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Die Erfindung betrifft eine Deckelanordnung für ein öffnungsfähiges Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Derartige Deckelanordnungen sind aus der Praxis bekannt und stellen ein verstellbares Fahrzeugdachelement dar, mittels dessen eine Dachöffnung des betreffenden Fahrzeuges verschlossen oder zumindest teilweise freigegeben werden kann. Die Deckelanordnung gemäß dem Stand der Technik umfasst ein Paneel, das aus Einscheibensicherheitsglas (ESG) oder Verbundsicherheitsglas (VSG) gebildet ist. Diese Glasscheibe, die eine hohe Eigensteifigkeit hat, ist auf einer Trägerkonstruktion angeordnet, die als so genanntes Deckelinnenblech ausgebildet ist. Die Anbindung des einteiligen oder mehrteiligen Deckelinnenblechs an die Glasscheibe erfolgt über eine Umschäumung oder eine Verklebung. Die Steifigkeit des Gesamtsystems ergibt sich im Wesentlichen aus der Eigensteifigkeit der Glasscheibe. Gegebenenfalls können zur Erhöhung der Steifigkeit des Gesamtsystems Verstärkungselemente zusätzlich an die Glasscheibe angebunden sein. Dann ergibt sich die Steifigkeit des Gesamtsystems aus dem Zusammenspiel der Glasscheibe und den Verstärkungen.
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Bei der vorstehend beschriebenen Deckelanordnung besteht der Nachteil, dass das Glaspaneel eine bestimmte Mindestdicke aufweisen muss, um die im Bereich eines Fahrzeugdaches erforderliche Steifigkeit des Systems zu erreichen. Dies schlägt sich aber im Gewicht der Deckelanordnung nieder.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der einleitend genannten Gattung ausgeführte Deckelanordnung zu schaffen, die hinsichtlich ihres Gewichtes optimiert ausgebildet werden kann und trotzdem den Anforderungen genügt, die hinsichtlich der Steifigkeit an ein Deckelelement eines Fahrzeugdaches gestellt werden.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Deckelanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der Kern der Erfindung liegt mithin darin, dass ausschließlich die Trägerkonstruktion die Steifigkeit des Gesamtsystems vorgibt, und zwar unabhängig von der Auslegung und Ausbildung des Paneels, das auf der Trägerkonstruktion angeordnet ist. Das Paneel liefert also keinen bzw. keinen wesentlichen Beitrag zur Gesamtsteifigkeit der Deckelanordnung, da allein die Trägerkonstruktion das Steifigkeitssystem bildet. Das Paneel, das in der Regel transparent oder teiltransparent ausgebildet ist, erfüllt nur die Funktion der Wasserdichtigkeit und gegebenenfalls der Durchsicht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Deckelanordnung nach der Erfindung ist das Paneel auf die Trägerkonstruktion aufgesetzt. Die Trägerkonstruktion ist damit in der Regel von der Fahrzeugaußenseite aus nicht sichtbar.
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Die Anbindung des Paneels an die Trägerkonstruktion kann in unterschiedlicher Weise realisiert sein. Beispielsweise ist das Paneel über eine Klebeverbindung mit der Trägerkonstruktion verbunden. Insbesondere kann hier eine Klebeverbindung unter Verwendung eines Polyurethanklebers verwendet werden.
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Alternativ kann die Trägerkonstruktion an das Paneel angeschäumt sein. Dies ist beispielsweise mittels einer Polyurethanumschäumung realisiert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Deckelanordnung nach der Erfindung ist die Trägerkonstruktion als umlaufender Rahmen ausgebildet. Die Schenkel des Rahmens folgen damit also den Rändern des Paneels.
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Bei einer speziellen Ausführungsform der Deckelanordnung nach der Erfindung sind zumindest zwei Schenkel des umlaufenden Rahmens über eine Traverse miteinander verbunden. Die Traverse kann die Steifigkeit des Steifigkeitssystems erhöhen und gegebenenfalls auch Kinematikelemente aufnehmen, die zum Verstellen der Deckelanordnung an dem betreffenden Fahrzeugdach erforderlich sind. Insbesondere kann diese Ausführungsform bei einem Fahrzeugdach genutzt werden, bei der die Kinematik mittig, das heißt im Bereich einer vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene, angeordnet ist und ein Einschienensystem darstellt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der Deckelanordnung nach der Erfindung kann die Trägerkonstruktion einen Längsschenkel aufweisen, der im Bereich einer Längsmittelebene an das Paneel angebunden ist und der zwei Querschenkel miteinander verbindet, die jeweils entlang eines Randes an das Paneel angebunden sind. Das Paneel hat also einen so genannten Doppel-T-Grundriss. Auch diese Ausführungsform eignet sich zur Anwendung bei einer Öffnungskinematik, die mittig an einem Fahrzeugdach ausgebildet ist.
