DE202009005137U1

DE202009005137U1 - Abdichtungs-Anordnung für Fahrzeugscheiben

Info

Publication number: DE202009005137U1
Application number: DE202009005137U
Authority: DE
Original assignee: Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG; Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH
Current assignee: Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2009-08-13
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2019-08-14

Abstract

Abdichtungs-Anordnung für Fahrzeugscheiben, enthaltend:
– eine Halteschiene (20),
– eine Scheibe (10) und
– eine Abdeckung (14) verbunden über eine Verbindungsstelle (22) mit einer Rastschiene (16),
wobei
– die Halteschiene (20) einen Rastkanal (27) enthält, der mit einem Federschenkel (25) und einem Stützkörper (21) gebildet wird,
– die Abdeckung (14) mit der Rastschiene (16) im Rastkanal (27) eingerastet ist und
– ein Federelement (13) zwischen einer Anlagefläche (19) der Abdeckung (14) und dem Stützkörper (21) angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungs-Anordnung für Fahrzeugscheiben mit einer Halteschiene, einer Scheibe und einer Abdeckung.
Aus der EP 1 280 675 B1 ist eine Abdichtungs-Anordnung für Fahrzeugscheiben für den unteren Bereich einer Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe bekannt, die über eine Halteschiene mit einer Wasserkasten-Abdeckung abdichtend verrastet ist und dass die Halteschiene eine Dichtung aufweist, die zwischen der Scheiben-Unterkante und dem oberen Rand der Wasserkasten-Abdeckung angeordnet ist und mit deren Außenflächen im wesentlichen bündig abschließt. Diese Anordnung besitzt allerdings den Nachteil, dass zum funktionsgemäßen Einrasten und zur funktionsgemäßen Abdichtung sehr geringe Fertigungstoleranzen erlaubt sind.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine verbesserte Abdichtungs-Anordnung für Fahrzeugscheiben bereitzustellen, wobei zum funktionsgemäßen Einrasten und zur funktionsgemäßem Abdichtung größere Fertigungstoleranzen ermöglicht werden.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch aufgeführten Merkmalen gelöst.
Das Federelement kann bevorzugt aus Vollmaterial oder als Hohlkammerprofil ausgeführt sein. Das Federelement kann jegliche Formen aufweisen, die eine erfindungsgemäße abdichtende und federnde Wirkung in der Abdichtungs-Anordnung erzielen. Das Federelement kann bevorzugt im Profilquerschnitt rund, oval, rechteckig oder U-förmig sein. Aufgrund der elastischen Deformation des Federelementes wird der zur Federwirkung und Abdichtung nötige Druck zwischen der Anlagefläche der Abdeckung und dem Stützkörper der Haltschiene ausgeübt. Zur Auslegung der Federcharakteristik sind insbesondere das Material, die Form, die Wandstärke bei Hohlkammerprofilen sowie das Volumen des Federelementes aufeinander abgestimmt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Halteschiene über eine Klebeverbindung mit der Scheibe verbunden. Die Klebeverbindung wird bevorzugt als Klebefilm oder Klebe-Raupe auf der Halteschiene aufgebracht. Übliche Dicken der Klebefilme sind 0,3 mm bis 2 mm.
In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das Federelement Elastomere, thermoplastische Elastomere und bevorzugt Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Nitrilkautschuk, Chloropren-Kautschuk, Fluorkautschuk, Silikonkautschuk, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Copolymere und/oder Gemische davon. Die Elastomere sind für das Federelement bevorzugt geeignet.
Die Abdichtungs-Anordnung dichtet die Fahrzeughülle vornehmlich gegen Feuchtigkeit wie Wasserdampf, Regen und Schnee sowie jegliche Arten von Verunreinigungen aus der Umgebung ab. In der Wirkung kann die Anordnung aber auch auf die Form, die Reduzierung von Windgeräuschen sowie die Vibrationsausbreitung der Fahrzeughülle Einfluss haben.
