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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitsscheibe aus Kunststoff, die in eine Fensteröffnung der Fahrzeugkarosserie eingesetzt ist, wobei die Sicherheitsscheibe mit einer Auflagefläche der Fensteröffnung verklebt ist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin einen Nachrüstsatz für ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
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Sicherheitsscheiben aus Kunststoff werden seit längerer Zeit in Kraftfahrzeugen verwendet, die im Einsatz besonders hohen Belastungen ausgesetzt sein können. Hierzu gehören neben behördlichen Einsatzfahrzeugen unter anderem auch Bau- und Forstfahrzeuge.
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Sicherheitsscheiben aus Kunststoff weisen gegenüber herkömmlichen Sicherheitsscheiben aus Glas mehrere Vorteile auf. Zum einen weisen diese eine wesentlich höhere Schlagzähigkeit auf, so dass sie beispielsweise unter der Einwirkung von Schlägen oder herabfallenden Gegenständen nicht so leicht brechen wie Glasscheiben. Ein weiterer Vorteil ist das im Vergleich mit Glasscheiben gleicher Widerstandskraft deutlich verringerte Gewicht der Sicherheitsscheiben aus Kunststoff.
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Als weitere Besonderheit weisen Sicherheitsscheiben aus Kunststoff zumeist einen deutlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als z.B. Glas oder Stahl.
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Die Befestigung von Sicherheitsscheiben in der Fahrzeugkarosserie erfolgt zumeist durch Verkleben, wobei zunächst ein flüssiger oder gelförmiger Klebstoff auf eine Anlagefläche in der Fensteröffnung der Karosserie aufgetragen und dann die Sicherheitsscheibe eingelegt wird.
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Für Sicherheitsscheiben aus Glas kann dabei ein relativ harter Klebstoff verwendet werden, der entsprechend schnell aushärtet. Die so hergestellten Klebeverbindungen sind zumeist schon nach wenigen Stunden hinreichend belastbar, so dass das Kraftfahrzeug bewegt werden kann.
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Für Sicherheitsscheiben aus Kunststoff müssen jedoch Klebstoffe verwendet werden, die auch nach dem Aushärten ausreichend flexibel sind, um das unterschiedlichen Temperaturverhalten der Sicherheitsscheibe und der Karosserie ausgleichen zu können. Insbesondere bei Verbundscheiben, die aus mehreren miteinander verklebten Kunststoffschichten bestehen, besteht andernfalls die Gefahr, dass es durch eingebrachte Schubspannungen zu einer Delamination, also einer Ablösung der einzelnen Kunststoffschichten voneinander, kommt.
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Ein flexibles Verhalten des Klebstoffs ist ebenso erforderlich, um das elastische Ausfedern der Sicherheitsscheibe bei schlagartigen Belastungen auszugleichen.
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Somit hat der Klebstoff bei den bekannten Verklebungen sowohl eine Befestigungsfunktion als auch eine Ausgleichsfunktion.
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Anders als harte Klebstoffe benötigen elastisch aushärtende Klebstoffe eine erheblich längere Zeit zum Aushärten, und sind zumeist erst nach einigen Tagen belastbar. Vorher kann schon eine einfache Bewegung des Fahrzeugs dazu führen, dass sich Mikrorisse in der Klebeschicht bilden und diese unbrauchbar wird. Insbesondere bei der Reparatur von Kraftfahrzeugen mit entsprechenden Sicherheitsscheiben aus Kunststoff ist dies nachteilig, da das zu reparierende Fahrzeug während dieser Zeit nicht genutzt werden kann.
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Es besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitsscheibe aus Kunststoff bereitzustellen, welches hinsichtlich der beschriebenen Problematiken verbessert ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Nachrüstsatz für ein entsprechendes Kraftfahrzeug bereitzustellen, um das Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitsscheibe aus Kunststoff auszustatten.
