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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschatten eines Fahrzeuginnenraums, der über eine Fahrzeugscheibe mit Tageslicht ausgeleuchtet wird. Weiterhin ist die Vorrichtung mit einem Solarmodul zur Produktion elektrischen Stroms ausgestattet.
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Stand der Technik
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Fahrzeuge weisen häufig den Nachteil auf, dass sich diese bei direkter Sonneneinstrahlung stark aufheizen. Vor allem der Fahrzeuginnenraum des Fahrzeuges ist hiervon besonders stark betroffen, da Sonnenlicht direkt über die Fahrzeugscheiben in den Innenraum gelangen kann und somit die Innenausstattungsteile des Fahrzeuges aufheizt. Um ein Aufheizen des Fahrzeuginnenraumes zu verhindern werden im Stand der Technik die Fahrzeugscheiben häufig mit sogenannten Sonnenschutzrollos ausgestattet. Sonnenschutzrollos bestehen in der Regel aus einem faltbaren oder wickelbaren lichtundurchlässigen Behang, der in den Karosseriebauteilen oder Innenausstattungsteilen verstaubar ist. Der Behang kann über die jeweilige Fahrzeugscheibe gespannt werden, so dass der Fahrzeuginnenraum vor der direkten Sonneneinstrahlung geschützt ist. Die Sonnenschutzrollos sind hierbei im Innenraum des Fahrzeuges angeordnet.
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Gleichsam ist ein stetiger Anstieg der Anzahl der elektrischen Verbraucher im Fahrzeug zu verzeichnen, wobei vor allem der Elektrifizierung des Fahrzeugantriebs eine immer größere Bedeutung zukommt. Demzufolge steigt ebenfalls der Bedarf an elektrischer Energie, um den reibungslosen Betrieb des Fahrzeuges sicher zu stellen. Bei heutigen Fahrzeugen ist es daher wünschenswert, dass zusätzliche Energielieferanten zur Verfügung stehen, um dem steigenden Energiebedarf gerecht zu werden.
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So beschreibt beispielsweise die
DE 10 2007 012 454 A1 eine Kraftfahrzeug-Sonnenblende, bestehend aus einem flexiblen Schirmkörper, einer den Schirm abstützende Einheit und einem Solarzellen-Modul, das im Schirmkörper integriert ist. Der Schirmkörper kann über einer Fahrzeugscheibe entfaltet werden, so dass die Scheibe durch den Schirmkörper beschattet wird. Durch das Solarzellen-Modul kann in dieser Position elektrischer Strom produziert werden. Das Solarzellen-Modul ist hierbei direkt in den Behang des Sonnenschutzrollos integriert und kann auf ein Wellenelement aufgewickelt werden. Nachteilig bei einem derartigen Aufbau ist jedoch zum einen die direkte Integration des Solarzellen-Moduls in den Schirmkörper, da ein derartiger mit Aufbau hohem Herstellungsaufwand verbunden ist. Weiterhin besitzen Solarzellen-Module eine geringe Flexibilität, so dass der Schirmkörper in einem entsprechend großen Durchmesser um das Wellenelement aufgewickelt werden muss, um die Solarzellen-Module nicht zu beschädigen. Dies erhöht jedoch den erforderlichen Bauraum und senkt somit die Integrationsmöglichkeiten im Fahrzeug.
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In der
DE 202 01 064 U1 ist eine weitere Solar-Sonnenblende für ein Fahrzeug beschrieben. Hierbei besteht die Sonnenblende selbst aus einem Gehäuse, in dem Grundplatten, angeordnet sind, die gelenkig miteinander verbunden sind. Jede Grundplatte ist mit einem Solargenerator ausgestattet. Um die Fahrzeugscheibe zu beschatten werden die Grundplatten aus dem Gehäuse heraus geklappt. Besonders nachteilig bei diesem Aufbau ist jedoch, dass die Positionierung der Sonnenblende im Bezug auf die Fahrzeugscheibe nicht stufenlos erfolgen kann, da die zu beschattende Fläche immer nur um jeweils eine Grundplatte erweitert werden kann. Zum anderen ist auch hier ein großer Bauraum notwendig, um die Sonnenblende mit Gehäuse im Fahrzeuginnenraum zu integrieren.
