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Patent Searching and Data


Title:
PANE SETTING ELEMENT, ESPECIALLY GLASS SUN ROOF FOR VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/038058
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to improve, at a low finishing cost, the dimensional accuracy of a pane setting element for use in a glass sun roof of a vehicle, the glass panel (3) of which has an external edge injected/coated with a plastic framing (4), while the holding members (5) are also injected/coated and a groove (6) is provided on the external edge of the pane frame for inserting a joint therein, it is suggested that said groove (6) be embodied in the plastic framing (4) after the coating process, using a routing method, resulting in significantly lower tooling cost and reduced pace.

Inventors:
BRAUNSBERGER OSKAR (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/001101
Publication Date:
September 03, 1998
Filing Date:
February 26, 1998
Export Citation:
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Assignee:
BRAUNSBERGER OSKAR (DE)
International Classes:
B29C45/00; B29C70/76; B60J7/043; B60J10/82; C03C27/12; (IPC1-7): B60J10/12
Foreign References:
US4738482A1988-04-19
DE2127227A11972-12-14
DE2246913A11974-04-11
US4486256A1984-12-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Fiener, Josef (Posfach 12 49, Mindelheim, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Glasverbundelement, insbesondere Glasschiebedach für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Glastafel (3), die am Au enrand mit einem KunststoffRahmen (4) umspritzt/umschäumt ist, wobei Halterungsteile (5) mitumschäumt sind, sowie am Au enumfang des Rahmens eine umlaufende Nut (6) zum Einsetzen einer Dichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, da die Nut (6) nach dem Umschäumvorgang in dem Kunststoff Rahmen (4) mittels Umri fräsen hergestellt ist.
2. Glasverbundelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da die Oberseite (4b) des KunststoffRahmens (4) bündig mit der Glastafel (3) ist.
3. Glasverbundelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da die Glastafel (3) zusammen mit dem KunststoffRahmen (4) zum Umri fräsen in einem Vakuumtisch oder Aufspannvorrichtung zentriert aufgenommen ist.
4. Glasverbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da beim Umri fräsen das Glasverbundelement (1) an den Halterungsteilen (5) indexiert und/oder fixiert ist.
5. Glasverbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da die Halterungsteile (5) durch Winkelbleche (5a) gebildet sind, die vom KunststoffRahmen (4) vollständig abgedeckt sind.
6. Glasverbundelement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da die Zentrierung des Glasverbundelementes (1) zum Umri fräsen mittels einer gesonderten Me vorrichtung, insbesondere Me tastern an den Halterungsteilen (5) erfolgt.
7. Glasverbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da zum Umri fräsen der Nut (6) des Glasverbundelementes (1) eine CNCFräsmaschine vorgesehen ist.
8. Glasverbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da zum Umri fräsen der Nut (6) des Glasverbundelementes (1) eine KopierFräsmaschine vorgesehen ist.
9. Glasverbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, da die Umri kante (4a) und/oder Unterkante (4c) des KunststoffRahmens (4) beim Umri fräsen der Nut (6) in einem Arbeitsgang mitbearbeitet wird.
10. Glasverbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, da beim Umri fräsen der Nut (6) eine Entgratbearbeitung für die Umri flächen (4a, 4b, 4c) des KunststoffRahmens (4) vorgesehen ist.
11. Glasverbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, da zwischen Werkzeugoberteil (11) und Werkzeugunterteil (12) eine Dichtungsplatte (13) eingefügt ist, die im wesentlichen die Bombierung der gegenseitigen Anlagefläche an der Glastafel (3) nach au en hin fortsetzt.
12. Verfahren zum Herstellen eines Glasverbundelements, insbesondere Glasschiebedach für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Glastafel (3), die am Au enrand mit einem Kunststoff Rahmen (4) umspritzt/umschäumt ist, wobei Halterungsteile (5) mitumschäumt sind, dadurch gekennzeichnet, da der Au enumfang des Rahmens (4) nach dem Umschäumvorgang zur Aufnahme einer umlaufenden Dichtung (7) durch Umri fräsen bearbeitet wird.
Description:
Beschreibung Glasverbundelaent, insbesondere Glasschiebedach für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Glasverbundelement, insbesondere Glasschiebedach für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Glastafel, die am Au enrand mit einem Kunststoff-Rahmen umspritzt/umschäumt ist, wobei Halterungsteile miteingeschäumt sind, sowie am Au enumfang des Rahmens eine umlauf ende Nut zum Einsetzen einer Dichtung vorgesehen ist.