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Wenigstens eine der genannten Aufgaben wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitsscheibe aus Kunststoff, die in eine Fensteröffnung der Fahrzeugkarosserie eingesetzt ist, wobei die Sicherheitsscheibe beidseitig mit einer kratzfesten Beschichtung versehen und mit einer Auflagefläche der Fensteröffnung verklebt ist, welche dadurch weitergebildet ist, dass zwischen der Sicherheitsscheibe und der Auflagefläche der Fensteröffnung ein umlaufendes viskoelastisches Dämpfungselement in Form eines doppelseitigen Klebebandes mit geschäumtem Kunststoffkern angeordnet ist.
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Hierdurch werden die Befestigungsfunktion und die Ausgleichsfunktion, welche im Stand der Technik in dem Klebstoff vereint sind, voneinander getrennt, wobei Klebstoffschichten des Klebebandes nur noch die Befestigungsfunktion erfüllen müssen, während der geschäumte Kunststoffkern des Klebebandes die Ausgleichsfunktion übernimmt. Somit können für die Klebstoffschichten des Klebebandes relativ harte Klebstoffe verwendet werden, die entsprechend schnell aushärten.
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Der Kunststoffkern des Klebebandes kann dabei eine Dicke aufweisen, die zwischen 30% und 70% der Dicke der Sicherheitsscheibe beträgt, wobei für sehr dicke Sicherheitsscheiben (z.B. >10mm) von der unteren Grenze nach unten abgewichen werden kann, um zu große Seitwärtsbewegungen des Sicherheitsscheibe zu unterbinden. Das Klebeband kann dabei eine Breite aufweisen, die wenigstens der Dicke der Sicherheitsscheibe entspricht.
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Als Klebeband kann beispielsweise ein Klebeband mit einem geschäumten Acrylatkern und Klebeschichten aus Reinacrylat verwendet werden.
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Es hat sich überraschend herausgestellt, dass durch eine entsprechende Ausführung einerseits eine sichere Verklebung gewährleistet ist, deren Festigkeit und Dauerbeständigkeit der bekannten Verklebung mit Flüssigklebstoff gleichkommt. Gleichzeitig ist die entsprechende Verklebung praktisch sofort nach dem Zusammenfügen ausreichend belastbar, um eine Bewegung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
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Zwar erreichen auch die Klebeschichten des Klebebandes ihre volle Festigkeit erst nach mehreren Stunden oder sogar Tagen. Allerdings werden Belastungen in dieser Zeit hauptsächlich durch Verformungen des Schaumkerns des Klebebandes aufgenommen, so dass die Klebeschichten nicht beschädigt werden und vollständig aushärten können.
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Die Breite des Klebebandes kann dabei wenigstens das Zweifache, bevorzugt wenigstens das Dreifache, besonders bevorzugt wenigstens das Vierfache, der Dicke des Kunststoffkerns des Klebebandes betragen. Es hat sich gezeigt, dass erst mit einer entsprechenden Dimensionierung Scherbewegungen zwischen der Sicherheitsscheibe und der Karosserie effektiv bedämpft werden können.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann das Klebeband zwischen 4% und 15% der Fläche der Sicherheitsscheibe bedecken. Es hat sich gezeigt, dass eine Bedeckung in diesem Größenbereich ausreicht, um auch bei starken Belastungen ein ungewolltes auslösen der Sicherheitsscheibe aus der Verklebung zu verhindern.
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Im Randbereich der Sicherheitsscheibe kann innenseitig eine Maskierung vorgesehen sein, und das Klebeband kann ausschließlich in dem Bereich der Sicherheitsscheibe aufgebracht sein, der von der Maskierung bedeckt ist.
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Maskierungen werden hauptsächlich bei rahmenlos montierten Scheiben eingesetzt, um das optische Erscheinungsbild der Scheibe zu verbessern. Dabei wird insbesondere der optische Übergang von der inneren Karosserieverkleidung zu dem Durchsichtbereich der Scheibe aufgelockert, wobei eine im äußeren Randbereich der Scheibe vollflächig aufgetragene Maskierung in Richtung des inneren Durchsichtbereichs der Scheibe über eine schwächer werdende Rasterung auslaufen kann. Das Klebeband kann dann bevorzugt nur im Bereich der vollflächig aufgebrachten Maskierung angeordnet sein. Das Klebeband ist dann sowohl von innen als auch von außen bei der fertig montierten Sicherheitsscheibe nicht sichtbar.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann das Klebeband als ein einziger Abschnitt entlang eines Randbereichs der Sicherheitsscheibe aufgebracht sein. Dadurch die Angriffsfläche für äußere Einflüsse vermindert, welche langfristig die Haltbarkeit der Klebeverbindung beeinflussen können. Hierbei erlaubt es der elastische Kunststoffkern des Klebebandes, dieses entlang einer gekrümmten Linie aufzutragen, ohne dass es zu Verwerfungen kommt.
