Verfahren zum Bearbeiten eines Halteelements, Anordnung für ein Kraftfahrzeug und System für ein Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum

Bearbeiten eines Halteelements sowie eine Anordnung und ein System für ein Kraftfahrzeug, die dazu geeignet sind, ein sicheres und zuverlässiges Bearbeiten einer Scheibe für das Kraftfahrzeug zu ermöglichen.

Bei einer Konstruktion von Kraftfahrzeugen werden Scheiben für Kraftfahrzeuge zum Beispiel mittels einer Umschäumung für ein weiteres Verarbeiten vorbereitet. Im Rahmen eines solchen Umschäumungsprozesses werden Bauteile mit der Scheibe

verbunden, die beispielsweise ein Anbinden der Scheibe an der Karosserie des Kraftfahrzeugs ermöglichen. Dies kann unter anderem ein Verbinden von Glasscheiben und

Kunststoffbauteilen betreffen, die an der Glasscheibe

positioniert werden sollen. Ein solches Umschäumen ist zum Beispiel in dem Dokument DE 200 06 238 Ul beschrieben.

Bei einem solchen Umschäumungsprozess wird üblicherweise die zu bearbeitende Scheibe mit metallischen Haltewinkeln in Anlage gebracht und für das Umschäumen entsprechend

positioniert. Um insbesondere in Bezug auf einen Kontakt zwischen metallischen Haltewinkeln und Glasscheiben lokale Spannungen zwischen den Haltewinkeln und der anliegenden Scheibe zu reduzieren, werden die Haltewinkel manuell mit Schaumbändern versehen. Solche Schaumbänder werden auf die

Oberfläche der Haltewinkel aufgeklebt, die der aufzulegenden Scheibe zugewandt ist, um als Puffer einen Kontakt zwischen Metall und Glas zu vermeiden. Allerdings müssen die Schaumbänder in der Regel für verschiedene Haltwinkel entsprechend angepasst werden und bieten aufgrund des manuellen Aufbringens nur eine eingeschränkte,

reproduzierbare Positionsgenauigkeit .

Es ist eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ein Verfahren zum Aufbringen eines Halteelements sowie eine

Anordnung und ein System für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die dazu geeignet sind, auf einfache Weise ein sicheres, zuverlässiges und kostengünstiges Bearbeiten einer Scheibe für das Kraftfahrzeug zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen

Patentansprüche gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bearbeiten und Aufbringen eines Halteelements für ein Kraftfahrzeug umfasst ein

Bereitstellen eines Halteelements mit einer Anlagefläche, die zur Anlage an eine Scheibe ausgebildet ist, und ein

Bereitstellen einer pumpfähigen Substanz mit vorgegebenen Materialeigenschaften. Das Verfahren umfasst weiter ein

Aufbringen der Substanz an mindestens einer vorgegebenen Position auf der Anlagefläche des Halteelements und dadurch Initiieren eines selbstschäumenden Prozesses, sodass in

Abhängigkeit der Materialeigenschaften der Substanz ein

Kunststoffformteil mit vorgegebener Elastizität ausgebildet wird, um bei einem Anliegen der Scheibe an dem Halteelement einen vorgegebenen Abstand zwischen der Scheibe und dem

Halteelement auszubilden und bei einem Weiterverarbeiten der Scheibe Spannungskräften zwischen der Scheibe und dem

Halteelement entgegenzuwirken. Mit dem beschriebenen Verfahren wird auf kostengünstige Weise ein sicheres und zuverlässiges Bearbeiten von Scheiben und plattenförmigen Werkstücken für Kraftfahrzeuge ermöglicht. Das mit einem Kunststoffformteil versehene Halteelement realisiert zum Beispiel eine sichere Anlage für eine zu bearbeitende Scheibe, sodass auf einfache Weise ein sicherer Halt an der Scheibe mit vorgegebenen Abstand zwischen

Halteelement und Scheibe ermöglicht wird und Beschädigungen durch Spannungskräften entgegengewirkt wird. Somit ist eine zuverlässige Positionierung der Scheibe, beispielweise für einen nachfolgenden Umschäumungsprozess , realisierbar und es wird ein Beitrag für eine verminderte Wahrscheinlichkeit von Kratzern, Rissen und Absplitterungen der anliegenden Scheibe geleistet .

Das Kunststoffformteil wirkt als elastische Auflage

Spannungskräften bei einem Anliegen und Weiterverarbeiten der Scheibe entgegen und bildet einen definierten Abstand

zwischen dem Halteelement und der Scheibe aus.

Spannungskräfte können insbesondere aufgrund nachfolgender Prozessschritte entstehen, indem beispielsweise die Scheibe und das Halteelement umschäumt werden und aufgrund eines Schrumpfungsverhaltens einer solchen Umschäumung

Spannungskräfte zwischen dem Halteelement und der Scheibe erzeugt werden. Mittels des beschriebenen Verfahrens zum

Bearbeiten und Aufbringen des Halteelements und zum Ausbilden des Kunststoffformteils kann solchen Spannungskräften gezielt entgegengewirkt und ein sicherer Abstand zwischen dem

