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Dokumentenidentifikation DE69713727T2 06.02.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0850794
Titel Glasscheibe mit einem Umfangrahmen aus Kunststoff, Formkörper und Verfahren zur seiner Herstellung
Anmelder SAINT-GOBAIN GLASS FRANCE, Courbevoie, FR
Erfinder de Paoli, Martial, 60400 Cuts, FR;
Huchet, Gerard, 02600 Retheuil, FR
Vertreter Herrmann-Trentepohl Grosse Bockhorni & Partner GbR, 81476 München
DE-Aktenzeichen 69713727
Vertragsstaaten BE, DE, ES, FR, GB, IT, LU, PT, SE
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 24.12.1997
EP-Aktenzeichen 974031510
EP-Offenlegungsdatum 01.07.1998
EP date of grant 03.07.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.02.2003
IPC-Hauptklasse B60J 10/02

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Verglasung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die an ihrem Umfang mit einem Kunststoffrahmen versehen ist.

Einige Verglasungen für Kraftfahrzeuge sind mit profilierten Kunststoffelementen in Form eines Umfangsrahmens ausgestattet, insbesondere wenn die Verglasung durch Verkleben in der Karosserieöffnung befestigt ist, um die Klebschnur zu halten oder auch deren Ausdehnung zu begrenzen, und/oder die Dichtigkeit des Verbundes sicherzustellen.

Diese Profilelemente werden immer häufiger in situ auf der Verglasung durch Extrudieren oder Aufformen des Kunststoffs direkt auf dem Umfang der Verglasung hergestellt (EP-A-0 261 661 oder US-A-4 543 283). Diese Verfahren sind jedoch nicht für alle Formen von Glasscheiben geeignet und haben insbesondere Nachteile, die stören, wenn die Verglasung eine ausgeprägte Biegung oder Ecken mit spitzem Winkel aufweist.

So ist das Aufformen auf eine gebogene Verglasung aufgrund der Komplexität der Form teuer und aufgrund der Probleme der Zentrierung der Glasscheibe in der Form schwierig. Weiterhin ist der Weg einer Extrudierdüse auf einer sehr gebogenen Glasscheibe recht kompliziert und erfordert dieses Verfahren eine perfektionierte Ausrüstung.

Ferner ist das Extrudieren eines Profils am Rand einer Glasscheibe in einer Ecke mit einem spitzen Winkel im Allgemeinen nicht zufriedenstellend, da der Querschnitt des Profils nicht regelmäßig ist, weshalb eine Aufformung aus Kunststoff im entsprechenden Bereich durchgeführt werden muss. Diese teure Lösung birgt außerdem die Gefahr in sich, dass entlang des Profils unschöne Anschlüsse auftreten.

In diesen speziellen Fällen ist es bevorzugt, den Rahmen separat, insbesondere durch Gießen, herzustellen und anschliessend vorgefertigt auf die Oberfläche der Verglasung zu kleben. Es vertragen sich jedoch nicht alle Kunststoffe mit den Klebstoffen und Haftmitteln, die in der Lage sind, diese Klebverbindung zu bilden, insbesondere müssen jene, die Weichmacher enthalten, beabstandet sein, da sie die Tendenz haben, an die Oberfläche der Klebverbindung zu migrieren und im Laufe der Zeit die Haftverbindung zu zerstören.

Deshalb liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, die Klebverbindung eines Kunststoffrahmens auf einer Verglasung auf eine leichte, wirksame und saubere Weise zu realisieren, die eine Verbindung sicherstellt, die dem Alterungsvogang und den Kräften widersteht, die von der Verglasung während ihrer Benutzung ausgeübt werden.

Diese Aufgabe sowie weitere, die im folgenden erläutert werden, werden erfindungsgemäß gelöst, indem eine Verbindungslage verwendet wird, durch welche zwischen Rahmen und Verglasung ein fest mit dem Rahmen verbundenes Metallelement und ein Haftmittel eingelegt wird, das die Verbindung zwischen Metallelement und Verglasung realisiert.

In der vorliegenden Patentanmeldung ist unter Verglasung ein transparentes oder durchscheinendes Substrat aus Glas und/oder Kunststoff, das monolithisch oder mehrschichtig sein kann, zu verstehen, das gegebenenfalls einer Oberflächenbehandlung wie dem Aufbringen mindestens einer durchscheinenden oder opaken Schicht wie Email unterworfen worden ist.

Dazu hat die Erfindung zum Gegenstand eine Verglasung, die mit einem vorgefertigten Kunststoffrahmen ausgestattet ist, der über mindestens eine Verbindungslage auf den Rand der Glasscheibe geklebt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslage ein Metallelement umfasst, wovon die erste Seite mit dem Rahmen verbunden ist und mindestens eine zweite Seite ein in Kontakt mit der Glasscheibe befindliches Haftmittel trägt.

Unter "vorgefertigt" ist in der vorliegenden Patentanmeldung zu verstehen, dass der Kunststoffrahmen in einem getrennten Arbeitsgang hergestellt wird und sich im festen oder im wesentlichen festen Zustand befindet und fertig für den Zusammenbau durch Verkleben auf die Verglasung ist. Der Rahmen, der in der Lage ist, erfindungsgemäß verklebt zu werden, kann insbesondere durch Extrudieren oder Gießen eines geeigneten Kunststoffes vorgefertigt werden.

Durch das erfindungsgemäße Klebsystem wird eine zufriedenstellende Klebverbindung unabhängig vom Material des Rahmens, das gegebenenfalls Weichmacher enthalten kann, gewährleistet. Dieses Material kann insbesondere aus der großen Vielfalt von Thermoplasten, speziell Elastomeren, ausgewählt werden. Beispielhaft ist weiches oder starres Polyvinylchlorid zu nennen.