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Weiterhin zeigt die
DE 20 2009 000 485 U1 eine Rollmarkise mit einem Gehäuse, einem Markisentuch und einem Ausfallprofil. An einem freien Ende des Markisentuchs sind steife Solarzellen angeordnet. Die Rollmarkise eignet sich zur Anbringung an Wohnmobilen, Wohnwägen oder Ähnlichem.
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Die
DE 10 2006 001 332 A1 offenbart eine Beschattungsvorrichtung, insbesondere in Form einer Markise, die ein Tuch aufweist, das auf einer Tuchwelle aufgewickelt und durch Ausfahren einer mit dem Tuch verbundenen Ausfallstange aufgespannt werden kann. Das Tuch besitzt darüber hinaus auf seiner der Sonneneinstrahlung zugewandten Ober- oder Außenseite flexible Solarzellen, die auf dem Tuch angeordnet oder mit dem Tuch verbunden sind.
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Die
DE 10 2009 035 703 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Verbünden flexibler Dünnschichtsolarzellen, bei dem die Dünnschichtsolarzellen durchstoßen werden, so dass in den Dünnschichtsolarzellen Öffnungen entstehen. Durch die Öffnungen wird anschließend ein isolierter metallischer Draht geführt, der die Dünnschichtsolarzellen miteinander verbindet. Der Draht wird weiterhin an Berührungsstellen mit Kontaktflächen der Dünnschichtsolarzellen ab isoliert und befestigt, so dass eine leitende Verbindung zwischen dem Draht und den Dünnschichtsolarzellen erzeugt wird.
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Beschreibung der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Beschatten eines Fahrzeuges mit integrierten Solarmodulen bereit zu stellen, die zumindest einen der im Stand der Technik genannten Nachteile überwindet und insbesondere eine kompaktere Bauform und einen höheren Integrationsgrad im Fahrzeug aufweist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschatten eines Fahrzeuginnenraums, der über eine Fensterscheibe mit Tageslicht ausgeleuchtet wird, besteht aus einer Welle, die um ihre Längsachse rotierbar ist. Die Welle ist in einem Lageabstand parallel zur Fahrzeugscheibe angeordnet. Unter dem Lageabstand kann hierbei insbesondere der Abstand verstanden werden, der zwischen der Welle und einer Kante der zu beschattenden Fahrzeugscheibe besteht, die den geringsten Abstand zur Welle aufweist. Weiterhin verfügt die Vorrichtung über einen Behang, der an der Welle befestigt ist, so dass dieser durch Rotation der Welle auf- und abwickelbar ist. Der Behang besteht bevorzugt aus einem flexiblen Material, so dass sich der Behang besonders leicht auf- und abwickeln lässt. Das Material des Behangs kann hierbei teiltransparent oder vollkommen intransparent gegenüber einfallendem Sonnenlicht sein und kann beispielsweise aus einem Textil oder einem Kunststoff bestehen.
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Auf der der Welle abgewandten Seite des Behangs ist ein Solarmodul angeordnet, das in Aufwickelrichtung eine Modullänge aufweist. Der Lageabstand zwischen Welle und Fensterscheibe entspricht hierbei etwa der Modullänge des Solarmoduls. Das Solarmodul umfasst zumindest ein photovoltaisches Element, zur Umwandlung von einfallendem Licht in elektrischen Strom. Das Solarmodul kann beispielsweise durch eine Silizium-Solarzelle, eine organische Solarzelle oder eine Solarfolie realisiert sein. Das Solarmodul kann entweder aus einem einzelnen photovoltaischen Element oder aus mehreren Segmenten ausgebildet sein, die jeweils ein photovoltaisches Element beinhalten und gemeinsam das Solarmodul ausbilden. Bevorzugt sind die Segmente in einem definierten Abstand zueinander angeordnet. Durch den Abstand kann die Flexibilität des Behangs im Bereich des Solarmoduls erhöht werden.
