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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von aus Rahmen und Scheiben bestehenden Fahrzeugfenstern in der Fensteröffnung einer Fahrzeugwand.
Sie ist zur Anwendung vor allem bei Schienenfahrzeugen aber auch bei Autobussen und Baumaschinen gedacht.
Bei solchen Fahrzeugen sind die Fenster in Folge ihrer grossen Fläche und infolge dessen, dass sie beträchtlichen Beanspruchungen standhalten müssen, schwer. Es ist daher wichtig, dass die Fahrzeugfenster bei der Montage nicht umständlich bewegt zu werden brauchen und dass ihr Gewicht nur maximal kurzzeitig von Personen gehalten zu werden braucht.
Beim Einbau derartiger Fahrzeugfenster müssen Masstoleranzen in der Fensteröffnung der Fahrzeugwand ausgeglichen werden können.
In jüngerer Zeit wird es wichtiger zu beachten, dass die Fahrzeugwand auch während der Fahrt in Folge von Stössen und Schwingungen in der Ebene der Fahrzeugwand elastisch verformt wird.
Dadurch kommt es zu vorübergehenden Verformungen der Fensteröffnungen in der Fahrzeugwand, sodass z. B. rechteckförmige Fensteröffnungen vorübergehend die Form eines Parallelogramms annehmen. Die Seitenkanten der Fenster- öffnungen können sich dabei um bis zu etwa 5 mm relativ zueinander bewegen.
Gemäss der EP 398077 B1 werden die Fensterrahmenprofile an der, der Fensterscheibe abgewandten Seite mit einer umlaufenden Keilnut versehen. Das Fahrzeugfenster wird durch Keilstücke gehalten, welche einerseits in die Keilnut an den Fensterrahmenprofilen eingesteckt sind, andererseits mittels Schrauben an der Fensteröffnung in der Fahrzeugwand festgelegt sind. An drei Seiten des Fahrzeugfensters sind die Keilstücke mit einer als Langloch ausgeführten Schraubendurchgangsbohrung versehen, sodass ihre Lage zum Ausgleich von Masstoleranzen bezüglich der Fensteröffnung in einem gewissen Bereich einstellbar ist.
Mit dieser Bauweise ist es möglich, statische Massabweichungen der Fenster- öffnung, welche schon zum Zeitpunkt der Montage des Fahrzeugfensters vorhanden sind, auszugleichen. Die Montage ist auch einfach und rasch möglich.
Den während der Fahrt auftretenden, vorübergehenden Verformungen der Fensteröffnung in der Fahrzeugwand wird bei dieser Bauweise nicht ausreichend Rechnung getragen.
In Folge solcher vorübergehender elastischer Verformungen werden einzelne Keilstücke so vom Fensterrahmen zum Rand der Fensteröffnung hin geschoben, dass sie, nachdem die Verformung abgeklungen ist, nicht mehr kraftschlüssig mit der Keilnut im Fensterrahmen in Eingriff stehen. Scheppernde oder schlagende Geräusche sind die Folge.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die vorbekannte Befestigungsart für Fahrzeugfenster so zu verbessern, dass auch während des Betriebes des Fahrzeuges auftretende vorübergehende Massänderungen der
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Fensteröffnung in der Fahrzeugwand nicht zu einer Lockerung der Befestigung des Fahrzeugfensters in der Fahrzeugwand führen.
Im folgenden wird der Rand der Fensteröffnung in der Fahrzeugwand" kurz mit Öffnungsrand" bezeichnet.