Das Metallelement kann in unterschiedlichen Formen vorliegen, unter der Bedingung, dass es mindestens zwei Seiten umfasst. Ganz allgemein ist es bevorzugt, dass die erste und die zweite Seite zueinander parallel sind. Sehr vorteilhafterweise hat das Metallelement die Form eines Streifens oder eines Bandes, da diese Form ein sehr großes Verhältnis von Oberfläche/Volumen hat und deshalb eine große Klebfläche bei kleinem Platzbedarf bietet.

Die Verglasung kann mit einer einzigen Verbindungslage versehen sein, in welcher das Metallelement seinerseits ein Rahmen ist, der auf die Abmessungen des Kunststoffrahmens zugeschnitten ist. In einer Abwandlung kann sie mehrere Verbindungslagen umfassen, die nebeneinander auf dem Umfang des Rahmens angeordnet sind, insbesondere eine Verbindungslage auf jeder Seite des Rahmens.

Das das Metallelement bildende Metall ist nicht besonders beschränkt. Es können relativ starre Metalle bevorzugt werden, die der Verbindungslage eine zusätzliche Verstärkungsfunktion verleihen. Von den zahlreichen verwendbaren Metallen hat sich Aluminium aus Gründen seines Verhältnisses von Leistungsfähigkeit/Preis als sehr zufriedenstellend erwiesen.

Die Verbindung, welche die erste Seite des Metallelements fest mit dem Rahmen macht, kann durch verschiedene Mittel auf einfache und wirksame Weise erhalten werden. Vorteilhafterweise kann eine mechanische Verrastung durch eine Verbindung realisiert werden, die kraftschlüssig ist und eine gemeinsame Form annimmt. Dazu enthält die erste Seite des Metallelements reliefförmige Elemente, die vorstehen oder zurückgesetzt sind und als mechanische Verankerungspunkte dienen. In diesem Fall ist der Charakter des Materials des Rahmens gleichgültig; insbesondere wird von der Migration eines Weichmachers im Laufe der Zeit die Kraft einer solchen Verbindung nicht beeinträchtigt.

Das Metallelement kann auch vorteilhafterweise auf die Oberfläche des Rahmens über ein geeignetes Haftmittel geklebt werden, d. h., das am Metall und am Kunststoff des Rahmens anhaftet. Vorzugsweise werden die lösungsmittelhaltigen Haftmittel vermieden, bei denen die Gefahr besteht, dass sie gegenüber dem Material des Rahmens nicht inert sind. Unter die bevorzugten Haftmittel sind die thermoaktivierbaren Haftmittel wie Polyester in Form eines Films zu zählen, die im Allgemeinen mit den verschiedenen Kunststoffen verträglich sind, die den Rahmen bilden können. Weiterhin kann auch ein beidseitiges Selbstklebeband verwendet werden, wenn der Kunststoff des Rahmens mit diesem Typ eines Haftmittels verträglich ist.

Die Verbindung der zweiten Seite des Metallelements mit der Verglasung, die in einem Bereich ihr gegebenenfalls eine Oberflächenbeschichtung wie aus einem Haftvermittler oder einer opaken Emailschicht enthält, wird durch ein Haftmittel hergestellt.

Entsprechend einer ersten vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich dabei um ein beidseitiges Selbstklebeband. Jeder Typ eines an sich bekannten beidseitig haftenden Klebebands, das einen Träger umfasst, der auf allen Seiten mit einem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet ist, ist erfindungsgemäß geeignet. Vorzugsweise ist der Träger eine Unterlage aus Filz oder einem Schaumstoff, insbesondere einem künstlichen Schaumstoff. Diese beidseitigen Haftmittel, die gegenüber Kunststoffen, insbesondere denjenigen, die wie beispielsweise weiches Polyvinylchlorid Weichmacher enthalten, ein mittelmäßiges Haftvermögen aufweisen können, haben gezeigt, dass sie ein sehr gutes Haftvermögen gegenüber Metallen, insbesondere Aluminium, haben. Sie besitzen außerdem eine Formstabilität, durch welche die Integrität der Oberfläche der Klebverbindung unter allen Umständen sichergestellt wird.

Entsprechend einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform ist das Metallelement mit der Verglasung über eine thermoaktivierbare Haftschicht verbunden. Beispielhaft sind Polyvinyl- oder Polyesterhaftmittel zu nennen, die eine gute Affinität für Metalle und Glas haben.

Dem folgenden kann man entnehmen, dass diese Ausführungsform dann sehr vorteilhaft ist, wenn der Kunststoffrahmen eine Längsnut aufweist, in welche der Rand der Glasscheibe eingefügt wird, wobei eine Wand dieser Nut die Seite der Glasscheibe bedeckt, die sich nicht in Kontakt mit der Verbindungslage befindet, da dadurch die Herstellung solcher Verglasungen beträchtlich erleichtert wird.

Erfindungsgemäß können die verschiedenen Einzelelemente, welche die Verglasung bilden, sukzessive miteinander verbunden werden, gegebenenfalls in Form vorverbundener Teile. Deshalb hat die Erfindung weiterhin einerseits einen vorgefertigten Kunststoffrahmen zum Gegenstand, der vorgesehen ist, auf eine Glasscheibe geklebt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Metallelement umfasst, wovon eine erste Seite mit der Oberfläche des Rahmens verbunden ist. Vorzugsweise ist der Rahmen fertig, auf die Glasscheibe geklebt zu werden, wobei die zweite Seite des Metallelements ein Haftmittel trägt, das für den Kontakt mit der Glasscheibe vorgesehen ist. Ein anderer erfindungsgemäßer Gegenstand ist eine Verbindungslage, die dafür vorgesehen ist, zwischen einen vorgefertigten Kunststoffrahmen und eine Glasscheibe eingelegt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Metallelement umfasst, wovon jede Seite mit einer Haftschicht bedeckt ist.

