DE10322637A1

DE10322637A1 - Verfahren zur Befestigung eines Funktionselementes, insbesondere einer Dichtung, an einer Glasscheibe einer Fahrzeugverglasung

Info

Publication number: DE10322637A1
Application number: DE10322637A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kreye
Original assignee: Henniges Elastomer und Kunststofftechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Henniges Automotive GmbH and Co KG
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09
Also published as: EP1625036A1; WO2004103754A1; US20060266460A1

Abstract

Zur Befestigung eines Funktionselementes, insbesondere einer Dichtung, an einer Glasscheibe, insbesondere Glasscheibe einer Fahrzeugverglasung, wird auf einen vorbestimmten Flächenbereich eines Clips ein Kleber aufgetragen. Jeder Clip wird an die dafür vorgesehene Fläche der Scheibe in vorbestimmter Position gesetzt. Nach dem Abbinden des Klebers wird das Funktionselement mit den Clips formschlüssig verrastet und danach wird ein den Clips, dem Funktionselement und der Glasscheibe gemeinsamer Verbindungsbereich im freien Anguß mit einer Vergußmasse ausgegossen und dabei zumindest teilweise bedeckt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befestigung eines Funktionselementes, insbesondere einer Dichtung, an einer Glasscheibe, insbesondere Glasscheibe einer Fahrzeugverglasung.
Bei Fahrzeugverglasungen werden die Ränder von Glasscheiben mit Funktionselementen, insbesondere Dichtungen, eingefaßt und die derart mit Dichtungen ausgerüsteten Glasscheiben können sodann vom Fahrzeughersteller in die entsprechenden Karosserieöffnungen der Fahrzeuge eingesetzt werden.
Es ist bekannt, Funktionselemente, wie Dichtungen, Halterahmen, Abdeckungen oder dergleichen, an Glasscheiben anzuspritzen, d. h. durch direktes Anextrudieren damit zu verbinden. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß die absolute Formtreue der Funktionselemente, z. B. des Dichtungsprofiles mit entsprechenden Dichtlippen, während seiner Ausformung durch Anextrudieren an die Scheibe nicht gewährleistet werden kann. Eine Nutzung von vorgefertigten Dichtungen bzw. Dichtungsprofilen wird deshalb zumeist bevorzugt. Um solche vorgefertigten Funktionselemente sicher und dauerhaft mit einer Glasscheibe verbinden zu können, bedarf es zunächst der Zusammenführung von Scheibe und vorgefertigtem Funktionselement. Dabei ist das Funktionselement ebenfalls in der dafür vorgesehenen Ausrichtung, Lage und Stellung an der Glasscheibe zu positionieren. In der vorgesehenen Position ist das Funktionselement sodann zu halten, bis es, z. B. durch Abbinden bzw. Aushärten aufgebrachter Verbindungskleber, an der Glasscheibe dauerhaft befestigt ist. Danach kann die derart konfektionierte Glasscheibe weiterer Verwendung zugeführt werden.
Es ist üblich, für das Zusammenführen, Positionieren und Halten der miteinander zu verbindenden Teile, der Glasscheibe einerseits und der Dichtung als Funktionselement andererseits, entsprechende Vorrichtungen, Lehren und dergleichen Montagehilfen zu nutzen. Die Bereitstellung entsprechend gestalteter, betriebssicher arbeitender Vorrichtungen bzw. Montagehilfen erfordert nicht unerhebliche Investitionen sowie auch nachfolgend laufende Wartungs- und Reparaturkosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Befestigung eines Funktionselementes, insbesondere einer Dichtung an einer Glasscheibe, vorzugsweise für Fahrzeuge, zu finden, bei dem auf den Einsatz kostenintensiver Vorrichtungen bzw. Montagehilfen und dergleichen Hilfsmittel zum kontrollierten Halten bzw. Positionieren der miteinander zu verbindenden Teile verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Reihenfolge von durchzuführenden Maßnahmen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 11.