Derartige Glasverbundelemente, insbesondere Glasschiebedächer (oft auch als Sonnendach bezeichnet) werden in Kraftfahrzeugen zunehmend als Ersatz für Metallschiebedächer eingesetzt, da sie dem Fahrzeuginnenraum eine zusätzliche Transparenz geben. Hierzu ist die Glastafel innerhalb der Dachöffnung so gro wie möglich gewählt. Der die Glastafel umgebende Kunststoff-Rahmen aus einem thermoplastischen Kunststoff oder Polyurethanschaum sollte somit so schlank wie möglich sein. Dieser Kunststoff-Rahmen des Glasschiebedaches dient dabei auch zur Befestigung von Halterungsteilen, beispielsweise Laschen, an denen der Antriebsmechanismus für die Öffnung des Glasschiebedaches angelenkt sind, insbesondere wenn das Glasschiebedach auch als Hebe- oder Aufstelldach ausgebildet ist oder das Glasverbundelement als seitliches Ausstellfenster verwendet wird.

Der Befestigung des Kunststoff-Rahmens an der Glastafel zusammen mit den Halterungsteilen kommt hierbei eine wesentliche Bedeutung zu, da die Glastafel des Glasschiebedaches aus aerodynamischen Gründen bündig mit der Dachfläche sein soll.

Somit ist der Kunststoff-Rahmen im wesentlichen nur an der Umlaufkante und einem schmalen Bereich an der Unterseite des Glasschiebedaches vorgesehen. Zudem hat der Kunststoff-Rahmen auch noch die Funktion zur Halterung einer umlaufenden Dichtung, um hier eine sichere und regendichte Abdichtung zu gewährleisten.

Zur zuverlässigen Abdichtung ist hierbei im allgemeinen an dem Kunststoff-Rahmen eine umlaufende Nut vorgesehen, die eine sichere Befestigung der umlaufenden Dichtung gewährleistet.

Insbesondere mu ein sicherer Halt der Dichtung sichergestellt werden, um ein Verschieben oder Umklappen der Dichtung zu vermeiden. Hierzu hat sich die T-förmige Ausbildung der umlaufenden Nut als zweckmä ig erwiesen. Jedoch bereitet diese Nut zum Einsetzen einer umlaufenden Dichtung bei der Herstellung erhebliche Probleme. So erfordert diese Ausbildung ein sehr aufwendiges Schäum- oder Umspritzwerkzeug, da an den vier umlaufenden Seiten des Glasschiebedaches vier (oder mehr) Schieber zunächst aus der umspritzten Nut gesondert herausgefahren werden müssen und dann verschwenkt werden, um eine Entnahme des umschäumten bzw. umspritzten Glasschiebedaches zu ermöglichen.

Diese vier (oder mehr) zur Fertigung erforderlichen Schieber zur Ausbildung der umlaufenden Nut stören zudem auch den Schaumlauf des Kunststoffes beim Umspritz- bzw. Umschäumvorgang, so da häufig eine vollflächige Verbindung zu der Glastafel nicht gewährleistet werden kann. Da jedoch diese Kontaktfläche des Kunststoff-Rahmens mit der Glastafel aufgrund der aerodynamisch erforderlichen Bündigkeit an der Oberseite wesentlich für die Festigkeit des Glasverbundelementes, insbesondere Glasschiebedaches ist, werden die Kontaktflächen häufig überdimensioniert, so da der Rahmen dann relativ breit ausgelegt werden mu , insbesondere wenn das Glasschiebedach für Kraftfahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten eingesetzt wird, weil bei hohen Geschwindigkeiten erhebliche Kräfte an diesen Kontaktflächen wirken.