Zur Lösung der Aufgabe werden zur Verbindung zwischen dem Fensterrahmen und dem Öffnungsrand Steckverbindungen vorgesehen. Diese Steckverbindungen sind so ausgeführt, dass sie Relativbewegungen zwischen dem Fensterrahmen und dem Öffnungsrand, welche parallel zur Fensterebene verlaufen, erlauben. Den Relativewegungen wirkt Reibung zwischen den ineinandergesteckten Elementen der Steckverbindung entgegen. Die Relativbewegungen können also nur dann erfolgen, wenn die, diese Bewegungen verursachende Kraft, grösser ist als die Reibungskraft zwischen den ineinandergesteckten Elementen der Steckerbindung. Der mögliche Bereich der Relativbewegungen ist durch Anschläge auf einen Bereich begrenzt, welcher den möglichen Verformungen des Öffnungsrandes entspricht.
Die Elemente der Steckverbindung sind eine Nut mit etwa rechteckförmiger Querschnittsfläche, eine in die Nut steckbare Lasche mit ebenfalls etwa rechteckförmiger Querschnittsfläche deren Breite gegenüber der Breite der Nut geringer ist und einer gummielastischen Zwischenlage, welche den Zwischenraum zwischen den Nutflanken (den Seitenwänden der Nut) und der die Nut gesteckten Lasche ausfüllt. Die Nutflanken liegen zumindest etwa parallel zur Fensterebene. Die Nut ist entweder am Fensterrahmen angeordnet und zum Öffnungrand hin offen, oder sie ist am Öffnungrand angebracht und zum Fensterrahmen hin offen. Die Lasche ist an dem jeweils anderen Teil als die Nut befestigt. Die Tiefe der Nut ist grösser als das maximale Mass der möglichen Verformung des Öffnungsrandes.
Die gummielastische Zwischenlage ist am einfachsten als Profil mit U-förmiger Querschnittsfläche ausgeführt. Sind Lasche und Nut nicht zusammengesteckt, dann ist sie entweder als Auskleidung der Nut oder als Umhüllung an der Lasche angebracht. Die Schenkel der gummielastischen Zwischenlage sind so breit, dass sie elastisch zusammengedrückt werden und der Steckbewegung eine Reibungskraft entgegengesetzt wird, wenn die Lasche in die Nut eingesteckt wird. Diese Reibungskraft wirkt nicht nur beim Hineinstecken, sondern auch beim Herausziehen der Lasche aus der Nut.
Vorteilhafterweise wird entweder die Nut oder die Lasche der erfindungsgemässen Steckverbindung einstückig mit den Fensterrahmenprofilen, welche im Normalfall Aluminiumstrangpressprofile sind, ausgebildet. Vom Öffnungsrand her ragen dann an mehreren Stellen, am besten an zwei Stellen pro Rahmenseite die komplementären Teile der Steckverbindung, also Lasche oder Nut, auf den Fensterrahmen. Diese, nicht durch Fensterrahmenprofile gebildeten, nicht gummielastischen Teile der erfindungs-
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gemässen Steckverbindung werden im folgenden Steckteile'genannt.
Aus Platz- und Gewichtsgründen ist es vorteilhaft die Nut als Teil der Fensterrahmenprofile auszubilden und die Steckteile als Laschen.
Es ist natürlich ebenso möglich, die Laschen durch eine auf den Öffnungsrand hin gerichtete Profilwand der Fenster- rahmenprofile zu realisieren und die Nuten als über diese Profilwand gesteckten Teil von etwa gabelförmigen Steckteile.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, welche vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, verständlicher : Fig. 1-zeigt eine Teilschnittansicht eines
Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemässe Befestigung.
Die Schnittebene liegt normal auf die Profilrichtung des Fenster- rahmenprofils.
Fig. 2-zeigt eine Fig. 1 entsprechende
Teilschnittansicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemässe Befestigung.
Fig. 3-zeigt den Steckteil zu dem
Ausführungsbeispiel von Fig. 2 etwas vergrössert in einer perspektivischen Ansicht.
Fig. 4-zeigt eine weitere Möglichkeit für die Ausführung eines Steckteile für die erfindungsgemässe Befestigung in zwei Ansichten.
Bei den dargestellten Beispielen wurde davon ausgegangen, dass die Nut, welche Teil der Steckverbindung ist, Teil der Fensterrahmenprofile ist und Steckteile mit Laschen vom Öffnungsrand her in diese Nut hineinragen.
