DE68904733T2 - Klebeverbindung einer glasscheibe mit einem metallgegenstand. - Google Patents

Klebeverbindung einer glasscheibe mit einem metallgegenstand.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Glasscheibe mit einem mittels einer viskosen Klebemasse mit der Glasscheibe verbundenen metallischen Element, insbesondere eine Autoglasscheibe.
  • Wenn die Verbindung zwischen einer Glasscheibe und einem metallischen Element 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 Löchern versehen, und das metallische Element, das auf der Glasscheibe befestigt werden soll, besitzt zwangsläufig auf der dem Element abgewandten Seite der Glasscheibe eine Gegenplatte oder wenigstens einen Schraubenkopf. Klemmsysteme werden angewendet, wenn das metallische Element am Rand der Glasscheibe angeordnet werden soll. In beiden Fällen umfaßt das System auf der dem metallischen Element abgewandten Seite mehr oder weniger überstehende Teile in Bezug auf die Glasoberfläche. Solche Teile können aus ästhetischen oder aus technischen Gründen störend sein. Beispielsweise ist das der Fall bei einem Kraftfahrzeug, denn solche über die Glasoberfläche überstehenden Teile können die Windschlüpfrigkeit entlang der Außenhaut des Fahrzeugs beeinflussen.
  • Wenn man derartige Erhebungen auf der Oberfläche der Glasscheibe, wie sie bei metallischen Klemm- oder Schraubverbindungen zwangsläufig vorhanden sind, vermeiden will, dann muß man zu der einzigen Lösung greifen, nämlich der Klebeverbindung zwischen dem Metallelement und der Glasscheibe. Klebeverbindungen weisen jedoch leider in der Regel eine geringere Festigkeit auf als die Klemm- oder Schraubverbindungen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Festigkeit und die Dauerhaftigkeit von Klebeverbindungen zwischen einem metallischen Element und der Glasscheibe zu erhöhen, so daß geklebte Elemente auch dort zum Einsatz kommen können, wo hohe Anforderungen an die Festigkeit und die Dauerhaftigkeit gestellt werden.
  • Gemäß der Erfindung ist die Glasscheibe in dem von der Klebemasse bedeckten Bereich mit wenigstens einem eine zusätzliche Verankerung der ausgehärteten Klebemasse in der Glasscheibe bewirkenden Loch oder Durchbrechung versehen.
  • Vorzugsweise werden in dem von der Klebemasse bedeckten Bereich mehrere die Glasscheibe durchdringende Löcher oder schmale Schlitze angebracht.
  • Die erfindungsgemäßen Maßnahmen haben eine doppelte Wirkung: Zum einen werden die Glasoberflächen, die mit der Klebemasse in Kontakt stehen, vergrößert, so daß die Haftwirkung hierdurch erhöht wird. Zum anderen erlaubt das System zusätzlich zu der durch die Vergrößerung der Klebefläche erhöhten Adhäsion eine rein mechanische positive Verankerung infolge des Eindringens der Klebemasse in die Durchbrechungen der Glasscheibe. Infolge dieser doppelten Wirkung wird mechanische Qualität der Verbindung zwischen der Glasscheibe und dem Metallelement derart verbessert, daß derartige Klebeverbindungen 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 Löcher oder Durchbrechungen oder Schlitze mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen angebracht. Der Durchmesser der Löcher bzw. die Breite der Schlitze sollen auf jeden Fall wesentlich kleiner sein als die Dicke der Glasscheibe sollen großenordnungsmäßig 1 bis 5 mm betragen. Wenn die durch das erfindungsgemäße System gewonnene Klebefläche, das heißt bei einem kreissrunden Loch die dem Zylindermantel des Loches entsprechende Fläche, größer sein soll als die dem Lochdurchmesser entsprechende Kreisfläche, die als Kontaktfläche für den Kleber verlorengeht, darf der Durchmesser des Loches höchstens der vierfachen Dickenabmessung der Glasscheibe entsprechen. Die Wahl der Lochdurchmesser von 1 bis 5 mm erlaubt es, bei den üblichen Glasscheibendicken wesentlich unterhalb dieser Grenze zu bleiben. Neben der zusätzlichen mechanischen Verankerung erfolgt auf diese Weise auch eine wesentliche Vergrößerung der Kontaktfläche und damit der Adhäsionswirkung.
