Anordnung zum Verschließen einer Öffnung eines Fahrzeugs mit einer Scheibe und einem Splitterschutzelement
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verschließen einer Öffnung eines Fahrzeugs, insbesondere einer Dachöffnung mit einer Scheibe, die mit einem Splitterschutzelement versehen ist.
Aus der DE 43 23 140 A1 ist ein Glasdeckel für ein Fahrzeugdach bekannt, wobei die Glasscheibe an ihrer Unterseite mit einer transparenten Folie versehen ist, die in ihrem Randbereich in eine am Scheibenrand vorgesehene Umschäumung eingebettet ist. Ferner ist in die Umschäumung ein Deckelinnenblech eingeschäumt.
Ein ähnlicher Glasdeckel ist in der DE 102 06 717 A1 beschrieben, wobei zwischen der elastischen Folie und der Unterseite der Glasscheibe ein Solargenerator eingeschlossen ist. Ähnliche Solardeckel sind auch in der DE 41 05 396 A1 bzw. der DE 101 55 168 A1 beschrieben, wobei jedoch statt eines Solargenerators ein elektrochromes Element zwischen der Folie und der Scheibe eingeschlossen ist.
In der DE 101 51 156 A1 ist ein. Glasdeckel beschrieben, bei welchem die eine Splitterschutzfolie direkt an die Unterseite der Glasscheibe aufgeklebt ist, wobei sich der Randbereich der Splitterschutzfolie in die Umschäumung hinein erstreckt und mit Löchern versehen ist, um eine bessere Verbindung mit der Umschäumung zu erzielen.
In der nicht vorveröffentlichten älteren deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 103 06 957.7 sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Glasdeckeln mit einer Splitterschutzfolie beschrieben, wobei der Randbereich der Splitterschutzfolie in eine Deckelumschäumung der Scheibe eingeschäumt ist oder in eine Klebeverbindung zwischen dem Scheibenrand und dem Deckelinnenblech eingeklebt ist. Im Randbereich der Folie sind Mittel vorgesehen, um die Haftung mit der Umschäumung bzw. der Verklebung zu erhöhen.
In der DE 101 55 170 A1 ist ein Glasfestelement für ein Fahrzeugdach beschrieben, welches mittels einer Verklebung auf einen karosseriefesten Dachrahmen aufgeklebt ist. Eine Splitterschutzfolie ist dabei nicht vorgesehen.
Ferner ist es bekannt, Fahrzeugdachmodule mittels einer Kleberaupe in einen Karosserierahmen des Fahrzeugs von oben einzukleben, siehe beispielsweise DE 198 17 056 A1 , DE 199 55 710 C1 und DE 102 23 579 Al
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Verschließen einer Öffnung eines Fahrzeugs, insbesondere einer Dachöffnung, mit einer Scheibe zu schaffen, wobei für einen möglichst guten Schutz der Fahrzeuginsassen und des Fahrzeuginnenraums bei Bruch der Scheibe gesorgt werden soll und ferner auf einfache und kostengünstige Weise für die Befestigung der Scheibe mit der Fahrzeugkarosserie oder einem mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Halteelement gesorgt werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung gemäß Anspruch 1 , 6, 13 bzw. 16.
Diese erfindungsgemäßen Lösungen ermöglichen jeweils eine einfache und dennoch kostengünstige Verbindung der mit dem Splitterschutzelement versehenen Scheibe mit der Fahrzeugkarosserie. Das Splitterschutzelement erfüllt dabei die Aufgabe, bei Bruch der Scheibe die Splitter der gebrochenen Scheibe dadurch zurückzuhalten, dass das Splitterschutzelement in seinem Randbereich fest mit dem Halteelement bzw. der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, wobei das Splitterschutzelement bei gebrochener Scheibe zwar ist nicht mehr biegesteif ist, aber von dem Halteelement bzw. der Fahrzeugkarosserie an Ort und Stelle gehalten wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Insassen durch die gebrochene Scheibe nach außen geschleudert werden, Gegenstände und Splitter von außen durch die gebrochene Scheibe in den Innenraum eindringen können oder der Innenraum bei Zerstörung der Scheibe im Falle eines Einbruchs frei zugänglich wird.