Damit die Montage und Demontage des Fahrzeugfensters ohne Schwierigkeiten erfolgen kann, müssen die am oberen und an den seitlichen Rahmenteilen des Fahrzeugfensters angreifenden Steckteile bezüglich des Öffnungsrandes in einem gewissen Bereich einstellbar befestigbar sein. Bei den an der Unterseite des Fahrzeugfensters befindlichen Steckteile ist es besser, sie bezüglich des Öffnungsrandes nicht einstellbar anzuordnen, beispielsweise anzuschweissen.
Für die Einstellbarkeit der nicht an der Unterseite des Fahrzeugfensters angeordneten Steckteile werden in den Figuren zwei Beispiele gezeigt :
Gemäss den Figuren 1 bis 3 sind die Steckteile mit einer als Langloch ausgeführten Schraubendurchgangsbohrung ausgestattet, durch welche ihre Lage in der auf den Teil des Öffnungsrandes an dem sie sich befinden, normalen Richtung in der Fensterebene einstellbar wird.
Die Montage des Fahrzeugfensters kann dabei in folgenden Schritten erfolgen : - Einlegen oder Aufschnappen der gummielastischen Zwischenlage 8 in die Nut an den Fensterrahmenprofilen (gemäss Fig. 2) oder auf die Lasche an den Steckteile (gemäss Fig. 3).
- Die nicht an der Unterseite des Fahrzeugfensters befindlichen Steckteile 7 möglichst nahe an den Öffnungsrand 4 schieben und dort durch ein leichtes Anziehen der Schrauben 6 halten.
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- Einsetzen des Fahrzeugfensters in die Fensteröffnung, sodass die am unteren Öffnungsrand angeordneten Laschen bis auf den Boden der am unteren Teil des Fensterrahmens befindlichen Nut eingesteckt sind. (Eventuell ist dabei auch etwas Druck von oben auf den Fensterrahmen erforderlich).
- Schieben der nicht am unteren Teil des Fensterrahmens befindlichen Steckteile 7 in Richtung auf den Fensterrahmen hin, sodass sie mit ihren Laschen in die Nut an den Fensterrahmenprofilen eingesteckt werden. (Das Schieben kann beispielsweise mit Hilfe eines hebelartigen Werkzeuges erfolgen). Fixieren der Steckteile mit Hilfe der Schrauben 6 bezüglich des Öffnungsrandes 4, wenn die Laschen zumindest fast bis auf den Grund der Nut in den Fensterrahmenprofilen eingesteckt sind.
- Anbringen von weiteren (nicht dargestellten) Dichtungs- und Abdeckprofilen.
Bei dem Beispiel gemäss Fig. 4 wird ein scheibenartig eben ausgebildet Steckteil 7 verwendet, welcher zur Fensterebene parallel liegt und durch eine auf die Fensterebene normal stehende Schraube 6 am Öffnungsrand 4 bzw. an einer starr damit verbundenen Anschraublasche 5 gehalten wird. Bei gelockerter Schraube 6 ist der Steckteil um diese drehbar. Der Rand des Steckteile ist bezüglich der Achse der Schraube so exzentrisch ausgebildet, dass er bei Drehung des Steckteile um die Achse der Schraube mit der Nut im benachbarten Teil des Fensterrahmens 2 in bzw. ausser Eingriff gebracht werden kann. Der Rand der Scheibe bildet also die Lasche für die erfindungsgemässe Steckverbindung. Die Drehung des Steckteile kann mit Hilfe eines Vierkantschlüssels, welcher an der Vierkantbohrung 9 angreifen kann bewerkstelligt werden. Von der in der Fig.
4 dargestellten Lage kann der Steckteil 7 bei gelockerter Schraube 6 durch Drehung im Uhrzeugersinn mit der Nut im benachbarten Teil des Fensterrahmens 2 in Eingriff gebracht werden. Danach kann seine Lage durch Anziehen der Schraube 6 fixiert werden.