Der mit erfindungsgemäßen Verbindungselementen vorgefertigte Rahmen ist durch eine verbesserte Formstabilität gekennzeichnet, die auf das Vorhandensein des Metallelements zurückzuführen ist, das die Aufgabe eines Verstärkungsmittels hat. Dieser vorgefertigte Rahmen, der eine geringere Neigung zur Verformung hat, wenn er gehandhabt wird, ist leichter zu zentrieren und auf der Verglasung anzubringen. Dies ist besonders nützlich, wenn es sich um einen gewölbten oder gebogenen Rahmen handelt, der für eine Verglasung mit derselben Krümmung vorgesehen ist.

Die Erfindung ermöglicht auch, um eine gebogene Verglasung auszustatten, die Verwendung eines flachen Rahmens, d. h. der auf der Seite, die vorgesehen ist, vor der Assemblierung auf die Glasscheibe geklebt zu werden, eine Fäche aufweist, die vor der Assemblierung plan ist und verformt wird, um ihn mit der Verglasung zu verkleben. Das Vorhandensein eines leicht verformbaren Metallelements im ursprünglich flachen Rahmen erlaubt diesem zu dem Zeitpunkt, zu welchem er die Form der Oberfläche der Glasscheibe annehmen soll, eine bestimmte mechanische Festigkeit zu behalten. Aluminium ist ein Metall, das sich sehr gut für diese Variante eignet.

Die Herstellung eines flachen Rahmens durch Extrudieren auf eine plane Fläche oder durch Gießen in einer Form mit im Wesentlichen zwei Dimensionen ist viel wirtschaftlicher als diejenige eines gebogenen Rahmens, üblicherweise in einer dreidimensionalen Form, wobei diese Variante in Richtung einer Kostensenkung der Herstellung der Verglasung geht. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft in dem Fall, in welchem der Profilrahmen einen Querschnitt aufweist, der mit der Länge des Umfangs der Verglasung variiert. Dieser Typ eines Rahmens ist durch Extrudieren schwierig herzustellen. Die Erfindung erlaubt die separate Herstellung eines flachen Rahmens durch Spritzgießen und anschließend, diesen Rahmen fest auf der Verglasung anzubringen, die gegebenenfalls gebogen sein kann.

Man kann einen erfindungsgemäßen vorgefertigten Rahmen herstellen, indem eine Verbindungslage auf einen vorhandenen Rahmen aufgebracht wird. Wenn die Verbindungslage auf jeder Seite eine Schicht aus einem thermoaktivierbaren Klebstoff umfasst, ist es bevorzugt, zwei Materialien mit unterschiedlicher Aktivierungstemperatur derart zu wählen, dass eine Seite intakt bleibt, während die andere mit dem Rahmen verklebt wird.

Alternativ kann der Kunststoff des Rahmens in Gegenwart von mindestens einem der Elemente, insbesondere des Metallelements, das vorgesehen ist, die Verbindungslage zu bilden, geformt werden. Dazu hat die Erfindung zum Gegenstand ein Verfahren zur Herstellung eines wie bisher definierten Rahmens, das eine Stufe des Spritzgießens von Kunststoff in eine Form umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es auch eine vorhergehende Stufe umfasst, in welcher in der Form mindestens ein Metallelement angeordnet wird, das auf der ersten Seite mit Mitteln zur Befestigung an dem Rahmen versehen ist, und dass dieses Element an seiner Stelle in der Form während des Spritzgießens derart gehalten wird, dass nur die erste Seite dem spritzgegossenen Kunststoff ausgesetzt wird.

Das Aufbringen eines Haftmittels auf der anderen Seite des Metallelements kann in einer dem Spritzgießen vorhergehenden Stufe oder auch nach dem Spritzgießen stattfinden.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Anbringen eines durch Spritzgießen in einer speziell dreidimensionalen Form vorgefertigten Kunststoffrahmens an einer insbesondere gebogenen Glasscheibe erfindungsgemäß vorgeschlagen, das die Stufen umfasst, die aus

- Anordnen mindestens eines Metallelements, das auf der ersten Seite mit Mitteln zur Befestigung am Rahmen und gegebenenfalls auf einer zweiten Seite mit einer Haftschicht versehen ist, in der Form,

- Einspritzen des Kunststoffs in die Form,

- Öffnen der Form,

- gegebenenfalls Anordnen einer Haftschicht auf einer zweiten Seite des Metallelements,

- Kleben der Glasscheibe auf die Haftschicht und

- Entnehmen der aus der Glasscheibe und dem Rahmen bestehenden Einheit aus der Form

bestehen.

Wird eine Rahmen-Metall-Verbindung durch mechanisches Verrasten gewünscht, werden durch die Formgebung des Kunststoff zu vorspringenden oder zurücktretenden Formen der ersten Seite des Metallelements am Rahmen die komplementären Formen erzeugt, durch welche die Formübereinstimmung geschaffen wird.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform, bei welcher eine Haftverbindung zwischen Rahmen und Metall gebildet wird, wird auf der Seite des Metallelements, die dem spritzgegossenen Kunststoff ausgesetzt ist, ein thermoaktivierbares Haftteil angeordnet, das durch die Wärme des spritzgegossenen Kunststoffs aktiviert wird. Vorzugsweise liegt die Aktivierungstemperatur des Haftmittels in der Nähe der Temperatur des Spritzgießens.

Wird eine der Rahmen-Metall- und Metall-Glasscheibe-Verbindungen über ein thermoaktivierbares Haftmittel realisiert, wird erfindungsgemäß eine Lösung vorgeschlagen, die sehr vorteilhaft für die Aktivierung des Haftmittels ist und darin besteht, die Erwärmung des Haftmittels durch Joulesche Wärme zu bewirken, indem elektrischer Strom durch das Metallelement geleitet wird, das sich mit dem thermoaktivierbaren Kunststoff in Kontakt befindet. Dazu kann in einer erfindungsgemäßen Verglasung oder in einem erfindungsgemäß vorgefertigten Rahmen die Verbindungslage vorteilhafterweise mit Mitteln für den Anschluss des Metallelements an eine elektrische Stromquelle ausgestattet sein.

