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Die
Erfindung betrifft den Einbau von Gläsern mit hoher Widerstandsfähigkeit,
die deshalb relativ dick und schwer sind, insbesondere in Karosserieöffnungen.
Dabei handelt es sich unter anderem um Frontscheiben von Hochgeschwindigkeitszügen. Wie
bekannt, besteht das Problem, das mit diesem Einbau verbunden ist,
in dessen übermäßig langer Dauer
hinsichtlich des Stehens des Fahrzeugs, wenn dieses erforderlich
ist. Der Zeitraum, der für
den Ersatz einer Frontscheibe eines Hochgeschwindigkeitszuges benötigt wird,
kann auch so kurz wie ein Tag und sogar zwei Stunden sein.
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Die
hier betroffenen Gläser
sind insbesondere Verbundgläser
mit drei oder vier Glaslagen (oder Glasscheiben), die miteinander über haftfähige Zwischenschichten
wie solche aus Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) verbunden
sind. Die Floatglasscheiben können
gehärtet
oder vorgespannt sein.
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Für ihren
Einbau sind mehrere Wege gangbar.
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Gemäß einem
ersten Weg wird das Glas in die Karosserie durch eine gleichzeitig
konstruktive und abdichtende Klebverbindung eingebaut. Die für den Ausbau
erforderliche Zeit ist dann übermäßig lang.
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Gemäß einem
zweiten Weg wird eine Silicondichtung derart um das Glas herum gespritzt, dass
sie dessen Kante sowie den Umfang der zwei Hauptseiten bedeckt.
Die so gebildete Umkapselung weist vorstehende Lippen auf. Während des
Einbaus in den Zug wird das Glas durch Festklemmen zwischen einem
Hauptrahmen und einem an diesen geschraubten Ansatz gehalten. Der
Ansatz drückt
die Lippen zusammen, wodurch die Dichtheit sichergestellt wird.
Der Hauptrahmen wird über
eine konstruktive Klebverbindung in der Karosserie befestigt. Dieses
Verfahren hat den Nachteil hoher Kosten des Rahmens, des Ansatzes
und des Spritzgießformwerkzeugs
für die
Silicondichtung.
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Ein
dritter Weg besteht in einer Abwandlung des zweiten Weges, indem
der Ansatz weggelassen wird. Das Glas wird in einen Rahmen geklebt,
der mit der Karosserie (beispielsweise durch Bolzen) fest verbunden
wird. Dabei erfüllt
der Klebstoff die doppelte Funktion der (konstruktiven) Befestigung
des Glases und der Abdichtung zwischen Rahmen und Glas. Der Nachteil
besteht darin, dass die Dichtheit mit der Struktur beim Einbau hergesellt
werden muss, und dass die Kosten des Rahmens hoch bleiben.
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Deshalb
liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben.
Dazu hat sie ein wenigstens teilweise transparentes Substrat zum Gegenstand,
wovon mindestens ein Teil des Umfangs einer ersten Seite über eine
konstruktive Klebverbindung mit einer Zwischenlage verbunden ist,
die in der Lage ist, an einer Struktur befestigt zu werden. Da die
konstruktive Klebverbindung des Glases vorgefertigt ist, erfordert
sie keine Trocknungszeit zum Zeitpunkt des Einbaus. Dieser wird
durch mechanische Befestigung wie eine Bolzenverbindung der Zwischenlage
mit der Karosserie sehr schnell durchgeführt. Die Dichtung erfordert
eine sehr viel kürzere Trocknungszeit
als eine konstruktive Klebverbindung. Die Dauer des Ersat zes einer
Frontscheibe eines Hochgeschwindigkeitszuges wird beträchtlich verkürzt (höchstens
zwei bis fünf
Stunden).
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Die
Zwischenlage kann ununterbrochen sein und den gesamten Umfang des
Substrates bedecken. Jedoch besteht, wenn dessen Form komplex ist – insbesondere
mit einer doppelten Krümmung – die Zwischenlage
vorteilhafterweise aus mehreren voneinander getrennten Elementen,
welche nicht den gesamten Umfang einer ersten Seite des Substrates
bedecken. Dieses Merkmal erlaubt es, Zwischenlagenelemente mit relativ
kleinen Abmessungen, die sich an diese komplexe Form des Substrates mehr
oder weniger anpassen lassen, auszubilden. Weiterhin kann die gewünschte Befestigung
des Glases – die
hinsichtlich seines Gewichtes und der hohen Geschwindigkeit des
Fahrzeugs relativ anspruchsvoll ist – mit solchen Zwischenlagenelementen
perfekt erhalten werden, die Abschnitte des Umfangs des Substrates
unbedeckt lassen.