Halteelement und der Scheibe eingestellt werden, um das Halteelement gezielt von der Scheibe zu beabstanden und einen direkten Kontakt sowie Beschädigungen der Scheibe, wie einem Glasbruch, zu vermeiden. Das Halteelement kann einstückig ausgebildet sein oder auch mehrere zueinander separate Haltekomponenten aufweisen, die einen stabilen Halt der zu bearbeitenden Scheibe realisieren. Auf den Anlageflächen der jeweiligen Haltekomponenten sind dann zum Beispiel ein oder mehrere Kunststoffformteile ausgebildet und ermöglichen einen gewünschten Abstand des Halteelements zu der Scheibe. Darüber hinaus kann das

Halteelement auch auf mehreren Seiten der anliegenden Scheibe angeordnet sein, sodass beispielsweise im Fall eines

mehrstückig ausgebildeten Halteelements einige

Haltekomponenten eine Auflage für eine Unterseite der Scheibe realisieren, während weitere Haltekomponenten an

Seitenflächen und/oder einer Oberseite der Scheibe angeordnet sind, um einen zuverlässigen Halt zu gewährleisten und die zu bearbeitende Scheibe für eine weitere Verarbeitung, wie ihr Anbinden an eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs,

vorzubereiten. Dabei kontaktieren die Haltekomponenten jeweils mittels ihrer Kunststoffformteile Oberflächen der Scheibe und sind sicher und zuverlässig beabstandet.

Das Kunststoffformteil auf der Anlagefläche des Halteelements realisiert an zumindest einer dafür vorgesehenen Position ein elastisches Element und wirkt als Puffer zwischen dem

Halteelement und der Scheibe, um insbesondere einen direkten Kontakt zwischen dem Halteelement und der Scheibe zu

verhindern. Die Materialeigenschaften des auszubildenden Kunststoffformteils sind abhängig von denen der

aufzutragenden Substanz, die beispielsweise im Rahmen eines Spritzprozesses mittels eines dazu befähigten Spritz- oder Pumpwerkzeuges mit gewünschter Dosierbarkeit auf der

Anlagefläche des Halteelements aufgebracht wird. Nach dem Austreten der Substanz aus dem jeweiligen Werkzeug und dem Auftragen auf der Anlagefläche des Halteelements wird ein selbstaufschäumender Prozess initiiert und dadurch das

Kunststoffformteil ausgebildet. Das Kunststoffformteil ist somit als Endzustand des selbstschäumenden Prozesses

realisiert und insbesondere hinsichtlich einer gewünschten Elastizität mit definierte Höhe ausgebildet, um einen vorgegebenen Abstand zwischen dem Halteelement und der anliegenden Scheibe zu realisieren.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens umfasst das

Bereitstellen der pumpfähigen Substanz ein Bereitstellen einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente mit jeweils vorgegebenen Materialeigenschaften. Das Aufbringen der Substanz umfasst folglich ein Aufbringen der ersten Komponente und zweiten Komponente an mindestens einer vorgegebenen Position auf der Anlagefläche des Halteelements und dadurch Initiieren eines selbstschäumenden Prozesses, sodass in Abhängigkeit der jeweiligen Materialeigenschaften der ersten und zweiten Komponente ein Kunststoffformteil mit vorgegebener Elastizität ausgebildet wird.

Die Materialeigenschaften des Kunststoffformteils sind entsprechend abhängig von denen der ersten und zweiten

Komponente, die das Kunststoffformteil , beispielsweise im Rahmen eines Spritzprozesses ausbilden. Die erste und zweite Komponente weisen aus diesem Grund vorgegebene

Materialeigenschaften auf, um ein gewünschtes Ausbilden des Kunststoffformteils mit vorgegebener Geometrie zu

realisieren. Insbesondere in Bezug auf ein Auftragen im Rahmen eines Spritzprozesses sind die erste und zweite

Komponente als flüssige oder pumpfähige Materialien mit vorgegebener Viskosität ausgebildet, die mittels eines

Spritzwerkzeuges auf die Anlagefläche des Halteelements aufgetragen werden. Beispielsweise sind die erste und zweite Komponente in jeweiligen Materialbehältern bereitgestellt und werden zum Aufbringen auf die Anlagefläche des Halteelements über

Zuleitungen einem Mischkopf zugeführt und mittels einer

Dosierdüse aufgetragen. In dem Mischkopf werden die erste und zweite Komponente mit einem vorgegebenen Mengenverhältnis reaktiv bereitgestellt und mittels der Dosierdüse an

gewünschter Position auf der Anlagefläche des Halteelements aufgetragen, sodass erst unmittelbar nach dem Auftragen der ersten und zweiten Komponente der selbstschäumende Prozess zum Ausbilden des Kunststoffformteils initiiert wird.

Die aufzutragende Substanz beziehungsweise die erste und zweite Komponente ermöglichen das Ausbilden des

Kunststoffformteils mit beliebigen Geometrien, sodass gezielt an den Positionen auf der Anlagefläche des Halteelements ein elastisches Element aufgebracht werden kann, an denen ein Puffer und ein Ausbilden eines definierten Abstands zwischen der Scheibe und dem Halteelement nutzbringend ist, um

beispielsweise lokale Spannungsspitzen auszugleichen. Somit kann zum Beispiel auf den Einsatz von kostspieligen

Schaumbändern verzichtet werden, die manuell aufgeklebt und hinsichtlich ihrer Abmessungen zeitaufwendig an verschiedene Anlageelemente angepasst werden müssen. Diesbezüglich weisen die pumpfähige Substanz und entsprechend die erste und zweite Komponente vorteilhafterweise eine gewisse Dosierbarkeit auf, um ein sparsames und kontrolliertes Auftragen und Ausbilden des Kunststoffformteils zu ermöglichen.