Umgekehrt kann, nachdem der Rahmen mit der Verglasung verbunden ist, die Joulesche Wärme genutzt werden, um das Haftmittel zu schmelzen und das Lösen der Klebverbindung des Rahmens bei einem eventuellen Recycling zu erleichtern.

Weiterhin erlaubt gegebenenfalls die elektrische Leitung im Metallelement eine Stromversorgung von mit der Verglasung verbundenen anderen Bauteilen.

Weitere erfindungsgemäße Vorteile und Einzelheiten werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen näher erläutert, wobei

- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verglasung entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

- Fig. 2 eine Einzelheit im Querschnitt durch die Verglasung von Fig. 1 und

- Fig. 3 einen Schnitt durch eine Form, welche für die Herstellung des Rahmens, mit welchem die Verglasung von Fig. 2 ausgestattet ist, verwendbar ist, zeigt und die

- Fig. 4 und 5 Querschnitte durch zwei Verglasungen entsprechend zweier anderer erfindungsgemäßer Ausführungsformen zeigen und

- Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Verglasung, die in eine Karosserieöffnung eingebaut ist und einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform entspricht, und

- Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Verglasung, die auf einem beweglichen Karosserieteil entsprechend einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform befestigt ist, zeigt.

Das in Fig. 1 gezeigte Glas ist ein Autoglas, das fertig ist, in eine Karosserieöffnung eines Fahrzeugs eingebaut zu werden. Es umfasst ein gläsernes Substrat 1, das in einem Randbereich mit einer insbesondere aus Email bestehenden opaken Vorbereitungsschicht 2 bedeckt und in diesem Randbereich mit einem Umfangsrahmen 3 aus Kunststoff ausgestattet ist, der mit dem Substrat über vier Verbindungslagen 4, 5, 6, 7 in Form von Streifen verbunden ist, die jeweils im Wesentlichen die Länge einer Seite des Rahmens haben.

Der Aufbau der Verbindungslagen ist Fig. 2 zu entnehmen, die einen Querschnitt durch die Verglasung entlang von A-A auf einem Abschnitt mit der Länge L, der sich in der Nähe einer Ecke der Verglasung befindet, zeigt.

Die Verbindungslage 7 ist aus drei übereinander liegenden Elementen aufgebaut: einer Schicht aus einem thermoaktivierbaren Haftmittel 8 wie einem Polyester, einem Metallelement 9 in Form eines Aluminiumstreifens und einer Schicht aus einem thermoaktivierbaren Haftmittel 10 wie Polyethylen mit einer Aktivierungstemperatur, die niedriger als diejenige der Schicht 8 ist, wobei jedes dieser Elemente Abmessungen hat, die im Wesentlichen gleich denjenigen der Seite 11 des Rahmens 3 sind. In einem speziellen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke des Metallstreifens 9 etwa 0,2 mm und die der Schichten 8 und 10 etwa 0,1 bzw. 0,2 mm.

Die Verbindungslage ist derart angeordnet, dass der Rahmen 3 mit der ersten Seite des Aluminiumstreifens 9 über die Polyesterschicht 8 und die Beschichtung 2 des Substrates 1 mit der zweiten Seite des Metallstreifens 9 über die Schicht 10 verbunden ist.

Die Herstellung der Verglasung umfasst vorzugsweise eine erste Stufe, in welcher der Rahmen 3 mit Metallelementen wie dem Element 9 ausgestattet wird, die dazu dienen, die Verbindungslagen zu bilden. Dazu können die Metallelemente auf einen Rahmen geklebt werden, der zuvor gegossen oder extrudiert worden ist, oder auch die Metallelemente fest mit dem Rahmen zum Zeitpunkt von dessen Formgebung verbunden werden.

Die in Fig. 1 gezeigte Verglasung veranschaulicht letztere Ausführungsform der Herstellung. Der Rahmen 3 ist mit Öffnungen 12, 13 versehen, die an den Enden der Verbindungslage 7 enden und jeweils mit einem Loch 14 übereinstimmen, das in der Polyesterschicht 8 ausgebildet worden ist. Diese Öffnungen, die aus dem anschließend beschriebenen Formgebungsvorgang stammen, können unter anderem dazu dienen, Verbindungselemente einzuführen, die für die Versorgung des Metallelements mit elektrischem Strom vorgesehen sind, beispielsweise, um mit der Verglasung verbundene elektrische Bauteile mit Strom zu versorgen.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine Form gezeigt, die zur Herstellung des Rahmens 3 verwendbar ist und eine untere Werkzeughälfte 15 und eine komplementäre obere Werkzeughälfte 16 umfasst, die jeweils zwei Hohlräume besitzen, deren Querschnitt mit dem zu bildenden Profil des Rahmens 3 übereinstimmt. Die obere Werkzeughälfte enthält in der Nähe der Winkel des Rahmens 3 senkrechte Stifte 17, die die Stelle der Öffnungen 12, 13 bilden.

Das Verfahren zur Herstellung des Rahmens umfasst eine erste Stufe, in welcher am Boden jedes geraden Teiles, das die untere Hälfte des Rahmens in der unteren Werkzeughälfte 15 bildet, das Metallelement 9 und seine drei Entsprechungen angeordnet werden. Anschließend wird auf der ersten Seite eines jeden Metallelements ein Band 8 aus einem Haftmittel angeordnet, das bei einer Temperatur von etwa der Spritzgießtemperatur thermoaktivierbar ist. Die Werkzeughälften 15 und 16 sind dann fertig, miteinander verschlossen zu werden.

Beim Spritzgießen des Kunststoffs in die geschlossene Form spielen die Stifte 17, die auf den Klebebändern 8 zur Auflage kommen, die Aufgabe von Haltestiften, welche die Metallelemente 9 an den Boden der Form andrücken. Vorzugsweise enthält das Klebeband 8 ein Loch 14, in welches sich der Stift 17 einfügt. Während der spritzgegossene Kunststoff den Innenraum der Form füllt, erwärmt sich das Haftmittel 8 unter der Einwirkung der vom Kunststoff eingebrachten Wärme.