Wesentliches Erfindungsprinzip ist es, vor Positionierung des Funktionselementes an der Glasscheibe einen an der Glasscheibe an vorbestimmter Stelle zu befestigenden Clip als Zwischenhalter zu nutzen. An dem Clip ist mittels geeigneter Formschlußverbindung das Funktionselement befestigbar bzw. verrastbar, womit das Funktionselement in der ihm vorbestimmten Position an der Glasscheibe sitzt, sobald es mit dem bereits an der Glasscheibe sitzenden Clip formschlüssig verrastet ist. Anschließend erfolgt noch eine endgültige Sicherung der Verbindung zwischen Glasscheibe und Funktionselement, indem dafür ausgewählte Bereiche an den Außenflächen von Clip, Funktionselement und Glasscheibe mit der frei anzugießenden Vergußmasse umgossen werden, wobei der Clip, Funktionselement und Glasscheibe gemeinsame Verbindungsbereich durch die Vergußmasse zumindest teilweise bedeckt wird.
Mehrere Clips können nebeneinander in einer Reihe an der Glasscheibe angeordnet werden. Es ist möglich, jedem Funktionselement einen jeweils zugehörigen Clip zuzuordnen. Jeder Clip kann als Spritzgußteil aus Kunststoff gefertigt sein, beispielsweise aus Polypropylen, mit einer Shore-Härte von z. B. 40.
Jeder Clip kann aus einem beispielsweise plattenförmigen Fuß bestehen, von dem sich ein pilzkopfförmiges Rastelement erhebt. Die dem Rastelement abgekehrte Oberfläche des plattenförmigen Fußes des Clip kann mit Kleber beschichtet werden. Selbstverständlich ist jede andere Ausführungsform eines Clip, sofern sie geeignet ist, bei der Durchführung des Verfahrens eingesetzt zu werden, denkbar.
Das Funktionselement hat an dafür vorgesehener Stelle ein mit dem Clip verrastbares Formschlußelement, beispielsweise eine Vertiefung, eine Nut oder dergleichen. Mit dieser Vertiefung bzw. Nut ist ein Aufdrücken auf den Clip bzw. auf dessen Rastelement möglich, so daß Funktionselement und Clip formschlüssig miteinander verrastet sind.
Ist der Clip vorher mit Kleber an der Glasscheibe befestigt worden, ist zwischen Funktionselement und Glasscheibe eine Art Vorverbindung durch den Clip geschaffen, die eine jeweils gewünschte, vorbestimmte Positionierung bzw. Fixierung des Funktionselements an der Glasscheibe bewirkt.
Die endgültige Verbindung bzw. Sicherung der Verbindung des Funktionselementes mit der Glasscheibe erfolgt dann durch die im freien Anguß sowohl auf Glasscheibe, Teile des Clip und Teile des Funktionselementes aufgegebene Vergußmasse.
Als Vergußmasse wird bevorzugt ein aushärtendes Polyurethan verwendet. Geeignet sind Einkomponenten- bzw. auch Zweikomponentenmischungen für die Vergußmasse.
Durch den freien Anguß mit der Vergußmasse werden umgossene Vorsprünge, Hinterschneidungen, Flächen und dergleichen Formschlußelemente, die sich an den Clips, dem Funktionselement und der Glasscheibe befinden, und zwar im gemeinsamen Verbindungsbereich, durch Aushärtung der Vergußmasse miteinander verklammert.
Mit besonderem Vorteil wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Clips ein als Clipschiene ausgebildetes Strangprofil verwendet. Die Clipschiene ist somit ein, z. B. im Strangpressverfahren vorgefertigtes Endlosteil, das entweder vor der Verbindung mit einer Glasscheibe auf eine jeweils gewünschte Länge geschnitten wird oder auch während der Verbindung mit der Glasscheibe durch einen jeweiligen Trennschnitt entsprechend kürzbar ist.
Die Clipschiene kann, ebenso wie jeder einzelne Clip, selbstverständlich als ein der Verrastung mit dem Funktionselement dienendes Formschlußelement auch eine Vertiefung aufweisen. Beispielsweise ist eine Clipschiene mit etwa V oder U-förmigem Querschnitt denkbar, bei der ein U- Schenkel die mit Kleber beschichtbare Fläche bildet und der andere U-Schenkel mehr oder weniger federelastisch wirkt. Eine solche U-förmige Clipschiene kann beispielsweise so durch Verklebung an der Glasscheibe befestigt werden, daß von der Seite unter federelastischer Aufspreizung der U-Schenkel des quasi liegenden „U" ein Rastelement, das von einem entsprechenden Funktionselement vorspringt, einschiebbar ist. Wenigstens einer der beiden U-Schenkel kann im Bereich seines freien Endes eine gegen den jeweils anderen U-Schenkel vorstehende Verdickung aufweisen, durch die der Spalt zwischen den U-Schenkeln verkleinert wird. Dadurch wird die Rastwirkung erzeugt, bzw. verbessert.
