DE3837701A1 - Klebeverbindung zwischen einer glasscheibe und einem metallischen halteelement - Google Patents

Klebeverbindung zwischen einer glasscheibe und einem metallischen halteelement

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Description

Die Erfindung betrifft eine Glasscheibe mit einem mittels einer viskosen Klebemasse mit der Glasscheibe verbundenen metallischen Halteelement, insbesondere eine derartige Autoglasscheibe.
Wenn die Verbindung zwischen einer Glasscheibe und einem metallischen Halteelement eine hohe Festigkeit aufweisen muß, wird sie in der Regel als Schraub- oder als Klemmverbindung ausgeführt. Bei Schraubverbindungen wird die Glasscheibe mit einer oder mehreren Bohrungen versehen, wobei zwangsläufig auf der dem Halteelement abgewandten Oberfläche der Glasscheibe in der Regel eine Gegenplatte oder wenigstens der Schraubenkopf angeordnet ist. Klemmverbindungen werden angewendet, wenn das metallische Halteelement am Rand der Glasscheibe angeordnet wird. In beiden Fällen sind auf der dem Halteelement abgewandten Oberfläche mehr oder weniger überstehende Teile der Klemm- oder Schraubverbindung angeordnet, die aus ästhetischen oder aus technischen Gründen störend sind. Beispielsweise sind solche über die Glasoberfläche überstehenden Teile besonders störend bei Autoglasscheiben, wenn die Außenhaut des Fahrzeugs windschlüpfrig ausgebildet ist.
Wenn man derartige störende Erhebungen, wie sie bei Klemm- und Schraubverbindungen zwangsläufig vorhanden sind, vermeiden will, dann muß man zu einer Klebeverbindung zwischen dem Halteelement und der Glasscheibe übergehen. Klebeverbindungen weisen jedoch in der Regel nicht die gleiche Festigkeit wie Klemm- oder Schraubverbindungen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Festigkeit und Dauerhaftigkeit von Klebeverbindungen zwischen einer Glasscheibe und einem metallischen Halteelement zu erhöhen, so daß Klebeverbindungen auch dort zum Einsatz kommen können, wo hohe Anforderungen an die Festigkeit und Dauerhaftigkeit einer solchen Verbindung gestellt werden.
Die Erfindung besteht darin, daß die Glasscheibe in dem von der Klebemasse bedeckten Bereich mit wenigstens einer die Glasscheibe durchdringenden, eine zusätzliche mechanische Verankerung der ausgehärteten Klebemasse in der Glasscheibe bewirkenden Bohrung bzw. Durchbrechung versehen ist.
Vorzugsweise werden in dem von der Klebemasse bedeckten Bereich mehrere die Glasscheibe durchdringende Bohrungen oder schmale Schlitze angebracht.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen haben eine doppelte Wirkung: Zum einen wird die Glasoberfläche, mit der die Klebemasse in Kontakt steht, vergrößert, so daß die auf der reinen Adhäsion beruhende Haftwirkung hierdurch erhöht wird. Zum anderen erfolgt zusätzlich zu der durch die Vergrößerung der Kontaktfläche erhöhten Adhäsion eine auf rein mechanischer Wirkung beruhende Erhöhung der Haftfestigkeit, nämlich durch die Verankerung der Klebemasse in den Bohrungen der Glasscheibe. Infolge dieser doppelten Wirkung wird die Haftfestigkeit des Halteelements auf der Glasscheibe insgesamt wesentlich verbessert, so daß erfindungsgemäße Verbindungen auch dort zum Einsatz kommen können, wo die üblichen Verklebemethoden nicht zu befriedigenden Ergebnissen führen.
Zweckmäßigerweise werden in der Glasscheibe in dem von der Klebemasse bedeckten Bereich mehrere Bohrungen bzw. Durchbrechungen oder Schlitze mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser angebracht. Der Durchmesser bzw. die Breite des Schlitzes sollen auf jeden Fall wesentlich kleiner sein als die Dicke der Glasscheibe, und zwar vorzugsweise etwa 1 bis 5 mm. Wenn die durch eine Bohrung gewonnene, dem Zylindermantel der Bohrung entsprechende Klebefläche größer sein soll als die dem Bohrungsdurchmesser entsprechende Kreisfläche, die als Kontaktfläche für den Kleber verlorengeht, darf der Durchmesser der Bohrung höchstens der vierfachen Dickenabmessung der Glasscheibe entsprechen. Die vorzugsweisen Bohrungsdurchmesser in der Größenordnung von 1 bis 5 mm liegen bei den üblichen Glasscheibendicken wesentlich unterhalb dieser Grenze, so daß dabei neben der zusätzlichen mechanischen Verankerung auch eine wesentliche Vergrößerung der Kontaktfläche und damit der Adhäsionswirkung erfolgt.