Die Erfindung ist besonders für Scheibenanordnungen geeignet, bei denen es sich um ein sogenanntes Glasfestelement handelt, d.h. eine Glasscheibe, die fest in einer Öffnung des Fahrzeugs, insbesondere in einer Dachöffnung, angebracht ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht des vorderen Randbereichs einer erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 und 3 Ansichten wie Fig. 1 , wobei eine zweite bzw. eine dritte Ausführungsform gezeigt ist;
Fig. 4 eine Ansicht wie Fig. 3, wobei jedoch der hintere Randbereich der Scheibenanordnung gezeigt ist; und
Fig. 5 eine Ansicht wie Fig. 1 , wobei eine vierte Ausführungsform gezeigt ist.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Scheibenanordnung 10 gezeigt, bei welcher es sich beispielsweise um eine Windschutzscheibe, Seitenscheibe oder Dachscheibe für ein Kraftfahrzeug, aber auch um eine Scheibe für Schiffe, Boote, Traktoren, Baufahrzeuge und ähnliches handeln kann. Die Scheibenanordnung 10 umfaßt eine vorzugsweise mindestens teilweise transparente Glasscheibe 14, die vorzugsweise aus thermisch vorgespanntem Einscheibensicherheitsglas ausgebildet ist. In ihrem Randbereich ist die Scheibe 14 mit einer sich z.T. über den Rand der Scheibe 14 hinaus erstreckenden Umschäumung 12, vorzugsweise aus Polyurethan, versehen. Im Randbereich der Scheibe 14 bzw. im Bereich der Umschäumung 12 ist ein Halteelement 18 vorgesehen, welches seinerseits mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Das Halteelement 18 ist vorzugsweise starr mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, um auf diese Weise eine feste Verbindung zwischen der Glasscheibe 14 und der Fahrzeugkarosserie zu bewirken, wobei in diesem Fall die von der Glasscheibe 14 verschlossene Öffnung des Fahrzeugs dauerhaft von dieser verschlossen ist. Grundsätzlich sind jedoch auch Ausführungsformen vorstellbar, bei welchen das Halteelement 18 beweglich mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, so dass in diesem Fall die Scheibenanordnung 10 insgesamt verstellbar ist, um die von der Scheibenanordnung 10 verschlossene Öffnung der Fahrzeug karosserie wahlweise mindestens teilweise freizulegen.
Gemäß Fig. 1 ist das Halteelement 18 einerseits mittels einer ersten Verklebung bzw. Klebeverbindung 20 direkt mit der Unterseite der Scheibe 14 verklebt, und andererseits ist auch die Umschäumung 12 an ihrer Unterseite in dem über den Scheibenrand hinausragenden Teil mittels einer zweiten Verklebung 22 ebenfalls mit dem Halteelement 18 fest verbunden. Die erste Verklebung 20 und zweite Verklebung 22 werden dabei jeweils von einer Kleberaupe gebildet und sind, im Gegensatz zu der Umschäumung 12, dauerelastisch.
In ihrem zentralen Bereich ist die Scheibe 14 an ihrer zum Fahrzeuginnenraum hinweisenden Seite mit einem Schutzfolienverbund 26 laminiert bzw. verklebt, der an seiner der Scheibe 14 zugewandten Seite mit einer Klebefolie bzw. Klebeschicht 28 versehen ist, welche dazu dient, eine Splitterschutzfolie 30, die reißfest und kratzfest ausgebildet ist, mit der Scheibe 14 zu verkleben. Bei der Klebefolie 28 kann es sich beispielsweise um einen Poly(venylbuthyral)-Film (PVB-FiIm) oder um eine transparente Polyurethan (PU)-Folie handein, während es sich bei der Schutzfolie 30 vorzugsweise um eine kratzfest beschichtete Kunststofffolie, beispielsweise um eine mit Polysiloxan beschichtete Poly(ethylenterephthalat)-Folie (PET-Folie), oder eine Polycarbonatfolie (PC-Folie) handeln kann.