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Unter Modullänge kann in diesem Zusammenhang insbesondere die Dimension des Solarmoduls verstanden werden, die parallel zur Aufwickelrichtung bzw. Abwickelrichtung des Behangs verläuft.
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Unter einer parallelen Anordnung der Welle zur Fahrzeugscheibe kann verstanden werden, dass die Längsachse der Welle im Wesentlichen parallel zur Fläche angeordnet ist, die von der Fahrzeugscheibe ausgebildet wird. Der Behang wird mit Hilfe eines Stabes, der etwa senkrecht zur Längsachse der Welle angeordnet ist, von der Welle auf- bzw. abgewickelt. Der Stab kann hierbei direkt mit einem der Welle abgewandten Ende des Behangs verbunden sein. Der Stab ist senkrecht zur Welle bewegbar, so dass sich der Stab über die Fläche der Fahrzeugscheibe bewegen lässt. Wird der Stab also ausgehend von der Welle in Richtung Fahrzeugscheibe bewegt, zieht dieser den Behang von der Welle ab und entfaltet den Behang über die Fahrzeugscheibe. Durch einen derartigen Aufbau lässt sich zum einen der Behang auf einfache Weise abwickeln und gleichzeitig wird der Behang durch den Stab im geringen Abstand zur Scheibe gehalten.
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Besonders bevorzugt besteht der Stab aus einem elastischen bzw. flexiblen Material, beispielsweise einem faserverstärkten Kunststoff. Durch eine Flexibilität des Stabes kann der Behang gegen die Fahrzeugscheibe vorgespannt werden. Dies bietet den Vorteil, dass sich der Behang nicht mit zunehmender Abwicklung von der Fahrzeugscheibe entfernt, sondern stets entlang der Fahrzeugscheibe verläuft.
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Weiterhin enthält der Stab ein elektrisch leitfähiges Material und ist elektrisch leitfähig mit dem Solarmodul verbunden. Da sich der Stab bevorzugt bis zu der Seite des Behangs erstreckt, die der Welle abgewandt ist, kann somit auf einfache Weise sichergestellt werden, dass der von dem Solarmodul produzierte Strom in den Stromkreis des Fahrzeuges oder alternativ in eine Batterie des Fahrzeuges eingebracht werden kann.
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Besonders bevorzugt weist der Stab zwei voneinander getrennte elektrisch-leitfähige Materialien auf, so dass über den Stab ein Hinleiter und Rückleiter bereitgestellt wird, über denen das Solarmodul kontaktiert ist. Um den in den Stab eingespeisten Strom abzuführen, kann der Stab mit Schleifkontakten in Berührung stehen, die auf das elektrisch-leitfähige Material aufsetzen.
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Es hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemäße Aufbau besonders für die Beschattung der Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges geeignet ist. Aber es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung an Seitenscheiben, an einem verglasten Schiebedach oder an einer Heckscheibe eines Fahrzeuges anzuordnen. Für die Beschattung einer Frontscheibe ist die Erfindung jedoch besonders geeignet. Dies begründet sich darin, dass durch den Behang, der auf der Welle auf- und abwickelbar angeordnet ist, ein stufenloses Verstellen der Vorrichtung möglich ist. Somit ist es nicht nur möglich, den Fahrzeuginnenraum zu beschatten, sondern den Behang nur zum Teil in den Bereich der Fahrzeugscheibe einzubringen, so dass die Vorrichtung als Blendschutz verwendet werden kann. Dies kann erforderlich sein, wenn das Fahrzeug gegen die Sonne fährt und die Gefahr besteht, dass der Fahrer geblendet wird. Da in diesem Fall das Fahrzeug direkt zur Sonne ausgerichtet ist, kann mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichsam Strom mithilfe des Solarmoduls produziert werden.
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In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, an der Frontscheibe zwei erfindungsgemäße Beschattungsvorrichtungen nebeneinander angeordnet sind, wobei beide Beschattungsvorrichtungen unabhängig voneinander ansteuerbar und bewegbar sind. Somit kann der Blendschutz individuell und unabhängig voneinander auf den Fahrer und den Beifahrer eingestellt werden.