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Die freien Enden des Abschnitts können in einem Winkel zur Längsrichtung des Klebebandes geschnitten sein, der zwischen 30° und 60° beträgt, und an einer Stoßstelle dicht aneinander angebracht sein. Durch das dichte Aneinanderlegen der Enden des Abschnitts entsteht praktisch ein endloser umlaufender Abschnitt des Klebebandes. Dabei können die Enden mit etwas Übermaß zugeschnitten sein, so dass sie unter einer leichten Stauchung aneinander anliegen. Der angewinkelte Schnitt bewirkt dabei einerseits eine längere Kontaktlinie zwischen den jeweiligen Enden und somit eine bessere Abdichtung, gleichzeitig wird verhindert, dass der Abschnitt in den Endbereichen zu schmal und somit instabil in der Handhabung wird. Eine entsprechende Ausführung des Kraftfahrzeugs kann ggf. eine ausreichende Dichtheit erreichen, um das Eindringen von Feuchtigkeit und/oder störenden oder gar gefährlichen Gasen in den Innenraum des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Sicherheitsscheibe in dem Bereich, in dem das Klebeband aufgetragen ist, mit einem Haftvermittler beschichtet sein.
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Haftvermittler werden verwendet, um bei Verklebungen unterschiedlicher Materialien miteinander die erreichbare Klebkraft zu erhöhen. Geeignete Haftvermittler werden in der Regel von den Herstellern von Klebebändern für verschiedene Materialpaarungen angeboten und stehen so ohne weiteres zur Verfügung.
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Der Haftvermittler kann in einem Bereich der Sicherheitsscheibe aufgetragen sein, der etwas breiter ist als das Klebeband, und der Haftvermittler kann weiterhin mit einem optisch nachweisbaren Marker versehen sein.
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Wenn die Verwendung eines Haftvermittlers vorgesehen ist, so ist es für die korrekte Funktion der Verklebung unbedingt notwendig, dass der Haftvermittler auch tatsächlich auf der gesamten Klebefläche aufgetragen ist. Sowohl für die Qualitätskontrolle als auch für die Ursachenfindung im Versagensfall der Verklebung ist es daher hilfreich, wenn die korrekte Beschichtung mit Haftvermittler auch nach Aufbringen des Klebebandes nachgewiesen werden kann. Dazu kann beispielsweise ein wenige Millimeter breiter Streifen außerhalb des Bereichs der Sicherheitsscheibe ausreichen, in dem das Klebeband aufgetragen wird.
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Der optische Marker kann unter UV-Beleuchtung fluoreszierende Pigmente umfassen. Auf diese Weise ist der optische Marker bei normaler Beleuchtung unsichtbar, kann aber durch eine handelsübliche UV-Lampe sichtbar gemacht werden.
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In einer möglichen Ausführung der Erfindung kann die Sicherheitsscheibe einen thermoplastischen Kunststoff umfassen. Dies kann beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) sein, andere thermoplastische Kunststoffe kommen ebenfalls in Betracht.
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Die Sicherheitsscheibe kann eine Dicke von 6 bis 10 mm aufweisen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann die Sicherheitsscheibe eine aus mehreren Kunststoffschichten aufgebaute Verbundscheibe sein. Solche Verbundscheiben können bei gleichem Gewicht deutlich höheren Belastungen standhalten als Monoscheiben.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Sicherheitsscheibe einseitig oder beidseitig mit einer kratzfesten Beschichtung versehen sein. Im Gegensatz zu Glasscheiben sind Sicherheitsscheiben aus Kunststoff zum Teil kratzempfindlich. Durch eine kratzfeste Beschichtung, beispielsweise auf Basis von Polysiloxan, kann ein Verkratzen der Sicherheitsscheibe und ein damit verbundener Verlust der optischen Qualität vermieden werden.