Die Positionierung des Anschlags im Rastkanal wird durch die Form von Rastkanal und Rastschiene sowie deren Anordnung mit der Scheibe bestimmt. Die Rastschiene kann mindestens teilweise einen vorstehenden Bereich enthalten, der die Verrastung mit bewirkt. Verrastung bedeutet hier die dauerhafte und nur unter hohem Kraftaufwand wieder lösbare Verbindung von mindestens zwei Teilen durch deren Formen und Ausdehnung sowie deren elastische Materialeigenschaften. Zur genauen Positionierung der Rastschiene und des Rastkanals zueinander ist ein Positionierungsanschlag definiert im Rastkanal ausgestaltet. Der Positionsanschlag ist bevorzugt ein Bereich des Stützkörpers und/oder des Federschenkels und besonders bevorzugt eine Aufkantung am Stützkörper und/oder am Federschenkel. Der Positionierungsanschlag des Rastkanals und der vorstehende Bereich der Rastschiene können beliebig im Rastkanal orientiert sein.
Der Positionierungsanschlag ist bevorzugt an der zur Scheibe orientierten Seite des Rastkanals am Stützkörper angebracht und der vorstehende Bereich der Rastschiene ist bevorzugt zur Scheibe hin ausgerichtet. Der Positionierungsanschlag kann aber auch an der von der Scheibe abgewandten Seite des Rastkanals am Federschenkel angebracht sein und der vorstehende Bereich der Rastschiene von der Scheibe weg ausgerichtet sein.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Rastschiene auslenkbar mit der Abdeckung verbunden ist. Auslenkbar bedeutet hierbei, dass sich die Rastschiene an der Verbindungsstelle zur Abdeckung beispielsweise im Rastvorgang verbiegen lässt, ohne von der Halteschiene abzubrechen oder sich dauerhaft zu verformen.
Die Rastschiene enthält bevorzugt Polypropylen, Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Copolymere und/oder Gemische. Die Rastschiene weist zur Einstellung der Auslenkeigenschaften bevorzugt eine Profilstärke von 0,2 mm bis 1 mm an der Verbindung zur Abdeckung auf.
Bevorzugt beträgt der Abstand D zwischen der Kante der Scheibe im unteren Bereich und der Hinterkante der Abdeckung 0,05 mm bis 5 mm und bevorzugt 0,1 mm bis 2 mm. Der Abstand wirkt dabei in der Fahrzeughülle als optisch nicht oder kaum sichtbare Fuge oder aber als gewollte Fuge, die zu Form-Zwecken sichtbar ist.
Ebenso bevorzugt ist eine runde, keilförmige oder rechtwinkelige Ausgestaltung der Hinterkante der Abdeckung. Diese Ausgestaltungen erlauben insbesondere, die Notwendigkeit einer kaum sichtbaren Fuge mit einer ausreichenden Fertigungstoleranz bei der Montage der Abdichtungs-Anordnung zu kombinieren.
Vorteilhaft ist auch, dass der Positionierungsanschlag im Rastkanal abgerundet ist. Die Rastschiene kann der Rundung des Positionierungsanschlags angepasst sein, besonders im Übergang zum vorstehenden Bereich der Rastschiene. Durch die gelenkartige Annordung des Positionierungsanschlags und der Rastschiene kann die Rastschiene auch unter schrägen Winkeln in den Rastkanal eingebracht und unter Beibehaltung der vorbestimmten Position verrastet werden.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Teilabschnitte der Rastschiene ausgespart und/oder die Rastschiene hat durch Aussparen des vorstehenden Bereichs in Teilbereichen der Rastschiene keine Rastfunktion. Die Aussparungen können schlitzartig mit einer Breite von 0,1 mm bis 2 mm ausgeführt sein. Die Aussparungen und die Segmente der Rastschiene können aber auch eine Länge von 2 mm bis zu 50 mm haben. Ein Vorteil einer segmentierten Rastschiene liegt in der verbesserten Biegsamkeit der Rastschiene während des Montagevorgangs.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2–15 dargestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 7 erläutert.
Es zeigen:
1 eine Ansicht eines Querschnitts einer Abdichtungsanordnung für Fahrzeugscheiben gemäß dem Stand der Technik,
2 eine Ansicht eines Querschnitts einer Abdichtungsanordnung für Fahrzeugscheiben gemäß der Erfindung, dargestellt in 6,
3 eine Ansicht eines Querschnitts einer Abdichtungsanordnung für Fahrzeugscheiben gemäß der Erfindung, dargestellt in 6,
4 eine Ansicht eines Querschnitts einer Abdichtungsanordnung für Fahrzeugscheiben gemäß der Erfindung,
5 sphärische Darstellungen von Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Abdeckung,
6 eine Draufsicht auf eine Abdichtungsanordnung für eine Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe gemäß der Erfindung und
7 eine sphärische Darstellung einer Abdichtungsanordnung für Fahrzeugscheiben gemäß der Erfindung, dargestellt in 6.