In seinem Umfangsrandbereich 24 erstreckt sich der Schutzfolienverbund 26 in die erste Verklebung 20 hinein, wobei er zumindest teilweise in die erste Verklebung 20 eingebettet ist bzw. in diese eintaucht, d.h. in diesem Bereich liegt der Schutzfolieverbund 26 nicht an der Scheibe 14 an. Der Umfangsrandbereich 24 sowie ein Teil des zentralen Bereichs des Schutzfolienverbunds 26 liegen zwischen dem Halteelement 18 und der Scheibe 14. In dem nicht an der Scheibe 14 anliegenden Randbereich 24 des Schutzfolienverbunds 26 kann die Klebefolie bzw. Klebeschicht 28 fehlen.
Die erste Verklebung 20 dient somit nicht nur dazu, das Halteelement 18 - im Zusammenwirken mit der zweiten Verklebung 22 - mit der Scheibe 14 zu verbinden, sondern dient ferner auch dazu, den Schutzfolienverbund 26 mit dem Halteelement 18 fest zu verbinden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass auch bei Bruch der Glasscheibe 14 eine gewisse mechanische Integrität der Scheibenanordnung 10 erhalten bleibt, indem der Schutzfolienverbund 26 auch bei zerbrochener Scheibe 14 in seinem Randbereich mittels des Halteelements 18, welches seinerseits mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, aufgespannt bleibt. Dabei verliert der Schutzfolienverbund 26 zwar seine Biegesteifigkeit, verbleibt jedoch bezüglich des Halteelements 18 an Ort und Stelle, wodurch verhindert werden kann, dass einerseits Insassen durch die zerbrochene Scheibe 14 nach außen geschleudert werden und dass andererseits Splitter der Scheibe oder Gegenstände von außen in . den Fahrzeuginnenraum eindringen können. Femer sorgt der Schutzfolienverbund 26 im Falle mutwilliger Zerstörung der Glasscheibe 14 auch für einen gewissen Einbruchsschutz. Die Splitter der zerbrochenen Glasscheibe 14 bleiben aufgrund der Klebeschicht 28 an dem Schutzfolienverbund 26, d.h. an der Schutzfolie 30, hängen. Auf diese Weise wirkt die Schutzfoiie 30 als Splitterschutzfolie.
In Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform gezeigt, bei welcher sich die Umschäumung 12 weiter zum zentralen Bereich der Scheibe 14 hin an der Unterseite der Scheibe 14 entlang erstreckt, wobei die Umschäumung 12 in ihrem am weitesten innen liegenden Abschnitt eine Blende 32 bildet, die von der Unterseite der Scheibe 14 senkrecht nach unten absteht, um den Randbereich der Scheibenanordnung 10, insbesondere das Halteelement 18, bezüglich des Fahrzeuginnenraums zu verdecken. Der Randbereich 24 des Schutzfolienverbunds 26 erstreckt sich dabei in die Blende 32 hinein, wobei der Randbereich 24 beispielsweise im wesentlichen parallel zu der Scheibe 14 (siehe gestrichelte Linien in Fig. 2) oder im wesentlichen senkrecht zu der Glasscheibe 14 (siehe durchgezogene Linien in Fig. 2) laufen kann.
Im Bereich der ersten Verklebung 20 ist die Unterseite der Umschäumung 12 mit einer durch Oberflächenbearbeitung mechanisch herausgearbeiteten Vertiefung 34 versehen, die beispielsweise als Fräsung ausgebildet sein kann. Durch die Oberflächenbearbeitung im Bereich der Vertiefung 34 werden Trennmittelrückstände des Schäumprozesses entfernt, so dass dort ein Klebstoffauftrag möglich wird. Der obere Teil der ersten Verklebung 20 füllt im gezeigten Beispiel die Vertiefung 34 im wesentlichen aus. Im Gegensatz zur Ausführungsform von Fig. 1 liegt somit bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die erste Verklebung 20 nicht direkt an der Unterseite der Scheibe 14 an, sondern an der Unterseite der Umschäumung 12.