  • Um die Löcher mit kleinem Durchmesser oder Durchbrechungen in Form schmaler Schlitze herzustellen, kann man bekannte Verfahren und im Handel erhältliche Maschinen benutzen. Während mechanische Bohrwerkzeuge hierfür weniger geeignet sind, können beispielsweise mit einem Hochdruckwasserstrahl arbeitende Werkzeuge oder mit einem Laser arbeitende Maschinen für diesen Zweck eingesetzt werden. Im Fall einer mit einem Hochdruckwasserstrahl arbeitenden Maschine werden vorteilhafterweise dem Hochdruckwasserstrahl Korundkörner zugegeben. Die Wasserstrahldüse kann beispielsweise auf einem Schlitten mit numerischer Steuerung angeordnet sein, der sich nach einem Wegprogramm über die Glasscheibe bewegt. Auf diese Weise wird es möglich, eine bestimmte Anzahl von Löchern 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 oder Schlitze richten sich nach den jeweiligen Anforderungen und können stark variieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, in den Fällen, in denen das metallische Element mit einer der Oberflächen der Glasscheibe verklebt ist, auf der der Klebefläche gegenüberliegenden Oberfläche der Glasscheibe ein dünnes Metallplättchen, eine dünne Scheibe oder eine Folie aus Kunststoff aufzukleben, um die in den Löchern vorhandene Klebemasse und die durch die Glasscheibe hindurch sichtbare Klebefläche des metallischen Elements 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 Anwendungsbeispiele mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert.
  • Von den Zeichnungen zeigt, jeweils in Form einers Teilansicht,
  • Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Verbindung einer versenkbaren Seitenscheibe und einer seitlich überstehenden Führungsleiste;
  • Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Verbindung zwischen einem seitlichen Führungsprofil und einer versenkbaren Glasscheibe;
  • Fig. 3 die Verbindung zwischen dem unteren Teil einer versenkbaren Seitenscheibe und einer diesen einfassenden U-förmigen Metallschiene;
  • Fig. 4 die Verbindung zwischen einer versenkbaren Seitenscheibe und einem auf der Innenseite der Glasscheibe im Randbereich angeordneten metallischen Führungsbolzen, und
  • Fig. 5 die Verbindung zwischen einer Windschutzscheibe aus Verbundsicherheitsglas und einem den Rückblickspiegel tragenden metallischen Halteelement.
  • Die in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiele betreffen eine Glasscheibe 1 aus vorgespanntem Glas, die den durchsichtigen versenkbaren Teil einer Kraftfahrzeugtür darstellt. Entlang ihrer vertikalen Kante ist sie mit einer im Querschnitt Z-förmigen metallischen Profilschiene 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 Glasscheibe 1 im Randbereich mit einer Schicht 5 aus einer keramischen Einbrennfarbe oder aus einem anderen geeigneten 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 Löcher 6 angebracht. Die Löcher 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 Löcher 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. Dieses Klebesystem ist bekannt, wird für die Verklebung von Autoglasscheiben benutzt und ist z.B. in den US- Patentschriften 3 707 521 und 3 779 794 beschrieben. Die Klebemasse hat eine hochviskose Konsistenz. Beim Verklebevorgang muß dafür gesorgt werden, daß der angewendete Druck hoch genug ist, damit die Klebemasse 4 in die Löcher 6 eindringt und diese ausfüllt.
  • Die Polymerisation der Klebemasse 4 wird dadurch begünstigt, daß die Klebemasse über die Löcher 6 wesentliche Kontaktflächen zur Umgebungsatmosphäre hat. Falls erforderlich, können aus den Löchern 6 herausgequollene Klebemassen nach dem Aushärten beispielsweise mit einer scharfen Klinge abgeschnitten werden, damit sie nicht über das Niveau der Glasscheibe überstehen.