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Die kratzfeste Beschichtung kann einseitig, vorzugsweise auf der nach Außen weisenden Seite der Sicherheitsscheibe aufgebracht sein. Bevorzugt ist jedoch auf beiden Seiten der Sicherheitsscheibe eine entsprechende Beschichtung aufgebracht.
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Der Kunststoffkern des Klebebandes kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung eine Reißdehnung von wenigstens 500%, bevorzugt wenigstens 800% aufweisen. Dass heißt, dass der Kunststoffkern auf das 5- bzw. 8-fache seiner Ausdehnung gestreckt werden kann, bevor er reißt. Eine hohe Reißdehnung des Kunststoffkerns ist insbesondere nützlich, um die Klebeverbindung gegen gezielte Zerstörungsversuche zu schützen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung kann der Kunststoffkern des Klebebandes Verstärkungselemente enthalten. Dabei kann es sich vorzugsweise um Fasern, Fasergelege, und/oder Fasergewebe handeln.
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Wenigstens eine der genannten Aufgaben wird weiterhin gelöst durch einen Nachrüstsatz für ein Kraftfahrzeug gemäß den obigen Ausführungen, umfassend eine Sicherheitsscheibe mit aufgebrachtem Klebeband, wobei die von der Sicherheitsscheibe abgewandte Oberfläche des Klebebandes durch einen Schutzstreifen abgedeckt ist.
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Es hat sich herausgestellt, dass das sehr sorgfältige Aufbringen des Klebebandes auf die Sicherheitsscheibe entscheidend für die Qualität der Verklebung ist, während bei der anschließenden Verklebung der Sicherheitsscheibe mit der Fensteröffnung der Karosserie mit normaler Sorgfalt ausreicht, um eine sichere Verklebung zu erhalten.
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Es ist daher vorteilhaft, Sicherheitsscheiben für die Nachrüstung bzw. für die Reparatur unter kontrollierten Bedingungen, bspw. in einer staubfreien oder staubreduzierten Umgebung, mit dem Klebestreifen auszurüsten. Die freie Seite des Klebebandes ist dabei durch einen Schutzstreifen abgedeckt, um ein vorzeitiges Aushärten des aufgebrachten Klebstoffes zu verhindern.
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Zum Einbau des Nachrüstsatzes muss lediglich die Fensteröffnung der Karosserie gereinigt und ggf. mit einem Haftvermittler vorbehandelt werden. Dann kann die Sicherheitsscheibe nach Entfernen des Schutzstreifens in die Fensteröffnung eingesetzt und angepresst werden, sodass sich das Klebeband auch mit der Fensteröffnung verklebt. Die Klebeverbindung ist dann praktisch sofort ausreichend fest, so dass das Kraftfahrzeug mit der eingebauten Sicherheitsscheibe bewegt werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger exemplarischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei sollen die dargestellten Ausführungsbeispiele lediglich zum besseren Verständnis der Erfindung beitragen, ohne diese einzuschränken.
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Es zeigen:
- 1: Ein Kraftfahrzeug,
- 2: eine Sicherheitsscheibe in einer Draufsicht,
- 3: eine Schnittdarstellung einer montierten Sicherheitsscheibe,
- 4: einen Nachrüstsatz in einer Draufsicht,
- 5: eine Schnittdarstellung eines Nachrüstsatzes.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, bei welchem es sich beispielsweise um ein behördliches Einsatzfahrzeug wie einen Polizei-Streifenwagen handeln kann.
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Das Kraftfahrzeug 1 ist mit mehreren Sicherheitsscheiben ausgerüstet, bei denen es sich um eine Frontscheibe 2, eine vordere Seitenscheibe 3, eine mittlere Seitenscheibe 4, eine hintere Seitenscheibe 5 und eine Heckscheibe 6 handelt. Weitere Sicherheitsscheiben des Kraftfahrzeugs 1 sind in der 1 nicht sichtbar.
