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Die Erfindung betrifft ein Glasbauteil für ein Kraftfahrzeug mit einer Fläche und einer Kante, wobei das Glasbauteil entlang der Kante eine die Fläche teilweise überdeckende Umspritzung aus einem Kunststoff aufweist, und wobei die Fläche eine lichtdichte und UV-stabile Beschichtung aufweist, die zumindest teilweise zwischen der Umspritzung und der Fläche angeordnet ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Panorama-Dachmodul mit einem erfindungsgemäßen Glasbauteil und ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Glasbauteil.
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Es ist bekannt, Glasscheiben für Kraftfahrzeuge mit einer permanenten Kunststoff-Umspritzung eines Randes bereitzustellen. Im Bereich der Umspritzung weist die Glasscheibe auf einer Fläche im Bereich des Randes eine eingebrannte Beschichtung auf, die auch als „Keramikrand“ bezeichnet wird. Solche Keramikränder sind hochgradig undurchlässig für UV-Strahlen.
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EP 0 422 516 A1 beschreibt eine Glasscheibe für ein Kraftfahrzeug, bei der der Keramikrand zudem durch eine Schicht aus einem Haftvermittler (Primer) überdeckt ist. Der Haftvermittler dient zum Auftrag einer Klebstoffraupe zur Verklebung der Glasscheibe.
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Die eingebrannte Bedruckung auf Glas, allgemein Schwarzdruck oder Keramik genannt, schwächt das Glas. Entscheidend für die Größe der Schwächung sind neben der Qualität der Bedruckung die Dicke, die Einbrandtiefe und einige andere Faktoren wie die chemische Zusammensetzung und das Gefüge. Auch der Temperprozess im Ofen und das Abschrecken in der Quench kann die Schwächung des Glases stärker oder schwächer ausfallen lassen.
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Eine Schwächung um 20–30% ist an bedruckten vorgespannten Gläsern (bedrucktes Einscheibensicherheitsglas) anhand von Doppelringbiegeversuchen festgestellt worden. Im Falle von ungespanntem Glas kann die Schwächung bei 50% liegen.
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Generell vermeidet man Festigkeitsmessungen im Randbereich einer Glasscheibe, da hier andere Effekte zum Tragen kommen. Unter Umständen kann ein schlechter Kantenschliff das Glas zum Brechen bringen. Das hätte aber nichts mit dem Keramikrand und dessen Breite zu tun. Generell wird das Glas im Glasscheibenrandbereich eher brechen als in der Glasscheibenmitte, da die Keramik sicherlich das Glas schwächt aber auch viele andere Effekte eine Rolle spielen (geringere Deformationswege, Nähe zum Kantenschliff, Schallwellenüberlagerung etc.).
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Es besteht der Wunsch für umspritzte Glasdeckel für Fahrzeugdachsysteme die Breite der Keramik/Bedruckung des Glases auf 15 cm zu limitieren, da bei noch breiteren Bedruckungen die Gefahr bestehen könnte, dass das System zu sehr geschwächt wird und das Risiko von Glasbrüchen steigt.
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Das erfordert eine neue konstruktive Auslegung, da die Keramik nicht einfach schmaler gemacht werden kann, solange die übliche PU-Umspritzung geometrisch unverändert bleibt
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Glasbauteil für ein Kraftfahrzeug anzugeben, das eine hohe Festigkeit aufweist.
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Diese und weitere Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein Glasbauteil für ein Kraftfahrzeug mit einer Fläche und einer Kante, wobei das Glasbauteil entlang der Kante eine die Fläche teilweise überdeckende Umspritzung aus einem Kunststoff aufweist, und wobei die Fläche eine lichtdichte und UV-stabile Beschichtung aufweist, die zumindest teilweise zwischen der Umspritzung und der Fläche angeordnet ist, wobei ein Teil der Beschichtung durch einen Auftrag einer nicht eingebrannten Materialschicht auf das Glas ausgebildet ist.
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Durch die zumindest abschnittsweise Verwendung einer nicht eingebrannten Schicht wird eine Schwächung des Glases durch ein Einbrennen von Beschichtungsmaterial vermieden. Je nach Anforderungen kann eine nicht eingebrannte Schicht entweder vollständig oder teilweise Verwendung finden, zum Beispiel in Kombination mit einem Abschnitt einer eingebrannten Schicht.