Abhängig von der Viskosität oder Zähigkeit der Substanz sowie der ersten und/oder zweiten Komponente wird ein

unkontrolliertes Zerlaufen oder Auseinanderfließen verhindert und ein Teil der Anlagefläche des Halteelements gezielt benetzt. Die Substanz beziehungsweise die beiden Komponenten können in gewissem Maße gewollt zerfließen, sodass zum

Beispiel nach einigen Minuten 50% einer Vernetzungsreaktion abgeschlossen ist und eine Grundfläche des

Kunststoffformteils ausgehärtet ist. Abhängig von der

Materialzusammensetzung der Substanz oder der ersten und/oder zweiten Komponente und des daraus resultierenden

selbstschäumenden Prozesses wird dann zum Beispiel eine vorgegebene Höhe des Kunststoffformteils ausgebildet, welche sich auf eine Oberflächennormale der Anlagefläche bezieht und einen vorgegebenen Abstand zwischen dem Halteelement und der anliegenden Scheibe realisiert. Mittels des beschriebenen Verfahrens ist eine einfache und kostengünstige Bearbeitung des Halteelements realisierbar, welches weiter eine zuverlässige und kostensparende

Verarbeitung einer Scheibe für ein Kraftfahrzeug ermöglicht und somit zu einer vereinfachten und zeitsparenden

Konstruktion eines Kraftfahrzeugs beiträgt.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ein

maschinelles Aufbringen der pumpfähigen Substanz. In Bezug auf die erste und zweite Komponente umfasst das Verfahren entsprechend jeweils ein maschinelles Aufbringen der ersten und der zweiten Komponente.

Auf diese Weise wird eine zeitsparende und prozesssichere Applikation der Substanz ermöglicht, die ein kontrolliertes und zuverlässiges Ausbilden des Kunststoffformteils

realisiert und insbesondere in Bezug auf Form und Position des auszubildenden Kunststoffformteils eine nutzbringende Reproduzierbarkeit gewährleistet. Mittels maschinellen Aufbringens Substanz beziehungsweise der ersten und zweiten Komponente werden unter anderem Positionierungsfehler des auszubildenden Kunststoffformteils vermieden, die

beispielsweise bei einem manuellen Aufkleben von

Schaumbändern nur schwierig zu unterbinden sind.

Beispielsweise werden die erste und zweite Komponente mittels einer Spritzpistole oder Dosierdüse in Tropfenform an einer oder mehreren vorgegebenen Positionen auf der Anlagefläche des Halteelements aufgebracht und realisieren punkt- oder zylinderförmige Kunststoffformteile, die im Wesentlichen unabhängig von der Geometrie des Halteelements sind.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ein

Bereitstellen der ersten Komponente als Isocyanat und der zweiten Komponente als Polyol.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ein

Aufbringen der ersten und zweiten Komponente und dadurch Ausbilden des Kunststoffformteils aus Polyurethan.

Isocyanat und Polyol ermöglichen das Aufbringen der ersten und zweiten Komponente und Ausbilden des Kunststoffformteils im Rahmen eines Zwei-Komponenten-Spritzgussprozesses. Das Isocyanat und Polyol werden mit vorgegebenen

Materialeigenschaften aufeinander abgestimmt und

bereitgestellt und an vorgegebener Position auf der

Anlagefläche des Halteelements aufgespritzt. Das Polyol wird als arbeitsfähige zweite Komponente hinsichtlich seiner

Zusammensetzung insbesondere dahingehend bereitgestellt, um einen gewünschten selbstschäumenden Prozess einzuleiten. Das Polyol weist zum Beispiel eine vorgegebene Menge Wasser auf, das in Kontakt mit dem Isocyanat reagiert und den

selbstschäumenden Prozess und somit das Ausbilden des Kunststoffformteils initiiert. Darüber hinaus können die erste und/oder zweite Komponente Treibmittel aufweisen, um den selbstschäumenden Prozess gezielt zu beeinflussen. Das Isocyanat und Polyol weisen insbesondere in Bezug auf Elastizität, Pumpfähigkeit, Dosierbarkeit und Viskosität vorgegebene Materialeigenschaften auf. Außerdem sind die beiden Komponenten dahingehend bereitgestellt, dass das auszubildende Kunststoffformteil ein gewünschtes haftendes Verhalten auf dem Halteelement aufweist, welches

beispielsweise aus Metall gefertigt ist oder Metall aufweist. Die erste und zweite Komponente sind als Isocyanat und Polyol insbesondere so bereitgestellt, dass das Kunststoffformteil aus Polyurethan ausgebildet wird.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ein

Aufbringen der pumpfähigen Substanz oder ein jeweiliges

Aufbringen der ersten und zweiten Komponente an zwei oder mehr vorgegebenen, zueinander beabstandeten Positionen auf der Anlagefläche des Halteelements, sodass eine Mehrzahl von zueinander separaten Kunststoffformteilen ausgebildet wird.