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Die Sicherheitsscheiben
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3,
4,
5,
6 sind aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Sicherheitsscheiben aus thermoplastischen Kunststoffen haben gegenüber früher verwendeten Glasscheiben den Vorteil, dass diese deutlich widerstandsfähiger gegen mechanische Belastungen sind. Vorzugsweise handelt es sich bei den Sicherheitsscheiben
2,
3,
4,
5,
6 um Verbundscheiben, die aus mehreren miteinander verklebten Kunststofflagen bestehen. Beispielsweise können mehrere Lagen PC mit gleicher oder unterschiedlicher Stärke über Zwischenlagen aus thermoplastischem Polyurethan (tPU) verklebt sein. Entsprechende Scheiben sind beispielsweise in der Patentanmeldung
DE102015016877 der Anmelderin beschrieben.
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Da thermoplastische Kunststoffe allerdings eine deutlich geringere Härte als Glas aufweisen, sind entsprechende Scheiben von sich aus kratzempfindlich. Daher sind Sicherheitsscheiben aus thermoplastischen Kunststoffen üblicherweise mit kratzfesten Beschichtungen versehen, beispielsweise auf Basis von Polysiloxan.
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Die Sicherheitsscheiben 2, 3, 4, 5, 6 sind in eine Karosserie 10 des Kraftfahrzeugs 1 eingeklebt. Anders als bei Glasscheiben muss die Verklebung zwischen den Sicherheitsscheiben 2, 3, 4, 5, 6 und der Karosserie 10 eine gewisse Flexibilität aufweisen, da der thermoplastische Kunststoff einerseits einen deutlich höhere Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als das Material der Karosserie, zumeist Stahl, und andererseits bei mechanischer Belastung deutlich mehr ausfedert als Glasscheiben. Gerade bei Verbundscheiben können durch unterschiedliche Wärmeausdehnung entstehende Schubspannungen einzelne Schichten delaminieren, also sich voneinander lösen.
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2 zeigt die Sicherheitsscheibe 2 in einer Draufsicht. Am äußeren Rand der Sicherheitsscheibe 2 ist eine schwarze Maskierung 15 aufgebracht, welche sich vom Rand der Sicherheitsscheibe 2 in Richtung eines inneren Durchsichtbereichs 16 erstreckt. Obwohl die Maskierung 15 in 2 mit einer scharfen Begrenzung dargestellt ist, kann sie stattdessen in einem geeigneten Raster, z.B. einem variierenden Punktraster, auslaufen.
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Die Sicherheitsscheibe 2 kann leicht gekrümmt sein, was in der 2 nicht erkennbar ist. Die Sicherheitsscheiben 3, 4, 5, 6 können ebenfalls gekrümmt oder plan sein.
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3 zeigt einen Schnitt durch die Sicherheitsscheibe 2 im montierten Zustand. Hierbei ist eine zum Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 gerichtete Innenseite der Sicherheitsscheibe 2 unten dargestellt, während eine Außenseite der Sicherheitsscheibe 2 oben dargestellt ist.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der innere Schichtaufbau der Sicherheitsscheibe 2, bei der es sich um eine Verbundscheibe handelt, nicht dargestellt.
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Es ist erkennbar, dass die Sicherheitsscheibe 2 beidseitig mit einer kratzfesten Beschichtung 19 versehen ist, welche sich bis an einen äußersten Rand der Sicherheitsscheibe 2 erstreckt. An der Innenseite der Sicherheitsscheibe 2 ist auf die Beschichtung 19 die Maskierung 15 aufgetragen. Die Maskierung 15 kann beispielsweise aus Polyurethan (PU) bestehen oder solches beinhalten. Im äußeren Randbereich der Sicherheitsscheibe 2 ist die Maskierung 15 durchgehend aufgetragen, in Richtung des Durchsichtbereichs 16 kann sie zur Bildung eines auslaufenden Punktrasters durchbrochen sein.
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Die Sicherheitsscheibe 2 ist mittels eines Klebebandes 20 mit der Karosserie 10 verklebt, von welcher in der 2 nur ein Ausschnitt eines Holms 21 mit einer Anlagefläche 22 für die Sicherheitsscheibe 2 dargestellt ist.
