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Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen und Befestigen einer Schutzscheibe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen und Befestigen einer Schutzscheibe,
insbesondere einer Wlndschutzscheibe von Kraftfahrzeugen in einem Scheibenrahmen,
wobei die Halterung für die Windschutzscheibe von einer Profillelste aus elastischem
Kunststoff oder Gummi mit zwei in entgegengesetzter Richtung weisenden U-förmigen
Nuten gebildet wird, und eine Vorrichtung zum Anbrlngen und Befestigen einer Windschutzscheibe
sowle eine für das Verfahren und die Vorrichtung geelgnete Profil leiste.
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An die Halterung von Schutzschelben bei Fahrzeugen, insbesondere von
Wlndschutzschelben bei Kraftfahrzeugen, werden aus SlcherheitsgrUnden eine ganze
Relhe von Anforderungen gestellt, Da sich das technische Problem Insbesondere bei
Wlndschutzschelben von Kraftfahrzeugen stellt und wegen der großen Geschwindigkeiten
von Kraftfahrzeugen besonders akut Ist, wird sowohl die Problemstellung als auch
die Erfindung nachfolgend bei Kraftfahrzeugen beschrieben. Es Ist offenslchtilch,
daß sie In analoger Weise auf andere, hohe Geschwindigkeit erreichende Fahrzeuge
anwendbar Ist, wle Bobte oder Flugzeuge.
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Neuere Erkenntnisse über die Möglichkeiten der Erhöhung der Sicherheit
bei Kraftfahrzeugen haben zu der Forderung geführt, daß die fest elngebauten Windschutzscheiben
bei
schlagartigem Abbremsen, Insbesondere bei einem Auffahrunfall
oder Zusammenstoß, nicht in ihrer Gesamtheit aus dem Rahmen gerissen werden, um
zu verhindern, daß die Fahrzeuginsassen aus dem Fahrgastraum herausgeschleudert
werden.
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Um diesen starken Fliehkräften bei einem solchen plötzlichen Herabsetzen
der Geschwindigkelt standzuhalten, muß die Windschutzscheibe in der Halterung, die
zur Schonung der Schelbe und zur Verhinderung von Klappergeräuschen und Undlchtigkeiten
übllcherweise von Profilleisten aus einem elastischen Material, wle Kunststoff oder
Gummi, gebildet wlrd, sehr fest seln. Es wird deshalb auch heute noch In Uberwiegendem
Ausmaß nach dem sogenannten Klebeverfahren gearbeitet, bei dem die Windschutzscheibe
In der Profilleiste aus elastischem Materlal verklebt wird und andererseits die
Profilleiste als solche mit dem Karosserierahmen. Nachteilig an dem Verfahren des
Verklebens ist, daß es sehr arbeltsaufwendig ist, weil die Profilleiste gründllch
gereinigt werden muß, Klebstoffreste zu entfernen sind und sehr vlel Handarbeit
erforderlich ist. Besonders nachteilig Ist weiter, daß ein evtl. notwendig werdendes
Auswechseln der Windschutzscheibe wegen der festen Verankerung durch das Verkleben
sehr schwierig ist und praktisch eine vollkommene Entfernung der Profillelste notwendig
macht.
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Eln anderes, ebenfalls weitverbreitetes Verfahren zum Elnbau und zur
Halterung der Windschutzscheibe besteht darln, daß die Windschutzscheibe schwimmend
in der Profilleiste gelagert wird, wobel diese meist zwei zueinander versetzt angeordnete,
Im wesentlichen U-förmige Nuten aufweist, die In entgegengesetzte Richtung zelgen.
Dabel nimmt eine der U-farmigen Nuten die Windschutzscheibe auf, die andere dlent
dazu, die Profilleiste auf einem Tragflansch zu befestigen, der Teil des Scheibenrahmens
ist. Um die Slcherheit bei der Halterung der Windschutzscheiben auf diese
Art
und Welse, dh. ohne Verkleben, zu erhöhen, sind bereits zahlreiche Vorschläge gemacht
worden. Eine zufriedenstel lende Losung des technischen Problems hat sich aber bis
heute nicht ergeben, elnmal weil die Sicherheit, daß die Windschutzscheibe bei einem
Aufprall nicht herausgeschleudert wird, nicht so groß ist wle bei dem Klebeverfahren,
zum anderen wei 1 der Arbeitsaufwand, der mit diesen Vorschlägen verbunden ist,
ebenfalls sehr groß ist und der Einbau im wesentlichen von Hand erfolgen muß.
