an die Glasscheibe in vorbestimmter Position gesetzt werden.
Die rechnergesteuerte Vorrichtung kann z. B. ein üblicher
Industrieroboter sein, der entsprechend programmiert wird. Ein solcher
Industrieroboter kann jeden Clip bzw. jede Clipschiene einzeln an
der Bereitstellungsstelle erfassen, einer Auftragsstation für Kleber
zuführen
und anschließend,
z. B. an auf einem Transportband befindliche Glasscheiben heranführen sowie
den Clip bzw. die Clipschiene an die Glasscheibe in vorbestimmter
Position setzen.
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Auch
das Funktionselement kann mittels einer gleichartigen rechnergesteuerten
Vorrichtung zugeführt,
positioniert und mit den Clips bzw. der auf der Glasscheibe befindlichen
Clipschiene formschlüssig
verrastet werden. Selbstverständlich ist aber
auch ein manuelles Ansetzen und Verrasten des Funktionselementes
möglich.
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Auch
zum Verguß des
Verbindungsbereiches wird mit Vorteil eine rechnergesteuerte Vorrichtung
verwendet. Beispielsweise kann ein Industrieroboter die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren mit
Funktionselementen ausgerüstete
Glasscheibe erfassen und an einem Mundstück für daraus austretende Vergußmasse vorbei
führen,
wobei die Glasscheibe vorbestimmte, rechnergesteuerte Bewegungen
gegenüber
dem Mundstück
ausführt.
Ebenso ist es selbstverständlich
umgekehrt möglich,
das Mundstück
rechnergesteuert entlang dem zu vergießenden Verbindungsbereich zu
führen.
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Auch
eine Kombination aus gesteuerter Scheibenbewegung und Mundstückführung ist
für den
Anguß der
Vergußmasse
möglich.
Nach dem Aushärten
der Vergußmasse
ist das Funktionselement sicher mit der Glasscheibe verbunden und durch
das Umgießen
der Clips bzw. der Clipschiene ist ein z. B. federelastisches unbeabsichtigtes
Lösen der
Clipverbindung weitgehend gesperrt. Der umgossene Clip ist nach
dem Aushärten
der Vergußmasse auch
nur noch minimal an der Haltefunktion zwischen Funktionselement
und Glasscheibe beteiligt. Wesentlichen Anteil an der Haltefunktion
hat die ausgehärtete
Vergußmasse übernommen.
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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 eine Schnittansicht eines
Dachrahmens einer Fahrzeugkarosserie mit eingesetzter Glasscheibe,
an deren Rand ein als Dichtung ausgebildetes Funktionselement in
erfindungsgemäßer Weise
befestigt ist, und
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2 eine Schnittansicht durch
den Befestigungsbereich einer in eine Fahrzeugkarosserie eingesetzten
Frontscheibe, wobei an die Frontscheibe ein Funktionselement mittels
erfindungsgemäßem Verfahren
positioniert und befestigt ist, und wobei der verwendete Clip bzw.
die Clipschiene eine etwa U-förmige
Querschnittsform aufweist.
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1 zeigt in einer Schnittansicht
einen Teil eines Dachrahmens 1 einer nicht weiter dargestellten Fahrzeugkarosserie.
Mit 2 ist eine Glasscheibe bezeichnet, die in den Dachrahmen 1 eingesetzt
ist. Der Spalt zwischen dem Rand 3 der Glasscheibe 2 und dem
Dachrahmen 1 wird mit einem Funktionselement 4 abgedichtet,
das als Dichtung 5 ausgebildet ist.
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Die
Dichtung 5 besteht aus relativ weichem, zelligen Kunststoff.
Die Dichtung 5 ist ein im Strangpressverfahren hergestelltes
Endlosprofil. In sogenannter Koextrusion ist ein vorbestimmter Bereich des
Funkionselementes 4, hier der Dichtung 5, als sogenannter
Befestigungsabschnitt 6 an das Funktionselement 4,
die Dichtung 5, angeformt. Der Befestigungsabschnitt 6 besteht
aus einem harten Kunststoff. In seine der Glasscheibe 2 zugekehrte
Seite ist in den Befestigungsabschnitt 6 eine hinterschnittene Nut
eingeformt.
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Mit 7 ist
ein Clip bezeichnet, der aus einer Fußplatte 8 besteht,
von der sich ein im Querschnitt pilzkopfförmiger Vorsprung 9 erhebt.
Die Fußplatte 8 des
Clip 7 ist mit Kleber 10, vorzugsweise einem Schmelzkleber,
an der Glasscheibe 2 in einer vorbestimmten Position befestigt.
Nach der Befestigung des Clip 7 kann das Funktionselement 4 mit
dem Clip 7 und somit mit der Glasscheibe 2 verbunden
werden, indem der Befestigungsabschnitt 6 auf den Vorsprung 9 des
Clip 7 gedrückt
wird, wobei sich der Vorsprung 9 des Clip 7 mit
dem Befestigungsabschnitt 6 formschlüssig verrastet.