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Eine UV-Stabilität im Sinne der Erfindung ist so zu verstehen, dass die betreffende Schicht über die durchschnittliche Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs einer UV-Einstrahlung ausgesetzt sein kann, ohne in funktionell relevantem Maß zu degenerieren.
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Die Schicht ist dabei bevorzugt in Strahlungsrichtung hinter einer Glasscheibe des Glasbauteils angeordnet, so dass die Glasscheibe einen Teil der UV-Einstrahlung ausfiltert.
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Unter einem umspritzten Kunststoffteil im Sinne der Erfindung ist eine dauerhafte Einbindung der Kante des Glasbauteils in dem Kunststoff zu verstehen, so dass Kunststoffumspritzung und Kante gemeinsam ein Modul ausbilden. Bevorzugt wird dieses Modul vor einem Verbau des Glasbauteils hergestellt. Bevorzugtes, aber nicht notwendiges Material für die Kunststoffumspritzung ist Polyurethan (PU).
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Generell lässt sich die Robustheit von Glas im Sinne des geringeren Bruchrisikos erfindungsgemäß erhöhen, indem statt der eingebrannten Keramik eine das System nicht schwächende, nicht eingebrannte Farbe oder noch besser ein schwarzer, nicht eingebrannter Primer benutzt wird.
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Zum einen lassen sich vorteilhaft die 15 cm übersteigenden Breiten statt mit Keramik mit schwarzen PU-Primern abdecken, zum anderen dient der PU-Primer auch als Haftvermittler für das Polyurethan (PU).
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Erfindungsgemäß wird daher die eingebrannte Keramik komplett oder teilweise durch nicht eingebrannten Primer ersetzt, im Besonderen bei bruchanfälligen Systemen wie beweglichen Glasdeckeln (Glasdächern) aber auch bei Festverglasung. Einzelheiten der Anordnung sind der beigelegten Zeichnung zu entnehmen.
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Die Erfindung betrifft daher unter anderem ein Glasbauteil für ein Kraftfahrzeug mit einer Fläche und einer Kante, wobei das Glasbauteil an einem der Kante zugewandten Bereich eine eingebrannte Bedruckung aufweist, die sich bis in den Bereich der Kante erstreckt, und in einem der Kante abgewandten Bereich im direkten Anschluss an die eingebrannte Bedruckung ein Primer auf der Fläche des Glasbauteils angeordnet ist oder der Primer auf der der Fläche des Glasbauteils abgewandten Seite zumindest teilweise auf der eingebrannten Bedruckung angeordnet ist und sich in einem der Kante abgewandten Bereich über die eingebrannte Bedruckung hinaus auf der Fläche des Glasbauteils erstreckt und angeordnet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Glasbauteils umfasst die nicht eingebrannte Materialschicht einen Primer, insbesondere zur Haftvermittlung der Umspritzung. Insbesondere kann es sich um einen Kunststoffprimer, zum Beispiel einen PU-Kunststoffprimer handeln.
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Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die nicht eingebrannte Materialschicht eine Glasfarbe umfasst.
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Sowohl bei Verwendung einer Glasfarbe als auch bei Verwendung eines Primers kann die Beschichtung in Überlappung mit der Kunststoffumspritzung und/oder neben der Kunststoffumspritzung vorgesehen sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass eine Breite der Beschichtung mehr als 15 cm beträgt. Hierdurch lässt sich eine besonders breite Schwärzung des Glasbauteils ohne eine entsprechende Schwächung seiner Festigkeit erzielen.
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Bei einer weiteren, alternativen oder ergänzenden Ausführungsform besteht die Beschichtung zu einem Teil aus einer eingebrannten Materialschicht. Besonders bevorzugt hat die eingebrannte Materialschicht dabei eine Breite von nicht mehr als 15 cm. Hierdurch kann bei entsprechenden Anforderungen auch eine herkömmliche, eingebrannte Materialschicht („Keramikrand“) in Teilbereichen verwendet werden, ohne dass eine zu starke Schwächung des Glases auftritt.
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Je nach Anforderungen kann ein erfindungsgemäßes Glasbauteil mittels Einscheiben-Sicherheitsglas, mittels Mehrscheiben-Verbundglas oder auch mittels eines anderen Glases ausgebildet sein. Bei Ausbildung aus einem Mehrscheiben-Verbundglas kann insbesondere auch zwischen den verbundenen Glasscheiben eine Beschichtung aus einem nicht eingebrannten Material vorliegen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch ein Panorama-Dachmodul für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Glasbauteil, gelöst. Unter einem Panorama-Dachmodul wird ein in eine Öffnung im Fahrzeugdach einsetzbares Modul verstanden, bei dem das Glas sich über nahezu die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt.