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So besteht ein vorbekanntes Verfahren darin, die Profillelste auf
die Schelbe aufzustecken und dann mit einer in der anderen Uförmigen Nut befindlichen
Schnur über den Halteflansch hinwegzuziehen. Abgesehen davon, daß diese Arbeit nur
von Hand ausgeführt werden kann, hat sie noch den Nachtell, daß die Montage nur
vom Wageninnern aus erfolgen kann, also unter erheblicher räumlicher Beengung. Um
diesen Nachteil zu vermeiden, wird mit der deutschen Patentanmeldung OS 2.118.483
derVotschlag gemacht, eine Profilleiste aus Gummi oder Kunststoff zunächst auf den
Drahtflansch des Schelbenrahmens aufzuklemmen, die Windschutzscheibe dann von vorn
heranzuführen und wiederum mit einer In der U-förmigen Nut für die Windschutzscheibe
befindlichen Kordel oder einem Draht den vorderen Schenkel des -U- wegzuspreizen,
die Scheibe einzusetzen und dann diesen Schenkel zurückfedern zu lassen. In dem
vorderen Schenkel des -U- befindet sich zusätze ich eine schwalbenschwanzförmige
Aussparung, in die eine Verstei fungsleiste eingelegt wird, um den äußeren Schenkel
des -U- zu stabilisieren, so daß die Halterung für die Windschutzscheibe wenigstens
in einem gewissen Ausmaß den bei einem Aufprall auftretenden Fliehkräften standhält.
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Aber auch diese Halterung ist in der Anbrlngung äußerst arbeitsaufwendig,
da sie nach wie vor mit einer Kordel arbeltZund zusätzlich noch den Arbeitsgang
des Einbringens der Versteifungsleiste notwendig macht. Hinsichtlich der
Slcherhelt
reicht auch diese Halterung nicht an die vorbekannte, aber aus den obengenannten
Gründen nachteilige Klebeverbindung heran.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Anbrlngen und Befestigen einer Schutzscheibe zu entwickeln, das die aufgezeigten
Nachteile nicht aufweist, die Montage verelnfacht, den bisherigen Einbau von Hand
durch ein maschinelles Verfahren ersetzt und andererselts ein Auswechseln der Schutzscheibe
auch ohne große Hilfsmittel und Hllfspersonen ermöglicht. Andererselts soll die
Halterung für die Schutzscheibe trotzdem bei Auftreten von Fliehkräften diesen noch
besser als bisher standhalten.
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Uberraschenderweise läßt sich dieses aufgezeigte technische Problem
durch ein Verfahren zum Anbringen und Befestigen einer Schutzscheibe, insbesondere
einer Windschutzschelbe von Kraftfahrzeugen in einem Scheibenrahmen, wobei die Halterung
für die Windschutzscheibe von einer Profillelste aus elastischem Kunststoff oder
Gummi mit zwei in entgegengesetzter Richtung weisenden U-förmigen Nuten gebildet
wird, von denen die eine den Scheibenrand, die andere einen Tragflansch im Scheibenrahmen
umfaßt, dadurch lösen, daß eine hakenförmige Profilleiste mit über den gesamten
Querschnitt eingelagertem Metallstreifen auf den Tragflansch des Scheibenrahmens
aufgeklemmt, die Schutzscheibe von außen In die Profil leiste eingebracht und anschließend
der freie, nach außen weisende Schenkel der hakenförmigen Profilleiste an die Schutzscheibe
angedrückt wird.
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Die Verwendung einer hakenförmigen Profilleiste mit engem über den
gesamten Querschnitt eingelagerten Metallstreifen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
ermöglicht gegenüber
den konventionellen Verfahren zum Einbringen
und zum Befestigen der Schutzscheibe eine gãnzlich neue Arbeltswelse und eine Stelgerung
der Haltekraft der so gewonnenen Halterung um ein Vlelfaches, so daß auch bei hohen
Geschwindigkeiten und plötzlichen Abbremsen oder Aufprall die Windschutzscheibe
In der Halterung verblelbt, es sei denn, sie wird aus anderen Gründen zerstört.
Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemäß verwendeten hakNenförmigen Profil leiste
besteht darin, daß durch den über den gesamten Querschnitt eingelagerten Metallstreifen
das Festhalten dieser Profilleiste sowohl auf dem Halteflansch, aber insbesondere
auch das Festhalten der Windschutzscheibe nach dem Einbau von dem eingelagerten
Metallstreifen garantlert wird. Da der Metallstreifen andererseits die aus elastischem
Material, Insbesondere Gummi bestehende Profil leiste stabilis-lert, lassen sich
die Schenkel der belden U-förmlgen Nuten, die nach dem fertigen Elnbau vorllegen,
In Jede gewünschte Lage bringen, ohne daß sle aufgrund des kautschukelastischen
Verhaltens des Gummis von allein zurückfedern können. Das bedingt und ermöglicht
die gänzlich neue Arbeitsweise, Indem der äußere Schenkel der im eingebauten Zustand
S-förmig ausgebildeten Halterung waagerecht nach vorn abgebogen werden kann, so
daß sich die erfindungsgemäß verwendete Hakenform ergibt. Dadurch Ist es möglich,
die Windschutzscheibe von außen her in den Scheibenrahmen einzubringen, der als
solcher auf dem dafür vorhandenen Tragflansch bereits die hakenförmige Profilleiste
aufgeklemmt enthält. Es genügt dann ein elnfaches Hochbiegen des nach außen abgebogenen
freien Schenkels des Im Elnbau S-förmigen Profils, um die Windschutzscheibe sicher
zu befestigen - und das mit einer Haltekraft, die welt über den bisher bekannten
Werten liegt.
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Es wird sofort erkennbar, daß diese Arbeitsweise splelend von einer
einzelnen Person von Hand durchgeführt werden
kann, so daß ein Auswechseln
einer beschädigten Scheibe In Jeder Kraftfahrzeugwerkstatt, ja sogar von einem Lalen
möglich ist. Das bisherigen Verfahren unter der hilfsweisen Verwendung einer Kordel
und Ausnutzung der Rückfederungseigenschaften des Gummiprofils, wie es in der OS
2.118.483 beschrieben ist, forderte dagegen immer mindestens eine weitere Hilfskraft,
ohne daß auch nur annähernd gleiche Festigkeitseigenschaften erreicht werden konnten.
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Der ganz besondere Vortell des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt
In einer welteren Ausgestaltung jedoch darln, daß das Andrücken des freien, nach
außen abgebogenen Schenkels der Profil leiste automatisch mit Hilfe mechanischer,
pneumatischer oder hydraulischer Mlttel erfolgen kann. Bei der Erstausstattung des
Kraftfahrzeuges Im Fabrikationsablauf läßt sich dadurch dieser bisher äußerst arbeitsaufwendige
Arbeitsgang des Einbringens und Befestigens der Windschutzscheibe weltgehend automatisleren.
Das erfolgt in einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens In der Weise,
daß nach dem Einbringen der Schutzscheiben dle hakenförmige, bereits mit dem Tragflansch
des Schelbenrahmens verbundene Profilleiste ein rahmenförmiges Werkzeug an den Scheibenrahmen
herangeführt wird, das die freien Schenkel der hakönförmigen Proflllelste von außen
umfaßt und von dlesem rahmenförmigen Werkzeug aus die Andrückmittel auf die freien
Schenkel der Hakenförmigen Profilleiste einwirken und diese an die Schutzscheibe
andrücken.
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Es muß damit von Hand allenfalls noch das Elnfügen der Windschutzscheibe
in die hakenförmige Profilleiste und das Heranführen des rahmenförmigen Werkzeuges
gesteuert werden, sowelt nicht auch diese Vorgänge noch automatlstern werden.
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Ein ganz wesentlicher Teil der Erfindung Ist deshalb die Vorrichtung
zum Befestigen der Schutzscheibe nach dem beanspruchten Verfahren, die zwecksmäßig
in einem rahmenförmagen Werkzeug besteht, das in Form und Abmessung annähernd dem
Scheibenrahmen entspricht. Dabel weIst dieses rahmenförmige Werkzeug vorteilhaft
einen sichelförmigen Querschnitt auf, innerhalb dessen die Andrückmittel zum Andrücken
der freien Schenkel der hakenförmigen Profillelste untergebracht sind.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des rahmenförmigen Werkzeuges
besteht darin, daß sich im äußeren Sichelbogen ein elastischer Schlauch befindet,
der sich belm Beaufschlagen mit Luft ausdehnt und den freien Schenkel der Profilleiste
zurückbiegt und auf die Winschutzscheibe aufdrückt.