Mittels des beschriebenen Verfahrens können auch mehrere, voneinander getrennte Kunststoffformteile auf der

Anlagefläche des Halteelements ausgebildet werden, um einen zuverlässigen Abstand zwischen dem Halteelement und der zu bearbeitenden Scheibe sowie eine sichere Anlage des

Halteelements an der Scheibe zu realisieren. Beispielsweise werden halbkugelförmige Kunststoffformteile an vorgegebenen Positionen auf dem Halteelement ausgebildet, an denen die Anlagefläche im Vergleich zu einer wesentlichen

Erstreckungsebene erhaben ist, um so einen direkten Kontakt zwischen dem Halteelement und der Scheibe zu verhindern und lokalen Spannungsspitzen entgegenzuwirken. Auf diese Weise können die Kunststoffformteile materialsparend an den

Positionen ausgebildet werden, an denen ein Abstand zwischen Scheibe und Halteelement nutzbringend ist. Dies kann zu einem kostengünstigen und zeitsparenden Fertigungsprozess der

Halteelemente und einer zu umschäumenden Scheibe beitragen und sich weiter vorteilhaft auf eine Konstruktion von

Kraftfahrzeugen auswirken. Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ein

Bereitstellen eines Halteelements, das als umlaufender Rahmen ausgebildet ist und ein Aufbringen der Substanz

beziehungsweise der ersten und zweiten Komponente auf der Anlagefläche des Halteelements und dadurch Ausbilden des Kunststoffformteils als durchgehendes umlaufendes

Kunststoffelement .

Ein solches umlaufendes Kunststoffformteil realisiert zum Beispiel eine zuverlässige und stabile Anlage um das

Halteelement in einem umschäumten Zustand sicher von der

Scheibe beabstanden zu können und ein gezieltes Anbinden der betriebsfertigen Scheibe an die Karosserie des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Zum anderen realisiert ein in sich

geschlossenes Kunststoffformteil zusätzlich eine

Dichtfunktion und dichtet einen Außenbereich gegenüber einem Innenbereich ab. Eine solche dichtende Wirkung kann auch in weiteren Bereichen Anwendung finden, in denen insbesondere Glas-Metall-Kombinationen eingesetzt werden. Das umlaufende, rahmenförmige Halteelement kann als

einstückiger Rahmen ausgebildet sein oder aus mehreren

Haltekomponenten realisiert sein, die kraft-, form- oder Stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Ein solches Halteelement bildet somit einen stabilen Grundkörper zum Aufbringen und Ausbilden des Kunststoffformteils als

durchgehendes umlaufendes Kunststoffelement . Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ein

Aufbringen der Substanz beziehungsweise der ersten und zweiten Komponente auf der Anlagefläche des Halteelements und dadurch Ausbilden des Kunststoffformteils als durchgehendes Kunststoffelement und Ausbilden einer Kavität.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ein

Bereitstellen des Halteelements mit einer Ausnehmung und/oder ein Einbringen einer Ausnehmung in das Halteelement, die das Halteelement in dem Bereich der Kavität durchdringt.

Mittels des beschriebenen Verfahrens kann auch auf der

Anlagefläche des Halteelements ein durchgehendes

Kunststoffformteil ausgebildet werden, welches einen

zuverlässigen Abstand zwischen der Scheibe und dem

anliegenden Halteelement realisiert und eine Kavität zwischen der Scheibe und dem Halteelement abdichtet. Die Kavität wird durch das Kunststoffformteil begrenzt und durch dieses gegenüber einem Außenbereich abgedichtet. Auf diese Weise kann auf einen Einsatz von einem Dichtband verzichtet werden, um vorgegebene Bereiche zu begrenzen und gegenüber

ungewollten Einflüssen abzudichten.

Ein solches durchgehendes Kunststoffelement bildet somit eine Abdichtbarriere, die aufgrund des beschriebenen Auftragens kontrolliert und insbesondere maschinell und prozesssicher aufgebracht werden kann. In Abhängigkeit vorgegebener

Prozessparameter, wie beispielsweise einer

Auftragungsgeschwindigkeit der bereitgestellten Substanz oder der ersten und zweiten Komponente, kann das

Kunststoffformteil mit gewünschter Höhe ausgebildet werden, sodass ein vorgegebener Abstand zwischen der Scheibe und dem anliegenden Halteelement realisierbar ist. Die Höhe des

Kunststoffformteils bezieht sich zum Beispiel auf eine

Normale zur Erstreckungsebene Anlagefläche des Halteelements und kann nutzbringend an einen vorgesehenen Bauraum angepasst werden. Das Kunststoffformteil kann durchgehend und in sich geschlossen auf der Anlagefläche des Halteelements

ausgebildet sein, oder es ist durchgehend mit zwei freien

Enden ausgebildet. Das Kunststoffformteil kann sich auch über einen Rand der Anlagefläche beziehungsweise des Halteelements hinaus erstrecken und im Zusammenwirken mit angrenzenden Komponenten eine Kavität abdichten.

Mittels der beschriebenen Weiterbildung können gezielt

Kavitäten von zu umschäumenden oder zu verklebenden Flächen begrenzt und abgedichtet werden, wobei das durchgehende

Kunststoffelement abhängig von den vorgegebenen

Materialeigenschaften der pumpfähigen Substanz oder der ersten und zweiten Komponente eine vorgegebene Dichtheit ausbildet. Eine Ausnehmung, die das Halteelement in dem

Bereich der Kavität durchdringt, ermöglicht es auch in einem angeordneten oder anliegenden Zustand der Scheibe an dem Halteelement die Kavität mit selbstschäumendem Material auszufüllen. Auf diese Weise kann beispielsweise Polyurethan auch nachträglich in die Kavität eingebracht werden.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung umfasst das Verfahren ein Bereitstellen einer zu bearbeitenden Scheibe für das

Kraftfahrzeug, ein Positionieren der Scheibe sowie ein

Positionieren des Halteelements mit dem Kunststoffformteil an der Scheibe. Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ein

Umschäumen des Halteelements und dadurch Ausbilden einer Umschäumung, die das Halteelement mit der Scheibe koppelt.