Nach dem Spritzgießen findet eine Abkühlstufe statt, in deren Verlauf sich der spritzgegossene Kunststoff zur Form des Rahmens 3 verfestigt und das Haftmittel 8 sich ebenfalls verfestigt und die Verbindung des Rahmens mit den Metallelementen herstellt.

Nach dem Formgebungsvorgang enthält der Rahmen noch nicht die vollständigen Verbindungslagen, wobei noch zu tun bleibt, die Klebebänder 10 zwischen den Rahmen und die Verglasung einzufügen, um mit der Montage fortzufahren. Dabei besteht eine vorteilhafte Lösung darin, Bänder zu verwenden, die aus einem thermoaktivierbaren Haftmittel bestehen, in der Kälte selbstklebend sind und nach thermischer Aktivierung eine endgültige Klebverbindung ergeben. Es genügt dann, die Bänder 10 auf die Metallelemente 9 aufzubringen, und der Rahmen ist für eine Montage auf der Verglasung fertig, gegebenenfalls nach einer gewissen Lagerdauer.

In einer Abwandlung können diese Bänder 10 aus einem Haftmittel, das thermoaktivierbar und in der Kälte selbstklebend ist, vor dem Spritzgießen in der Form auf der zweiten Seite der Metallelemente 9 angeordnet werden, unter der Bedingung, dass ihre Aktivierungstemperatur höher als die Spritzgießtemperatur ist und sie nicht an der Oberfläche der Form anhaften.

In einer speziellen Ausführungsform wird das Vorhandensein der Öffnungen 12, 13 für die Befestigung des Rahmens an der Verglasung benutzt. Um die endgültige Klebverbindung des Rahmens 3 mit dem Glas zu realisieren, werden elektrische Drähte in die Öffnungen 12 und 13 gesteckt, die über die Löcher 14 mit den Metallelementen 9 in Kontakt kommen.

Anschließend wird durch jedes Metallelement 9 ein elektrischer Strom mit einer solchen Stärke geleitet, dass die sich entwickelnde Joulesche Wärme es erlaubt, das Haftmittel 10 zu aktivieren, ohne dabei das Haftmittel 8 zu schmelzen. Nachdem das Leiten des elektrischen Stroms durch die Drähte beendet ist, verfestigt sich das Haftmittel 10, indem es sich abkühlt, wobei es eine feste Verbindung zwischen dem Metallband 9 und der Beschichtung 2 der Verglasung 1 ergibt. Vorteilhafterweise wird das Ganze unter einem Druckrahmen angeordnet, der diese Einheit zusammenhält.

Dieses Verfahren erlaubt es insbesondere, bei Glasscheiben mit komplexer Form die endgültige Klebverbindung ausschließlich herzustellen, nachdem der Rahmen auf der Verglasung ordnungsgemäß positioniert ist. Dadurch wird die Genauigkeit des Verbundes erhöht.

Dabei ist festzustellen, dass es dieses System auch erlaubt, den Auseinanderbau des Rahmens auf einfache Weise durchzuführen: Indem wieder ein elektrischer Strom durch das Metallelement geschickt wird, erwärmt sich der Thermoplast 8 und wird weich, gegebenenfalls bis er den Schmelzzustand erreicht, wonach der Rahmen 3 leicht von der Verglasung 1 getrennt werden kann.

Dabei ist es selbstverständlich, dass die Erzeugung von Joulescher Wärme durch die Metallelemente ein Vorgang unter anderen ist, um das Haftmittel 10 zu aktivieren, und durch ein beliebiges dem Fachmann bekanntes geeignetes Beheizungsverfahren ersetzt werden kann. Falls man nicht wünscht, einen elektrischen Strom durch die Metallelemente 9 zu schicken, ist es nicht zwingend, den Rahmen 3 mit den Öffnungen 12, 13 und 14 zu versehen.

In der in Fig. 2 dargestellten Verglasung sind die beiden Seiten des Metallelements 9 mit einem thermoaktivierbaren Haftmittel verbunden.

Alternativ kann das thermoplastische Haftmittel 10 durch ein beidseitiges druckempfindliches Haftmittel ersetzt werden. Die Durchführung dieser Ausführungsform bleibt einfach und ist nicht teuer. Wie zuvor besteht eine erste Möglichkeit darin, nach der Formgebung des Rahmens beidseitige Selbstklebebänder auf den Metallelementen 9 anzubringen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Selbstklebebänder mit den Metallelementen vor der Formgebung des Rahmens zu verkleben. Nachdem eine Schutzfolie von den Selbstklebebändern abgezogen und diese zur Form der Metallelemente 9 zugeschnitten worden sind, wird die haftende Seite auf das Metall geklebt und der so erhaltene Verbund in der unteren Werkzeughälfte 15 mit der Schutzfolie, die mit der Oberfläche der Form in Berührung bleibt, angeordnet. Die Formgebung erfolgt anschließend auf die nachfolgend beschriebene Art und Weise. In dieser Abwandlung wird das Selbstklebeband vorteilhafterweise aus Materialien ausgewählt, die dem Druck und der Temperatur, die beim Spritzgießen des Kunststoffs herrschen, widerstehen.

Das Verkleben des Rahmens mit dem Glas erfolgt durch einfachen Druck, nachdem die zweite Schutzfolie vom beidseitigen Haftmittel abzogen worden ist. In diesem Fall sind die Öffnungen 12, 13 und 14 für die Klebverbindung nicht mehr unerlässlich, können jedoch für andere Zwecke beibehalten werden, insbesondere um die Verglasung während ihrer Montage in der Karosserieöffnung zu zentrieren.

Nachdem der Rahmen aus der Form entnommen und mit den Verbindungslagen versehen worden ist, kann er sehr leicht auf dem Substrat 1 angeordnet werden, da seine Handhabung durch die mechanische Festigkeit erleichtert wird, die ihm die Metallelemente verleihen.