Jeder Clip bzw. jede Clipschiene kann mit dafür geeignetem Kleber mit der jeweiligen Fläche einer Glasscheibe verklebt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Kleber einen Schmelzkleber zu verwenden. Schmelzkleber haben den Vorteil, daß sie rasch aushärten und die Möglichkeit bieten, den Clip ohne weitere Vorbehandlung, beispielsweise ohne vorheriges Auftragen eines Primers, mit dem Glas der Scheibe zu verbinden.
Schmelzkleber haben des weiteren den Vorteil, daß sie jederzeit, auch nachdem sie bereits aufgetragen wurden, wieder aktiviert werden können, z. B. durch Wärmebeaufschlagung. Aber auch andere Kleber könnten, nachdem sie bereits angetrocknet sind, z. B. durch Auftragen eines Lösungsmittels wieder angelöst und somit reaktiviert werden.
Diese Möglichkeit der Reaktivierung des Klebers ist besonders vorteilhaft bei der Verwendung von Clipschienen, da diese als vorgefertigtes, d. h. bereits mit Kleber versehenes Produkt bereitgehalten bzw. geliefert werden können, z. B. in Stangen- oder Rollenform.
Am Verwendungsort bedarf es dann lediglich der Reaktivierung unmittelbar vor dem Ansetzen an die Glasscheibe. Jeder Clip bzw. jede Clipschiene kann, sobald er bzw. sie mit Kleber beschichtet ist, mittels einer rechnergesteuerten Vorrichtung zugeführt und an die Glasscheibe in vorbestimmter Position gesetzt werden. Die rechnergesteuerte Vorrichtung kann z. B. ein üblicher Industrieroboter sein, der entsprechend programmiert wird. Ein solcher Industrieroboter kann jeden Clip bzw. jede Clipschiene einzeln an der Bereitstellungsstelle erfassen, einer Auftragsstation für Kleber zuführen und anschließend, z. B. an auf einem Transportband befindliche Glasscheiben heranführen sowie den Clip bzw. die Clipschiene an die Glasscheibe in vorbestimmter Position setzen.
Auch das Funktionselement kann mittels einer gleichartigen rechnergesteuerten Vorrichtung zugeführt, positioniert und mit den Clips bzw. der auf der Glasscheibe befindlichen Clipschiene formschlüssig verrastet werden. Selbstverständlich ist aber auch ein manuelles Ansetzen und Verrasten des Funktionselementes möglich.
Auch zum Verguß des Verbindungsbereiches wird mit Vorteil eine rechnergesteuerte Vorrichtung verwendet. Beispielsweise kann ein Industrieroboter die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Funktionselementen ausgerüstete Glasscheibe erfassen und an einem Mundstück für daraus austretende Vergußmasse vorbei führen, wobei die Glasscheibe vorbestimmte, rechnergesteuerte Bewegungen gegenüber dem Mundstück ausführt. Ebenso ist es selbstverständlich umgekehrt möglich, das Mundstück rechnergesteuert entlang dem zu vergießenden Verbindungsbereich zu führen.
Auch eine Kombination aus gesteuerter Scheibenbewegung und Mundstückführung ist für den Anguß der Vergußmasse möglich. Nach dem Aushärten der Vergußmasse ist das Funktionselement sicher mit der Glasscheibe verbunden und durch das Umgießen der Clips bzw. der Clipschiene ist ein z. B. federelastisches unbeabsichtigtes Lösen der Clipverbindung weitgehend gesperrt. Der umgossene Clip ist nach dem Aushärten der Vergußmasse auch nur noch minimal an der Haltefunktion zwischen Funktionselement und Glasscheibe beteiligt. Wesentlichen Anteil an der Haltefunktion hat die ausgehärtete Vergußmasse übernommen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
1 eine Schnittansicht eines Dachrahmens einer Fahrzeugkarosserie mit eingesetzter Glasscheibe, an deren Rand ein als Dichtung ausgebildetes Funktionselement in erfindungsgemäßer Weise befestigt ist, und
2 eine Schnittansicht durch den Befestigungsbereich einer in eine Fahrzeugkarosserie eingesetzten Frontscheibe, wobei an die Frontscheibe ein Funktionselement mittels erfindungsgemäßem Verfahren positioniert und befestigt ist, und wobei der verwendete Clip bzw. die Clipschiene eine etwa U-förmige Querschnittsform aufweist.