Auf diese Weise wird das Verfahren dahingehend erweitert, dass das vorbearbeitete Halteelement für ein zuverlässiges Umschäumen der Scheibe eingesetzt wird und mit dieser

gekoppelt wird. Somit wird zum Beispiel ein vorgefertigtes Modul für ein Kraftfahrzeug realisiert, bei dem die Scheibe, das Halteelement und gegebenenfalls weitere Komponenten miteinander verbunden sind. Das umschäumte Halteelement realisiert beispielsweise eine Montageschnittstelle, die ein Anbinden der Scheibe an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs ermöglicht .

Eine erfindungsgemäße Anordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Halteelement mit einer Anlagefläche, die zur Anlange an eine Scheibe ausgebildet ist, und ein Kunststoffformteil , das aus einer pumpfähigen Substanz mittels eines

selbstschäumenden Prozesses an mindestens einer vorgegebenen Position auf der Anlagefläche des Halteelements ausgebildet ist, um bei einem Anliegen der Scheibe an dem Halteelement einen vorgegebenen Abstand zwischen der Scheibe und dem

Halteelement auszubilden und bei einem Weiterverarbeiten der Scheibe Spannungskräften zwischen der Scheibe und dem

Halteelement entgegenzuwirken.

Eine solche Anordnung ist insbesondere mit einem der zuvor beschriebenen Verfahren herstellbar, sodass sämtliche für das Verfahren offenbarten Eigenschaften und Merkmale auch für die Anordnung offenbart sind und umgekehrt. Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung weist das Kunststoffformteil Polyurethan auf.

Polyurethan ist ein beispielhaftes Material, aus dem das Kunststoffformteil mittels der pumpfähigen Substanz,

insbesondere mittels der ersten und zweiten Komponente, auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden kann. Darüber hinaus sind auch andere Materialien möglich, die mittels der Substanz oder einer ersten und zweiten Komponente ein Ausbilden eines Kunststoffformteils mit vorgegebener Elastizität ermöglichen, um einen vorgegebenen Abstand zwischen der Scheibe und dem Halteelement zu realisieren und die Scheibe zuverlässig vor Beschädigungen durch

Spannungskräfte zu schützen.

Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung sind jeweils zwei oder mehr zueinander separate Kunststoffformteile auf der Anlagefläche des Halteelements ausgebildet. Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung sind das Halteelement als umlaufender Rahmen und das Kunststoffformteil als durchgehendes umlaufendes Kunststoffelement ausgebildet.

Ein erfindungsgemäßes System für ein Kraftfahrzeug umfasst eine der zuvor beschriebenen Anordnungen, eine Scheibe für das Kraftfahrzeug und eine Umschäumung, die das Halteelement mit der Scheibe koppelt, sodass ein Anbinden der Scheibe an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs realisierbar ist. Das System realisiert somit ein kostengünstig fertigbares Modul, welches für die Konstruktion des Kraftfahrzeugs mittels der Montageschnittstelle an der Karosserie anordbar ist . Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Fahrzeugdach in perspektivischer Ansicht,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung für ein

Kraftfahrzeug, Figur 3A ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung für ein Kraftfahrzeug,

Figur 3B ein Ausführungsbeispiel eines Kunststoffformteils , Figur 4 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halteelements.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind

figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen

gekennzeichnet .

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht schematisch ein System für ein Kraftfahrzeug 1, das eine Scheibe 3 und eine Anordnung 10 umfasst. Die Scheibe 3 ist in einem

Fahrzeugdach 17 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, und

realisiert beispielsweise einen Teil eines verschiebbaren Deckels 4, um wahlweise eine Dachöffnung des Fahrzeugdachs 17 freizugeben und zu verschließen.

Das System weist weiter eine Umschäumung 13 auf, die

umlaufend an einem Rand der Scheibe 3 ausgebildet ist und die Anordnung 10 mit einer Karosserie 15 des Kraftfahrzeugs 1 koppelt. Mittels der Anordnung 10 und einem zu der Anordnung 10 korrespondierenden Herstellungsverfahren ist eine

zuverlässige und kostensparende Verarbeitung der Scheibe 3 für das Kraftfahrzeug 1 möglich, die zu einer vereinfachten und zeitsparenden Konstruktion des Systems und des

Kraftfahrzeugs 1 beiträgt. Die Anordnung 10 und das

korrespondierende Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung 10 werden anhand der nachfolgenden Figuren 2 und 3 näher erläutert. Figur 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein

Ausführungsbeispiel der Anordnung 10 mit einem Halteelement 5, das in Form eines Haltewinkels realisiert ist und das zum Anliegen an der Scheibe 3 ausgebildet ist. Das Halteelement 5 weist eine Anlagefläche 7 auf, die auch als Oberfläche des Halteelements 5 bezeichnet werden kann und die mehrere

Erhebungen 8 aufweist.