Die Blende 32 ist bezüglich der ersten Verklebung 20 näher zum zentralen Bereich der Scheibe 14 hin angeordnet.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, die bezüglich der Ausführungsform von Fig. 2 im wesentlichen dadurch abgewandelt ist, dass ein als Blechprofil ausgebildetes Befestigungselement 36 im Bereich der ersten Verklebung 20 in die Umschäumung 12 mit eingeschäumt ist, um anstelle der Unterseite der Umschäumung 12 als Klebefläche für die erste Verklebung 20 zu dienen. Zu diesem Zweck bildet das Befestigungselement 36 in dem Bereich der ersten Verklebung 20 die Unterseite der Umschäumung 12.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann sich ein Schenkel des Befestigungselements 36 in den nach unten abstehenden Teil. der Blende 32 hinein erstrecken.
Ferner erstreckt sich bei der Ausführungsform von Fig. 3 der Randbereich 24 des Folienverbunds 26 über die Blende 32 hinaus innerhalb der Umschäumung 12 soweit zum
Außenrand hin, dass ein Teil des Randbereichs 24 zwischen der Unterseite der Scheibe 14 und dem Befestigungselement 36 in die Umschäumung 12 eingebettet ist.
Die Gestaltung des in Fig. 4 gezeigten hinteren Bereichs der Scheibenanordnung 10 von Fig. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 3gezeigten vorderen Teil im wesentlichen dadurch, dass hier die zweite Verklebung 22 nicht in einem über den Rand der Scheibe 14 hinausragenden Teil der Umschäumung 12 angeordnet ist, sondern zur Scheibenmitte hin versetzt ist. Auch die erste Verklebung 20 ist bezüglich der Anordnung von Fig. 3 zur Scheibenmitte hin versetzt.
In Fig. 5 ist eine Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 3 gezeigt, wobei hier die Verbindung zwischen der Scheibenanordnung 10 und dem Halteelement 18 nicht mittels einer Verklebung, sondern mittels einer Schraubverbindung 40 erfolgt. Zu diesem Zweck ist das Befestigungselement 36 in dem Bereich, welcher die Unterseite der Umschäumung 12 bildet (d.h. in dem Bereich, in welchem das Befestigungselement 36 nicht vollständig in die Umschäumung 12 eingebettet ist, sondern mit seiner Unterseite frei liegt) mit einem Gewindebolzen 42 versehen, der an dem das Befestigungselement 36 bildenden Blechprofil beispielsweise angeschweißt oder mit diesem verprägt ist. Der Gewindebolzen 42 erstreckt sich durch eine in dem Halteelement 18 ausgebildete Öffnung 44 hindurch nach unten, wobei von unten eine Mutter 46 auf den Gewindebolzen 42 aufgeschraubt ist, um diesen in Eingriff mit dem Halteelement 18 zu halten. Zwischen der Mutter 46 und dem Halteelement 18 sowie zwischen dem Befestigungselement 36 und dem Halteelement 18 sind zweckmäßigerweise Abstandshalter 48 vorgesehen. Anstelle der zweiten Verklebung 22 ist an der Unterseite des über den Rand der Scheibe 14 hinaus stehenden Bereichs der Umschäumung 12 zwischen der Umschäumung 12 und dem Halteelement 18 ein Distanzhalter 50 angeordnet.
Bei allen Ausführungsformen kann der Randbereich 24 des Schutzfolienverbunds 26 mit , Mitteln versehen sein, um eine bessere Haftung zwischen der Umschäumung 12 bzw. der Verklebung 20 und dem Randbereich 24 des Schutzfoiienverbunds 26 zu erzielen, dies kann beispielsweise durch das Vorsehen von Löchern im Randbereich 24, welche von dem Klebstoff bzw. der Schäummasse durchdrungen werden können, oder durch eine spezielle Behandlung der Oberfläche des Randbereichs 24, beispielsweise durch eine mechanische Oberflächenaufrauhung oder durch das Aufbringen eines Primersystems, erzielt werden.
Die Verklebungen 20, 22 können beispielsweise mittels eines Silikonklebers oder eines Klebers auf PU-Basis hergestellt werden.
Die Verklebung zwischen der Schutzfolie 30 und der Scheibe 14 kann statt mit einer Klebefolie 28 auch dadurch erzielt werden, dass ein Klebstoff grossflächig auf die Scheibe 14 appliziert wird und anschließend die Splitterschutzfolie 30 aufgelegt und.verpresst wird.
Ferner kann zwischen dem Schutzfolienverbund 26 und der Unterseite der Glasscheibe 14 ein Funktionselement, wie beispielsweise ein flächiger Solarzellenverbund, eingeschlossen sein.