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Sobald
das Funktionselement 4 in der vorbeschriebenen Weise an
der Glasscheibe 2 positioniert und befestigt ist, wird
der dem Funktionselement 4, dem Clip 7 und der
Glasscheibe 2 gemeinsame Verbindungsbereich im freien Anguß mit einer
Vergußmasse 11 aus
Polyurethan ausgegossen. Dazu wird die Glasscheibe 2 mit
dem daran sitzenden Funktionselement 4 in etwa lotrecht
gehalten, derart, daß sich
der Rand 3 mit dem daran befindlichen Funktionselement 4 unten
in einer relativ tiefer. Position befindet. Durch die angeformte
vorstehende Nase 12 des Funktionselements 4, den
Befestigungsabschnitt 6 sowie die Fußplatte 8 des Clip 7 und
letztlich die Glasscheibe 2 ist dabei eine Rinne ausgeformt,
in welche die Vergußmasse 11 frei
eingegossen werden kann. Die frei eingegossene Vergußmasse 11 bildet
nach ihrem Abbinden einen die Glasscheibe 2, den Clip 7 und
das Funktionselement 4 teilweise bedeckenden Keil aus Vergußmasse 11,
der die Verbindung zwischen Glasscheibe 2 und Funktionselement 4 herstellt
bzw. sichert.
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2 zeigt eine Ansicht des
Befestigungsbereichs einer in eine Fahrzeugkarosserie eingesetzten
Frontscheibe im Schnitt. Von der Fahrzeugkarosserie sind hier wieder
lediglich Bleche 13 und 14 sichtbar. Die Frontscheibe
besteht aus der wiederum mit 2 bezeichneten Glasscheibe.
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Bei
dieser Ausführung
hat das Funktionselement 4, das hier wiederum als Dichtung 5 vorliegt, durch
Koextrusion angeformte Vorsprünge 9' zur Verrastung
mit einem Clip 7 sowie eine Aufnahme 15 zur Verrastung
mit einem Vorsprung 9'' einer neben
dem Rand 3 der Glasscheibe 2 sitzenden Wasserkastenabdeckung 16.
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Das
Funktionselement 4, die Dichtung 5, weist bei
diesem Ausführungsbeispiel
noch zusätzliche
Dichtabschnitte 17 und 18 auf. Das Funktionselement 4 umfaßt somit
die Dichtung 5 mit den Dichtabschnitten 17 und 18 aus
weichem, vorzugsweise zelligem Kunststoff sowie den Vorsprung 9'' und den Befestigungsabschnitt 6 aus
hartem Kunststoff.
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Die
Teile aus hartem und weichem Kunststoff sind im Koextrusionsverfahren
bei der Herstellung des Funktionselementes 4 als Strangpressprofil
problemlos ausformbar.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist mit der Glasscheibe 2 ein Clip 7 verbunden,
der eine etwa U-förmige
Querschnittsform aufweist. Der Clip 7 gemäß 2 hat einen der Fußplatte 8 des
Clip 7 gemäß 1 entsprechenden U-Schenkel 19 sowie
einen zweiten U-Schenkel 20, der an seinem freien Ende
eine kopfartige Verdickung 21 aufweist.
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Um
den U-förmigen
Clip 7 mit der Glasscheibe 2 zu verbinden, wird
der U-Schenkel 19 mit Kleber 10, vorzugsweise
einem Schmelzkleber, beschichtet und an die Glasscheibe 2 gesetzt.
Sitzt der Clip in der ihm vorbestimmten Position an der Glasscheibe 2, wird
auch das Funktionselement 4, das es wiederum mit dem Clip 7 zu
verbinden gilt, die ihm vorbestimmte Position an der Glasscheibe 2 einnehmen.
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Um
das Funktionselement 4 mit dem an der Glasscheibe 2 sitzenden
Clip 7 zu verbinden, wird das Funktionselement 4 seitlich
von links zwischen die U-Schenkel 19 und 20 geschoben,
wobei der U-Schenkel 20 federelastisch abspreizbar ist,
bis sich die Nase 12 mit dem Rastvorsprung 22 des
Vorsprungs 9' verrastet
hat.
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Sobald
das Funktionselement 4 mit Hilfe des Clip 7 an
der Glasscheibe 2 in der ihm vorbestimmten Position sitzt,
erfolgt wiederum ein freier Anguß mit Vergußmasse 11.
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Der
freie Anguß ist
ohne weiteres möglich, wenn
die Glasscheibe dabei so gehalten wird, daß sich der an ihr mit Kleber 10 befestigte
Clip 7, der das Funktionselement 4 hält, an ihrer
Oberseite befindet. Diese Position würde die Glasscheibe 2 einnehmen, wenn
die Zeichnung mit 2 um
180° gedreht
wird.
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Ist
die Vergußmasse 11 ausgehärtet, hat
sie den Clip 7 sowie Vorsprünge 9, 9', 9'' des Funktionselementes 4 umklammert.
Insbesondere kann der U-Schenkel 20 kaum noch auffedern,
so daß ein
Lösen der
Verrastung des Vorsprungs 9'' aus dem Clip 7 kaum
noch möglich
ist.
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Die
Vergußmasse 11 verbindet
außerdem Funktionselement 4 und
Clip 7 noch mit der Glasscheibe 2, so daß eine relativ
sichere und feste Verbindung entstanden ist, die insbesondere auch
vorteilhaft ist für
die sichere Halterung der Wasserkastenabdeckung 16 bei
einer Frontscheibe.