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Da das Steifigkeitssystem der Deckelanordnung nach der Erfindung ausschließlich bzw. überwiegend von der Trägerkonstruktion gebildet ist, kann das Paneel selbst eine geringe Verwindungssteifigkeit aufweisen und gegebenenfalls sogar eine gewisse Flexibilität aufweisen. Zur Verringerung des Gesamtgewichts der Deckelanordnung kann das Paneel daher aus Glas oder einem Glasverbund gefertigt sein, das bzw. der eine Dicke von weniger als 3,15 mm hat. Insbesondere kann das Glas bzw. der Glasverbund aus chemisch vorgespanntem Glas gebildet sein, das flexibel ausgebildet sein kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Glasverbund mit einer Dicke von insgesamt 2,4 mm realisiert, bei dem Dünnglaselemente aus chemisch vorgespanntem Glas, die jeweils eine Dicke von 0,5 mm bis 0,9 mm haben, über eine Verbindungsschicht miteinander verbunden sind.
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Denkbar ist es auch, als Paneel Einscheibensicherheitsglas einer Dicke von 2,4 mm einzusetzen.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der Deckelanordnung nach der Erfindung ist das Paneel aus Polycarbonat gefertigt.
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Um die geforderte hohe Eigensteifigkeit des von der Trägerkonstruktion gebildeten Steifigkeitssystems zu erreichen, ist die Trägerkonstruktion beispielsweise aus mindestens einem Druckgusselement und/oder aus mindestens einem Strangpressprofil und/oder aus mindestens einem Hohlprofil gebildet, das aus Blechelementen gefertigt ist.
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Zur weiteren Erhöhung der Eigensteifigkeit der Trägerkonstruktion können an dieser Rippen, Sicken und/oder dergleichen vorgesehen sein.
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Als Werkstoff für die Trägerkonstruktion kann insbesondere ein Aluminiumwerkstoff und/oder ein Magnesiumwerkstoff eingesetzt werden.
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Um eine einfache Anbindung der Deckelanordnung an den Fahrzeugaufbau zu ermöglichen, kann die Trägerkonstruktion mindestens ein Funktionselement einer Dachöffnung aufweisen. Beispielsweise kann das Funktionselement ein Trägerelement sein, das eine Ausstellkulisse für die Deckelanordnung aufweist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ausführungsbeispiele der Deckelanordnung nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Deckelelements für ein Schiebedach eines Kraftfahrzeugs;
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2 eine perspektivische Darstellung eines Trägerrahmens des Deckelelements nach 1 in Alleinstellung;
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3 einen Schnitt durch das Deckelelement nach 1;
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4 einen 3 entsprechenden Schnitt durch eine alternative Ausführungsform eines Deckelelements;
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5 einen 3 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Deckelelements nach der Erfindung;
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6 eine Draufsicht auf ein Deckelelement mit einem alternativen Grundriss einer Trägerkonstruktion;
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7 eine Draufsicht auf ein Deckelelement mit einem weiteren alternativen Grundriss einer Trägerkonstruktion; und
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8 einen 3 entsprechenden Schnitt durch ein Deckelelement nach dem Stand der Technik.
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In 1 ist ein Deckelelement 10 dargestellt, das Bestandteil eines Dachöffnungssystems eines Kraftfahrzeuges ist und zum Schließen oder zumindest teilweisen Freigeben einer Dachöffnung des betreffenden Fahrzeugs ist.
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Das Deckelelement 10 bzw. die Deckelanordnung umfasst ein eine Trägerkonstruktion darstellendes Trägerelement 12, das als umlaufender Rahmen ausgebildet ist. und ein Paneel 14, das aus transparentem Glas besteht und das auf dem Trägerelement 12 angeordnet ist.
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Das aus Glas gefertigte Paneel 14 ist im vorliegenden Fall eine Verbundglasscheibe, die aus zwei über eine Verbindungsschicht miteinander verbundenen Glastafeln aus chemisch vorgespanntem Glas mit einer Dicke von jeweils 0,7 mm gebildet ist. Die Gesamtdicke des Glaspaneels 14 beträgt 2,4 mm.
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Das Trägerelement 12 stellt ein Steifigkeitssystem X des Deckelelements 10 dar, das heißt die Gesamtsteifigkeit der Deckelanordnung 10 ist allein durch das Trägerelement 12 hergestellt. In 3 ist das Steifigkeitssysem X anhand eines Doppel-T veranschaulicht.
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Um die für ein Deckelelement eines Fahrzeugs erforderliche Steifigkeit zu realisieren, gemäß der am bugseitigen Rand des Deckelelements bei einer Windlast von 900 N eine maximale Durchbiegung von 2,4 mm vorliegen darf, ist das Trägerelement 12 als Aluminiumdruckgussteil oder als Magnesiumdruckgussteil ausgebildet. Zudem weist das Trägerelement 12 Rippen 16 auf, die unterseitig angeordnet sind und sich parallel zum jeweiligen Rand des Paneels 14 erstrecken.