Am oberen Rahmenteil und an den seitlichen Rahmenteilen des Fahrzeugfensters sollten die Laschen nicht bis auf den Grund der Nut eingesteckt werden.
Um die weiter oben beschriebenen Verformungen der Fahrzeugwand während der Fahrt ausgleichen zu können, muss noch ein Spielraum s (Fig. 1) bleiben, welcher der maximalen Verformung des Öffnungsrandes entspricht. Die Tiefe t, mit der Lasche in der Nut steckt, muss grösser sein als dieser Spielraum, da ansonsten die Gefahr besteht, dass die Steckverbindung bei einer ungünstigen Verformung der Fahrzeugwand aufgeht.
Beispielsweise kann das Mass s auf 5 mm und das Mass t auf 10 mm eingestellt werden.
Steckteile 7 entsprechend den Bauweisen gemäss Fig. 1 bis Fig. 3 können bei der Montage auch auf den Grund der Nut eingesteckt werden (s = 0). Bei den ersten Verformungen der Fahrzeugwand, werden die Steckteile an den mit dem
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Öffnungsrand 4 verbundenen Anschraublaschen 5, entgegen der in Folge der Kraft der Schraube 6 verursachten Reibung, etwas zum Öffnungsrand hin geschoben, sodass sich das richtige Mass s von selbst einstellt.
Die gummielastische Zwischenlage wird am besten als etwa U-förmiges aus einem elastischen Kunststoff, beispielsweise EPDM, bestehendes Profil gefertigt. Seine Härte sollte etwa bei 80 Shore liegen. Die Querschnittsform der entspannten gummielastischen Zwischenlage sollte so gewählt werden, dass sie gut in der Nut bzw. an der Lasche h lt. D. h. wenn beabsichtigt ist die gummielastische Zwischenlage in die Nut einzulegen, so sollten seine Schenkel in entspanntem Zustand etwa V-Förmig auseinanderstehen. Ist beabsichtigt, die gummielastische Zwischenlage auf die Lasche aufzuschnappen, so sollten die Schenkel von der Basis der U-förmigen Querschnittfläche aus aufeinander zu verlaufen, sodass zwischen Basis und Schenkeln etwa ein spitzes, gleichschenkeliges Dreieck eingeschlossen wird.
Die Breite der Schenkel der gummielastischen Zwischenlage ist am besten durch Versuch herauszufinden. Sie sollte so bemessen sein, dass die beim Ineinanderstecken bzw. Lösen von Lasche und Nut pro Lasche auftretende Reibungskraft im Bereich zwischen etwa 15 und 50 kp, idealerweise bei etwa 30 kp liegt.
Um zu verhindern, dass die Reibung zwischen der gummielastischen Zwischenlage und der Nut bzw. der Lasche während der Fahrt Quietschgeräusche verursacht, kann die Oberfläche der gummielastischen Zwischenlage beflockt, d. h. mit kleinen Härchen beschichtet sein ; sie kann auch mit PTFE beschichtet sein.
Durch kleine Rippen oder Nuten an den Wänden der Nut in den Fensterrahmenprofilen, oder an den Laschen, kann die gummielastische Zwischenlage besser in der Nut (gem. Fig. 2) bzw. an den Laschen (gem. Fig. 1) fixiert werden.
Bei der erfindungsgemässen Bauweise zur Befestigung von Fahrzeugfenstern werden nur Teile verwendet, welche kostengünstig sind und mit gut beherrschten Technologien einfach in Serie hergestellt werden können. Die Montage des Fahrzeugfensters ist einfach. Statische Massabweichungen des Öffnungsrandes können dabei ausgeglichen werden. Während der Fahrt auftretende dynamische Massabweichungen des Öffnungsrandes werden durch die erfindungsgemässe Befestigung ausgeglichen, ohne dass die Befestigung darunter leidet.