Auf den Erhebungen 8 der Anlagefläche 7 sind an vorgegebenen Positionen Kunststoffformteile 9 angeordnet, die mittels eines selbstschäumenden Prozesses kontrolliert ausgebildet sind. Zum Ausbilden der Kunststoffformteile 9 ist eine

Substanz bereitgestellt, die mit vorgegebenen

Materialeigenschaften, insbesondere hinsichtlich ihrer

Viskosität, pumpfähig und dosierbar ausgebildet ist. Eine solche Substanz umfasst zum Beispiel eine erste Komponente Kl und eine zweite Komponente K2 mit jeweils vorgegebenen

Materialeigenschaften, die aufeinander abgestimmt ein

kontrolliertes und zuverlässiges Ausbilden der

Kunststoffformteile 9 mittels eines selbstschäumenden

Prozesses ermöglichen.

Die Kunststoffformteile 9 weisen eine vorgegebene Elastizität auf, um bei einem Anliegen der Scheibe 3 oder eines anderen plattenförmigen Werkstücks für das Kraftfahrzeug 1 an dem Halteelement 5 einen gewünschten Abstand zwischen der Scheibe 3 und dem Halteelement 5 zu realisieren und bei einem

Weiterverarbeiten der Scheibe 3, wie einem Umschäumen,

Spannungskräften zwischen der Scheibe 3 und dem Halteelement 5 entgegenzuwirken. Durch die Kunststoffformteile 9 wird ein direkter Kontakt zwischen der Anliegenden Scheibe 3 und dem Halteelement 5 vermieden oder zumindest eine direkte

Kontaktfläche reduziert, um lokale Spannungsspitzen

auszugleichen und Beschädigungen der Anliegenden Scheibe 3 zu verhindern .

Das Halteelement 5 weist weiter eine Montageschnittstelle 19 auf, die ein Anbinden des Systems mit dem Halteelement 5 und der umschäumten Scheibe 3 an die Karosserie 15 des

Kraftfahrzeugs 1 ermöglicht. In Bezug auf einen vollen Umfang der Dachöffnung des Fahrzeugdachs 17 weist die Anordnung 10 beispielsweise sechs zueinander separate Halteelemente 5 auf, die, wie in Figur 2 dargestellt, jeweils als Haltewinkel realisiert sein können und ein zuverlässiges Umschäumen der Scheibe 3 und Anbinden des Systems an die Karosserie 15 des Kraftfahrzeugs 1 ermöglichen.

Figur 3A zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung 10 mit einem Halteelement 5. Auf der Anlagefläche 7 des Halteelements 5 ist das

Kunststoffformteil 9 als durchgehendes Kunststoffelement ausgebildet, das eine Kavität 16 umschließt. Die Kavität 16 ist durch das Kunststoffformteil 9 begrenzt, sodass das

Kunststoffformteil 9 eine Barriere ausbildet. In einem anliegenden Zustand der Scheibe 3 und des Halteelements 5 ist die Kavität 16 durch das Kunststoffformteil 9 eingeschlossen und durch dieses gegenüber einem Außenbereich abgedichtet. Außerdem weist das Halteelement 5 eine Ausnehmung 6 auf, die das Halteelement 5 in dem Bereich der Kavität 16 durchdringt. Zum Beispiel weist das Halteelement 5 bereits bei der

Bereitstellung eine solche Ausnehmung 6 auf oder sie wird im Rahmen des Bearbeitens des Halteelements 5 in das

Halteelement 5 an vorgegebener Position eingebracht.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen (nicht explizit gezeigt) ist das Kunststoffformteil 9 nicht in sich geschlossen sondern weist zwei freie Enden auf. Beispielsweise dichtet das Kunststoffformteil 9 im Betrieb dann die Kavität 16 zusammen mit einem weiteren Element ab, das an die freien Enden angrenzend angeordnet ist. Das durchgehende Kunststoffformteil 9 realisiert somit einen besonders zuverlässigen Abstand zwischen der Scheibe 3 und dem anliegenden Halteelement 5 und dichtet die Kavität 16 zwischen der Scheibe 3 und dem Halteelement 5 gegen

unerwünschte äußere Einflüsse ab. Auf diese Weise kann auf einen Einsatz von einem Dichtband verzichtet werden, um vorgegebene Bereiche zu begrenzen und abzudichten.

Ein solches durchgehendes Kunststoffelement 9 bildet somit eine Abdichtbarriere, die in Abhängigkeit vorgegebener

Prozessparameter, wie beispielsweise einer

Auftragungsgeschwindigkeit der bereitgestellten Substanz oder der ersten und zweiten Komponente Kl und K2, mit gewünschter Höhe ausgebildet werden kann, sodass ein vorgegebener Abstand zwischen der Scheibe 3 und dem anliegenden Halteelement 5 realisierbar ist. Die Höhe des Kunststoffformteils 9 bezieht sich zum Beispiel auf eine Oberflächennormale zur

wesentlichen Erstreckungsebene der Anlagefläche 7 des

Halteelements 5. Figur 3B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines durchgehenden in sich geschlossenen Kunststoffformteils 9, das eine Kavität 16 umgibt. Die Ausgestaltung des

Kunststoffformteils 9 kann auf einfache Weise hinsichtlich einer benötigten Geometrie und Form angepasst werden.