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Vorzugsweise
umfasst die Zwischenlage mindestens ein Metall- oder Verbundflachprofil,
insbesondere aus Aluminium oder einem Gemisch aus Harz und Verstärkungsfasern
wie Glasfasern. Diese einfach zu erhaltende parallelepipedische
Form ist perfekt für
das erfindungsgemäße Substrat
geeignet, insbesondere in dem Fall, in welchem die Zwischenlage
aus mehreren nicht miteinander verbundenen Elementen besteht.
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In
einer besonders praktischen Ausführungsform
umfasst die Zwischenlage Löcher,
die vorgesehen sind, Schrauben für
die Befestigung des Substrates an der Struktur aufzunehmen.
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Gemäß einer
ersten Abwandlung steht die Zwischenlage in Bezug auf das Substrat
vor und gehen durch ihren überstehenden
Teil Löcher
hindurch. So wird beim Einbau diese erste Seite des Substrates,
die die Zwischenlage umfasst, zur Karosserieöffnung ausgerichtet. Die Position
des Substrates in Bezug auf die Öffnung
wird durch Ausrichtung des Lochs oder der Löcher des vorstehenden Teils
der Zwischenlage nach einem oder mehreren entsprechenden Löchern in
der Karosserie justiert. Die Schrauben werden von der Seite der
zweiten Seite des Substrates, die derjenigen gegenübersteht,
welche die Zwischenlage umfasst, eingebaut.
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Gemäß einer
zweiten Abwandlung enthalten diese Löcher ein Gewinde oder ein gleichwertiges Mittel.
Unter einem gleichwertigen Mittel ist eine Form zu verstehen, die
es erlaubt, den Halt eines Elementes mit komplementärer Form
unter Arretierung zu erreichen. Es ist dann möglich, das Glas einzubauen,
indem die Schrauben – oder
ein gleichwertiges Mittel – von
der Seite der Karosserie, die am weitesten von der Zwischenlage
entfernt ist, in diese geschraubt und anschließend in dieser durch die Karosserie
hindurch befestigt werden. In dieser Abwandlung kann somit die Zwischenlage
gegenüber dem
Substrat nicht vorstehend sein.
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Dazu
ist festzustellen, dass, wenn die Zwischenlage aus mehreren nicht
miteinander verbundenen Elementen besteht, alle entsprechend der
ersten Abwandlung oder alle entsprechend der zweiten Abwandlung
oder auch einige entsprechend der ersten und andere entsprechend
der zweiten ausgebildet sein können.
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Zum
Einbau eines zuvor beschriebenen Substrates in eine Struktur erfolgt
die Befestigung der Zwischenlage an dieser Struktur. Die Zwischenlage wird
im Kontakt mit der nach außerhalb
des Fahrzeugs zeigenden Seite der Karosserie befestigt. Das Substrat
wird von der Außenseite
des Fahrzeugs eingebaut, was praktisch und schnell ist.
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Zum
Ausbau eines in eine Struktur eingebauten zuvor beschriebenen Substrates
erfolgt das Lösen
dieser Zwischenlage von der Struktur. Dieses Lösen umfasst beispielsweise
ein Lösen
der Schrauben oder dergleichen und anschließend den Ausbau des Substrates
von dem Fahrzeug nach außen.
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Die
Arbeitsgänge
des Verschraubens und Lösens
der Schrauben werden gemäß der weiter oben
näher beschriebenen
ersten und/oder zweiten Abwandlung durchgeführt.
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Die
Arbeitsgänge
des Verschraubens und Lösens
der Schrauben werden gemäß der weiter oben
näher beschriebenen
ersten und/oder zweiten Abwandlung durchgeführt.
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Im
Allgemeinen umfasst der Ausbau des Substrates die Entfernung der
Dichtung zwischen der Außenseite
des Substrates und derjenigen der Struktur. Weiterhin umfasst der
Einbau die Anfertigung einer solchen Dichtung.
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Jedoch
wird durch den Ersatz eines erfindungsgemäßen Substrates die Wiederverwendung der
vorhandenen Dichtung nicht ausgeschlossen, insbesondere beim Einbau
des Substrates durch Verschrauben durch die Karosserie in eine nicht
vorstehende Zwischenlage.
