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Die
Erfindung betrifft eine Dachvorrichtung für ein Fahrzeug,
mit einer Dachhülle aus Kunststoff. Des Weiteren betrifft
die Erfindung ein Fahrerhaus für ein Nutzfahrzeug mit einer
derartigen Dachvorrichtung.
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Dächer
für Nutzfahrzeuge bestehen in der Regel aus einer Beplankung
mit innenliegenden Verstärkungsstreben oder können
auch aus einem Kunststoff, beispielsweise aus einem faserverstärkten
Duroplast, ausgebildet sein. Diese werden mit der Fahrerhausstruktur,
dem Dachrahmen verbunden. Kunststoffdächer müssen
an die aus Stahl ausgebildeten Dachrahmen aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffe
angeklebt, genietet oder geschraubt werden.
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Eine
Klebestation ist jedoch aus unterschiedlichsten Gründen
nicht überall verfügbar. Schrauben oder Nieten
werden nur als zusätzliche Verbindungsmöglichkeit
genutzt. Darüber hinaus sind aus Blech ausgebildete Dächer
bei geringen Stückzahlen relativ kostenintensiv und daher
nur bedingt wirtschaftlich.
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Aus
der
DE 43 02 489 C2 ist
eine Dachvorrichtung für ein Nutzfahrzeug beschrieben,
welches einen haubenartigen Dachaufbau aufweist, welcher mit einem
geschlossenen umlaufenden Dachrahmen verbunden ist.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
10 2004 012 879 A1 ein Hochdach für ein Fahrerhaus
eines Nutzfahrzeugs bekannt. Bei diesem Hochdach sind die Beplankung
und die zur Verstärkung der Beplankung vorgesehenen Spriegel
aus Kunststoff ausgebildet. Die Spriegel und die Beplankung sind
an einem Fahrerhausrahmen, welcher einen Dachrahmen darstellt, befestigt.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dachvorrichtung zu
schaffen, welche wirtschaftlich hergestellt werden kann und eine
flexiblere Verbindung zwischen einem Dachrahmen und einer Dachhülle
ermöglicht. Ebenfalls soll insbesondere ein Fahrerhaus
mit einer derartigen Dachvorrichtung geschaffen werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Dachvorrichtung, welche die Merkmale nach
Anspruch 1 aufweist, sowie ein Fahrerhaus, welches die Merkmale nach
Anspruch 14 aufweist, gelöst.
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Eine
erfindungsgemäße Dachvorrichtung für ein
Fahrzeug umfasst eine Dachhülle, welche zumindest bereichsweise
aus Kunststoff ausgebildet ist. An der Dachhülle ist ein
Befestigungsrahmen aus Metall angeordnet, welcher an einem Dachrahmen
befestigt ist. Durch die entsprechende Materialwahl kann eine wirtschaftliche
Fertigung erreicht werden, welche darüber hinaus eine flexiblere
Verbindung der Dachhülle mit dem Dachrahmen gewährleistet.
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Die
erfindungsgemäße Dachvorrichtung ermöglicht
ferner eine hohe Variabilität der Dachvarianten in Form
und Material.
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Vorzugsweise
ist der Befestigungsrahmen in die Dachhülle einlaminiert.
Insbesondere dann, wenn die Dachhülle aus einem verstärkten,
insbesondere durch Glas-, Kohle, Aramid- oder Naturfasern verstärkten
Kunststoff, wie beispielsweise SMC, RTM oder einem Handlaminat ausgebildet
ist, kann die Anbringung und Befestigung des metallischen Befestigungsrahmens
an der Dachhülle besonders günstig erfolgen. Insbesondere
kann dadurch eine mechanisch stabile Anbringung erreicht werden.
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Bevorzugt
ist die Dachhülle vollständig aus Kunststoff,
insbesondere faserverstärktem Kunststoff, ausgebildet.
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Bevorzugt
erweist es sich, wenn der Befestigungsrahmen als Stahlrahmen ausgebildet
ist.
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Der
Dachrahmen ist in besonders bevorzugter Weise mit dem Befestigungsrahmen
verschweißt. Da Schweißstationen in der Regel
vielfältiger zur Verfügung stehen als Klebestationen,
kann dadurch im Hinblick auf Fertigungsaufwand und Kosten ein erheblicher
Vorteil gegenüber den Klebestationen, welche zur Fertigung
von Dachvorrichtungen im Stand der Technik erforderlich sind, erreicht
werden.
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Insbesondere
ist auch der Dachrahmen aus Metall, insbesondere aus Stahl, ausgebildet.
Dadurch kann eine hohe mechanische Stabilität gewährleistet
werden.
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Die
Dachhülle ist in bevorzugter Weise zumindest bereichsweise
doppelwandig ausgebildet und zumindest in einem unteren Randbereich
ist ein Innenraum zwischen den die doppelwandige Struktur bildenden
Wänden der Dachhülle ausgebildet. Dadurch kann
die mechanische Stabilität der Dachhülle verbessert
werden. Alternativ kann die Dachhülle aber einschalig aus
Kunststoff ausgeführt sein, wobei der Befestigungsrahmen durch
Kleben oder Einlaminieren mit der Dachhülle verbunden sein
kann.