Auf diese Weise können mittels der beschriebenen Anordnung und einem zum Herstellen der Anordnung korrespondierenden Verfahren Kavitäten von zu umschäumenden oder zu verklebenden Flächen begrenzt und zuverlässig abgedichtet werden. Abhängig von den vorgegebenen Materialeigenschaften der pumpfähigen Substanz kann eine vorgegebene Dichtheit ausbildet werden. Figur 4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm für ein

Verfahren zum Bearbeiten des Halteelements 5 und zum

Herstellen der Anordnung 10, wie sie beispielhaft in Figur 2 und Figur 3A illustriert sind. Die Anordnung 10 kann in weiteren Schritten des Verfahrens zum Beispiel umschäumt werden, sodass das vorbearbeitete Halteelement 5 mit der

Scheibe 3 verbunden wird und ein System für das Kraftfahrzeug 1 realisiert, welches als Modul, wie beispielhaft in Figur 1 dargestellt, an der Karosserie 15 angebracht werden kann. In einem ersten Schritt Sl werden das Halteelement 5 sowie die aufzutragende Substanz beziehungsweise die erste und zweite Komponente Kl und K2 zum Ausbilden des oder der

Kunststoffformteile 9 bereitgestellt. Die Substanz oder die erste und zweite Komponente Kl und K2 weisen jeweils

vorgegebene Materialeigenschaften auf, die insbesondere hinsichtlich nachfolgender Schritte des Verfahrens

vorgegeben, bereitgestellt und aufeinander abgestimmt sind. Dies betrifft unter anderem den einzuleitenden selbstschäumenden Prozess und das Ausbilden der

Kunststoffformteile 9 mit vorgegebener Geometrie und

gewünschten Materialeigenschaften . In einem Schritt S3 werden die erste Komponente Kl und die zweite Komponente K2 an mindestens einer vorgegebenen

Position, zum Beispiel auf einer Erhebung 8, auf der

Anlagefläche 7 des Halteelements 5 aufgebracht. Ein solches Aufbringen erfolgt beispielsweise im Rahmen eines

Spritzprozesses, bei dem die erste und zweite Komponente Kl und K2 mittels eines Spritzwerkzeugs aufgetragen werden.

Beispielsweise sind die erste und zweite Komponente Kl und K2 in jeweiligen Materialbehältern bereitgestellt und werden zum Aufbringen auf die Anlagefläche 7 des Halteelements 5 über Zuleitungen einem Mischkopf zugeführt und mittels einer

Dosierdüse aufgetragen. In dem Mischkopf werden die erste und zweite Komponente Kl und K2 mit einem vorgegebenen

Mengenverhältnis reaktiv bereitgestellt und mittels der

Dosierdüse an gewünschter Position auf der Anlagefläche 7 des Halteelements 5 aufgetragen, sodass erst unmittelbar nach dem Auftragen der ersten und zweiten Komponente Kl und K2 der selbstschäumende Prozess zum Ausbilden des

Kunststoffformteils 9 initiiert wird. Um ein Aufbringen mittels Aufspritzen zu ermöglichen, weisen die erste und zweite Komponente Kl, K2 jeweils eine

entsprechende Viskosität oder Zähigkeit auf. Die erste und zweite Komponente Kl, K2 sind beispielsweise fließ- und/oder pumpfähig und ermöglichen somit ein kontrolliertes Auftragen mit zuverlässiger Dosierbarkeit .

Ein weiterer Schritt S5 repräsentiert den selbstschäumenden Prozess, der durch Auftragen der ersten und zweiten Komponente Kl, K2 initiiert wird. Dabei kontaktieren und vermischen sich die erste und zweite Komponente Kl, K2, zum Beispiel unmittelbar nach dem Austreten aus einer Dosierdüse. Auf diese Weise wird das oder die Kunststoffformteile 9 mit vorgegebener Elastizität und Geometrie ausgebildet, um bei einem Anliegen der Scheibe 3 an dem Halteelement 5 einen vorgegebenen Abstand zu realisieren und Spannungskräften zwischen der Scheibe 3 und dem Halteelement 5, insbesondere bei einem Umschäumen der Scheibe 3 und des Halteelements 5, entgegenwirken zu können. Beispielsweise sind die erste

Komponente Kl als Isocyanat und die zweite Komponente K2 als Polyol vorgegeben bereitgestellt und bilden die

Kunststoffformteile 9 aus Polyurethan aus. Die erste und zweite Komponente Kl und K2 können insbesondere maschinell auf der Anlagefläche 7 des Halteelements 5

aufgebracht werden. Auf diese Weise wird eine zeitsparende und prozesssichere Applikation der ersten und zweiten

Komponente Kl und K2 ermöglicht, die ein kontrolliertes und zuverlässiges Ausbilden der Kunststoffformteile 9 realisieren und insbesondere in Bezug auf Form und Position der

auszubildenden Kunststoffformteile 9 eine Reproduzierbarkeit ermöglichen . Mittels maschinellen Aufbringens der ersten und zweiten

Komponente Kl und K2 werden zum Beispiel

Positionierungsfehler des jeweiligen auszubildenden

Kunststoffformteils 9 vermieden, die beispielsweise bei einem manuellen Aufkleben von Schaumbändern nur schwierig zu unterbinden sind. Beispielsweise werden die erste und zweite Komponente Kl und K2 mittels einer Spritzpistole in

Tropfenform an mehreren vorgegebenen Positionen auf der

Anlagefläche 7 des Halteelements 5 aufgebracht und realisieren punkt- oder zylinderförmige Kunststoffformteile 9. Somit ist ein Ausbilden der Kunststoffformteile 9 im

Wesentlichen unabhängig von der Geometrie des Halteelements 5 und es wird ein material- und zeitsparendes Aufbringen ermöglicht, da die Kunststoffformteile 9 zielgerichtet an den Positionen ausgebildet werden können, die für eine sichere und zuverlässige Anlage der Scheibe 3 benötigt werden. Ein zeitaufwendiges Anpassen der Kunststoffformteile 9 an die Geometrie des Halteelements 5 ist nicht notwendig, wie es beispielsweise bei vorgefertigten Anlageelementen der Fall ist .