Weiterhin ist bei dem bisherigen Herstellungsverfahren mit vier (oder mehr) Schiebern in dem Umschäumwerkzeug der Nachteil einer hohen Taktzeit gegeben, da die vier Schieber bis zur Entnahme des Werkstückes von diesem wegverfahren, hochgeschwenkt und gesäubert werden müssen. Zudem ist die Ma genauigkeit durch die Vielzahl der Werkzeugteile oft unzureichend, insbesondere da sich durch die Vielzahl der Gleitflächen in dem Werkzeug und den Wärmeanfall bei der Fertigung Verwindungen und somit eine gewisse Ma ungenauigkeit ergeben kann. Entsprechendes gilt auch für die Gleitflächen der Schieber des Herstellungswerkzeuges, so da hierdurch an den Kanten des Kunststoff-Rahmens Grate auftreten können, die ein hohes Ma an Nacharbeit erfordern.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Glasverbundelement, insbesondere Glasschiebedach zu schaffen, das die vorstehenden Nachteile vermeidet, insbesondere die Werkzeugkosten und die Taktzeit reduziert, sowie eine höhere Ma genauigkeit mit verringerten Nachbearbeitungsaufwand bietet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Glasverbundelement gemä den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die Herstellung der umlaufenden Nut nach dem Umspritzvorgang mittels Umri fräsbearbeitung des Kunststoff- Rahmens kann der Kunststoff-Rahmen für das Umspritzen/Umschäumen in einem einfachen Schäumwerkzeug hergestellt werden.

Insbesondere kann hierbei auf die aufwendigen, verschieb- und verschwenkbaren Schieber an den vier Seiten des Werkzeuges für das Glasverbundelement bzw. Glasschiebedach verzichtet werden.

Somit ist im wesentlichen das Schäumwerkzeug nur aus dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil aufgebaut. Dies ermöglicht zudem eine einfachere Anordnung der Auswerfer und der Dichtflächen, so da eine bessere Abdichtung während der Herstellung erreicht wird. Hierdurch der Nachbearbeitungsaufwand erheblich reduziert. Zudem wird hierdurch ein sehr günstiger Schaumlauf erreicht, so da eine vollständige Benetzung der Glastafel am unteren Rand erreicht wird. Hierdurch wird die Festigkeit zwischen Glastafel und dem Kunststoff-Rahmen erhöht, bzw. in reproduzierbarer Form sichergestellt, so da die Qualität des Glasverbundelementes bzw. Glasschiebedaches insgesamt steigt.

Insbesondere wird durch das Umri fräsen des Rahmens zur Herstellung der umlaufenden, bevorzugt T-förmigen Nut auch sichergestellt, da die Au enkonturen des Glasschiebedaches exakt eingehalten werden und zudem ein sicherer Sitz für die umlaufende Dichtung gewährleistet wird. Hierbei kann zugleich mit dem Fräsen der Nut auch eine Nachbearbeitung der Au enkontur vorgenommen werden, ebenso eine Entgratung der Au enkanten durch ein Mehrfach-Fräswerkzeug. Insbesondere wird auch durch die Zentrierung bei dem Umri fräsen, bevorzugt an den Halterungsteilen eine exakte Relativ-Zuordnung zwischen der Dichtungsnut und den Halterungsteilen erreicht, so da beim Schlie en bzw. Öffnen des Glasverbundelementes, insbes.

Schiebedaches eine gleichmä ige Dichtungsanlage und somit insgesamt eine bessere Abdichtung der Dachöffnung erreicht wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Insbesondere sei auch darauf hingewiesen, da bei der bevorzugt verwendeten CNC-Fräsmaschine zum Umri fräsen der Nut eine einfache Änderung der Dichtungsdimensionen durchführbar ist. Somit kann auf die aufwendige Umgestaltung des Schäumwerkzeuges bei Produktionsänderungen, beispielsweise der Dichtungbreite auf die neuen Ma e in einfacher Weise umgestellt werden. Zudem ist hierbei auch eine gemischte Fertigung der Glasverbundelemente, insbesondere Glasschiebedächer möglich, so da unterschiedliche Glasschiebedächer in einer Fertigungslinie produziert werden können. Insbesondere kann auch das zweiteilige Schäumwerkzeug für mehrere Varianten verwendet werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierin zeigen: Fig. 1 ein Glasverbundelement in der Ausführung als Schiebedach in Einbaustellung in einem Kraftfahrzeug; Fig. 2 das Glasschiebedach bei der Herstellung im Schäumwerkzeug; und Fig. 3 eine vergrö erte Darstellung des Au enumfangs mit einem schematisch angedeuteten Profilfräser zum Umri fräsen einer T-förmigen Nut.