Gemäß einer anderen Ausführungsform, in welcher der Rahmen durch Spritzgießen von Kunststoff in einer Form hergestellt wird, erfolgt die Assemblierung der Verbindungslagen während sich der Rahmen noch in der Form befindet, und das Substrat 1, wird auf dem Rahmen angeordnet, bevor dieser aus der Form entnommen wird. Das Substrat wird auf dem Rahmen angeordnet, indem gegebenenfalls Markierungen verwendet werden, die in der unteren Werkzeughälfte 15 befestigt sind, und es wird das endgültige Verkleben durchgeführt, indem das Substrat auf das Haftmittel 10 gepresst wird, gegebenenfalls, indem dieses thermisch aktiviert wird. Ist das Haftmittel 10 ein beidseitiges Haftmittel, wird die zweite Schutzfolie selbstverständlich abgezogen, während sich der Rahmen immer noch in der Form befindet.

Dieses Verfahren, in welchem der Vorgang der Entnahme des Rahmens aus der Form vor Assemblierung mit dem Glas entfällt, wird bei einer automatisierten Fertigung angewendet, insbesondere in einer Vorrichtung vom Typ eines Karussells, in welcher die Entnahme des Rahmens aus der Form gleichzeitig mit der endgültigen Handhabung der mit dem Zubehör ausgestatteten Verglasung erfolgt. Auf diese Art und Weise wird sowohl die Klebverbindung einer planen Verglasung mit einem flachen Rahmen als auch die Klebverbindung einer gebogenen Verglasung mit einem Rahmen mit dreidimensionaler Oberfläche realisiert.

Der Kunststoffrahmen, mit welchem die erfindungsgemäßen Verglasungen ausgestattet sind, kann je nach der Funktion, für welche er vorgesehen ist, ganz unterschiedliche Formen annehmen.

In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der Rahmen auf jeder Seite des Substrats zu beiden Seiten von dessen Kante. Die Verglasung umfasst so ein Glassubstrat 20 und einen Kunststoffrahmen 21, der eine Längsnut aufweist, die entlang des Randes 20a des Substrats verläuft, wobei der Rahmen 21 mit dem Substrat über eine Verbindungslage 22 verklebt ist, die auf einer Emailschicht 23 haftet, die im Randbereich des Substrats aufgebracht worden ist. Die Verbindungslage 22 ist aufgebaut aus einer Schicht 24 aus einem thermoaktivierbaren Haftmittel, das auf einer ersten Wand 21a der Nut haftet, einem Zwischen-Metallstreifen 25 und einer zweiten Schicht 26 aus einem thermoaktivierbaren Haftmittel, die auf dem Email 23 haftet. Die Verbindungslage 22 kann aus einem Stück in Form eines Rahmens bestehen, der in der Lage ist, in die Nut des Rahmens 21 eingefügt zu werden oder es können auch mehrere Verbindungslagen verwendet werden, wobei jede die Form einer Leiste mit den Abmessungen einer Seite des Rahmens 21 hat. Die zweite Wand 21b der Nut liegt auf der Substratseite auf, die der Emaillschicht gegenüberliegt.

Diese Verglasung kann vorteilhafterweise hergestellt werden, indem das weiter oben beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Klebverbindung mit Hilfe elektrischen Stroms angewendet wird. Die Montage dieser Verglasung ist sehr einfach: In der ersten Stufe wird einerseits der Rahmen 21 durch Formgebung und andererseits die Verbindungslagen 22 hergestellt. Anschließend wird das Substrat in den Rahmen 21 eingefügt, indem dieser derart leicht verformt wird, dass er auf dem Rand 20a des Substrats zwischen den Wänden 21a und 21b der Nut entlanggleitet, und anschließend in den Zwischenraum zwischen Emailschicht 23 und Wand 21a die Verbindungslagen 22 gleiten gelassen wird/werden. Danach genügt es, die zwei thermoaktivierbaren Schichten 24 und 26, vorteilhafterweise durch Joulesche Wärme wie weiter oben beschrieben, zu erwärmen, um die Klebverbindung zwischen Rahmen und Substrat zu realisieren.

Die in Fig. 5 dargestellte Verglasung veranschaulicht eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, in welcher das Metallelement der Verbindungslage mechanisch mit dem Profilrahmen verrastet wird.

Diese Verglasung umfasst ein Glassubstrat 30, wovon eine Seite im Randbereich mit einer Emailschicht 31 bedeckt ist. Am Rand dieser Schicht 31 befindet sich ein Kunststoffrahmen 32, insbesondere aus einem Elastomer, der eine Längslippe 33 aufweist, die sich vom Substrat 30 nach außen erstreckt, und eine sich verjüngende Längsnut 34, deren Querschnitt sich in Richtung des Kerns des Profils verbreitert. Der Rahmen 32 ist auf der Verglasung durch eine Verbindungslage 35 befestigt, die aus einem Metallelement 36 besteht, dessen eine Seite ein vorstehendes Relief 37 aufweist, das mit der Nut 34 komplementär ist, und dessen andere Seite mit einem beidseitigen Selbstklebeband 38 versehen ist.

Der sich verjüngende Querschnitt der Nut 34, der an der Verbindungsstelle zwischen Rahmen und Metallelement enger ist, und die Formübereinstimmung des Reliefs 27 mit dieser Nut stellen eine wirksame mechanische Verankerung der Verbindungslage 35 sicher.

Vorteilhafterweise wird der Rahmen 32 durch Spritzgießen von Kunststoff in einer Form hergestellt, die das Metallelement 36 bereits enthält, wodurch eine perfekte Formübereinstimmung sichergestellt und das Einfügen des Metallelements in die Nut 34 wirtschaftlicher wird.