1 zeigt in einer Schnittansicht einen Teil eines Dachrahmens 1 einer nicht weiter dargestellten Fahrzeugkarosserie. Mit 2 ist eine Glasscheibe bezeichnet, die in den Dachrahmen 1 eingesetzt ist. Der Spalt zwischen dem Rand 3 der Glasscheibe 2 und dem Dachrahmen 1 wird mit einem Funktionselement 4 abgedichtet, das als Dichtung 5 ausgebildet ist.
Die Dichtung 5 besteht aus relativ weichem, zelligen Kunststoff. Die Dichtung 5 ist ein im Strangpressverfahren hergestelltes Endlosprofil. In sogenannter Koextrusion ist ein vorbestimmter Bereich des Funkionselementes 4, hier der Dichtung 5, als sogenannter Befestigungsabschnitt 6 an das Funktionselement 4, die Dichtung 5, angeformt. Der Befestigungsabschnitt 6 besteht aus einem harten Kunststoff. In seine der Glasscheibe 2 zugekehrte Seite ist in den Befestigungsabschnitt 6 eine hinterschnittene Nut eingeformt.
Mit 7 ist ein Clip bezeichnet, der aus einer Fußplatte 8 besteht, von der sich ein im Querschnitt pilzkopfförmiger Vorsprung 9 erhebt. Die Fußplatte 8 des Clip 7 ist mit Kleber 10, vorzugsweise einem Schmelzkleber, an der Glasscheibe 2 in einer vorbestimmten Position befestigt. Nach der Befestigung des Clip 7 kann das Funktionselement 4 mit dem Clip 7 und somit mit der Glasscheibe 2 verbunden werden, indem der Befestigungsabschnitt 6 auf den Vorsprung 9 des Clip 7 gedrückt wird, wobei sich der Vorsprung 9 des Clip 7 mit dem Befestigungsabschnitt 6 formschlüssig verrastet.
Sobald das Funktionselement 4 in der vorbeschriebenen Weise an der Glasscheibe 2 positioniert und befestigt ist, wird der dem Funktionselement 4, dem Clip 7 und der Glasscheibe 2 gemeinsame Verbindungsbereich im freien Anguß mit einer Vergußmasse 11 aus Polyurethan ausgegossen. Dazu wird die Glasscheibe 2 mit dem daran sitzenden Funktionselement 4 in etwa lotrecht gehalten, derart, daß sich der Rand 3 mit dem daran befindlichen Funktionselement 4 unten in einer relativ tiefer. Position befindet. Durch die angeformte vorstehende Nase 12 des Funktionselements 4, den Befestigungsabschnitt 6 sowie die Fußplatte 8 des Clip 7 und letztlich die Glasscheibe 2 ist dabei eine Rinne ausgeformt, in welche die Vergußmasse 11 frei eingegossen werden kann. Die frei eingegossene Vergußmasse 11 bildet nach ihrem Abbinden einen die Glasscheibe 2, den Clip 7 und das Funktionselement 4 teilweise bedeckenden Keil aus Vergußmasse 11, der die Verbindung zwischen Glasscheibe 2 und Funktionselement 4 herstellt bzw. sichert.
2 zeigt eine Ansicht des Befestigungsbereichs einer in eine Fahrzeugkarosserie eingesetzten Frontscheibe im Schnitt. Von der Fahrzeugkarosserie sind hier wieder lediglich Bleche 13 und 14 sichtbar. Die Frontscheibe besteht aus der wiederum mit 2 bezeichneten Glasscheibe.
Bei dieser Ausführung hat das Funktionselement 4, das hier wiederum als Dichtung 5 vorliegt, durch Koextrusion angeformte Vorsprünge 9' zur Verrastung mit einem Clip 7 sowie eine Aufnahme 15 zur Verrastung mit einem Vorsprung 9'' einer neben dem Rand 3 der Glasscheibe 2 sitzenden Wasserkastenabdeckung 16.
Das Funktionselement 4, die Dichtung 5, weist bei diesem Ausführungsbeispiel noch zusätzliche Dichtabschnitte 17 und 18 auf. Das Funktionselement 4 umfaßt somit die Dichtung 5 mit den Dichtabschnitten 17 und 18 aus weichem, vorzugsweise zelligem Kunststoff sowie den Vorsprung 9'' und den Befestigungsabschnitt 6 aus hartem Kunststoff.
