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Die Erfindung betrifft ein Trägerprofil für einen Dachquerträger eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer im Bereich einer Oberseite vorgesehenen Trägernut für die Aufnahme von Haltemodulen, sowie mit wenigstens einer zu der Trägernut benachbarten Profilnut, in die wenigstens eine Strömungsleitlippe eingesetzt ist, die einen über eine Außenkontur des Trägerprofils nach außen abragenden Lippenabschnitt sowie einen in der Profilnut aufgenommenen Halteabschnitt umfasst.
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Ein derartiges Trägerprofil ist aus der
DE 100 12 905 A1 bekannt. Das bekannte Trägerprofil ist Teil eines Fahrzeugdachträgers. Das Trägerprofil weist an seiner Oberseite eine Trägernut auf, in die Haltemodule wie Fahrradhalter, Skihalter und ähnliches einsetzbar sind. Zur Reduzierung von Windgeräuschen – in normaler Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen – ist vor der Trägernut eine Strömungsleitlippe vorgesehen, die in eine Profilnut des Trägerprofils eingesetzt ist. Die Strömungsleitlippe ist als Turbulenzzaun gestaltet und weist ein T-förmiges Querschnittsprofil auf. Ein unten liegender T-Abschnitt stellt einen Halteabschnitt dar, der in der Profilnut formschlüssig gehalten ist. Von dem T-Abschnitt ragt stegförmig ein Lippenabschnitt nach oben ab, der durch die Profilnut nach außen ragt und das Strömungsleitmittel zur Erzeugung von Turbulenzen im Bereich der Außenkontur des Trägerprofils bildet.
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Aus der
WO 2009/038479 A1 ist ein Trägerprofil für einen Dachquerträger eines Kraftfahrzeugs bekannt, das mit einer nach oben offenen Längsnut versehen ist. Die Längsnut wird durch ein kompressibles Füllstück ausgefüllt, das ein pilzkopfförmiges Querschnittsprofil aufweist. Eine Oberseite des Füllstücks drückt sich elastisch gegen den Randbereich der Nut und verschließt diese hierdurch.
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Ein weiteres Dachprofil für einen Personenkraftwagen ist aus der
EP 1 533 187 B1 bekannt. Dem bekannten Dachprofil ist ein strömungsgünstiger Mantel zugeordnet, der durch zwei Halbschalen gebildet ist, die mit ihrer Außenkontur ein strömungsgünstiges Profil definieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trägerprofil der eingangs genannten Art zu schaffen, das im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs Windgeräusche reduziert, ohne eine Beladbarkeit des Dachquerträgers zu beeinträchtigen.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Trägerprofil dadurch gelöst, dass die Profilnut derart dimensioniert ist, dass der Halteabschnitt der Strömungsleitlippe derart mit Spiel in der Profilnut gehalten ist, dass die Strömungsleitlippe bei einer Druckbelastung von oben auf den Lippenabschnitt in die Profilnut zurückweichen kann, und dass der Strömungsleitlippe Rückstellmittel zugeordnet sind, um die Strömungsleitlippe in unbelastetem Zustand in einer Strömungsleitstellung zu halten oder in die Strömungsleitstellung zurückzuführen, in der der Lippenabschnitt über die Außenkontur des Trägerprofils nach außen abragt. Dadurch ist gewährleistet, dass die Strömungsleitlippe in ihrer unbelasteten Funktionsstellung die gewünschte Strömungsleitfunktion zur Reduzierung von Windgeräuschen des Dachquerträgers erfüllt. Zudem ermöglicht das Ausweichen der Strömungsleitlippe in die Profilnut hinein, dass Belade- oder Montagevorgänge des Dachquerträgers nicht beeinträchtigt sind. Die Strömungsleitlippe weicht bei entsprechender Druckbelastung, insbesondere in Folge von Belade- oder Montagevorgängen, aus. Vorzugsweise erstreckt sich die Strömungsleitlippe durchgängig über zumindest weitgehend eine gesamte Länge des Trägerprofils. Vorzugsweise ist die Strömungsleitlippe als einteiliger Strangkörper ausgeführt.