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Besonders
bevorzugt erweist es sich, wenn sich der Befestigungsrahmen in diesen
Innenraum der Dachhülle erstreckt. Dadurch kann insbesondere bei
einem Einlaminieren eine optimale Befestigung gewährleistet
werden.
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Der
Befestigungsrahmen umfasst vorzugsweise einen Flansch, welcher sich
durch einen Spalt einer unteren Abschlusswand des Randbereichs der Dachhülle
in den Innenraum der Dachhülle erstreckt. Vorzugsweise
ist der Spalt schlitzartig ausgebildet und insbesondere vollständig
umlaufend am unteren Randbereich der Dachhülle vorgesehen.
Dadurch kann insbesondere auch der Befestigungsrahmen vollständig
umlaufend am unteren Randbereich in den Innenraum erstreckend angeordnet
werden und dadurch auch eine besonders stabile Anbringung erreicht
werden.
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Der
Befestigungsrahmen weist eine im Querschnitt gewinkelte Formgebung
auf, welche insbesondere L-förmig ausgebildet ist. Durch
diese gewinkelte Formgebung des Befestigungsrahmens ist zumindest
ein Flansch ausgebildet, welcher auf einem Flansch des Dachrahmens
bevorzugterweise aufliegt und flächig mit diesem verbunden
ist. Insbesondere ist in diesem Kontaktbereich der beiden Flansche
die Verschweißung vorgesehen, wodurch aufgrund der flächigen
Kontaktierung eine besonders stabile Schweißverbindung
gewährleistet werden kann. Die mechanisch stabile Verbindung
zwischen dem Befestigungsrahmen und dem Dachrahmen ist dadurch gewährleistet.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass der Befestigungsrahmen durch ein Rollformverfahren hergestellt
ist.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass der Befestigungsrahmen aus einer
Mehrzahl von Pressteilen ausgebildet ist.
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Der
Befestigungsrahmen ist am unteren Randbereich der Dachhülle
vollständig umlaufend ausgebildet. Der Befestigungsrahmen
bildet dadurch eine ringartige Struktur.
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Die
Dachhülle ist vorzugsweise haubenartig ausgebildet.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrerhaus für
ein Nutzfahrzeug, wobei das Fahrerhaus eine erfindungsgemäße
Dachvorrichtung oder eine vorteilhafte Ausgestaltung davon aufweist.
Das Fahrerhaus kann ein Hochdach aufweisen, welches durch die Dachvorrichtung
gemäß der Erfindung oder einer vorteilhaften Ausgestaltung
davon gebildet ist. Alternativ lassen sich mit der erfindungsgemäßen Dachvorrichtung
auch andere Dachvarianten des Fahrerhauses umsetzen, wie z. B. ein
flaches Dach für Autotransporter, ein Dach mit integriertem
Spoiler oder ein Aufstelldach.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen
Dachvorrichtung in einer Explosionszeichnung;
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2 eine
Darstellung der Dachvorrichtung gemäß 1 in
einem teilweise zusammengefügten Zustand;
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3 eine
Darstellung der Dachvorrichtung gemäß 1 in
einem vollständig zusammengefügten Zustand; und
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4 eine
vergrößerte perspektivische Darstellung eines
Teilausschnitts der Darstellung gemäß 3.
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In
den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
eine Dachvorrichtung 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung
und in geschnittener Weise gezeigt. Die Schnittebene ist die y-z-Ebene,
wobei die Dachvorrichtung 1 symmetrisch zu dieser Schnittebene
ausgebildet ist.
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Die
Dachvorrichtung 1 ist im Ausführungsbeispiel als
Hochdach für ein nicht gezeigtes Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs,
insbesondere eines Lastkraftwagens oder einer Sattelzugmaschine,
ausgebildet.
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Die
Dachvorrichtung 1 umfasst eine Dachhülle 2,
welche haubenartig geformt ist und aus einem glasfaserverstärkten
Kunststoff ausgebildet ist. Wie in 1 zu erkennen
ist, ist die Dachhülle 2 doppelwandig ausgebildet
und weist ein erstes Hüllenteil 21, welches außenliegend
angeordnet ist und ein zweites Hüllenteil 22,
welches innenliegend angeordnet ist, auf. Die beiden Hüllenteile 21 und 22 sind
beabstandet zueinander angeordnet und an den Randbereichen miteinander
verbunden.
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Darüber
hinaus umfasst die Dachvorrichtung 1 einen Befestigungsrahmen 3,
welcher im Ausführungsbeispiel aus Stahl ausgebildet ist.
Der Befestigungsrahmen 3 weist im Wesentlichen die Außenmaße
eines unteren Rands 23 der Dachhülle 2 auf
und ist im Ausführungsbeispiel vollständig umlaufend
und geschlossen ausgebildet.