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Die Erfindung umfasst zudem ein Kraftfahrzeug, bevorzugt einen Personenkraftwagen, umfassend ein erfindungsgemäßes Glasbauteil.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
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Nachfolgend werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Glasbauteils nach dem Stand der Technik.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Glasbauteils.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Glasbauteils.
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4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Glasbauteils.
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5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Glasbauteils.
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6 zeigt eine schematische Schnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Glasbauteils.
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7 zeigt eine schematische Schnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Glasbauteils.
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Ein Beispiel eines Glasbauteils für ein Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik ist in 1 gezeigt. Dabei ist eine Glasscheibe 1, zum Beispiel aus einem Einscheiben-Sicherheitsglas, entlang einer geschliffenen Kante 1b mittels eines Kunststoffs 2 umspritzt.
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Das Glas 1 hat eine Fläche 1a, die vorliegend zu einer einem Lichteinfall abgewandten Seite bzw. zu einem Innenraum des Kraftfahrzeugs gerichtet ist. Die Fläche 1a ist im Bereich der Kante und unterhalb der Kunststoffumspritzung 2 mit einer UV-undurchlässigen Keramik bzw. einer eingebrannten Materialschicht 3 versehen. Die eingebrannte Materialschicht 3 erstreckt sich über die gesamte Breite der Kunststoffumspritzung 2.
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Ferner ist ein Blecheinleger 4 in dem Kunststoff 2 angeordnet, was zu einer erhöhten Stabilität der Glasscheibe 1 in dem durch die Keramik 3 geschwächten Randbereich führt.
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Bei dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach 2 ist im Unterschied zu dem Beispiel der 1 kein Blecheinleger in dem Kunststoff vorgesehen. Die Keramik erstreckt sich zwischen dem Kunststoff 2 ausgehend von der Glaskante 2 über eine Breite von maximal 15 cm.
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Anschließend an die Keramik erstreckt sich eine nicht eingebrannte Materialschicht eines UV-stabilisierten Primers 5 bis zum Ende der Kunststoff-Umspritzung 2. Vorliegend ist zudem eine Schicht 5‘ des Primers über der Keramik 3 aufgetragen, so dass eine bessere Haftvermittlung bei der Umspritzung vorliegt. Je nach Anforderungen kann aber auch nur der an die Keramik 3 angrenzende Primer 5 vorgesehen sein.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach 3 ist der gesamte Randbereich zwischen der Kunststoffumspritzung 2 und der Fläche 1a der Glasscheibe 1 mit einer nicht eingebrannten Materialschicht 5 belegt. Vorliegend handelt es sich um einen Primer 5 in Form eines UV-beständigen Polyurethan-Kunststoff-Primers.
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Die Glasscheibe 1 besteht aus einem Einscheiben-Sicherheitsglas und hat eine Transmission im sichtbaren Lichtbereich von weniger als 10%. Durch den Primer 5 wird eine UV-Einstrahlung auf die Grenzfläche zwischen Glas und Kunststoffumspritzung praktisch vollständig vermieden.
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Bei einer möglichen Abwandlung kann an Stelle des Primers 5 auch eine geeignete Glasfarbe als nicht eingebrannte Materialschicht verwendet werden. Die alternative oder ergänzende Verwendung einer Glasfarbe an Stelle eines Primers kann für sämtliche Ausführungsbeispiele stattfinden. Bei Bedarf kann es auch vorgesehen sein, dass eine Schicht einer Glasfarbe und eine insbesondere der Kunststoffumspritzung 2 zugewandte Schicht eines Primers als einander überdeckende Doppellage auf dem Glas 1 aufgebracht sind (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß 4 zeigt eine Variante, bei der der Bereich zwischen Umspritzung 2 und Glasscheibe 1 drei nebeneinander angrenzende Schichten umfasst. Dabei ist randseitig ausgehend von der Glaskante 1b zunächst ein erster Streifen einer eingebrannten Materialschicht (Keramikrand) 3 vorgesehen. Daran schließt ein nicht eingebrannter Streifen eines Primers oder einer Glasfarbe 5 an. Hieran schließt ein zweiter Streifen einer eingebrannten Materialschicht (Keramikrand) 3 an.