In Fig. 1 ist ein Glasverbundelement 1 in Form eines Glasschiebedaches zum Einbau in einer Dachöffnung 2 eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Das Glasschiebedach umfa t im wesentlichen eine Glastafel 3, die am Au enrand von einem Kunststoff-Rahmen 4 bevorzugt aus PU-Schaumstoff umgeben ist.

Dieser Rahmen 4 wird in einem Schäumwerkzeug (vgl. Fig. 2) an dem Au enrand der Glastafel 3 umspritzt bzw. umschäumt. Hierbei werden auch Halterungsteile 5, bevorzugt Winkelbleche 5a mitumspritzt, so da zum einen die Verwindungsteifigkeit der Glastafel 3 erhöht wird und andererseits eine Befestigung an dem Antriebsmechanismus zum Schieben bzw. Heben des Glasschiebedaches ermöglicht wird.

An der radial nach au en weisenden Kante des Kunststoff-Rahmens 4 ist in der Ebene der Glastafel 3 eine umlaufende, bevorzugt T-förmige Nut 6 zum Einsetzen einer Dichtung 7 vorgesehen. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird diese T-förmige Nut 6 erst nach dem Umspritzvorgang, also im ausgehärteten, ggf. getemperten Zustand des Rahmens 4 mittels Umri fräsen hergestellt, wodurch sich die vorstehend genannten Vorteile, wie Reduzierung der Taktzeit und der Werkzeugkosten sowie eine höhere Ma genauigkeit ergibt, da hierdurch ein Wärmeverzug der Glastafel 3 ebenfalls ausgeglichen werden kann.

In Fig. 2 ist das Schäumwerkzeug 10 bestehend aus einem Werkzeugoberteil 11 und einem Werkzeugunterteil 12 schematisch dargestellt. Das Schäumwerkzeug 10 kann jedoch auch um 1800 gedreht werden, so da die Glastafel 3 dann konkav positioniert wäre. Wie hieraus ersichtlich ist, ist der Formhohlraum am Au enumfand der Glastafel 3 zur Ausbildung des Rahmens 4 hier punktiert dargestellt und strömungsgünstig geformt, so da eine sichere Formfüllung erreicht wird.

Dies ist besonders wesentlich, da die Glastafel 3 und die Halterungsteile 5 nur durch die Kontaktfläche zum Rahmen 4 hin befestigt sind. Neben dem vereinfachten Aufbau unter Verzicht von den ansonsten an den Seiten erforderlichen vier (oder mehr) Schiebern für die T-förmige Nut 6 ist zudem der hier punktiert dargestellte Formhohlraum zur Ausbildung des Rahmens 4 besonders günstig abzudichten, bevorzugt mit einer selbsttrennenden Dichtungsplatte 13, die einen Austritt des über eine oder bevorzugt mehrere Einspritzöffnung(-en) 14 eintretenden Kunststoffschaumes an die Oberseite der Glastafel 3 zuverlässig verhindert. Durch diese Dichtungsplatte 13 wird die Oberseite der Glastafel 3 beim Schäumvorgang sauber gehalten, so da praktisch keine Nacharbeit erforderlich ist.

Zudem ist ersichtlich, da auch eine sichere Abdichtung zu weiter innen vorgesehenen Auswerfern 15 möglich ist, wodurch somit eine sichere Füllung des Formhohlraums mit Umspritzung der Halterungsteile 5 sichergestellt ist. Weiterhin ist ersichtlich, da sich das Werkzeugoberteil 11 mit der Dichtungsplatte 13 im wesentlichen kontinuierlich nach au en erstreckt, so da bei einem gleichbleibenden Werkzeugoberteil 11 verschiedenartige Werkzeugunterteile 12 verwendet werden können. Hierdurch ist beispielsweise auf einer Produktionsanlage mit dem gleichen stempelartigen Werkzeugoberteil 11 eine Fertigung unterschiedlicher Varianten der Glasverbundelemente 1, z. B.

Glasschiebedächer mit verschieden positionierten Halterungsteilen 5 möglich. Zudem genügt zur Entnahme des fertiggestellten Glasschiebedaches mit dem Rahmen 4 ein einfaches Anheben des Werkzeugoberteils 11 bzw. ein Absenken des Werkzeugunterteils 12, so da die Taktzeit wesentlich verringert wird.