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Des
Weiteren ist der Dachvorrichtung 1 ein Dachrahmen 4 zugeordnet,
welcher ebenfalls aus Stahl ausgebildet ist. Auch der Dachrahmen 4 weist eine
Formgebung auf, welche im Wesentlichen der Formgebung des Befestigungsrahmens 3 und
somit auch des unteren Randbereichs 23 der Dachhülle 2 entspricht.
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Prinzipiell
kann auch vorgesehen sein, dass der Befestigungsrahmen 3 nicht
vollständig umlaufend und somit nicht geschlossen ausgebildet
ist. Ebenso kann vorgesehen sein, dass abweichend von der im Ausführungsbeispiel
vorgesehenen einteiligen Ausbildung des Befestigungsrahmens 3 eine
mehrteilige Ausgestaltung des Befestigungsrahmens 3 vorgesehen
ist.
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Wesentlich
ist, dass der Befestigungsrahmen 3 funktional adapterartig
zwischen der Dachhülle 2 und dem Dachrahmen 4 angeordnet
ist und dadurch die Befestigung der Dachhülle 2 an
dem Dachrahmen 4 ermöglicht.
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In 2 ist
die Dachvorrichtung 1 in einem Zwischenzustand gezeigt,
bei dem der Befestigungsrahmen 3 an der Dachhülle 2 angeordnet
ist. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Befestigungsrahmen 3 in
die Dachhülle 2 bereichsweise einlaminiert ist.
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In 3 ist
eine Darstellung der Dachvorrichtung 1 im vollständig
zusammengesetzten Zustand gezeigt. Dabei ist der Befestigungsrahmen 3 auf
dem Dachrahmen 4 verschweißt. Die Dachvorrichtung 1 begrenzt
einen inneren Hohlraum 5.
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Eine
detaillierte konstruktive Darstellung an der Verbindungsstelle zwischen
der Dachhülle 2, dem Befestigungsrahmen 3 und
dem Dachrahmen 4 ist in einer vergrößerten
Darstellung gemäß 4 gezeigt,
welche in 3 durch den Bereich I gekennzeichnet
ist.
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Gemäß der
Darstellung in 4 ist zu erkennen, dass zwischen
den Hüllenteilen 21 und 22 der Dachhülle 2 ein
Innenraum 24 gebildet ist. Am unteren Randbereich 23 ist
dieser Innenraum 24 durch eine untere Abschlusswand 25 begrenzt.
Die Abschlusswand 25 weist einen Spalt 25a auf,
welcher im Ausführungsbeispiel vollständig umlaufend
am unteren Randbereich 23 ausgebildet ist.
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Der
Befestigungsrahmen 3 ist im Ausführungsbeispiel
in einem Querschnitt (Schnittebene entspricht y-z-Ebene) L-förmig
geformt. Der Befestigungsrahmen 3 weist einen Flansch 31 auf,
welcher sich im Wesentlichen nach oben (y-Richtung) erstreckt und
sich durch den Spalt 25a in den Innenraum 24 erstreckt.
Dieser Flansch 31 ist beispielsweise mit dem ersten äußeren
Hüllenteil 21 der Dachhülle 2 einlaminiert.
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Darüber
hinaus weist der Befestigungsrahmen 3 einen Flansch 32 auf,
welcher sich im Wesentlichen in der x-z-Ebene erstreckt. Die Anordnung
des Befestigungsrahmens 3 im Ausführungsbeispiel
ist so, dass sich der Flansch 32 in Richtung des Hohlraums 5 nach
innen erstreckt. Alternativ kann der Flansch 32 kann sich
auch nach außen erstrecken, wobei der Steg 4 des
Dachrahmens 4 entsprechend ausgeführt ist.
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Wie
in der Darstellung gemäß 4 gezeigt ist,
liegt dieser Steg 32 auf einem Steg 42 des Dachrahmens 4 auf.
Der Dachrahmen 4 ist im Ausführungsbeispiel ebenfalls
gewinkelt, insbesondere L-förmig, ausgebildet und weist
neben dem Flansch 42 einen Flansch 41 auf, welcher
sich im Wesentlichen in dem gezeigten Teilausschnitt in der x-y-Ebene
erstreckt.
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Im
unmittelbaren Kontaktbereich zwischen dem Flansch 32 des
Befestigungsrahmens 3 und dem Flansch 42 des Dachrahmens 4 ist
die Verschweißung zwischen diesen beiden Komponenten vorgesehen.
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Wie
zu erkennen ist, erstreckt sich auch der Flansch 42 in
Richtung des Hohlraums 5. Darüber hinaus ist in
der Querschnittansicht die Ausdehnung in z-Richtung bei dem Flansch 42 größer
als bei dem Flansch 32. In z-Richtung ist der Flansch 32 gegenüber
dem Winkelbereich zwischen dem Flansch 42 und dem plattenartigen
Steg Flansch 41 des Dachrahmens 4 nach innen versetzt
positioniert.
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Durch
die Ausgestaltung und Anordnung sowie Orientierung der Rahmen 3 und 4 kann
auch eine optimale Befestigung und Verbindung miteinander geschaffen
werden und darüber hinaus ein bauraumminimierter Verbindungsbereich
erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4302489
C2 [0004]
- - DE 102004012879 A1 [0005]