1 zeigt ein Vergleichsbeispiel einer Abdichtungs-Anordnung für Fahrzeugscheiben nach dem Stand der Technik. Eine Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe (10) wurde am unteren Rand (12) mit einer Dichtung (30) in kraft- und formschlüssigen Kontakt gebracht. Die Dichtung (30) wurde aus einem Vollmaterial ausgebildet, dessen Unterseite am Anlagebereich der Oberkante (18) einer Wasserkasten-Abdeckung (14) dicht anlag. In 1 ist erkennbar, dass die Außenfläche der Scheibe (10) mit dem Außenbereich der Dichtung (30) und der Außenfläche der Wasserkasten-Abdeckung (14) im Wesentlichen bündig abschloß und fluchtete. Die Halteschiene (20) enthielt im mittleren Bereich einen Stützkörper (21). An der Rückseite der Scheibe (10) war die Halteschiene (20) mit einer Kleberaupe (36) befestigt, die ihrerseits innen an der Karosserie flächig anlag. Unter Formschluss war am Positionierungsanschlag (15) eine Rastschiene (16) in einem Rastkanal (27) verrastet und damit mit der Abdeckung (14), Halteschiene (20) und Scheibe (10) verbunden. Aufgrund des kraft- und formschlüssigem Kontakts der Dichtung (30) mit der Abdeckung (14) und der Scheibe (10) sowie dem formschlüssigen Verrasten in einem Rastkanal (27) waren hohe Anforderungen an die Fertigungstoleranzen sowie Montage notwendig, um eine abdichtende und dauerhaft verbundene Abdichtungsanordnung für Fahrzeugscheiben zu erzielen.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Abdichtungs-Anordnung für Fahrzeugscheiben im Querschnitt, dargestellt in 6. Eine Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe (10) war am unteren Rand (12) über eine Halteschiene (20) mit einer Wasserkasten-Abdeckung (14) verbunden. Die Wasserkasten-Abdeckung (14) enthielt eine Rastschiene (16) mit einem von der Scheibe (10) weg ausgerichteten vorstehenden Bereich (23) der Rastschiene (16) und eine auf der Innenseite der Wasserkasten-Abdeckung (14) liegende Anlagefläche (19). Die zum Rand des unteren Bereichs (12) der Windschutzscheibe (10) ausgerichtete Hinterkante (11) der Wasserkasten-Abdeckung (14) war gerundet. Die Kante im unteren Bereich (12) der Windschutzscheibe (10) und die Hinterkante (11) der Wasserkasten-Abdeckung (14) wurden mit einem mittleren Abstand (D) von 0,3 mm und in der Flucht der Oberflächen bündig angeordnet. Zwischen der Hinterkante (11) der Abdeckung (14) und Kante am unteren Rand (12) der Windschutzscheibe (10) befand sich ein freier Spalt ohne Dichtmaterial. Die Profilstärke im Verbindungsbereich (22) zwischen Rastschiene (16) und Wasserkasten-Abdeckung (14) betrug 0,5 mm. Eine Halteschiene (20) bildete mit einem Federschenkel (25) und einem Stützkörper (21) einen Rastkanal (27). Die Halteschiene (20) enthielt Polypropylen. Die Halteschiene (20) war mittels einer 0,8 mm dicken Klebeverbindung (36) mit Polyacrylat mit der Innenseite der Unterkante (12) der Windschutzscheibe (10) verbunden. Der Stützkörper (21) war zur Unterkante (12) der Windschutzscheibe (10) ausgerichtet. Der Federschenkel (25) enthielt einen Positionierungsanschlag (15) für die Rastschiene (16) und bildete die der Scheibe (10) abgewandte Seite des Rastkanals (27). Der Rastkanal (27) war zur Abdeckung (14) hin geöffnet und mit der nach innen zeigenden Rastschiene (16) der Abdeckung (14) verrastet. Der Rastkanal (27) war 2 mm tief ausgeführt. Zwischen dem Stützkörper (21) und einer Anlagefläche (19) der Abdeckung (14) drückte ein Vollmaterial-Federelement (13) mit Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk einen