Um ein verbessertes optisches Erscheinungsbild der Splitterschutzfolie 30 aus dem Fahrzeuginnenraum zu erzielen, kann die Schutzfolie 30 beispielsweise mit einer definierten, nicht flachen Oberflächenstruktur versehen sein, wobei beispielsweise eine „genarbte"
Struktur mittels einer Matrize hergestellt wird. Alternativ kann die Schutzfolie 30 mit einem aufgedruckten regelmäßigen Muster versehen sein oder über ihre gesamte Dicke eingefärbt sein. Die Bedruckung kann so ausgebildet sein, dass bestimmte Abschnitte des Solarzellenverbunds, z.B. die Solarzellenverbinder, abgedeckt werden. Vorzugsweise sind sowohl die Scheibe als auch die Splitterschutzfolie mindestens teilweise transparent. Es sind jedoch auch Anwendungen denkbar, bei welchen die Scheibe und/oder die
Splitterschutzfolie undurchsichtig ausgebildet sind. Insbesondere wenn ein
Solarzellenfolienverbund vorgesehen ist, kann es zweckmäßig sein, dass die Splitterschutzfolie mindestens z.T. undurchsichtig ausgebildet ist, während die Scheibe transparent ist.
Bei dem Halteelement 18 kann es sich, falls die Scheibenanordnung 10 als Glasfestelement ausgebildet ist, insbesondere um einen dachfesten Rahmen oder den Spriegel eines solchen Rahmens handeln. Statt eines mit der Karosserie fest verbundenen Halteelements 18 kann in analoger Weise direkt ein Teil der Fahrzeugkarosserie mittels der Verklebung bzw. Umschäumung mit der Scheibe bzw. dem Splitterschutzelement verbunden sein. In diesem Fall bildet das Halteelement 18 einen Teil der Fahrzeugkarosserie, z.B. einen Rahmen einer Dachöffnung.
Wenn die Scheibenanordnung 10 als verstellbarer Deckel ausgebildet ist, handelt es sich bei dem Halteelement 18 um das Deckelinnenblech, mittels welchem die Scheibenanordnung 10 an die Verstellmechanik angebunden ist.
Grundsätzlich kann bei allen Ausführungsformen als Splitterschutzelement statt einer Splitterschutzfolie eine Splitterschutzplatte verwendet werden, wobei sich diese beiden Varianten im wesentlichen über die Biegeelastizität und damit bei vorgegebenem Material über die Schichtdicke des Splitterschutzelements unterscheiden.
Ferner können, obschon bei den gezeigten Ausführungsformen nur ein einzelnes Splitterschutzelement dargestellt ist, grundsätzlich mehrere flächig nebeneinander angeordnete Splitterschutzelemente für die Scheibe vorgesehen sein können.
Grundsätzlich kann die Aπbiπdung des Splitterschutzelements an das Halteelement bzw. die Fahrzeugkarosserie mittels der Verklebungen bzw. Verschraubung im Randbereich des Splitterschutzelements und der Scheibe erfolgen (dies ist in Regelfall am zweckmäßigsten), alternativ jedoch aber auch in einem weiter innen liegenden Bereich der Scheibe und/oder des Splitterschutzelements.
Ferner versteht es sich, dass bei der vorliegenden Anmeldung der Begriff „Umschäumung" allgemein so zu verstehen ist, dass eine Schäummasse auf eine Oberfläche aufgebracht wird, wobei die Schäummasse nicht notwendigerweise einen Umfangsrand dieser Oberfläche umgeben muß.
Allgemein kann die Anbindung des Splitterschutzelements an die Verklebung bzw. Umschäumung entweder im gesamten Umfangsrandbereich des Splitterschutzelements oder segmentweise nur in Teilbereichen des Umfangsrandbereichs erfolgen.
Bezugszeichenliste
Scheibenanordnung Umschäumung Scheibe Halteelement erste Verklebung zweite Verklebung Randbereich von 26 Schutzfolienverbund Klebefolie Splitterschutzfolie Blende Vertiefung in 12 Befestigungselement Verschraubung Gewindebolzen Öffnung in 18 Mutter Abstandshalter Distanzhalter