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Da das Solarmodul auf dem Behang an einer Seite angeordnet ist, die der Welle abgewandt ist und das Solarmodul eine Modullänge aufweist, die in etwa dem Lageabstand von Welle und Fahrzeugscheibe entspricht, muss das Solarmodul somit nicht auf die Welle aufgewickelt werden, um eine Verstauposition einzunehmen. Der Behang kann somit sehr kompakt auf die Welle aufgewickelt werden. Weiterhin wird das Solarmodul mechanisch nicht belastet, was die Lebensdauer des Solarmoduls erhöht. Das Solarmodul ist daher bevorzugt in der Verstauposition zwischen Fahrzeugscheibe und Welle angeordnet.
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In diesem Zusammenhang kann unter Verstauposition verstanden werden, dass der Behang in einer Position außerhalb der Fläche der Fahrzeugscheibe angeordnet ist und zumindest teilweise auf der Welle aufgewickelt ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Solarmodul auf einer der Fahrzeugscheibe zugewandten Seite des Behangs angeordnet. Durch eine derartige Anordnung wird mit Ausnahme der Fahrzeugscheibe das einfallende Licht nicht beeinflusst, so dass der Wirkungsgrad des Solarmoduls möglichst vollständig ausgenutzt werden kann.
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Zwischen Solarmodul und Behang kann eine zusätzliche Reflexionsschicht angeordnet sein. So kann zum einen sichergestellt werden, dass das auf den Behang einfallende Licht Richtung Fahrzeugscheibe zurück reflektiert wird. Zum anderen wird durch das Solarmodul hindurch fallendes Licht zurück reflektiert und wieder in das Solarmodul eingespeist, wodurch der Wirkungsgrad des Solarmoduls gesteigert werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Solarmodul eine Deckschicht auf. Die Deckschicht kann beispielsweise aus einem hochtransparenten, thermoplastischen Kunststoff bestehen. Insbesondere wenn sich das Solarmodul aus mehreren Segmenten zusammensetzt, kann mithilfe einer Deckschicht ein geschlossener Verbund realisiert sein, der sich leicht verarbeiten lässt. Gleichzeitig wird das Solarmodul durch die Deckschicht gegen Umwelteinflüsse und mechanische Belastungen geschützt, was die Lebensdauer des Solarmoduls zusätzlich erhöht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Solarmodul mithilfe einer Naht mit dem Behang verbunden. Insbesondere dann, wenn das Solarmodul über eine Deckschicht verfügt, kann auf einfache Weise eine Naht in die Deckschicht eingebracht werden, die den Behang mit dem Solarmodul verbindet, ohne dass das Solarmodul beschädigt wird. Durch diese Art der Verbindung ist es möglich, eine besonders kostengünstige und gleichzeitig sichere Verbindung zwischen Solarmodul und Behang zu schaffen.