Die Teile aus hartem und weichem Kunststoff sind im Koextrusionsverfahren bei der Herstellung des Funktionselementes 4 als Strangpressprofil problemlos ausformbar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist mit der Glasscheibe 2 ein Clip 7 verbunden, der eine etwa U-förmige Querschnittsform aufweist. Der Clip 7 gemäß 2 hat einen der Fußplatte 8 des Clip 7 gemäß 1 entsprechenden U-Schenkel 19 sowie einen zweiten U-Schenkel 20, der an seinem freien Ende eine kopfartige Verdickung 21 aufweist.
Um den U-förmigen Clip 7 mit der Glasscheibe 2 zu verbinden, wird der U-Schenkel 19 mit Kleber 10, vorzugsweise einem Schmelzkleber, beschichtet und an die Glasscheibe 2 gesetzt. Sitzt der Clip in der ihm vorbestimmten Position an der Glasscheibe 2, wird auch das Funktionselement 4, das es wiederum mit dem Clip 7 zu verbinden gilt, die ihm vorbestimmte Position an der Glasscheibe 2 einnehmen.
Um das Funktionselement 4 mit dem an der Glasscheibe 2 sitzenden Clip 7 zu verbinden, wird das Funktionselement 4 seitlich von links zwischen die U-Schenkel 19 und 20 geschoben, wobei der U-Schenkel 20 federelastisch abspreizbar ist, bis sich die Nase 12 mit dem Rastvorsprung 22 des Vorsprungs 9' verrastet hat.
Sobald das Funktionselement 4 mit Hilfe des Clip 7 an der Glasscheibe 2 in der ihm vorbestimmten Position sitzt, erfolgt wiederum ein freier Anguß mit Vergußmasse 11.
Der freie Anguß ist ohne weiteres möglich, wenn die Glasscheibe dabei so gehalten wird, daß sich der an ihr mit Kleber 10 befestigte Clip 7, der das Funktionselement 4 hält, an ihrer Oberseite befindet. Diese Position würde die Glasscheibe 2 einnehmen, wenn die Zeichnung mit 2 um 180° gedreht wird.
Ist die Vergußmasse 11 ausgehärtet, hat sie den Clip 7 sowie Vorsprünge 9, 9', 9'' des Funktionselementes 4 umklammert. Insbesondere kann der U-Schenkel 20 kaum noch auffedern, so daß ein Lösen der Verrastung des Vorsprungs 9'' aus dem Clip 7 kaum noch möglich ist.
Die Vergußmasse 11 verbindet außerdem Funktionselement 4 und Clip 7 noch mit der Glasscheibe 2, so daß eine relativ sichere und feste Verbindung entstanden ist, die insbesondere auch vorteilhaft ist für die sichere Halterung der Wasserkastenabdeckung 16 bei einer Frontscheibe.

Claims

Verfahren zur Befestigung eines Funktionselementes, insbesondere einer Dichtung, an einer Glasscheibe, insbesondere Glasscheibe einer Fahrzeugverglasung, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen vorbestimmten Flächenbereich eines Clip (7) ein Kleber (10) aufgetragen wird, daß jeder Clip (7) an die dafür vorgesehene Fläche der Scheibe (2) in vorbestimmter Position gesetzt wird, daß nach dem Abbinden des Klebers (10) das Funktionselement (4) mit den Clips (7) formschlüssig verrastet wird, und daß danach ein den Clips (7), dem Funktionselement (4) und der Glasscheibe (2) gemeinsamer Verbindungsbereich im freien Anguß mit einer Vergußmasse (11) ausgegossen und dabei zumindest teilweise bedeckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Clip (7) vor dem Aushärten des aufgetragenen Klebers (10) an die Scheibe (2) gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgetragene Kleber (10) vor dem Ansetzen des Clip (7) an die Scheibe (2), erneut aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergußmasse (11) ein aushärtendes Polyurethan verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß umgossene Vorsprünge (9, 9', 9''), Hinterschneidungen, Flächen und dergleichen Formschlußelemente, die sich an den Clipsen (7), dem Funktionselement (4) und der Glasscheibe (2) im gemeinsamen Verbindungsbereich befinden, durch Aushärtung der Vergußmasse (11) miteinander verklammert werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Clips (7) ein als Clipschiene ausgebildetes Strangprofil verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber (10) ein Schmelzkleber verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit Kleber (10) beschichtete Clip (7) mittels einer rechnergesteuerten Vorrichtung zugeführt und an die Glasscheibe (2) in vorbestimmter Position gesetzt wird.