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Weitere
erfindungsgemäße Gegenstände sind:
- – ein
Glas, das aus einem wie zuvor beschriebenen Substrat besteht und
eine oder vorzugsweise mehrere Glasscheiben, insbesondere drei oder vier,
umfasst, die miteinander über
haftfähige
Zwischenschichten, beispielsweise aus Polyvinylbutyral (PVB) oder
Polyurethan (PU) verbunden sind, und
- – die
Verwendung dieses Glases in einem Boden-, Luft- oder Wassertransportfahrzeug,
insbesondere als Frontscheibe eines Zuges.
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Die
Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die im Anhang befindliche
einzige Figur, die eine schematische Schnittansicht einer in die
Karosserieöffnung
eingebauten Frontscheibe eines Hochgeschwindigkeitszuges zeigt,
näher erläutert.
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Beispiel
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Das
Glas 1 besteht aus vier Kalk-Natron-Floatglasscheiben,
die über
nicht dargestellte haftfähige
Polyvinylbutyralschichten miteinander verklebt sind. In weiteren Ausführungsformen
kann das Verbundglas außerdem
eine über
eine Polyurethanschicht auf das Glas geklebte Polycarbonatscheibe umfassen.
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In
diskreten und nicht miteinander verbundenen Teilen seines Umfangs
ist das Glas 1 mit vorstehenden Zwischenlagen 2 ausgestattet,
die aus (parallelepipedischen) Aluminiumflachprofilen mit an die Krümmung des
Glases angepasster Form bestehen.
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Die
Zwischenlage 2 ist mit dem Glas 1 über eine
konstruktive Klebverbindung 3 verbunden, die aus einem
Ein- oder Zweikomponentenpolyurethanklebstoff besteht. Diese Klebverbindung
ist vorgefertigt, das heißt,
dass Polymerisation und Trocknung des Klebstoffs bis zu einem Grad
fortgeschritten sind, der zu dem Zeitpunkt des Einbaus des Glases
derart ausreicht, dass sie keine weitere Wartezeit für die Inbetriebnahme
des Zuges erfordert.
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Die
Zwischenlage 2 weist einen vorstehenden Teil 4 mit
Durchgangslöchern 5 auf,
die für
ihre Befestigung mittels Schrauben 6 an der Karosseriestruktur 7 vorgesehen
sind.
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Letztere
umfasst eine Außenseite 8,
die sich mit der Atmosphäre
in Berührung
befindet, eine Innenseite 9 und eine Aussparung 10,
welche die Gesamtdicke von Glas 1, konstruktiver Klebverbindung 3 und
Zwischenlage 2 derart kompensiert, dass die Außenfläche des
Glases 1 in Bezug auf die Außenfläche 8 der Karosserie 7 bündig abschließt.
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Der
Zwischenraum zwischen der Kante des Glases 1 und der Karosserie 7 wird
gegenüber Druck-
und Wasserwellen mit einer Dichtung 11 dicht ausgefüllt, für welche
verschiedene Materialien verwendet werden können: Polyurethan, insbesondere zweikomponentiges,
Silicon und MS-Polymer. Die MS-Polymere sind Polyether mit endständigen Silylgruppen.
Ein Beispiel für
ein solches MS-Polymer ist ein Polymer, das von einer Polyoxypropylenkette
mit endständigen
Dimethoxysilylgruppen gebildet wird. Aufgrund des Fehlens von kohäsiven Segmenten
in ihrer Hauptkette weisen diese Polymeren eine hohe Nachgiebigkeit
auf und erfordern oftmals keinen Zusatz von Weichmachern und sogar
auch nicht von Lösungsmitteln.
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Die
Dichtung oder abdichtende Klebverbindung wird beim Einbau in den
Zug hergestellt. Die modernen Klebstoffe wie die weiter oben genannten erlauben
ein schnelles Abbinden und somit einen schnellen Einsatz des Zuges
nach einigen Stunden.
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Einbau,
Ausbau und Ersatz des in der einzigen Figur gezeigten Glases 1 werden
von außen durchgeführt. Er
ist einfach und schnell.
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Die
Kosten des Rahmens (der Zwischenlagen) werden minimiert, weshalb
er (sie) beim Ausbau zerstört
werden kann (können).
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Es
wird eine kleine Anzahl von Komponenten mit einer relativen technischen
Einfachheit verwendet.
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Der
Ersatz einer erfindungsgemäßen Frontscheibe
eines Hochgeschwindigkeitszuges wird beträchtlich verkürzt; einige
Stunden genügen,
wonach der Zug wieder in Dienst genommen werden kann.