Bohrungen mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser oder schlitzförmige Durchbrechungen in Glasscheiben lassen sich mit Hilfe bekannter Verfahren und im Handel erhältlicher Maschinen ausführen. Während mechanische Bohrwerkzeuge hierfür weniger geeignet sind, können mit Erfolg beispielsweise mit einem Hochdruckwasserstrahl arbeitende Maschinen oder mit einem Laser arbeitende Maschinen für diesen Zweck eingesetzt werden. Im Fall einer mit einem Hochdruckwasserstrahl arbeitenden Maschine werden dem Hochdruckwasserstrahl Korundkörner zugegeben. Die Strahldüse kann beispielsweise auf einem NC-gesteuerten Schlitten angeordnet sein, der programmgesteuert über die Glasscheibe geführt wird. Auf diese Weise wird es möglich, eine beliebige Anzahl von Bohrungen oder Schlitzen an den gewünschten Stellen auf der Glasscheibe nahezu toleranzfrei in verhältnismäßig kurzer Zeit herzustellen.
Die Form, der Durchmesser, die Anzahl und die Anordnung der Löcher bzw. Bohrungen oder Schlitze richtet sich nach den jeweiligen Anforderungen und kann im Rahmen der genannten Bedingungen in weiten Grenzen variiert werden.
Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, in den Fällen, in denen das metallische Halteelement mit einer der Oberflächen der Glasscheibe verklebt ist, auf der der Klebefläche gegenüberliegenden Oberfläche der Glasscheibe eine undurchsichtige Abdeckung in Form eines dünnen Metallplättchens, einer dünnen Scheibe oder einer Folie aus Metall oder Kunststoff anzuordnen, das heißt aufzukleben, um die die Klebemasse enthaltenden Bohrungen und die durch die Glasscheibe hindurch sichtbare Klebefläche zu verdecken. Derartige Abdeckungen können sehr dünn ausgebildet sein, so daß sie keine wesentlichen Erhöhungen auf der Glasoberfläche darstellen.
Die Erfindung wird anhand verschiedener Ausführungsformen und Anwendungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.
Von den Zeichnungen zeigt, jeweils in Form eines Teilausschnitts,
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Verbindung einer versenkbaren Kraftfahrzeug-Türfensterscheibe mit einer seitlich überstehenden Führungsleiste;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Verbindung einer versenkbaren Kraftfahrzeug-Türfensterscheibe mit einer seitlich überstehenden Führungsleiste;
Fig. 3 die Verbindung einer versenkbaren Kraftfahrzeug-Türfensterscheibe mit einer am unteren Rand der Glasscheibe angeordneten U-förmigen Metallschiene;
Fig. 4 die Verbindung einer versenkbaren Kraftfahrzeug-Türfensterscheibe mit einem auf der Innenseite der Glasscheibe im Randbereich angeordneten metallischen Führungsbolzen, und
Fig. 5 die Verbindung einer Windschutzscheibe aus Verbundsicherheitsglas mit einem den Rückblickspiegel tragenden metallischen Halteelement.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Glasscheibe 1 aus Einscheibensicherheitsglas, die als versenkbare Türfensterscheibe für Kraftfahrzeuge ausgebildet ist, entlang ihrer vertikalen Kanten mit im Querschnitt Z-förmigen metallischen Profilschienen 2 versehen. Die Profilschiene 2 wirkt mit einer nicht dargestellten, im Rahmen des Türfensters angeordneten Führungsschiene zusammen. Der Steg 3 der Profilschiene 2 ist mit Hilfe der Klebemasse 4 mit der Glasscheibe 1 verklebt. Um die Klebemasse 4 gegen UV-Strahlung zu schützen, ist die Oberfläche der Glasscheibe 1 im Randbereich mit einer Schicht 5 aus einer keramischen Einbrennfarbe oder aus einem anderen geigneten Material versehen.