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In Ausgestaltung der Erfindung sind der Lippenabschnitt und der Halteabschnitt formsteif als massiver Profilkörper ausgeführt. In besonders bevorzugter Weise ist die Strömungsleitlippe aus einem Kunststoffkörper, insbesondere einem Elastomerkörper hergestellt. Als Kunststoffmaterialien können insbesondere thermoplastische Kunststoffe, Elastomere oder thermoplastische Elastomere eingesetzt werden. Wesentlich ist es, dass die im Fahrbetrieb eines Automobils auftretenden großen Temperaturunterschiede zwischen –40°C und +60°C aufgenommen werden können, ohne dass sich die Kunststoffeigenschaften maßgeblich verändern. Der Profilkörper kann in einem Extrusionsverfahren endlos hergestellt und – je nach Einsatzzweck – entsprechend abgelängt werden. Unter dem Begriff des Elastomerkörpers sind sowohl reine Elastomermaterialien als auch thermoplastische Elastomere zu verstehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Strömungsleitlippe als Rückstellmittel wenigstens einen nach außen abragenden und elastisch nachgiebigen Stegabschnitt auf, der sich auf einem Seitenrand der Profilnut abstützt. Alternativ ist es auch möglich, federelastische Rückstellmittel im Bereich einer Unterseite des Halteabschnitts vorzusehen, wobei diese von der Strömungsleitlippe getrennt oder einstückig an dieser angeformt sein können. Das entsprechende Rückstellmittel wirkt einer Druckbelastung von oben entgegen, um die Rückstellung in die Ausgangslage nach Wegnahme der Belastung zu ermöglichen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Stegabschnitt einstückig an dem Elastomerkörper angeformt. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung in einem Arbeitsgang.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Halteabschnitt und dem Lippenabschnitt eine Einschnürung vorgesehen, und die Profilnut weist komplementär eingeschnürte Wandungsabschnitt auf, die einen formschlüssigen Rückhalt des Halteabschnittes und eine Tiefenverlagerbarkeit der Strömungsleitlippe ermöglichen. Die Profilnut ist demzufolge wenigstens in ihrer Tiefe größer dimensioniert als der Halteabschnitt der Strömungsleitlippe. Die Einschnürung und die komplementären Wandungsabschnitte der Profilnut sind derart gestaltet, dass die Strömungsleitlippe mit geringem Spiel zwischen den eingeschnürten Wandungsabschnitten höhenverlagerbar ist, dass aber gleichzeitig der Halteabschnitt derart formschlüssig in der Profilnut gehalten ist, dass ein Ausreißen oder Entfernen des Halteabschnittes und damit der Strömungsleitlippe aus der Profilnut im normalen Fahrbetrieb verhindert wird. Die Rückhaltekräfte des Halteabschnittes innerhalb der Profilnut können derart begrenzt sein, dass manuell von einer Bedienperson für eine Montage oder Demontage der Strömungsleitlippe und demzufolge ein Austauschen der Strömungsleitlippe ein Eindrücken von oben her in die Profilnut ermöglicht ist und in umgekehrter Weise ein Herausziehen durch die Bedienperson nach oben. Das Maß der Rückhaltekraft ist aber so bemessen, dass im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs, d. h. bei entsprechenden Strömungsbelastungen auf die Strömungsleitlippe, ein Lösen der Strömungsleitlippe aus der Profilnut zuverlässig verhindert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Halteabschnitt ein tropfenförmiges Profil mit einer balligen, gerundeten Außenkontur auf.