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Das Klebeband 20 besteht aus einem viskoelastischen Kunststoffkern 25 mit beidseitig aufgetragenen Klebstoffschichten 26, 27. Die Dicke des Kunststoffkerns 25 beträgt etwa 30% - 70% der Dicke der Sicherheitsscheibe 2. Der Kunststoffkern 25 des Klebebandes 20 kann beispielsweise aus geschäumtem Acrylat mit einer Dichte zwischen 500 und 800 kg/m3 bestehen. Vorzugsweise ist der Kunststoffkern 25 dabei geschlossenporig geschäumt. Ein entsprechend ausgeführtes Klebeband kann Reißdehnungen von über 500%, ja sogar über 800% erreichen. Die Klebstoffschichten 26, 27 können aus Reinacrylat bestehen. Das Klebeband 20 ist im dargestellten Beispiel vollständig im Bereich der Maskierung 15 angeordnet. Es ist dadurch von der Außenseite der Sicherheitsscheibe 2 nicht zu sehen. Von der Innenseite der Sicherheitsscheibe 2 her ist das Klebeband 20 durch die Anlagefläche 22 verdeckt. Zusätzlich kann hier eine nicht dargestellte Innenverkleidung den Holm 21 und die Anlagefläche 22 verdecken.
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Um die Haftung zwischen der Klebstoffschicht 26 und der Maskierung 15 der Sicherheitsscheibe 2 zu optimieren ist auf die Maskierung 16 eine Schicht 30 eines Haftvermittlers aufgetragen. Der Haftvermittler ist so ausgewählt, dass er sowohl zu der Klebstoffschicht 26 als auch zu der Maskierung 15 eine bessere Haftung aufweist als die Klebstoffschicht 26 direkt auf der Maskierung 15. Geeignete Haftvermittler werden in der Regel von den Anbietern von Klebebändern für unterschiedlichste Materialpaarungen bereitgestellt. Zwischen der Klebstoffschicht 27 und der Anlagefläche 22 kann eine weitere Schicht 31 eines Haftvermittlers aufgetragen sein. Dabei kann es sich um den gleichen Haftvermittler wie in der Schicht 30 oder um einen anderen Haftvermittler handeln.
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Es ist in der 3 erkennbar, dass die Schicht 30 des Haftvermittlers breiter ist als die Klebstoffschicht 26 des Klebebandes 25. Dies dient dazu, an der fertig montierten Sicherheitsscheibe 2 ohne weiteres prüfen zu können, ob der Haftvermittler ordnungsgemäß aufgetragen wurde. Eine solche Prüfung kann im Rahmen einer regulären Qualitätskontrolle erfolgen oder bei einer Ursachenermittlung im Schadensfall.
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Um die Prüfung weiter zu vereinfachen ist der Haftvermittler in der Schicht 30 mit optisch erkennbaren Markern versehen. Dies kann ein gewöhnlicher Farbstoff sein, der jedoch das optische Erscheinungsbild der Sicherheitsscheibe 2 beeinträchtigen kann. Bevorzugt wird daher ein unter normaler Beleuchtung unsichtbarer Marker verwendet, wie z.B. unter UV-Beleuchtung fluoreszierende Pigmente. Zur Prüfung kann dann mit einer handelsüblichen UV-Lampe der Randbereich des Klebebandes 25 abgeleuchtet werden.
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Die Breite und die Dicke des Klebebandes 20 sind an die Abmessungen der Sicherheitsscheibe 2 angepasst. Dabei beträgt die Dicke des Kunststoffkerns 25 zwischen 30% und 70% der Dicke der Sicherheitsscheibe 2, und die Breite des Klebebandes 20 entspricht wenigstens der Dicke der Sicherheitsscheibe 2.
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Beispielsweise ist bei einer Sicherheitsscheibe 2 mit einer Dicke von 6 mm der Kunststoffkern 25 des Klebebandes 20 zwischen 1,8mm und 4,2mm stark. Bei einer Sicherheitsscheibe 2 mit einer Dicke von 8mm ist ein Kunststoffkern 25 mit einer Dicke zwischen 2,4mm und 5,6mm vorzusehen. Bei einer Sicherheitsscheibe 2 mit einer Dicke von 10mm wäre ein Kunststoffkern 25 mit einer Dicke von 3mm bis 7mm erforderlich.