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Das rahmenförmige Werkzeug mit seinem sichelförmigen Querschnitt welst
am einen Ende des sichelförmigen Querschnitts zweckmäßig eine Auflagefläche für
die Schutzscheibe auf, die zur Schonung der Schutzscheibe bevorzugt aus weichem,
elastischem Material, wie Schaumgummi, Filz oder ähnl. besteht. Ebenso ist am andere
Ende des sichelförmigen Querschnitts eine Berührungsfläche vorgesehen, die mit dem
Scheibenrahmen im Eingriff steht.
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Das rahmenförmige Werkzeug weist vorzugsweise noch Mittel zum Festhalten
des Werkzeuges an dem Fahrzeug auf, bei einem Kraftfahrzeug insbesondere an den
A- bzw. C-Säulen.
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Diese Mittel können einfache Schraubklemmen sein. Auch da ist es Jedoch
möglich, diese Mittel zu automatisieren, beispielsweise durch das Beaufschlagen
mit Druckluft Im Arbeitstakt des FEstklemmens des rahmenförmigen Werkzeuges und
des Wiederlösens.
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Eln ganz wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist die für das erfindungsgemäße
Verfahren und die Vorrichtung verwendete Profilleiste, die hakenförmig ausgebildet
ist und über Ihren gesamten Querschnitt einen Metallstreifen eingelagert enthält
und die Im fertig montierten Zustand im wesentlichen einen S-förmigen Querschnitt
mit zwei in entgegengesetzter Richtung weisenden U-förmigen Nuten aufweist.
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Der in die Profilleiste eingelagerte Metallstreifen kann sich Je nach
den konstruktiven Merkmalen des Fahrzeuges und den maxlmal auftretenden Geschwindigkeiten
und damit auch max. möglichen Fllehkräften entweder über die gesamte Länge der Profillelste
erstrecken, d. h. um den ganzen Scheibenrahmen herum. Es Ist aber im allgemeinen
auch ausreichend, wenn er im Bereich des oberen und unteren Scheibenrahmens durchgehend
ist, weil über diese Längsselten der Windschutzscheibe wesentlich größere Kräfte
auftreten, als bei den wesentlich kürzeren Schmalseiten.
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Auch die Bemessung des Metallstreifens in seiner Stärke wird jeweils
so gewählt, daß er die Funktion, die ihm durch die Erfindung zugewiesen Ist, erfüllt.
Im allgemeinen genügt ein Federstahl von 0,5 mm Dicke. Die Dicke von 1 mm wird praktisch
nicht überschritten, weil sonst auch die Kräfte zu groß werden, die für das automatische
Andrücken des frelen Schenkels der Profilleiste erforderlich sind.
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Der Metallstreifen ist zweckmäßig außen-mittig in die Profilleiste
elngelagert, d. h. die beidseitig des Metallstrelfens befindlichen Gummischichten
sind über den gesamten Querschnitt nicht gleich stark. Es hat sich als vortei Ihaft
erwiesen, daß die dickere der durch den Metallstreifen getrennten Gummischichten
zur Schutzscheibe hin angeordnet Ist, so daß diese besonders gut durch das
elastische
Material geschützt ist. Es ist welter vortellhaft, daß die Schenkel des -U- der
belden U-förmigen Nuten zur Öffnung des -U- hin lelcht konvergieren, so daß - bedingt
durch die Metallstreifenelnlage aus Federstahl - eine zusätzliche Klemmwirkung erzlelt
wird.
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Wöltere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens,
der Vorrichtung und der verwendeten Profilleiste ergeben sich aus den beiden beigefügten,
schematlschen Zelchnungen und der Figurenbeschreibung.
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Flgur 1 zelgt im Querschnitt den Scheibenrahmen mit bereits aufgeklemmter
S-förmiger Profilleiste und elngeklemmter Windschutzscheibe.
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Flgur 2 zeigt ebenfalls im Querschnitt einen der Verfahrensschritte
und die Vorrichtung zum automatischen Umblegen und Andrücken des freien U-Schenkels
der Profilleiste.