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Die ballige, gerundete Außenkontur gewährleistet zum einen die gewünschte Rückhaltefunktion. Zum anderen wird hierdurch eine manuelle Montage oder Demontage mit Kräften, die über den für den Fahrbetrieb notwendigen Rückhaltekräften liegen, ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Strömungsleitlippe oberhalb der Einschnürung zwei zu gegenüberliegenden Seiten seitlich nach außen abragende, elastisch nachgiebige Stegabschnitte auf. Die beiden Stegabschnitte ragen armartig seitlich von der Strömungsleitlippe ab.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Stegabschnitte außenliegende Stütznoppen auf, die sich nach unten auf dem zugeordneten Seitenrand der Profilnut abstützen. Ergänzend sind die seitlichen Stegabschnitte geringfügig schräg nach unten gekrümmt, so dass die Strömungsleitlippe in unbelastetem Funktionszustand, der der Strömungsleitstellung entspricht, spielfrei unter Vorspannung in der Profilnut zwischen den eingeschnürten Wandungsabschnitten der Profilnut gehalten ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Seitenränder der Profilnut gegenüber einer Außenkontur des Trägerprofils um eine Tiefe abgesenkt, die zumindest weitgehend einer Dicke des jeweiligen seitlichen Stegabschnittes der Strömungsleitlippe entspricht. Die Seitenränder der Profilnut sind demzufolge gegenüber der Außenkontur zurückgesetzt, so dass die seitlichen Stegabschnitte der Strömungsleitlippe bei flächiger Auflage auf den Seitenrändern im Wesentlichen bündig mit der Außenkontur des Trägerprofiles abschließen.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
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1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Personenkraftwagens mit zwei Dachquerträgern, die jeweils eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägerprofiles umfassen,
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2 in vergrößerter Querschnittsdarstellung das Trägerprofil eines Dachquerträgers nach 1,
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3 in weiter vergrößerter Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt des Trägerprofils nach 2 und
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4 den Ausschnitt nach 3 mit einer mit einer Druckbelastung beaufschlagten, ausweichenden Strömungsleitlippe.
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Ein Kraftfahrzeug in Form eines Personenkraftwagens weist gemäß 1 ein Fahrzeugdach 1 auf, das mit zwei in Fahrzeugquerrichtung über das Fahrzeugdach 1 erstreckten Dachquerträgern 2 versehen ist. Jeder Dachquerträger 2 weist ein Trägerprofil 4 sowie zwei Stützfüße auf, mittels derer das Trägerprofil 4 am Fahrzeugdach 1 befestigt ist. Die in 1 dargestellten Strömungspfeile verdeutlichen die an den Dachquerträgern 2 angreifende Windströmung W während einer Vorwärtsfahrt des Personenkraftwagens.
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Jedes Trägerprofil 4 der beiden Dachquerträger 2 ist gemäß den 2 bis 4 aufgebaut. Das Trägerprofil 4 stellt ein strömungsgünstig gestaltetes Hohlprofil, vorzugsweise aus einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung, dar, das formstabil und verwindungssteif gestaltet ist. Das Trägerprofil 4 weist im Bereich einer Unterseite – auf eine montierte Funktionsstellung des Trägerprofils 4 bezogen – eine Bodenwandung 5 auf, die eine im Wesentlichen glattflächige Außenkontur besitzt. Im Bereich einer Oberseite ist eine im Querschnitt C-förmige Haltenut 6 vorgesehen, die nach oben offen ist und zur Aufnahme und Befestigung geeigneter Haltemodule wie insbesondere Fahrradhaltemodulen, Skiträgermodulen und ähnlichem, dient.
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Der Windströmrichtung W entgegengerichtet vor der Haltenut 6 ist eine Strömungsleitlippe 7 vorgesehen, die sich zumindest weitgehend über die gesamte Länge des Trägerprofiles 4 erstreckt. Die Strömungsleitlippe 7 ist als separates Bauteil als massiver Kunststoffkörper aus einem elastisch nachgiebigen Material, insbesondere einem Elastomer oder einem thermoplastischen Elastomer, hergestellt. Die Strömungsleitlippe 7 weist im Bereich ihrer Oberseite einen die Strömungsleitfunktion definierenden Lippenabschnitt 11 auf, der einen nockenartigen, etwa rechteckigen Querschnitt besitzt. Im Bereich ihrer unteren Hälfte ist die Strömungsleitlippe 7 mit einem Halteabschnitt 9 versehen, der gegenüber dem Lippenabschnitt 11 ballig aufgeweitet ist und eine runde, tropfenförmige Außenkontur – im Querschnitt gesehen – umfasst. Die Außenkontur des Halteabschnittes 9 geht mittels einer Einschnürung 12 am Übergang zum Lippenabschnitt 11 in zwei seitlich zu gegenüberliegenden Seiten nach außen abragende Stegabschnitte 10 über, die im Bereich ihrer außenliegenden Schenkelenden mit jeweils nach unten abragenden Stütznoppen 15 versehen sind. Die Stegabschnitte 10 sind gegenüber einer Hochachse der Strömungsleitlippe 7 geringfügig schräg nach außen und unten geneigt oder gekrümmt, so lange die Stegabschnitte 10 sich in ihrer unbelasteten Ausgangslage befinden. Die Stegabschnitte 10 sind einstückig an der Strömungsleitlippe 7 angeformt und weisen eine Dicke auf, die bei Druckbelastungen von oben auf die Strömungsleitlippe 7 eine elastische Nachgiebigkeit bewirken.