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Die beiden Keramikränder 3 haben insgesamt eine Breite von weniger als 15 cm, um eine Schwächung der Glasscheibe zu begrenzen. Im Sinne der Erfindung kann entsprechend eine beliebige Aufteilung von eingebrannten und nicht eingebrannten Streifen von Materialschichten nebeneinander vorliegen, wobei insbesondere eine Gesamtschwächung des Glases durch die eingebrannten Schichten berücksichtigt wird.
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Die vorhergehenden Beispiele haben die Erfindung jeweils an Beispielen von Einscheiben-Sicherheitsglas oder einlagigem vorgespanntem Glas erläutert. 5 bis 7 zeigen jeweils erfindungsgemäße Beispiele von Glasbauteilen mit Mehrscheiben-Verbundsicherheitsglas. Dabei ist das Glas 1 jeweils aus mindestens einer äußeren Scheibe und einer inneren Scheibe aufgebaut, zwischen denen auf bekannte Weise eine Verbindungsfolie 6 eingeklebt ist. Die einzelnen Scheiben können bevorzugt jeweils aus Einscheiben-Sicherheitsglas oder aus teilvorgespanntem Glas bestehen.
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Im vierten Ausführungsbeispiel nach 5 ist sowohl auf der Unterseite der oberen Glasscheibe als auch auf der Unterseite der unteren Glasscheibe eine Schicht 5 aus einem Primer oder einer Glasfarbe analog dem Ausführungsbeispiel nach 3 vorgesehen. Eine eingebrannte Materialschicht findet bei diesem Beispiel keine Anwendung.
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Je nach Anforderungen kann es vorgesehen sein, dass die Schicht 5 nur auf einer der beiden Glasscheiben, bevorzugt auf der unteren Glasscheibe, aufgetragen ist.
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Bei dem fünften Ausführungsbeispiel nach 6 ist eine Anordnung von mehreren Streifen eingebrannter Materialschicht 3 und nicht eingebrannter Materialschicht 5 vorgesehen. Die Schichten sind nur auf der unteren Glasscheibe aufgebracht und stellen eine zu 4 vollkommen analoge Anordnung dar, bei der das Einscheibenglas durch ein Mehrscheibenglas 1 ersetzt wurde.
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Das sechste Ausführungsbeispiel nach 7 stellt eine zu 2 analoge Anordnung dar, bei der das Einscheibenglas durch ein Mehrscheibenglas 1 ersetzt wurde. Ausgehend vom Rand 1b ist zunächst eine eingebrannte Schicht 3 (Keramikrand) von weniger als 15 cm Breite aufgebracht. Angrenzend wird eine nicht eingebrannte Schicht aus einem Primer oder einer Kunststofffarbe 5 aufgebracht, die die übrige Breite entsprechend der Geometrie der Umspritzung 2 abdeckt. Wie in dem Beispiel nach 2 kann bei Bedarf auch eine Überlappung der eingebrannten Schicht 3 durch die nicht eingebrannte Schicht 5 erfolgen.
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Für sämtliche Beispiele der Erfindung gilt bevorzugt, dass die Materialschichten 3, 5 in Kombination die Kunststoffumspritzung 2 wenigstens vollständig abdecken. Je nach Anforderungen kann es auch vorgesehen sein, dass die Schichten sich über die Umspritzung 2 hinaus in die Fläche 1a des Glases 1 erstrecken.
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Für sämtliche Beispiele der Erfindung gilt bevorzugt, dass das gezeigte Glasbauteil Bestandteil eines Panoramadaches oder eines Panorama-Dachmoduls für ein Kraftfahrzeug ist.
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Es versteht sich, dass die spezifischen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen miteinander kombiniert werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Glas, Glasscheibe(n)
- 1a
- Fläche des Glases
- 1b
- Kante des Glases, insbesondere geschliffene Kante
- 2
- Umspritzung aus Kunststoff, insbesondere Polyurethan
- 3
- eingebrannte Materialschicht, insbesondere Keramik
- 4
- Blecheinleger
- 5
- nicht eingebrannte Materialschicht, insbesondere UV-stabilisierter Primer
- 5‘
- UV-stabilisierter Primer
- 6
- Verbindungsfolie Verbundsicherheitsglas