In dem von dem Steg 3 der Profilschiene 2 überdeckten Randbereich sind in der Glasscheibe 1 in Abständen von einigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern Bohrungen 6 angebracht. Die Bohrungen 6 sind im dargestellten Fall als längliche Schlitze ausgeführt. Sie weisen eine Breite B von 1 bis 5 mm und eine Länge L von 5 bis 20 mm auf. Die schlitzartigen Bohrungen 6 sind vor dem Vorspannen der Glasscheibe mit einem Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidgerät angebracht worden.
Die Klebemasse 4 besteht beispielsweise aus einem feuchtigkeitshärtenden Einkomponenten-Polyurethan-System, wie es als Klebesystem für Autoglasscheiben bekannt und z.B. in den US-PS 37 07 521 und 37 79 794 beschrieben ist. Die Klebemasse hat eine hochviskose Konsistenz. Durch Anwendung von Druck beim Verklebevorgang muß dafür gesorgt werden, daß die Klebemasse 4 in die Bohrungen 6 eindringt und diese ausfüllt.
Das Aushärten der Klebemasse 4 wird dadurch begünstigt, daß die Klebemasse auch über die Bohrungen 6 Kontakt zur Umgebungsatmosphäre hat. Eventuell aus den Bohrungen 6 herausgequollene Klebemassen können nach dem Aushärten beispielsweise mit einer scharfen Klinge abgeschnitten und entfernt werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform entspricht weitgehend der Ausführungsform nach Fig. 1 und unterscheidet sich nur dadurch von dieser, daß die Profilschiene 8 ihrereits ebenfalls mit Bohrungen 9 versehen ist, deren Form, Größe und Anordnung den Bohrungen 6 in der Glasscheibe 1 entspricht. Die Klebemasse 4 dringt sowohl in die Bohrungen 6 als auch in die Bohrungen 9 ein und füllt diese aus. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders gute mechanische Verankerung, weil dadurch gewissermassen durchgehende Dübelkörper aus der ausgehärteten Klebemasse gebildet werden, die die Festigkeit der Verbindung erhöhen.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform macht ebenfalls von diesem Effekt der Verdübelung oder Vernietung Gebrauch. In diesem Fall ist die versenkbare Türfensterscheibe 11 aus thermisch vorgespanntem Einscheibensicherheitsglas an ihrem unteren Rand mit einer Metallschiene 12 versehen, die dazu dient, die von einem Getriebe zum Anheben und Absenken der Glasscheibe ausgeübten Kräfte auf die Glasscheibe zu übertragen. Das Getriebe greift an dem Steg 13 der Metallschiene an, während der im Querschnitt U-förmige Abschnitt 14 den Rand der Glasscheibe übergreift und mit dieser mit Hilfe der Klebemasse 4 verklebt ist. Die Glasscheibe 11 ist entlang ihres unteren Randes mit einer Reihe von Bohrungen 14 versehen. An den diesen Bohrungen 14 entsprechenden Stellen sind die beiden Schenkel des U-Profil-Abschnitts 14 mit Bohrungen 16 versehen, die den gleichen oder vorzugsweise einen größeren Durchmeser aufweisen als die Bohrungen 15 in der Glasscheibe. Die Scherfestigkeit der Verbindung zwischen der Metallschiene 12 und der Glasscheibe 11 wird auf diese Weise deutlich erhöht.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist in der Fig. 4 dargestellt. In diesem Fall handelt es sich wiederum um eine versenkbare Türfensterscheibe 18, mit der ein metallischer Führungsbolzen 19 verklebt ist. Der Führungsbolzen 19 sitzt auf der Innenseite der Glasscheibe und wird in einer entsprechenden Führungsschiene im Fensterrahmen geführt. Der Führungsbolzen 19 weist eine Fußplatte 20, die mit der Klebemasse 4 in Kontakt steht. In der Glasscheibe 18 sind in dem von der Fußplatte 20 abgedeckten Bereich eine Anzahl von Bohrungen 21 angebracht, die zweckmäßigerweise einen Durchmesser von 2 bis 4 mm aufweisen. Beispielsweise können 4 bis 8 Bohrungen in beliebiger geometrischer Anordnung in der Glasscheibe angebracht sein. Auf der Außenseite der Glasscheibe 18 ist gegenüber dem Führungsbolzen 19 ein dünnes Metallplättchen 22 angeordnet, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Fußplatte 20 des Führungsbolzens entspricht. Das Metallplättchen 22 ist mit der Glasscheibe über eine Klebeschicht 23 verbunden.