Positionierungsanschlag (15) im Rastkanal (27) gegen den vorstehenden Bereich (23) der Rastschiene (16). Der Positionierungsanschlag (15) war als Aufkantung am Federschenkel (25) ausgeführt. Der Rastkanal (27) wurde von der Rastschiene (16) nur zu etwa 50% in seiner Tiefe ausgefüllt. Der Positionierungsanschlag (15) hielt die Rastschiene (16) unter Druck des Federelements (13) und des Federschenkels (25) dauerhaft in einer definierten Verrastungs-Position des Rastkanals (27). Aufgrund der definierten Position der Rastschiene (16) in dem Rastkanal (27) war eine präzise Abdichtungs-Anordnung aus Wasserkasten-Abdeckung (14), Windschutzscheibe (10) und Halteschiene (20) hergestellt. Durch die abdichtende Wirkung des Federelementes (13) an der Anlagefläche (19) war eine ausreichende Wasserabdichtung zwischen Windschutzscheibe (10) und Wasserkastenabdeckung (14) hergestellt. Gegenüber dem Stand der Technik wurde trotz des Abstandes (D) zwischen Windschutzscheibe (10) und Wasserkasten-Abdeckung (14) eine Abdichtungs-Anordnung und genauer Positionierung der Windschutzscheibe (10) und der Wasserkasten-Abdeckung (14) erzielt. Die hohen Anforderungen an die Fertigungstoleranzen und Montage konnten wesentlich besser erfüllt werden.
3 und 7 zeigen eine alternative erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abdichtungsanordnung. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel der 2 war der Positionierungsanschlag (15) auf der der Windschutzscheibe (10) zugewandten Seite des Rastkanals (27) angeordnet. Der vorstehende Bereich (23) der Rastschiene (16) war entsprechend in Richtung der Scheibe (10) ausgerichtet. Der Positionierungsanschlag (15) hielt die Rastschiene (16) unter Druck des Federelements (13) und des Federschenkels (25) dauerhaft in einer definierten Verrastungs-Position des Rastkanals (27). Der Positionierungsanschlag (15) war als Aufkantung am Stützkörper (21) ausgeführt. Der Positionierungsanschlag (15) und der vorstehende Bereich (23) der Rastschiene (16) waren verrundet ausgeführt, sodass unabhängig von der mehrdimensionalen Krümmung der Windschutzscheibe eine präzise Abdichtungs-Anordnung erzielt wurde. Die hohen Anforderungen an die Fertigungstoleranzen und Montage konnten wesentlich besser erfüllt werden.
4 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung der Abdichtungsanordnung. Gegenüber den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 war das Federelement (13) als Hohlkammerprofil mit einer Wandstärke von 0,1 mm bis 2 mm ausgestaltet. Der Federschenkel (25) und der Stützkörper (21) enthielten eine Versteifungs-Einlage (26) aus Aluminium. Zusätzlich hatte das Federelement (13) unterhalb der Abdeckung (14) eine Abdichtungserweiterung (31) mit Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk zum Glas. Im verrasteten Zustand drückte das Federelement die Abdichtung (31) unterhalb der Abdeckung (14) gegen das Glas. Zwischen der Hinterkante (11) der Abdeckung (14) und der Kante am unteren Rand (12) der Windschutzscheibe (10) befand sich weiterhin ein freier Spalt ohne Dichtmaterial. Durch die verbesserten Federeigenschaften und Steifigkeit der Halteschiene (20) konnte eine verbesserte Rastwirkung, Positionierung der Abdichtungsanordnung und Abdichtung der Anlagefläche (19) erzielt werden. Durch die zusätzliche Abdichtungserweiterung (31) konnte die Abdichtung der Abdichtungs-Anordnung ebenfalls weiter verbessert werden. Die hohen Anforderungen an die Fertigungstoleranzen und Montage konnten wesentlich besser erfüllt werden.