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Erforderliche Breiten des Klebebandes 20 wären entsprechend wenigstens 6mm bei einer Sicherheitsscheibe 2 mit 6mm Dicke, 8mm bei einer Sicherheitsscheibe 2 mit 8mm Dicke, und wenigstens 10mm bei einer Sicherheitsscheibe 2 mit 10mm Dicke.
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Um eine ausreichende Stabilität des Klebebandes 20 gegen Scherbewegungen zwischen der Sicherheitsscheibe 2 und der Karosserie 10 zu erhalten, sollte weiterhin die Breite des Klebebandes 20 wenigstens das Zweifache, bevorzugt wenigstens das Dreifache, besonders bevorzugt wenigstens das Vierfache, der Dicke des Kunststoffkerns 25 des Klebebandes 20 betragen.
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Ein weiterer relevanter Faktor bei der Dimensionierung des Klebebandes 20 ist die Fläche der Sicherheitsscheibe 20. So sollte das Klebeband 20 etwa zwischen 4% und 15% der Gesamtfläche der Sicherheitsscheibe 2 ausmachen.
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In 4 ist ein Nachrüstsatz 50 für ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitsscheibe 51 in einer Draufsicht dargestellt. Bei der Sicherheitsscheibe 51 kann es sich beispielsweise um einen Ersatz für die Sicherheitsscheibe 4 des Kraftfahrzeugs 1 handeln, wenn diese durch äußere Einwirkung beschädigt wurde. Die 4 zeigt den Nachrüstsatz 50 aus Richtung des Innenraums des Kraftfahrzeugs 1.
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Der Nachrüstsatz 50 umfasst die Sicherheitsscheibe 51, welche ähnlich wie die Sicherheitsscheibe 2 aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht. Im Randbereich der Sicherheitsscheibe 51 ist ebenfalls eine Maskierung 52 aufgetragen.
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In dem Bereich der Markierung 51 ist ein einstückiger umlaufender Streifen 53 eines viskoelastischen Klebebandes aufgebracht, um die Sicherheitsscheibe 51 in die Karosserie 10 des Kraftfahrzeugs 1 einzukleben.
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Der Streifen 53 ist aus einem geraden Abschnitt des Klebebandes geformt. Die Elastizität des Kunststoffkerns des Klebebandes erlaubt es, dies im Bereich der Ecken der Sicherheitsscheibe 51 entlang einer gebogenen Linie aufzubringen, ohne dass sich Verwerfungen bilden. Dabei kann der Streifen 51 im Bereich der Ecken mit einem Krümmungsradius aufgebracht sein, der größer ist als der Krümmungsradius der Ecken der Sicherheitsscheibe 51.
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Die Enden 54, 55 des Streifens 53 sind in einer Stoßstelle aneinandergelegt. Die Schnitte der Enden 54, 55 verlaufen dabei in einem Winkel von etwa 45° zu der Längsrichtung des Streifens 53 im Bereich der Stoßstelle. Der Winkel kann auch andere Werte, vorzugsweise jedoch etwa zwischen 30° und 60°, betragen. Durch den Winkel wird eine sich zwischen den Enden 54, 55 bildende Kriechstrecke für Feuchtigkeit und schädliche Gase verlängert. Zu spitze Winkel würden jedoch die Stabilität der Enden 53, 54 beeinträchtigen und somit das Aufbringen des Streifens 52 erschweren.
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Die Enden 54, 55 des Streifens 53 sind an der Stoßstelle vorzugsweise mit leichtem Übermaß zusammengefügt. Dabei wird der Streifen 53 im Bereich der Stoßstelle in Längsrichtung etwas gestaucht, wodurch die Enden 54, 55 dicht aneinandergedrückt werden. Hierdurch kann eine besonders gute Abdichtung erzielt werden, wobei die Elastizität des Klebebandes eine Faltenbildung verhindert.