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Die Anbindung des Paneels 14 an das Trägerelement 12 erfolgt über Kleberaupen 18, die aus einem Polyurethanklebstoff gebildet sind. Alternativ könnte das Paneel 14 auch über eine Polyurethanumschäumung an das Trägerelement 12 angebunden sein.
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Wie bei einem Vergleich mit 8 erkennbar ist, in der ein herkömmliches Deckelelement eines Schiebedachsystems dargestellt ist, das aus einem Deckelinnenblech 80 und einer an dieses über eine Umschäumung 82 angebundenen Glasscheibe 84 einer Dicke von 4 mm besteht, ist das Steifigkeitssystem X des Deckelelements nach der Erfindung allein durch das Trägerelement 12 gebildet. Hingegen ist das Steifigkeitssystem X des Deckelelements nach dem Stand der Technik durch das Deckelinnenblech 80 und die Glasscheibe 84 gebildet.
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In 4 ist eine alternative Ausührungsform eines Schiebedachdeckelelements 40 dargestellt. Das Deckelelement 40 entspricht weitgehend demjenigen nach den 1 bis 3, unterscheidet sich von diesem aber dadurch, dass das Trägerelement 12' ein Trägerrahmen ist, der aus Aluminiumstrangpressprofilen gefertigt ist. Das Paneel 14 ist, wie bei der Ausführungsform nach den 1 bis 3 aus chemisch vorgespanntem Glas, aus einem Verbund aus chemisch vorgespannten Glaselementen oder auch aus Polycarbonat gebildet.
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Das Trägerelement 12' bildet ein durch das Doppel-T markiertes Steifigkeitssystem X des Deckelelements 40, das allein die Gesamtsteifigkeit desselben vorgibt.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Deckelelements 50 nach der Erfindung dargestellt, das ebenfalls weitgehend demjenigen nach den 1 bis 3 entspricht, sich von diesem aber dadurch unterscheidet, dass ein Trägerelement 12'' als Blechkastenträger ausgebildet ist, der aus Stahl- und/oder Aluminiumblechen zusammengefügt ist, die tiefgezogen sein können. Zudem können die Bleche zur weiteren Versteifung mit Sicken und dergleichen versehen sein. Auch das als Blechkastenträger ausgebildete Trägerelement 12'' bildet das durch ein Doppel-T gekennzeichnete Steifigkeitssystem X des Deckelelements 50 und gibt mithin allein die Gesamtsteifigkeit des Deckelelements 50 vor. Das Paneel 14, das ebenfalls aus Polycarbonat, chemisch vorgespanntem Glas, einem Glasverbund oder Dünnglas gebildet sein kann, liefert hierzu keinen Beitrag.
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In 6 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform eines Deckelelements 60 nach der Erfindung dargestellt. Das Deckelelement 60 umfasst ein Paneel 14 aus chemisch vorgespanntem Glas, das auf einem Trägerelement 12''' angeordnet ist, das ebenfalls einen umlaufenden Rahmen aufweist, wobei zwei einander gegenüberliegende Schenkel des Rahmens über eine Traverse 121 miteinander verbunden sind. Die Traverse 121 erstreckt sich im Bereich einer vertikalen Dachlängsmittelebene des betreffenden Fahrzeugs in Dach- bzw. Fahrzeuglängsrichtung und kann ein Kinematikfunktionselement einer Dachöffnungskinematik aufnehmen.
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Das Trägerelement 12''' kann entsprechend den Ausführungsformen nach den 1 bis 5 als Druckgussträgerrahmen, als Strangpressträgerrahmen oder als Blechkastenträger ausgebildet sein und aus einem Aluminiumwerkstoff, einem Magnesiumwerkstoff oder Stahl bestehen.
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In 7 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Deckelelements 70 nach der Erfindung dargestellt, die im Wesentlichen derjenigen nach 6 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass ein Trägerelement 12'''' einen Längsschenkel bzw. eine Traverse 121 umfasst, der bzw. die zwei Querschenkel 122 und 123 miteinander verbindet, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Der Grundriss des Trägerelements 12'''' hat also die Form eines Doppel-T. Die Traverse 121 nimmt Funktionselemente einer Schiebedachkinematik auf. Die Querschenkel 122 und 123 verlaufen entlang von Rändern des Glaspaneels 14, die sich in Dachquerrichtung erstrecken. Das Trägerelement 12'''', das wiederum das Steifigkeitssystem des Deckelelements bildet, kann wiederum als Druckgussträgerelement, Strangpressträgerelement oder als Blechkastenträger ausgebildet sein und aus einem Aluminiumwerkstoff, einem Magnesiumwerkstoff oder Stahl bestehen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Deckelelement
- 12
- Trägerelement
- 14
- Paneel
- 16
- Rippe
- 18
- Kleberaupe
- 22
- Traverse
- 40
- Deckelelement
- 50
- Deckelelement
- 60
- Deckelelement
- 70
- Deckelelement
- 80
- Dachinnenblech
- 82
- Umschäumung
- 84
- Glasscheibe