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In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, die Verbindung mit einem elektrisch-leitfähigen Faden vorzunehmen. Somit ist es möglich, auch eine Naht oder mehrere Nähte durch Kontaktierungsbereiche des Solarmoduls zu führen. Die elektrisch-leitfähigen Nähte verlaufen besonders bevorzugt in Aufwickelrichtung über die gesamte Länge des Behangs bis zur Welle und sind bevorzugt mit der Welle elektrisch-leitend verbunden. Die Welle kann wiederum mit Hilfe von Schleifkontakten mit dem Stromkreis des Fahrzeuges in Verbindung stehen. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die elektrisch-leitenden Fäden mit einem Halteelement, das an einer der Welle abgewandten Seite des Behangs angeordnet und insbesondere quer zur Aufwickelrichtung verläuft, in Verbindung stehen und das Halteelement wiederum elektrisch-leitend mit einem Stab in Verbindung steht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist sowohl das Solarmodul als auch der Behang von einer gemeinsamen Kunststoffschicht umschlossen. Somit ist sowohl das Solarmodul vor Umwelt- und mechanischen Einflüssen geschützt als auch eine Isolation der produzierten Ströme innerhalb des Behangs gegeben. Weiterhin ist auch der Behang selbst durch die Kunststoffschicht vor Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Temperatur und Sonneneinstrahlung geschützt. Die Kunststoffschicht kann durch eine transparente Schicht realisiert sein, die insbesondere aus PMMA, PC oder PA besteht und in einem Laminationsverfahren auf Behang und Solarmodul aufgebracht wurde.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Welle entgegen der Aufwickelrichtung vorgespannt. Dies bietet den Vorteil, dass beim Ab- bzw. Aufwickeln der Behang stets straff gehalten wird. Dies vermeidet zum einen Beschädigungen des Behangs bzw. ein schiefes Auf- und Abwickeln und gleichzeitig bleibt der Behang stets optimal zur Scheibe ausgerichtet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Behang zwei elektrisch-leitfähige Kontaktstreifen auf, wobei die Kontaktstreifen bevorzugt über die gesamte Länge des Behangs in Aufwickelrichtung angeordnet sein können. Die Kontaktstreifen dienen zur Verbindung des Plus- bzw. Minus-Kontaktes des Solarmoduls mit einem Stromkreis oder einer Batterie des Fahrzeugs. Die elektrisch-leitfähigen Kontaktstreifen stellen eine besonders einfache und kostengünstige Variante zur Verfügung, das auf dem Behang angeordnete Solarmodul mit dem Stromkreis des Fahrzeuges zu Verbinden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Behang auf einer der Fahrzeugscheibe abgewandten Seite eine Dekorschicht auf. Die Dekorschicht kann insbesondere aus Leder, einem lederähnlichen oder einem thermoplastischen Material bestehen. Durch die Dekorschicht kann die Intransparenz des Behangs zusätzlich gesteigert werden, so dass sichergestellt ist, dass kein Sonnenlicht den Behang durchdringt und in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Weiterhin kann somit der optische Eindruck des Behangs auf der der Fahrzeugscheibe abgewandten Seite verbessert werden.
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Kurze Figurenbeschreibung
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1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Frontscheibenbereich eines Fahrzeuges.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich einer Frontscheibe im Schnitt.
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3 zeigt die Ausführungsform nach 2 im abgewickelten Zustand im Schnitt.
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4 zeigt einen vergrößerten Abschnitt einer Ausführungsform eines Behanges für eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Schnittansicht.
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5 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Behanges für eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer vergrößerten Schnittdarstellung.
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6 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Behanges für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
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7 zeigt einen möglichen Schichtaufbau eines Behanges für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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In 1 ist eine dreidimensionale Ansicht eines Frontscheibenbereichs eines Fahrzeuges dargestellt. An einer Fahrzeugscheibe 1, die die Frontscheibe ausbildet, sind zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Beschattung angeordnet. Alternativ ist es jedoch ebenso möglich die Fahrzeugscheibe 1 mit nur einer Beschattungseinrichtung, die sich über die gesamte Breite der Fahrzeugscheibe 1 erstreckt, zu beschatten. Jede Vorrichtung weist jeweils eine Welle 2 auf, an der ein Behang 3 auf- bzw. abwickelbar befestigt ist. Die Wellen 2 sind im Wesentlichen parallel zur Oberkante der Frontscheibe 1 angeordnet und sind jeweils in einem Lageabstand A zur Oberkante der Fahrzeugscheibe 1 angeordnet. Die Behänge 3 weisen an ihren den Wellen 2 abgewandten Seiten jeweils ein Solarmodul 4 auf. Das Solarmodul 4 ist hierbei jeweils auf der der Fahrzeugscheibe 1 zugewandten Seite des Behangs 3 angeordnet. Am Ende der der Welle 2 abgewandten Seite der Behänge 3 ist jeweils eine Haltestange 11 angeordnet, die aus Polypropylen besteht. Alternativ kann die Haltestange 11 jedoch ebenso aus einem Polyamid, Polyethylen oder einem anderen Kunststoff hergestellt sein. Die Behänge 3 bestehen aus einem textilen flexiblen Gewebe. Durch die Haltestange 11 ist trotz der flexiblen Eigenschaften der Behänge 3 sichergestellt, dass sich die Behänge 3 über ihre gesamte Breite beim Abwickeln entfalten.
