Info-Nr. 04/06 Audatex-Nr. ohne - KTI
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Technische Information
Nr. 10/01 1
Info-Nr. 04/06
Audatex-Nr. ohne
Beurteilungsverfahren/
Scheibenverschleiß
Fahrzeugart Alle
Fahrzeughersteller Alle
Fahrzeugtyp Alle
Baujahr Alle
Schadenbereich Windschutzscheibe
Betreff Alltägliche Schädigungen von Windschutz-
scheiben, wie Steinschläge oder Kratzer, füh-
ren besonders bei Nachtfahrten zu gefährli-
chen Blendungen durch auftretendes Streu-
licht. Aus aktuellem Anlass erfolgte eine Kon-
zeption von Beurteilungsverfahren für diese
Verschleißerscheinungen.
Scheibe ohne Streulicht Scheibe mit Streulicht
Quelle: Car Care Autoglas und Zubehör 2006
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Nr. 04/06 2
Problemstellung/ Zielsetzung
Die auf der Fahrbahn befindlichen Partikel und als Schmirgel zwischen Scheibenwischer-
werden u.a. durch vorausfahrende Fahrzeuge gummi und Scheibe wirken. Diese Verschlei-
in den Fahrtwind und somit in die Fahrzeugan- ßerscheinungen bringen besonders bei Nacht-
strömung gebracht. Diese Partikel, vorwiegend fahrten und Fahrten bei Sonnenaufgang oder
Sand- und Tonmaterialien, sind dabei als Ur- -untergang, bedingt durch die Streuung einfal-
sache für den Verschleiß von Windschutz- lender Lichtquellen, gefährliche Blendwirkun-
scheiben zu betrachten. Unter Verschleiß wird gen für Fahrer mit sich und erhöhen damit das
in diesem Zusammenhang die Schädigung Unfallrisiko deutlich.
durch alltägliche Beanspruchungen verstan-
den, die nicht unmittelbar zu Brüchen oder Generell ist jeder Windschutzscheibentyp
Rissen der Scheibe führen. Grundsätzlich sind genehmigungspflichtig und muss vom Schei-
auftretende Beschädigungen nach drei Ver- benhersteller nach ECE Regelung Nr. 43 ge-
schleißarten, dem Prallverschleiß, die Kratzer- prüft werden. Ob und inwieweit diese normier-
bildung und die Schleifspurenbildung zu diffe- ten Verfahren Aussagen über Verschleißer-
renzieren. Der Prallverschleiß ist dabei auf scheinungen der Scheiben zulassen, oder für
Sandkörner (Größe ca. 0,1 mm) zurückzufüh- direkte Vergleiche verwertbar sind, war nicht
ren. Für die Kratzer- sowie Schleifspurenbil- Gegenstand der Untersuchung. Ziel war es
dung in der Oberfläche des Glases sind dage- jedoch, Beurteilungsverfahren für den Ver-
gen neben unsachgemäß eingesetzten Eis- schleiß an Windschutzscheiben zu konzipie-
kratzern oder dergleichen hauptsächlich die ren, wodurch eine vergleichende Beurteilung
viel kleineren und weicheren Tonminerale von Prüfmustern aus verschiedenen Fabrikati-
(Größe von ca. 0,01 mm) verantwortlich, die onen, Bezugsquellen und Fahrzeuganwen-
sich auf der Oberfläche der Scheibe festsetzen dungen ermöglicht werden sollte.
Prüfmustertabelle
Nr. Verwendung Bezugsquelle Hersteller Prüfzeichen
1 BMW 3er CarGlass Pilkington Automo- E1 43R-001047
51318196157 2694800 tive AS1M83-3DOT 25
E 000201
2 Mercedes W211 CarGlass Saint Gobain DOT27M75AS1
2116701401 3258310 E2 43R-001126
„Mercedesstern“ VSG WD 2020
E000185
3 VW Passat CarGlass Saint Gobain E1 43R-001051
3B0845011 2414500 DOT277M75AS1
2 Tinted
4 VW Golf 4 CarGlass Saint Gobain DOT215ML51AS1
1J0845011AE 2609200 E2 43R-009001
ED 00213 **5
5 VW Golf 4 Volkswagen Pilkington Automo- DOT682M1244AS1
1J0845011AE „VW-Logo“ tive E1 43R-001586
E 000199 5.....