  • 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 Löchern 9 versehen ist, deren Form, Größe und Anordnung den Löchern 6 in der Glasscheibe 1 entspricht. Die Klebemasse 4 dringt sowohl in die Löcher 6 als auch in die Löcher 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 Seitenscheibe 11 aus thermisch vorgespanntem Glas an ihrem unteren Rand mit einem Metallprofil 12 versehen, das dazu dient, die von einem Mechanismus zum Anheben und Absenken der Glasscheibe ausgeübten Kräfte auf die Glasscheibe zu übertragen. Der Mechanismus greift an dem Steg 13 des Metallprofils an, während der im Querschnitt U-förmige Abschnitt 14 den Rand der Glasscheibe einfaßt und mit dieser mit Hilfe der Klebemasse 4 verklebt ist. Die Glasscheibe 11 ist entlang ihres unteren Randes mit Löchern 15 versehen. An den diesen Löchern 15 entsprechenden Stellen sind die beiden Schenkel des U- Profil-Abschnitts 14 mit Löchern 16 versehen, die den gleichen oder vorzugsweise einen größeren Durchmeser aufweisen als die Löcher 15 in der Glasscheibe. Die Scherfestigkeit der Verbindung zwischen dem Metallprofil 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 in dem nicht dargestellten 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 Löchern 21 angebracht, die zweckmäßigerweise einen Durchmesser von 2 bis 4 mm aufweisen. Beispielsweise können 4 bis 8 Löcher in beliebiger geometrischer Anordnung in der Glasscheibe angebracht sein. Auf der Außenseite der Glasscheibe 18 ist gegenüber dem Führungsbolzen 19 ein kreisförmiges 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 eine weitere Anwendungsmöglichkeit 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 mit einem seitlich vorspringenden Teil 27. Das metallische Halteelement dient zur Halterung für den nicht dargestellten Spiegel. 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 eine thermoplastische Zwischenschicht 31 miteinander verbunden sind. Die innere Einzelglasscheibe 30 ist in dem von der Klebemasse 4 bedeckten Bereich mit Löchern 32 versehen, in die beim Aufdrücken des Halteelements 25 die Klebemasse 4 eindringt. Die Löcher 32 können konisch erweitert sein, wodurch die Verankerungswirkung weiter erhöht wird.
  • Weitere Anwendungsbeispiele für erfindungsgemäß ausgeführte Verbindungen sind auf Glasscheiben aufgeklebte Halteelemente für Gegenstände wie Bremsleuchten oder Beschlagteile für die feste Montage oder für eine bewegliche Anordnung einer Glasscheibe, beispielsweise Scharnierteile. Insbesondere besitzen Ausstellfenster von Kraftfahrzeugen Scharniere und Bolzen, die jeweils an er Glasscheibe durch die erfindungsgemäße Technik befestigt werden können.

Claims (12)

1. Glasscheibe mit einem mittels einer viskosen härtenden Klebemasse mit der Glasscheibe verbundenen metallischen Element, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe (1; 11; 18; 31) in dem von der Klebemasse (4) bedeckten Bereich mit wenigstens einem die Glasscheibe durchdringenden, eine zusätzliche mechanische Verankerung der ausgehärteten Klebemasse (4) in der Glasscheibe bewirkenden Loch (6; 15; 21; 32) versehen ist.
2. Glasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser oder die Breite der Löcher (6; 15; 21; 32) kleiner ist als die Dicke der Glasscheibe (1; 11; 18; 31).
3. Glasscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser oder die Breite der Löcher (6; 15; 21; 32) 1 bis 5 mm beträgt.
4. Glasscheibe nach einem der Ansprüche 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 Element eine entlang der Scheibenkante mit der Glasscheibe (1) verklebte Führungsschiene (2; 8) ist.
6. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element ein die Glasscheibe (11) am Rand einfassende, im Querschnitt U-foermiges Profil (12) ist.
7. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element ein mit der Innenoberfläche einer versenkbaren Seitenscheibe (18) verklebter Führungsbolzen (19) ist.
8. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Element das Halteelement (25) für einen Rückblickspiegel ist.
9. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element ein Halteelement für Signalleuchten, insbesondere für Bremsleuchten, ist.
10. Glasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Halteelement ein die Glasscheibe tragendes Scharnier ist.
11. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem mit einer Oberfläche der Glasscheibe verbundenen metallischen Element gegenüberliegenden Glasoberfläche ein die Löcher verdeckendes dünnes Metallplättchen (22) angeordnet ist.
12. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (32) in der Glasscheibe hinterschnitten sind, das heißt mit zunehmender Entfernung vom metallischen Halteelement sich konisch erweitern.
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