In Fig. 5 ist als Beispiel für weitere Anwendungsmöglichkeiten die Verbindung eines Halteelements 25 für einen Rückblickspiegel mit der Innenoberfläche einer Verbundglas-Windschutzscheibe 6 dargestellt. Das metallische Halteelement 25 hat die Form einer Platte und weist seitliche Vorsprünge 27 auf, die als Rastelemente für den Spiegelfuß dienen. Das plattenförmige Halteelement 25 ist mit durchgehenden Ausnehmungen 28 versehen, die zumindest teilweise von der Klebemasse 4 ausgefüllt sind. Die Verbundglasscheibe 26 besteht aus zwei Einzelglasscheiben 29 und 30, die durch die thermoplastische Zwischenschicht 30 miteinander verbunden sind. Die innere Einzelglasscheibe 30 ist in dem von der Klebemasse 4 bedeckten Bereich mit Bohrungen 32 versehen, in die beim Aufdrücken des Halteelements 25 die Klebemasse 4 eindringt und diese Bohrungen 32 ganz oder wenigstens teilweise ausfüllt. Die Bohrungen 32 können konisch erweitert sein, wodurch die Verankerungswirkung weiter erhöht wird.
Weitere Anwendungsbeispiele für erfindungsgemäß ausgeführte Verbindungen sind Halteelemente für die Anbringung von Bremsleuchten oder von anderen Gegenständen unmittelbar auf einer Glasscheibe, sowie Beschlagteile für die feste Montage oder für eine bewegliche Anordnung einer Glasscheibe, beispielsweise Scharnierteile. Insbesondere Ausstellfenster in Kraftfahrzeugen, die an Scharnieren gelagert sind, können auf die erfindungsgemäße Weise mit dem entsprechenden Scharnierteil verklebt werden.

Claims (12)

1. Glasscheibe mit einem mittels einer viskosen Klebemasse mit der Glasscheibe verbundenen metallischen Halteelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe (1; 11; 18; 31) in dem von der Klebemasse (4) bedeckten Bereich mit wenigstens einer die Glasscheibe durchdringenden, eine zusätzliche mechanische Verankerung der ausgehärteten Klebemasse (4) in der Glasscheibe bewirkenden Bohrung bzw. Durchbrechung (6; 15; 21; 32) versehen ist.
2. Glasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrungen (6; 15; 21; 32) bzw. die Breite der Durchbrechungen kleiner ist als die Dicke der Glasscheibe (1; 11; 18; 31).
3. Glasscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrungen (6; 15; 21; 32) bzw. die Breite der Durchbrechungen 1 bis 5 mm beträgt.
4. Glasscheibe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber ein feuchtigkeitshärtender Einkomponenten-Polyurethankleber verwendet wird.
5. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Halteelement eine entlang einer Scheibenkante mit einer Sichtfläche der Glasscheibe (1) verklebte Führungsschiene (2; 8) ist.
6. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Halteelement eine einen Randbereich der Glasscheibe (11) umgreifende, im Querschnitt U-förmige Halteschiene (12) ist.
7. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Halteelement ein mit der Innenoberfläche einer versenkbaren Autoglasscheibe (18) verklebter Führungsbolzen (19) ist.
8. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Halteelement ein Halteelement (25) für einen Rückblickspiegel ist.
9. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Halteelement ein Halteelement für eine Signalleuchte, insbesondere für eine Bremsleuchte, ist.
10. Glasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Halteelement ein die Glasscheibe beweglich lagerndes Scharnier ist.
11. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einem mit einer Sichtfläche der Glasscheibe verbundenen Halteelement gegenüberliegenden Glasoberfläche ein die Bohrungen verdeckendes dünnes Metallplättchen (22) angeordnet ist.
12. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (32) bzw. Durchbrechungen in der Glasscheibe hinterschnitten sind bzw. mit zunehmender Entfernung vom Halteelement sich konisch erweitern.
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