Scheiben 1 bis 4 sind Zubehörersatzteile; Scheibe 5 ist ein Originalersatzteil von Volkswagen
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Nr. 04/06 3
Prallverschleiß/ Steinschlag
Prallverschleißerscheinungen an Windschutz- jeweilig zu prüfende Scheibe in einer eigens
scheiben resultieren im Realfall aus der Be- dafür konstruierten Vorrichtung auf dem Trä-
aufschlagung von kleinen Steinen, wobei die gertisch zu justieren und diese in einzelne
Menge der vorhandenen Steinschläge an Prüffelder (27 Stück) einzuteilen. 27 Prüffelder
einem Fahrzeug vom Einsatz und von der werden benötigt, um drei Versuchsreihen pro
Laufleistung abhängig ist. Um dies realitätsnah Scheibe durchzuführen und es pro Reihe den
zu simulieren, ist diese Untersuchung nach Luftdruck in 3 Stufen (1,0 bar; 1,5 bar und 2,0
einer Volkswagen/Audi Lackprüfmethode bar) sowie die Menge an Granulat in 3 Stufen
durchgeführt worden. Das entsprechende (3 g, 5 g und 7 g) zu realisieren gilt. Zum Prü-
Steinschlagprüfgerät sowie das Zubehör ist in fen wird das Gerät auf die Scheibe im jeweili-
Abbildung 1 dargestellt. Konzipiert wurde das gen Beschussfeld aufgesetzt und die dosierte
Gerät für den Beschuss von lackierten Karos- Menge Granulat unter zuvor eingestelltem
serieteilen, wobei es sich für Untersuchungen Druck gegen die Prüffläche geschleudert (Ab-
an Windschutzscheiben gleichermaßen eignet. bildung 2).
Vor Beginn der Versuchsreihen galt es, die
Abbildung 1: Steinschlagprüfgerät Abbildung 2: Versuchsaufbau Scheibenbeschuss
Nach der Markierung der makroskopisch einzelnen Beschussfelder gelegt um somit die
sichtbaren Einschläge mittels Kontrastmittel, Einschläge pro Beschussfeld ermitteln und
wurde das Raster des Fototisches über die dokumentieren zu können (Abbildung 3, 4).
Abbildung 3: Beschussfeld Abbildung 4: Beschussfeld (makroskopisch)
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Nr. 04/06 4
Die Auswertung der einzelnen Versuche wurde jeweils vorgegeben Druck dargestellt. In nach-
über die Anzahl der Einschläge in Bezug auf folgendem Diagramm wird der ermittelte
die eingesetzte Körnerzahl in prozentualen Summenwert der Einschläge je Versuchsreihe
Trefferquoten vorgenommen sowie über die als verdichteter Vergleich in Abhängigkeit vom
Anzahl der Einschläge in Abhängigkeit vom Druck dargestellt.
450
Einschläge (Summenwert)
400
BMW
350 DC
Passat
300 Golf-CG
Golf-VW
250
200
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Druck (bar)
Im Ergebnis erhöhten sich die Einschläge prüften Scheiben ermittelt. Im direkten Ver-
sowohl bei gleichbleibendem Druck und stei- gleich der Scheibe 4 (VW Golf Ersatzvergla-
gender Beschussmenge als auch bei steigen- sung) mit der Scheibe 5 (VW Golf Originaler-
dem Druck und gleichbleibender Beschuss- satzteil) liegt der Unterschied der Einschlag-
menge. Dieses Ergebnis wurde bei allen ge- zahlen in einer vertretbar engen Bandbreite.
Reibverschleiß
Reibverschleißerscheinungen an Windschutz- vorrichtung an der jeweils zu prüfenden Schei-
scheiben sind hauptsächlich durch Schweb- be befestigt worden, wobei der Prüfkörper in
und Schadstoffpartikel, die sich auf der Schei- gleicher definierter Stellung justiert wurde
be sowie unter den Wischerblättern ansam- (Abbildung 5, S. 5). Das im Motor integrierte
meln und als Reibpartner im Wischerbetrieb Getriebe ist dabei auf einen Wischwinkel von
wirken, bedingt. Abhängig ist die Intensität des 105° fest eingestellt. Der abbrassive Reibpart-
Reibverschleißes von der Verschmutzungsart ner (Abbildung 6, S. 5) ist mittels einer Schleif-
und -menge sowie der Häufigkeit des Wi- papierhalterung am Wischerarm befestig wor-
schereinsatzes. Um diese Verschleißerschei- den, wobei das verwendete Schleifpapier in
nungen realitätsnah reproduzieren zu können, Körnung P 400 und P 800 zum Einsatz kam.
ist ein Scheibenwischer mit Hilfe einer Klemm-
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Nr. 04/06 5
Abbildung 5: Versuchsaufbau Reibverschleißprüfung Abbildung 6: Reibpartner
Der Anpressdruck des Wischerarms an der entspricht 23 vollen Wischbewegungen. An-
Scheibe wurde mit Hilfe einer Federwaage in zumerken bleibt, dass pro Prüfkörper zwei
den Umkehrpunkten sowie in der Mittelstellung Versuche (P 400 und P 800) durchgeführt
ermittelt und jeweils dokumentiert. Start- und wurden, wobei für jeden Schleifvorgang
Endstellung des Wischerarms ist immer, in gesonderte Schleifmittel zum Einsatz kamen.
Frontalansicht betrachtet, der linke Umkehr- Im Anschluss an den einzelnen Versuch wurde
punkt, wobei die Untersuchungsdauer auf je- jeweils das Schliffbild optisch makroskopisch
weils 30 Sekunden festgesetzt worden ist. Dies dokumentiert (Abbildung 7, 8).