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Im einzelnen zelgt Flg. 1 einen Tell des Schelbenrahmens 2, der In
einem Tragflansch 3 endet, bei dem der besseren Steifigkeit wegen zwei Bleche mitelnander
verschweißt sind.
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Auf den Tragflansch 3 Ist mit der nach unten weisenden U-förmigen
Flanschnut 6 die Profilleiste 4 aus Gummi aufgeklemmt, die als solche noch Lippen
9 hat, die das Aufbrlngen etleichtern, und die Profilleiste 4 auf dem Tragflansch
festhalten.
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Die Profilleiste 4 welst über ihren gesamten Querschnitt - mit Ausnahme
der äußersten Enden - eine Einlage aus einem Metallstreifen 7 aus Federstahl mit
einer Stärke von 0,5 mm auf, der die Profil leiste 4 auf dem Tragflansch 3 fixiert.
Dabei ist der Metallstreifen 7 außenmittig In die Profilleiste 4 elngebracht und
zwar so, daß Im Berelch der Scheibennut 5 die stärkere Gummischicht zur Windschutzschelbe
1
hin liegt und diese dadurch gegen Erschü,tterung und ohne. besonders gut schützt.
Im Bereich der Flanschnut 6 dagegen liegt die stärkere Gummi schicht außen und der
Federstahl kann selne klemmende Wirkung auf den Tragflansch 3 voll auswirken. Dabei
konvergieren die Schenkel der beiden U-förmigen Nuten 5,6 zur Öffnung des -U- hin
und erhöhen dadurch noch die Klemmwirkung auf die Windschutzscheibe 1 und den Tragflansch
3. In die nach oben weisende U-förmige Schelbennut 5 ist die Windschutzscheibe 1
elngesetzt, wobei Rippen 10 für eine elastische, aber feste Anlage Sorge tragen.
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Aus Flg. 2 Ist das Verfahren und die dafür geelgnete Vorrlchtung erkennbar,
die belm automatischen Einbringen und beim Befestigen der Windschu-tzschetbe angewendet
werden.
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Soweit die Teile mit denen der Figur 1 übereinstimmen, sind die gleichen
Bezugsziffern gewählt.
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Belm Fabrikatlonsvorgang wird dle Profilleiste 4 auf den Tragflansch
3 des Schelbenrahmens 2 aufgeklemmt, was auch maschinell erfolgen kann, und zwar
In der dargestellten Welse, nämlich mit nach vorn abgebogenem frelen Schenkel 8,
so daß sie Hakenform hat. Dle Windschutzscheibe 1 wird bei abgeschwenktem oder hochgefahrenem
rahmenförmigen Werkzeug 12 eingelegt, so daß sle gegen den auf dem Tragflansch 3
aufgeklemmten Tell der -förmigen Profilleiste 4 zur Anlage kommt. Es wird nunmehr
das rahmenförmige Werkzeug 12, In dem sich für die Anwendung pneumatischer Mittel
ein elastischer Schlauch 14 befindet, an die Scheibe 1 und den Scheibenrahmen 2
herangeschwenkt und mit nicht dargestellten Spannmitteln beidseiflg an der A-Säule
festgespannt. Das rahmenförmige Werkzeug 12 mit selnem slchelförmigen Querschnitt
weist im Bereich der Auflagefläche 11, die zur Anlage an der Windschutzscheibe 1
bestimmt ist, ein Gummipolster 13 auf, um ein Verkratzen Und Springen
der
Windschutzscheibe 1 zu verhindern. Nach dem Festspannen des rahmenförmigen Werkzeugs
12 an der nicht dargestellten A-Säule wird der elastische Schlauch 14 mit Druckluft
von 4 - 6 atü beaufschlagt. Da er sich wegen seiner Führung in dem sichelförmigen
rahmenförmigen Werkzeug 12 nur nach oben ausdehen kann, biegt er den freien Schenkel8der
Profilleiste 4 in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung nach oben und drückt
ihn an die Windschutzscheibe 1'an, die damit in ihrer Halterung fixiert und abgedichtet
ist. Dieser hier lediglich im Ausschnitt dargestellte Vorgang erfolgt in dem geschilderten
Ablauf im Bereich des gesamten Randes der Windschutzscheibe 1, die von den rahmenförmigen
Werkzeug 12 vollständig umfaßt wird.