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Die Strömungsleitlippe 7 ist in einer Profilnut 8 des Trägerprofiles 4 gehalten, die einen balligen oder tropfenförmigen freien Querschnitt aufweist, dessen Tiefe größer ist als die Tiefe des Halteabschnittes 9 der Strömungsleitlippe 7 – jeweils auf eine Hochachse der Strömungsleitlippe 7 bezogen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Tiefe der Profilnut 8 etwa 25% bis 40% größer als die Tiefe des zugeordneten Halteabschnittes 9. Die Profilnut 8 ist mit ihren Seitenwandungen derart dimensioniert, dass der Halteabschnitt 9 mit geringem seitlichem Spiel und großem Axialspiel – auf die Hochachse der Strömungsleitlippe 7 bezogen – in der Profilnut 8 gehalten ist. Die Profilnut 8 weist in ihrem an dem tropfenförmigen oder balligen Aufnahmebereich nach oben anschließenden Bereich eingeschnürte Randabschnitte 13 auf, deren Abstand zueinander auf die Breite des Einschnürung 12 des Halteabschnittes 9 und der Strömungsleitlippe 7 abgestimmt ist.
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Oberhalb der Einschnürung weist die Profilnut 8 zwei gegenüber einer Außenkontur des Trägerprofiles 4 vertiefte Seitenrandabschnitte 14 auf, deren Tiefe – auf die Hochachse der Strömungsleitlippe 7 bezogen – etwas größer ist als eine Dicke der seitlichen Stegabschnitte 10 der Strömungsleitlippe 7.
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Zur Montage der Strömungsleitlippe 7 wird diese entweder von oben her mit dem tropfenförmigen Halteabschnitt 9 in die Profilnut 8 eingepresst oder von einer offenen Stirnseite her in die Profilnut 8 eingezogen. Die seitlichen Stegabschnitte 10 bilden elastische Rückstellmittel für die Strömungsleitlippe 7 und stützen sich derart auf den seitlichen Randabschnitten 14 der Profilnut 8 mit ihren Stütznoppen 15 ab, dass in unbelasteter Ruheposition die Stegabschnitte 10 unter geringer Vorspannung befindlich sind und den Halteabschnitt 9 spielfrei gegen die eingeschnürten Randabschnitte 13 nach oben gedrückt halten. Dadurch ist die Strömungsleitlippe 7 in unbelasteter Ausgangslage – ähnlich 3 – unter Vorspannung in der Profilnut 8 abgestützt. Sobald nun von oben her eine Druckbelastung, insbesondere durch einen Beladevorgang oder eine Montage eines Haltemoduls in der Haltenut 6, erfolgt, wird die Strömungsleitlippe 7 gemäß 4 nach unten gedrückt, wodurch die Strömungsleitlippe 7 so weit nach unten in die Profilnut 8 hinein ausweichen kann, bis ihr Halteabschnitt 9 am Boden der Profilnut 8 zur Anlage kommt. In dieser belasteten Stellung liegen auch die seitlichen Stegabschnitte 10 der Strömungsleitlippe 7 im Wesentlichen flächig auf den seitlichen Randabschnitten 14 der Profilnut 8 auf. Die Strömungsleitlippe 7 ist zumindest weitgehend bündig innerhalb der Außenkontur der Trägerprofiles 4 positioniert. Sobald eine entsprechende Druckbelastung von oben her auf die Strömungsleitlippe 7 weggenommen wird, drücken die seitlichen Stegabschnitte 10 die Strömungsleitlippe 7 aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften wieder in ihre unbelastete Ausgangslage, ähnlich 3, nach oben, in der der Halteabschnitt 9 im Bereich der Einschnürung 12 zwischen den eingeschnürten Randabschnitten 13 gehalten ist.