Jedoch kann die Formgebung des Rahmens 32 in einer Form, die einen einfachen Kern enthält, ebenfalls vorgesehen werden. In diesem Fall können verschiedene Abwandlungen für die Assemblierung der Elemente vorgesehen werden, von denen Folgende die interessantesten sind:

- das Metallelement 36 wird mit dem Rahmen 32 verbunden und anschließend auf die andere Seite des Metallelements das Selbstklebeband 38 geklebt, um einen Rahmen zu erhalten, der fertig ist, auf das Substrat 30 aufgebracht zu werden, und

- zunächst wird eine Seite des Selbstklebebandes 38 auf das Metallelement 36 geklebt und anschließend dieser Verbund am Substrat 30 durch Verkleben der anderen Seite des Selbstklebebandes fixiert, wobei das Substrat dann fertig ist, den Rahmen 32 aufzunehmen, oder es wird auch dieser Verbund am Rahmen 32 befestigt, um einen Rahmen zu erhalten, der fertig ist, wie zuvor angebracht zu werden.

Wie dem Vorhergehenden zu entnehmen, ermöglicht das erfindungsgemäße Klebsystem eine große Anzahl von Varianten, die es für alle Fälle von Gestaltungen anpassungsfähig machen. Somit wird eine zufriedenstellende Klebverbindung unabhängig vom Material des Rahmens realisiert, selbst wenn es sich dabei um ein durch Weichmacher weichgemachtes Material handelt.

Das erfindungsgemäße System ermöglicht insbesondere eine große Freiheit in der Auswahl des das Profil bildenden Materials.

Weiterhin wird durch das Vorhandensein des Metallelements dem erfindungsgemäß vorgefertigten Rahmen eine in Zugrichtung stabilere Geometrie verliehen, was seine Handhabung durch weniger komplizierte Werkzeuge erleichtert.

Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen Verglasung die Verbindung zwischen Rahmen und Substrat widerstandsfähiger als bei einem herkömmlicherweise verklebten Rahmen, wenn starke Spannungen am Rahmen wirken.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Verglasungen sind wie diejenige von Fig. 1 fertig, in eine Karosserieöffnung eingebaut zu werden.

In den Fig. 6 und 7 sind Verwendungen veranschaulicht, worin erfindungsgemäße Verglasungen starken Kräften ausgesetzt sind.

Die in Fig. 6 gezeigte Verglasung ist eine Autoverglasung 40, die mittels einer Klebschnur 42 fest in einer Karosserieöffnung 41 angebracht ist. Diese Verglasung umfasst ein Glassubstrat 43, das mit einem Umfangsrahmen 44 ausgestattet ist, der aus einem Elastomer vorgefertigt ist, dessen erste Funktion darin besteht, die Zentrierung der Verglasung in der Öffnung mittels einer Längslippe 45 sicherzustellen, die analog der in Fig. 5 dargestellten Lippe 33 und zuvor beschrieben ist, und dessen zweite Funktion darin besteht, die Ausdehnung der Klebschnur 42 mittels insbesondere der Rippe 46 seitlich zu begrenzen.

Der Rahmen 44 ist am Substrat 43 durch eine Verbindungslage 50 befestigt, die aus einem Metallstreifen 47 besteht, der einerseits mit einem thermoaktivierbaren Haftmittel 48 und andererseits mit einem beidseitigen Klebeband 49 beschichtet ist, das auf eine Emailbeschichtung 51 geklebt ist, die sich über den Randbereich der Innenseite des Substrats 43 erstreckt.

Während des Anbringens der mit dem Rahmen 44 ausgestatteten Verglasung in der Karosserieöffnung verformt sich die Lippe 45, die ursprünglich im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrats 43 verlief, um sich zwischen der Kante des Substrats und den Boden des Falzes der Karosserieöffnung 41 einzupassen.

Trotz der Kräfte, die aufgrund dieser Verformung auf den Rahmen übertragen werden, und die in Richtung eines Lösens der Klebverbindung besonders groß sind, ist die von der erfindungsgemäßen Verbindungslage verliehene Widerstandsfähigkeit der Verbindung derart, dass die Verglasung ihre gesamte Integrität beibehält.

Die in Fig. 7 dargestellte Verglasung ist eine Autoverglasung 55, die an einem Karosserieteil 56 wie einer Heckklappe befestigt ist, das in Bezug auf die übrige Karosserie 57 beweglich ist. Die Verglasung hat einen Aufbau, der ähnlich demj enigen der Verglasung 40 von Fig. 6 ist. Dazu werden die Bezugszahlen von Fig. 6 wieder benutzt, um gleiche Objekte zu nummerieren. Das Substrat 43 ist mit einem Umfangsrahmen 58 ausgestattet, der aus Kunststoff vorgefertigt und in wenigstens einem Teil seines Umfangs mit einer Lippe 59 versehen ist. Typischerweise hat eine solche Lippe die Funktion, den Zwischenraum zwischen dem Rand der Heckklappe und der Karosserie zu verschließen. Wird die Heckklappe durch Schwenken um eine Achse geöffnet, die parallel zur Kante 60 des beweglichen Teils ist, kommt die Lippe 59 zur Auflage auf dem Blech 57, verformt sich und überträgt Kräfte auf den Rahmen 58 in Richtung eines Lösens der Klebverbindung. Wie bereits zuvor wird von der erfindungsgemäßen Verbindungslage eine Verbindungskraft sichergestellt, die diesen Kräften widersteht.

In einer Abwandlung kann die Klebschnur 42, anstatt auf der Seite des Rahmens 58 angeordnet zu werden, auch auf dem Rahmen selbst in dem Kanal, der vom Boden der Lippe 59 und der Wand 61 gebildet wird, oder auch gleichzeitig auf der Emailschicht 51 und dem Rahmen 58, indem die Wand 61 teilweise bedeckt wird, aufgebracht werden. In diesen Abwandlungen wird von der erfindungsgemäßen Verbindungslage ebenfalls eine Beständigkeit gegenüber den Kräften sichergestellt, die von der Klebschnur ausgehalten und übertragen werden.

Das System zur Befestigung von Verglasungen, das bisher beschrieben worden ist, ist insbesondere für die Ausstattung von Verglasungen mit winkliger Form geeignet, die speziell Ecken mit spitzem Winkel haben und sich nicht für ein Extrudierverfahren eignen.