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Die Haltestangen 11 sind jeweils mit einem Stab 5 verbunden. Der Stab 5 verläuft sowohl senkrecht zur Haltestange 11 als auch senkrecht zu einer Längsachse der Welle 2 und läuft parallel zu einer Aufwickelrichtung 24 des jeweiligen Behangs 3. Die Stäbe 5 sind jeweils in Aufwickelrichtung 24 bzw. in einer Abwickelrichtung 23 bewegbar. Da die Stäbe 5 mit den Haltestangen 11 verbunden sind, lassen sich die Behänge 3 durch die Bewegung der Stäbe in Abwickelrichtung 23 von den Wellen 2 abwickeln. Die Wellen 2 sind hierzu in Aufwickelrichtung 24 vorgespannt, so dass bei einem Zurückbewegen der Stäbe 5 die Behänge 3 auf einfache Weise auf die Wellen 2 aufgewickelt werden. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass die Behänge 3 möglichst straff aufgewickelt werden und somit die Wellen 2 auch mit aufgewickeltem Behängen 3 kompakte Durchmesser behalten. Die Stäbe 5 sind jeweils nahe der seitlichen Begrenzungen des Fahrzeugdachs 14 angeordnet, so dass zwischen den Stäben 5 noch ausreichend Platz zur Verfügung steht, um beispielsweise ein Sonnendach 13 in das Fahrzeug zu integrieren.
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Die Solarmodule 4 weisen jeweils eine Modullänge B auf, die in etwa dem Lageabstand A entspricht. Die in 1 rechts angeordnete Beschattungsvorrichtung ist in einer Verstauposition angeordnet, wobei der Behang 3 außerhalb der Frontscheibe 1 angeordnet ist. Das Solarmodul 4 ist in dem Bereich zwischen Frontscheibe 1 und Welle 2 angeordnet.
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Das Solarmodul 4 ist über die Haltestange 11 elektrisch leitend verbunden. Das Solarmodul 4 weist hierzu zwei nicht gezeigte Kontaktstreifen auf, die der Haltestange 11 zugewandt sind. Die Haltestange 11 weist wiederum zwei Kontaktbahnen auf, die mit den Kontaktstreifen des Solarmoduls 4 in leitender Verbindung stehen. Weiterhin besteht eine elektrisch-leitfähige Verbindung zwischen der Haltestange 11 und dem Stab 5, so dass der von dem Solarmodul 4 erzeugte Strom über die Haltestange 11 in den Stab 5 geleitet wird. Der Stab 5 ist unterhalb des Fahrzeugdachs 14 mit einem Schleifkontakt 12 verbunden, der wiederum direkt elektrisch-leitend mit einer nicht gezeigten Fahrzeugbatterie in Verbindung steht. Somit wird der von dem Solarmodul 4 erzeugte Strom mit Hilfe der Haltestange 11 und des Stabes 5 in die Batterie geleitet.
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Da im gezeigten Ausführungsbeispiel die Beschattung der Frontscheibe 1 durch zwei erfindungsgemäße Beschattungsvorrichtungen erfolgt, können diese auch als Sonnenblenden Anwendung finden. Hierzu kann während der Fahrt die ausgewählte Beschattungsvorrichtung zumindest um die Modullänge B des Solarmoduls 4 ausgefahren werden, so dass ein Blendschutz durch die Beschattungsvorrichtung gewährleistet ist. Zusätzliche Blendschutzvorrichtungen im Fahrzeug sind nicht mehr nötig und darüber hinaus kann somit auch während des Fahrtbetriebes Strom durch die Solarmodule 4 produziert werden.