5 zeigt Ausgestaltungen der Abdeckung (14). 6a zeigt die Abdeckung (14) mit einer durchlaufenden Rastschiene (16). 6b zeigt eine vorteilhafte Abdeckung (14) mit Rastschienen (16), in die schlitzförmig Aussparungen (33) eingebracht wurden. Auch war hingegen jedes zweite resultierende Segment von der Rastschiene (16) ohne vorstehenden Bereich (23) und damit ohne Rastfunktion ausgeführt. In der Abdeckung (14) nach 6c war jedes zweite Segment der Rastschiene (16) komplett ausgespart. Im Montagevorgang der Rastschiene (16) nach 6a in den Rastkanal (27) wurde kaum akustisches Knacken vernommen. Im Gegensatz dazu wurde während der Verrastung mit der vorteilhaften Rastschiene (16) nach 6b und der besonders vorteilhaften Rastschiene nach 6c ein deutliches akustisches Knacken vernommen. Die Rastschienen (16) nach den 6a und 6b wiesen im Rastkanal (27) eine hohe Führungsstabilität auf senkrecht auf die Rastschiene wirkende Kräfte. Ein Biegen der Rastschiene (16) und ein Einrasten in Segmenten waren mit den Rastschienen (16) nach den 6b und 6c möglich. Somit wurde ein einfacheres Einrasten der Abdeckung (14) in die Halteschiene (20) im erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht.
6 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abdichtungsanordnung in einem Kraftfahrzeug. Der untere Rand (12) der Scheibe (10) war mit einem Abstand (D) von 0,3 mm über die Halteschiene (20) mit der Wasserkasten-Abdeckung (14) verbunden. Innerhalb der Fuge ist ein Teilbereich der Halteschiene (20) dargestellt.

10: Scheibe
11: Hinterkante Abdeckung
12: Unterer Rand der Scheibe
13: Federelement
14: Abdeckung
15: Positionierungsanschlag
16: Rastschiene
18: Anlagebereich
19: Anlagefläche
20: Halteschiene
21: Stützkörper
22: Verbindung Rastschiene und Wasserkasten-Abdeckung
23: Vorstehender Bereich
25: Federschenkel
26: Versteifungs-Einlage
27: Rastkanal
30: Dichtprofil
31: Abdichtungserweiterung
33: Aussparung
36: Klebeverbindung
D: Abstand zwischen Hinterkante der Abdeckung und unterer Rand der Scheibe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1280675 B1 [0002]

Claims

Abdichtungs-Anordnung für Fahrzeugscheiben, enthaltend: – eine Halteschiene (20), – eine Scheibe (10) und – eine Abdeckung (14) verbunden über eine Verbindungsstelle (22) mit einer Rastschiene (16), wobei – die Halteschiene (20) einen Rastkanal (27) enthält, der mit einem Federschenkel (25) und einem Stützkörper (21) gebildet wird, – die Abdeckung (14) mit der Rastschiene (16) im Rastkanal (27) eingerastet ist und – ein Federelement (13) zwischen einer Anlagefläche (19) der Abdeckung (14) und dem Stützkörper (21) angebracht ist.
Abdichtungs-Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Federelement (13) mit dem Stützkörper (21) verbunden ist.
Abdichtungs-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Federelement (13) als Vollmaterial oder als Hohlkammerprofil ausgeführt ist.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Rastschiene (16) sich zu einem vorstehenden Bereich (23) verbreitert und/oder krümmt.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Halteschiene (20) über eine zusätzliche Klebeverbindung (36) mit der Scheibe (10) verbunden ist.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Federelement (13) Elastomere, thermoplastische Elastomere und bevorzugt Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Nitrilkautschuk, Chloropren-Kautschuk, Fluorkautschuk, Silikonkautschuk, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Copolymere und/oder Gemische davon enthält.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Verbindungsstelle (22) eine Dicke von 0,2 mm bis 1 mm aufweist.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens ein Positionierungsanschlag (15) an der der Scheibe (10) abgewandten Seite des Rastkanals (27) angeordnet ist.
Abdichtungs-Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, wobei mindestens ein Positionierungsanschlag (15) an der zur Scheibe (10) hin ausgerichteten Seite des Rastkanals (27) angeordnet ist.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Rastschiene (16) auslenkbar mit der Abdeckung (14) verbunden ist.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Rastschiene (16) Polypropylen, Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Copolymere und/oder Gemische davon enthält.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Abstand (D) zwischen dem Rand eines unteren Bereichs (12) der Scheibe (10) und der Hinterkante (11) der Abdeckung (14) 0,1 mm bis 2 mm beträgt.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Hinterkante (11) der Abdeckung (14) eine runde, keilförmige oder rechtwinkelige Form aufweist.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Positionierungsanschlag (15) abgerundet ist.
Abdichtungs-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Rastschiene (16) in Teilabschnitten Aussparungen (33) und/oder in Teilabschnitten keine vorstehenden Bereiche (23) aufweist.