Das mit Kunststoffformteilen 9 versehene Halteelement 5 bildet somit eine schonende Anlage mit vorgegebener

Elastizität für die zu bearbeitende Scheibe 3, sodass

beispielweise ein zuverlässiger und sicherer Abstand zu der Scheibe 3 für einen nachfolgenden Umschäumungsprozess

realisiert ist. Die Kunststoffformteile 9 realisieren jeweils als elastisches Element an den vorgegebenen Positionen auf der Anlagefläche 7 des Halteelements 5 einen Puffer zwischen dem Halteelement 5 und der anliegenden Scheibe 3.

Insbesondere bei metallischen Halteelementen 5 und Scheiben 3 aus Glas ist ein direkter Kontakt zwischen Halteelement 5 und Scheibe 3 zu unterbinden, um Beschädigungen der Anliegenden Scheibe 3 zu vermeiden.

Im Rahmen eines solchen Verfahrens können eine Vielzahl von Kunststoffforteilen 9 ausgebildet werden, die beabstandet zueinander auf der Anlagefläche 7 des Halteelements 5

angeordnet sind, wie es in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 dargestellt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Kunststoffformteil 9 als durchgehendes Kunststoffelement auf der Anlagefläche 7 des Halteelements 5 ausgebildet werden, das zum Beispiel in sich geschlossen ist und eine Kavität 16 einschließt, wie es in den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 3A und 3B dargestellt ist.

Beispielsweise weist das bereitgestellte Halteelement 5 bereits eine Ausnehmung 6 auf, die das Halteelement 5 im Bereich der Kavität 16 durchdringt. Oder die Ausnehmung 6 wird im Rahmen des Verfahrens in das Halteelement 5

eingebracht, sodass sie die Anlagefläche 7 des Halteelements 5 im Bereich der Kavität 16 durchdringt. Die Ausnehmung 6 ermöglicht es auch in einem angeordneten oder anliegenden Zustand der Scheibe 3 an dem Halteelement 5 die Kavität 16 nachträglich mit selbstschäumendem Material auszufüllen. Auf diese Weise kann beispielsweise Polyurethan auch nachträglich in die Kavität 16 eingebracht werden.

In einem weiteren Schritt S7 wird die zu bearbeitende Scheibe 3 für das Kraftfahrzeug 1 bereitgestellt und für ein

Umschäumen wird das oder werden die Halteelemente 5 mit einem oder mehreren Kunststoffformteilen 9 an oder auf der Scheibe 3 positioniert, sodass die jeweilige Anlagefläche 7 der Halteelemente 5 der Scheibe 3 zugewandt ist. Nachfolgend werden die Scheibe 3 und die Halteelemente 5 umschäumt und dadurch eine Umschäumung 13 ausgebildet, die die

Halteelemente 5 mit der Scheibe 3 koppelt.

Auf diese Weise werden die vorbearbeiteten Halteelemente 5 mit der Scheibe 3 gekoppelt und somit beispielsweise ein vorgefertigtes System oder Modul für das Kraftfahrzeug 1 realisiert, wie es in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 dargestellt ist. Weisen die Halteelemente 5, wie in den

Figuren 2 und 3A dargestellt, eine Montageschnittstelle 19 auf, so kann in einem optionalen nächsten Schritt S9 das vorgefertigte System an die Karosserie 15 des Kraftfahrzeugs 1 angebunden werden. Dies erfolgt zum Beispiel mittels

Verschrauben, Verkleben und/oder Verschweißen.

Mittels des beschriebenen Verfahrens kann somit auf den

Einsatz von kostspieligen Schaumbändern verzichtet werden, die manuell aufgeklebt und hinsichtlich ihrer Abmessungen zeitaufwendig an verschiedene Anlageelemente angepasst werden müssen. Auf diese Weise ist eine einfache und kostengünstige Bearbeitung des Halteelements 5 realisierbar, welches weiter eine zuverlässige und kostensparende Verarbeitung der Scheibe 3 und Fertigung des Systems für das Kraftfahrzeug 1

ermöglicht und zu einer vereinfachten und zeitsparenden

Konstruktion des Kraftfahrzeugs 1 beiträgt.

Bezugs zeichenliste

1 Kraftfahrzeug

3 Scheibe

4 Deckel

5 Halteelement

6 Ausnehmung des Halteelements

7 Anlagefläche

8 Erhebungen

9 Formteil

10 Anordnung

13 Umschäumung

15 Karosserie

16 Kavität

17 Fahrzeugdach

19 Montageschnittstelle

Kl erste Komponente

K2 zweite Komponente