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Die Wellen 2 der Beschattungsvorrichtungen sind in einem Bereich zwischen Dachhimmel 15 und Karosserie des Fahrzeuges angeordnet. Die Welle 2 selbst ist somit für den Fahrzeuginsassen nicht sichtbar. Lediglich in einer Kante zur Fahrzeugscheibe 1 besteht ein Öffnungsspalt, durch den die Behänge 3 jeweils herausgeführt werden.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Beschattungsvorrichtung für eine Frontscheibe 1, wobei sich die Vorrichtung in einer Verstauposition befindet. Sowohl die Welle 2 als auch der Behang 3 mit dem Solarmodul 4 ist zwischen dem Fahrzeugdach 14 und dem Dachhimmel 15 des Fahrzeuges angeordnet. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in diesem Zustand für den Fahrzeuginsassen nicht sichtbar. An der der Welle 2 abgewandten Seite des Behangs 3 ist eine Haltestange 11 angeordnet, die den Öffnungsspalt zwischen Dachhimmel 15 und Fahrzeugdach 14 verschließt, so dass kein Schmutz in den Öffnungsspalt in der Verstauposition gelangen kann. An der Haltestange 11 ist zusätzlich eine Laufrolle 21 angebracht, die ein Überführen in die ausgewickelte Position erleichtert und eine Beschädigung der Fahrzeugscheibe 1 verhindert, sofern die Haltestange 11 mit der Fahrzeugscheibe 1 in Kontakt gerät. Die Haltestange 11 ist weiterhin mit dem Stab 5 verbunden, über den der Behang 3 von der Welle 2 abgewickelt wird. Die Welle 2 wird über Wellenlager 20 am Fahrzeugdach 14 fixiert, wobei die Wellenlager 20 jeweils in Längsrichtung an den Enden der Welle 2 angeordnet sind. In der aufgewickelten Position ist das Solarmodul 4 vollständig innerhalb des Bereiches zwischen Dachhimmel 15 und Fahrzeugdach 14 angeordnet.
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform nach 2, wobei der Behang 3 teilweise von der Welle 2 abgewickelt ist und einen Teilbereich der Fahrzeugscheibe 1 beschattet. Der Behang 3 wird im Wesentlichen durch die Haltestange 11 und den Stab 5 in seiner Position gehalten. Der Stab 5 besteht aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, der den Behang 3 mit der Haltestange 11 gegen die Fahrzeugscheibe 1 vorspannt. Die Laufrolle 21 sitzt hierbei direkt auf der Scheibe 1 auf. Die Welle 2 ist in Aufwickelrichtung 24 vorgespannt, so dass der Behang 3 weiterhin straff gehalten wird.
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4 zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Behangs 3 im Bereich des Solarmoduls 4 in einer vergrößerten Darstellung. Das Solarmodul 4 ist in der gezeigten Ausführungsform mit einer Deckschicht 6 aus Polyamid umgeben. Weiterhin besteht das Solarmodul 4 aus mehreren Solarzellen 4.1–4.4, die in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind. Das Solarmodul 4 ist über Fixierungsnähte 16 mit dem Behang 3 verbunden. Hierbei laufen die Fixierungsnähte 16 im Wesentlichen durch die Deckschicht 6, so dass die Solarzellen 4.1–4.4 durch die Fixierungsnähte 16 nicht beschädigt werden. Zwischen dem Behang 3 und dem Solarmodul 4 ist des Weiteren ein leitfähiger Kontaktstreifen 9 angeordnet. Die Solarzellen 4.1–4.4 sind elektrisch-leitend mit dem Kontaktstreifen 9 verbunden. Auf der dem Solarmodul 4 abgewandten Seite des Behangs 3 ist ein Stab 5 angeordnet. Der Stab 5 dient ähnlich der Ausführungsformen aus 1 bis 3 zum Auf- und Abwickeln des Behangs 3. Der Stab 5 besteht aus einem elektrisch-isolierend wirkenden Glasfaserverbund-Werkstoff, an dem seitlich ein Kontaktband 17 angeordnet ist. Das Kontaktband 17 ist elektrisch leitfähig. Der Stab 5 ist über eine Schelle 18 mit dem Behang 3 verbunden. Die Schelle 18 weist eine elektrisch-leitende Schicht 19 auf, die mit dem Kontaktband 17 in elektrisch-leitender Verbindung steht. Im Bereich der Schelle 18 ist eine Naht 7 angeordnet, die sowohl die Deckschicht 6 der Solarzelle, den Behang 3, den elektrisch-leitfähige Kontaktstreifen 9 als auch die Schelle 18 durchdringt und aus einem elektrisch-leitfähigen Material besteht. Somit wird auf besonders einfache Weise eine elektrische Verbindung zwischen den Solarzellen 4.1–4.4 und dem Kontaktband 17 am Stab 5 geschaffen. Auf einer dem Betrachter abgewandten Seite des Stabes 5 ist ein weiteres Kontaktband angeordnet, was über eine separate leitende Schicht mit einem zweiten, nicht gezeigten Kontaktband in Verbindung steht, so dass auch der zweite Kontakt mit dem Solarmodul 4 ausgebildet werden kann.