In Fig. 3 ist die Fräsbearbeitung der umlaufenden, bevorzugt T- förmigen Nut 6 in dem mit geringen Aufma geschäumten Rahmen 4 vergrö ert dargestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, da die Nut 6 auch im wesentlichen flach und parallel zur Ebene der Glastafel 3 ausgebildet sein kann, wobei dann eine Dichtung 7 mit einer Vielzahl von grätenförmigen Rasthaken Verwendung findet. Bei einer T-förmigen Nut 6 wird ein relativ durchmesserkleiner Profilfräser 20 verwendet, mit dem durch Axialvorschub entlang seiner Drehachse zunächst die Verbindung zur T-förmigen Nut 6 hin geschaffen wird. Durch Verfahren des Profilfräsers 20 entlang dem Umri des Rahmens 4 (hier senkrecht zur Zeichenebene), wird dann die T-förmige Nut 6 mittels Umri fräsen hergestellt. Nach einem vollständigen Umlauf des Profilfräsers 20 wird dieser aus der T-förmigen Nut 6 des Rahmens 4 an der Eintrittsstelle herausverfahren. Dabei kann zum Entgraten und Ma bearbeiten der äu eren Stirnseite 4a des Kunststoff-Rahmens 4 auch ein scheibenförmiges Entgratwerkzeug vorgesehen sein, wie dies mit dem scheibenförmigen Stirnfräser 21 angedeutet ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, da als Fräswerkzeug auch ein Fräser mit bei höheren Drehzahlen ausklappbaren Schneiden verwendet werden kann oder bei einer flachen Schlitzausführung der Nut 6 ein Scheibenfräser mit senkrechter Drehachse, wobei der Einstich-Vorschub in das Kunststoffmaterial des Kunststoff-Rahmens 4 in etwa parallel zur Glastafel 3 erfolgt.

Die Glastafel 3 und der damit verbundene Kunststoff-Rahmen 4 wird zum Umri fräsen bevorzugt in einem nicht dargestellten (da an sich bekannten) Vakuumtisch zentriert aufgenommen. Ergänzend oder alternativ kann die Halterung beim Umri fräsen des Glasschiebedaches bzw. dessen umlaufenden Kunststoff-Rahmens 4 auch an den Halterungsteilen 5 erfolgen. Hierzu ist eine Halterungsklammer 22 dargestellt, die beispielsweise in eine Bohrung oder Ausstanzung des Winkelblechs 5a eingreift. Neben der Fixierung wird somit zugleich das Glasschiebedach indexiert und somit eine Relativ-Zuordnung zu dem Fräswerkzeug 20 und ggf. auch 21 geschaffen.

Das Umri fräsen der Nut 6 erfolgt hierbei bevorzugt mit einer CNC-Fräsmaschine oder einer Kopier-Fräsmaschine. Eventuelle Änderungen in der Dimensionierung der Nut 6 zur Anpassung beispielsweise an eine geänderte Geometrie der Dichtung 7 kann somit besonders schnell durch einfache Programmänderung erfolgen. Neben der Fixierung/Indexierung kann die Au enkontur des im Werkzeug 10 hergestellten Glasverbundelementes 1 auch mit einer gesonderten, nicht dargestellten Me vorrichtung erfolgen.

Beispielsweise können hierzu an den Halterungsteilen 5 Me taster angreifen, so da auch hier wiederum die Relativ-Zuordnung zu dem entlang der Au enkontur verfahrenden Profilfräser 20 geschaffen wird. Hierdurch lassen sich ebenfalls geringfügige Toleranzen, z.B. durch Wärmeverzug bei der Fertigung besonders gut ausgleichen, da das Umri fräsen und die Ma aufnahme im erkalteten Zustand des Rahmens 4 erfolgt, so da insgesamt eine exakte Zuordnung zwischen den Halterungsteilen 5 und der umlaufenden Nut 6 für die Dichtung 7 geschaffen wird. Hierdurch wird insgesamt die Abdichtung beim Einbau in das Kraftfahrzeug z.B. gegenüber der Dachöffnung 2 wesentlich verbessert, da eine gleichmä ige Dichtungsanlage sichergestellt ist.