Weiterhin lässt es sich vorteilhafterweise auf die Ausstattung gebogener Glasscheiben (mit dreidimensionaler Oberfläche) anwenden, indem es eine Lösung bietet, die weniger teuer und leicht zu realisieren ist.

In der bisherigen ausführlichen Beschreibung umfassten alle Beispiele für Verglasungen ein monolithisches Substrat aus Flachglas. Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung auch auf Verglasungen aus Kunststoff und auf gegebenenfalls gebogene Verbundverglasungen angewendet werden kann. Die vorgestellten verschiedenen Ausführungsformen lassen sich auch leicht auf diese anderen Typen von Verglasungen in Verwendungen übertragen, die nicht auf Kraftfahrzeuge beschränkt sind.


Anspruch[de]

1. Verglasung, die mit einem vorgefertigten Kunststoffrahmen (3; 21; 32; 44; 58) ausgestattet ist, der über mindestens eine Verbindungslage auf den Rand der Glasscheibe (1; 20; 30; 43) geklebt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslage (7; 22; 35; 50) ein Metallelement (9; 25; 36; 47) umfasst, wovon die erste Seite mit dem Rahmen verbunden ist und mindestens eine zweite Seite ein in Kontakt mit der Glasscheibe befindliches Haftmittel (10; 26; 38, 49) trägt.

2. Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite des Metallelements (9; 25; 36; 47) mit dem Rahmen durch mechanisches Verrasten und/oder ein Haftmittel (8; 24; 48) fest verbunden worden ist.

3. Verglasung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seite des Metallelements (36; 47) mit einem beidseitig haftenden Klebeband (38; 49) beklebt ist.

4. Verglasung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seite des Metallelements (9; 25) mit einer thermoaktivierbaren Haftschicht (9; 26) beklebt ist.

5. Verglasung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (21) eine Längsnut aufweist, in welche der Rand (20a) der Glasscheibe eingefügt ist und von welcher eine Wand (21b) die Seite der Glasscheibe bedeckt, die sich nicht in Kontakt mit der Verbindungslage (22) befindet.

6. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslage (7) mit Mitteln (14) für den Anschluß des Metallelements (9) an eine elektrische Stromquelle ausgestattet ist.

7. Kunststoffrahmen (3; 21; 32; 44; 58), der vorgefertigt und vorgesehen ist, auf eine Glasscheibe (1; 20; 30; 43) geklebt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Metallelement (9; 25; 36; 47) umfasst, wovon die erste Seite mit der Oberfläche des Rahmens (3; 21; 32; 44; 58) verbunden ist.

8. Rahmen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite des Metallelements (9; 25; 36; 47) mit dem Rahmen (3; 21; 32; 44; 58) durch mechanisches Verrasten und/oder ein Haftmittel (8; 24; 48) fest verbunden worden ist.

9. Rahmen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass er fertig ist, auf die Glasscheibe geklebt zu werden, und dass mindestens eine zweite Seite des Metallelements (9; 25; 36; 47) ein Haftmittel (10; 26; 38, 49) trägt, das vorgesehen ist, mit der Glasscheibe in Kontakt zu kommen.

10. Rahmen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das von der zweiten metallischen Seite getragene Haftmittel eine thermoaktivierbaren Haftschicht (10; 26) oder ein beidseitig haftendes Klebeband (38; 49) ist.

11. Rahmen nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel (14) für den Anschluß des Metallelements (9) an eine elektrische Stromquelle umfasst.

12. Rahmen nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche, die auf die Glasscheibe geklebt werden soll, eben ist.

13. Verbindungslage (7; 22; 50), die vorgesehen ist, zwischen einem vorgefertigten Kunststoffrahmen (3; 21; 44; 58) und einer Glasscheibe (1; 20; 43) eingelegt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Metallelement (9; 25; 47) umfasst, wovon jede Seite mit einer Haftschicht (8, 10; 24, 26; 48, 49) überzogen ist.

14. Verbindungslage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Haftschichten aus einem thermoaktivierbaren Haftmittel (48) und die andere aus einem beidseitig haftenden Klebeband (49) besteht.

15. Verbindungslage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschichten aus zwei Haftmitteln (8, 10) bestehen, die bei unterschiedlichen Temperaturen thermoaktivierbar sind.

16. Verfahren zur Herstellung eines Rahmens (3; 32) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, welches eine Stufe zum Spritzgießen eines Kunststoffs in eine Form (15, 16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es eine vorhergehende Stufe enthält, in welcher mindestens ein Metallelement (9; 36), das auf einer ersten Seite mit Mitteln (8; 37) zur Befestigung am Rahmen versehen ist, in der Form (15) angeordnet wird, und dass dieses Element beim Spritzgießen an seiner Stelle in der Form derart gehalten wird, dass nur seine erste Seite dem eingespritzten Material ausgesetzt ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der vorhergehenden Stufe auf der dem eingespritzten Material ausgesetzten Seite des Metallelements (9) ein thermoaktivierbares Haftteil (8) angeordnet wird, das die Befestigungsmittel bildet.

18. Verfahren zum Anbringen eines durch Spritzgießen in einer speziell dreidimensionalen Form vorgefertigten Kunststoffrahmens an einer insbesondere gebogenen Glasscheibe, das die Stufen umfasst, die aus

- Anordnen mindestens eines Metallelements, das auf der ersten Seite mit Mitteln zur Befestigung am Rahmen und gegebenenfalls auf einer zweiten Seite mit einer Haftschicht versehen ist, in der Form,

- Einspritzen des Kunststoffs in die Form,

- Öffnen der Form,

- gegebenenfalls Anordnen einer Haftschicht auf einer zweiten Seite des Metallelements,

- Kleben der Glasscheibe auf die Haftschicht und

- Entnehmen der aus der Glasscheibe und dem Rahmen bestehenden Einheit aus der Form

bestehen.







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