Abbildung 7: Schliffbild Körnung P 400 Abbildung 8: Schliffbild Körnung P 800
Die Auswertung der Ergebnisse wurde zum Kornanzahl des Papiers der Körnung P 400
Einen nach Schadenbild der jeweiligen Scheibe pro Fläche zurückzuführen. Im optischen Ver-
und zum Anderen nach der Ausprägung der gleich der einzelnen Scheiben ist ein Unter-
Spuren bedingt des gewählten Reibpartners schied in der Intensität der Schleifspuren,
vorgenommen. Grundsätzlich weisen alle un- unabhängig vom Lichteinfall oder anderer
tersuchten Scheiben vergleichbare Schaden- Störeinflüsse, bei beiden Reibpartnern nicht zu
umfänge auf. Im direkten Vergleich der jeweili- erkennen. Das heißt im Detail, der Unterschied
gen Schliffbilder erkennt man tendenziell eine des Verschleißbildes bedingt der gewählten
geringere Kratzermenge im Versuch mit der Körnungen ist deutlich höher, als der Unter-
Körnung P 400 gegenüber dem Versuch der schied resultierend aus den Unterschieden der
Körnung P 800. Dies ist dabei auf die geringere Scheiben.
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Nr. 04/06 6
Kratzverschleiß
Kratzverschleißerscheinungen an Windschutz- dung 9 dargestellten Keilschnittwerkzeugs
scheiben sind meist von zufälligen Bedingun- sechs Einzelversuche pro Prüfkörper durchge-
gen abhängig. Im Realfall treten Einzelkratzer führt. Im Detail wurden nacheinander zwei
unter anderem durch beschädigte Scheibenwi- Schneiden (Klinge 1 mit Schneidwinkel 45 °,
scher oder unsachgemäße Eisentfernung auf. Klinge 3 mit Schneidwinkel 5 ° 43’), die mit
Begleitend zu den im Vorfeld durchgeführten einer festgelegten Masse von 265 g beauf-
Versuchsreihen stellt die Oberflächenhärte und schlagt sind, in einer Gesamtlänge von 80 mm
dem einhergehend die Kratzempfindlichkeit über den liegend gelagerten Prüfkörper gezo-
der Windschutzscheiben ein wichtiges Prüfkri- gen (Abbildung 10). Um aussagekräftige Er-
terium dar. Anlehnend an die Härteprüfung von gebnisse zu erhalten, wurde dieser Versuch
Lackierungen wurden mit Hilfe des in Abbil- dreimal pro Prüfkörper wiederholt.
Abbildung 9: Keilschnittwerkzeug Abbildung 10: Versuchsaufbau Kratzerprüfung
Die mittels der im Schnittwerkzeug integrierten jeweils gemessenen Breitenwerten, je nach
Lupe ermittelten Ergebnisse der Kratzerprü- Schneide, gewisse Kratzertiefen zuzuordnen.
fung werden in der Auswertung als Messwerte Abbildung 11, 12 zeigen repräsentativ erzielte
der Kratzerbreite dokumentiert. Dabei sind den Schnittbilder.
Abbildung 11: Schnittbild (Klinge 1) Abbildung 12: Schnittbild (Klinge 3)
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Nr. 04/06 7
In nachfolgendem Diagramm werden die Klinge 1 keine und unter Beaufschlagung der
Messwerte für die jeweiligen Prüfkörper gemit- Prüfkörper mit Klinge 3 lediglich geringe Un-
telt und nach Werkzeugart differenziert darge- terschiede zwischen den einzelnen Scheiben
stellt. Die Auswertung ergab dabei, dass unter zu erkennen waren.
Beaufschlagung der Windschutzscheiben mit
8
7
K r a tze r br e ite (M itte lw e r t)
6
BMW
5
DC
4 Passat
3 Golf-CG
Golf-VW
2
1
0
Klinge1 Klinge3
Fazit
Nach Abschluss der Auswertung bleibt festzu- in annähernd gleicher Verschleißfestigkeit
stellen, dass alle geprüften Windschutzschei- vorlagen. Diese Ergebnisse lassen außerdem
ben unter den angewanden Prüfverfahren die Feststellung zu, dass keine nennenswerten
annähernd gleiche Ergebnisse aufwiesen. Im Qualitätsunterschiede zwischen den unter-
Detail sind keine wesentlichen Unterschiede suchten Originalersatzteilen und den Scheiben
im Steinschlagverhalten sowie keine signifi- aus dem Zubehörhandel bestehen, wobei sich
kanten Unterschiede unter abrassiver Belas- diese Aussage dabei auf die geprüften Wind-
tung und unter Kratzereinwirkung zu erkennen. schutzscheiben unter Anwendung der im Vor-
In der Gesamtheit der Ergebnisse aller Prüf- feld beschrieben Beurteilungsverfahren be-
methoden kann man des Weiteren schlussfol- zieht.
gern, dass die geprüften Windschutzscheiben
Dipl.-Ing. (FH) Sebastian Heidrich
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