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5 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behangs 3 im Bereich der der Welle 2 abgewandten Seite in einer Schnittdarstellung. Auf dem Behang 3 sind Solarzellen 4.1–4.4 angeordnet, die einen definierten Abstand zueinander aufweisen. Durch diesen Abstand kann das Maß an Flexibilität der Solarzellen zueinander gesteigert werden, so dass auftretende mechanische Belastungen vermieden werden. Sowohl Behang 3 als auch Solarzellen 4.1–4.4 sind in eine gemeinsame Kunststoffschicht laminiert. Hierzu werden Behang 3 und Solarzellen 4.1–4.4 in einem nicht gezeigten Herstellungsverfahren mit zwei Kunststoffschichten 8 umgeben, die anschließend miteinander verschweißt werden. Durch einen derartigen Aufbau lassen sich sowohl Behang 3 als auch Solarzellen 4.1–4.4 auf besonders einfache Weise gegen Umwelteinflüsse und mechanische Beschädigungen schützen. Um den Wirkungsgrad der Solarzellen nicht zu beeinflussen, besteht die laminierte Kunststoffschicht 8 aus einem transparenten Polyamid.
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6 zeigt einen erfindungsgemäßen Behang 3 in einer Draufsicht, wobei dem Betrachter zugewandt ein Solarmodul 4 angeordnet ist. Das Solarmodul 4 erstreckt sich nahezu über die gesamte Breite des Behangs und weist die erfindungsgemäße Modullänge B auf. Das Solarmodul 4 ist von einer Deckschicht 6 umgeben, die das Solarmodul in Länge und Breite überragt. In den Bereichen, in denen die Deckschicht 6 das Solarmodul 4 überragt, sind Fixierungsnähte 16 eingebracht, die das Solarmodul 4 mit dem Behang 3 verbinden. Zusätzlich verlaufen in einer x-Richtung, zwei Nähte 7 aus einem elektrisch-leitfähigen Faden. Das Solarmodul 4 besitzt an den Außenseiten über die gesamte Modullänge B Kontaktbereiche 22. Die Nähte 7 verlaufen jeweils durch die Kontaktbereiche 22, so dass mit Hilfe der Nähte 7 das Solarmodul 4 kontaktiert ist.
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7 zeigt einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Behangs 3 in einer vergrößerten Darstellung. Der Behang 3 ist mit mehreren Solarzellen 4.1–4.4 bestückt, die gemeinsam das Solarmodul 4 ausbilden. Zwischen Behang 3 und Solarmodul 4 ist zur Kontaktierung ein leitfähiger Kontaktstreifen 9 aufgedampft. Der leitfähige Kontaktstreifen 9 besteht aus einem Metallverbund. Die Solarzellen 4.1–4.4 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf dem Behang 3 aufgeklebt. Der Behang selbst besteht aus einem grobmaschigen Textil. Auf einer der Solarzellen abgewandten Seite des Behangs 3 ist zusätzlich eine Dekorschicht 10 aufgeklebt.
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Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Erläuterungen sind rein illustrativ und nicht beschränkend zu verstehen.