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In 5 ist eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts des Nachrüstsatzes 50 dargestellt. Der Nachrüstsatz 50 umfasst wiederum die Sicherheitsscheibe 51 mit beidseitig aufgebrachter kratzfester Beschichtung 60.
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Auf der in Richtung Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 gerichteten Seite der Sicherheitsscheibe 51, die in 5 oben ist, ist die Maskierung 52 aufgetragen. Die Ausführung der Maskierung 52 kann dabei der Ausführung der Maskierung 15 in 3 entsprechen.
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Auf der Maskierung 52 ist eine Schicht 61 eines Haftvermittlers aufgetragen, darüber ist der Streifen 53 des Klebebandes angebracht. Die Schicht 61 des Haftvermittlers ist breiter als der Streifen 53 und ragt daher auf beiden Seiten unter diesem hervor. Der Haftvermittler ist mit unter UV-Beleuchtung fluoreszierenden Pigmenten versetzt, so dass er unter Einsatz einer handelsüblichen UV-Lampe nachgewiesen werden kann.
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Der Streifen 53 des Klebebandes besteht wiederum aus zwei Klebstoffschichten 62 mit einem dazwischen angeordneten Kunststoffkern 63.
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Die freie Klebstoffschicht 62 auf der oberen Seite des Streifens 53 ist durch einen Schutzstreifen 64 abgedeckt. Der Schutzstreifen 64 kann beispielsweise aus Papier oder einem Kunststoff bestehen, der mit dem Klebstoff der Klebstoffschicht 62 keine feste Verbindung eingeht.
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Im dargestellten Beispiel ist der Kunststoffkern 63 des Streifens 53 mit Verstärkungselementen 70 versehen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Carbonfasern bzw. um Filamente aus verflochtenen oder verwebten Fasern. Die Verstärkungselemente werden bei einer geringen Dehnung des Kunststoffkerns 63 zunächst gestreckt und wirken dann einer weiteren Dehnung entgegen. Dadurch wird die Belastbarkeit des Kunststoffkerns 63 gegen Zug- und Schubspannungen deutlich erhöht.
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Die Breite des Schutzstreifens 64 ist vorzugsweise etwas größer als die Breite des Streifens 53. Dadurch werden einerseits die Ränder der oberen Klebstoffschicht 62 vor dem Austrocknen geschützt, andererseits lässt sich der Schutzstreifen 64 dann besser greifen, um ihn vor der Montage des Nachrüstsatzes 50 abzuziehen.
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Um den Nachrüstsatz 50 in einem Kraftfahrzeug zu installieren muss ggf. eine alte Scheibe aus der Karosserie 10 entfernt werden. Dabei müssen auch alte Klebstoffreste vollständig beseitigt werden.
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Anschließend wird die Auflagefläche 22 der Karosserie gereinigt und vorzugsweise mit einem Haftvermittler behandelt.
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Zuletzt muss lediglich der Schutzstreifen 64 von dem Streifen 53 abgezogen werden, bevor die Sicherheitsscheibe 51 des Nachrüstsatzes 50 auf die Auflagefläche 22 aufgelegt und angepresst wird. Das Auflegen der Sicherheitsscheibe 51 erfolgt vorzugsweise unter Benutzung von Abstandslehren, um einen allseitig gleichen Abstand eines Randes der Sicherheitsscheibe 51 zu Karosserieelementen wie dem Holm 21 zu gewährleisten.
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Die Montage eines Nachrüstsatzes 50 in ein Kraftfahrzeug erfolgt vorzugsweise unter kontrollierten Umweltbedingungen, beispielweise einer Umgebung mit reduziertem Staubaufkommen. Dies unterscheidet sich prinzipiell nicht von den Anforderungen bei der Verwendung bekannter Flüssigklebstoffe. Anders als bei der Verwendung solcher Flüssigklebstoffe ist hingegen die erfindungsgemäße Verklebung mit dem Klebeband praktisch sofort nach der Montage so belastbar, dass das Kraftfahrzeug bewegt werden kann. Der Montagearbeitsplatz steht somit schnell für weitere Arbeitsvorgänge zur Verfügung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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