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Die Erfindung betrifft Fahrzeuge und Fahrzeugscheiben, insbesondere Schienenfahrzeuge und deren Scheiben.
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Im Bereich der Schienenfahrzeugtechnik ist der Einbau von Frontscheiben im Bereich des Fahrzeugkopfes der Schienenfahrzeuge vergleichsweise aufwändig, da üblicherweise dicht neben der Frontscheibe auch weitere Funktionskomponenten des Schienenfahrzeugs montiert werden müssen. Funktionskomponenten wie Scheinwerfer, Außenanzeige, Signallichter oder Scheibenwaschanlagen werden derzeit als separate Komponenten bzw. einzeln montiert und in Betrieb gesetzt; aufgrund der separaten Montage der einzelnen Funktionskomponenten und der separaten Montage der Scheibe sind einzelne der Funktionskomponenten nach Fertigstellung des Schienenfahrzeugs oft schwer zugänglich und verursachen bei Reparatur und Wartung relativ hohen Zeit- und Kostenaufwand.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für das oben beschriebene Montageproblem bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugscheibenmodul mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibenmoduls sind in Unteransprüchen angegeben.
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Danach wird erfindungsgemäß ein Fahrzeugscheibenmodul zum Einbau in eine Wagenkastenöffnung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Fahrzeugscheibenmodul mit zumindest einer Fahrzeugscheibe und mindestens einer Funktionskomponente des Fahrzeugs ausgestattet ist, die gemeinsam mit der Fahrzeugscheibe als Bestandteil des Fahrzeugscheibenmoduls in die Wagenkastenöffnung des Fahrzeugs einsetzbar ist.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibenmoduls ist darin zu sehen, dass durch die Integration der Fahrzeugscheibe gemeinsam mit mindestens einer Funktionskomponente des Fahrzeugs in einem gemeinsamen Fahrzeugscheibenmodul eine Vorfertigung möglich ist, die anschließend ein gemeinsames bzw. zeitgleiches Einsetzen und Montieren der Funktionskomponente mit der Fahrzeugscheibe ermöglicht. Mit anderen Worten ist es möglich, im Rahmen einer fabrikmäßigen Herstellung vorgefertigte Fahrzeugscheibenmodule bereitzustellen, die bereits mit allen wesentlichen Funktionskomponenten, die im Bereich der Fahrzeugscheibe des Fahrzeugs eine Rolle spielen sollen, ausgestattet sind; die in dieser Weise vorgefertigten Fahrzeugscheibenmodule können anschließend mit relativ geringem Aufwand im bzw. am Fahrzeug montiert werden.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibenmoduls besteht darin, dass im Falle eines Ausfalls einer oder mehrerer der Funktionskomponenten des Fahrzeugscheibenmoduls ein schneller Weiterbetrieb des Fahrzeugs möglich ist, indem das Fahrzeugscheibenmodul komplett ersetzt wird; eine aufwändige Reparatur der Funktionskomponente(n) im Fahrzeug kann entfallen.
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Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Fahrzeugscheibenmodul einen Rahmen aufweist, der die Fahrzeugscheibe und die mindestens eine Funktionskomponente mittelbar oder unmittelbar trägt. Ein Rahmen führt zu einer besonders großen mechanischen Stabilität des Fahrzeugscheibenmoduls und vereinfacht darüber hinaus den Einsatz mechanischer und elektrischer Schnellverbinder, mit denen das Fahrzeugscheibenmodul mechanisch am Fahrzeug montiert werden kann und mit denen (gleichzeitig) die mindestens eine Funktionskomponente an andere, zum Beispiel innenliegende, Komponenten des Fahrzeugs, angeschlossen werden kann.
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Vorzugsweise wird der Innenbereich des Rahmens abschnittsweise von der Fahrzeugscheibe und abschnittsweise von der Funktionskomponente gefüllt. Mit anderen Worten kann die Funktionskomponente den Rahmen bzw. die Scheibenebene des Fahrzeugscheibenmoduls durchsetzen und somit sowohl von außen als auch von innen zugänglich sein. Alternativ kann die Funktionskomponente des Fahrzeugscheibenmoduls auch auf der Innenseite der Fahrzeugscheibe angebracht sein und durch diese von der Umgebung des Fahrzeugs getrennt sein.
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Besonders bevorzugt grenzt die Funktionskomponente unmittelbar an den Rahmen an und wird unmittelbar von dem Rahmen gehalten.
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Alternativ, aber ebenfalls vorteilhaft, ist es möglich, dass die Fahrzeugscheibe ein Durchgangsloch aufweist und die Funktionskomponente in das Durchgangsloch eingesetzt ist und von der Fahrzeugscheibe in dem Durchgangsloch gehalten wird. Im Falle, dass die Funktionskomponente in einem Durchgangsloch gehalten wird, ist auch eine rahmenlose Ausgestaltung des Fahrzeugscheibenmoduls denkbar.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine Funktionskomponente vom Fahrzeuginneren, insbesondere zu Wartungs- oder Reparaturzwecken, zugänglich.
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Mit Blick auf eine einfache und kostengünstige Wartung der Funktionskomponente wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Funktionskomponente auf der Fahrzeuginnenseite durch ein Abdeckelement, insbesondere in Form einer Wartungsklappe oder zumindest mit einer Wartungsklappe, verschlossen ist, die bzw. das zu Wartungs- oder Reparaturzwecken geöffnet oder entfernt werden kann.
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Bei der Funktionskomponente handelt es sich vorzugsweise um eine elektrische Komponente. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Funktionskomponente einen Scheinwerfer des Fahrzeugs, eine Außenanzeige des Fahrzeugs, ein Signallicht des Fahrzeugs oder eine Scheibenwaschanlage bildet oder zumindest von außen sichtbar ist.
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Neben den bereits erwähnten Funktionskomponenten kann in dem Fahrzeugscheibenmodul auch eine Fahrzeugtür integriert sein. Im Falle einer solchen Integration einer oder mehrerer Fahrzeugtüren wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Fahrzeugscheibenmodul zur mechanischen Stabilisierung den bereits erwähnten äußeren Rahmen aufweist.
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Vorzugsweise weist das Fahrzeugscheibenmodul mindestens ein elektrisches Verbindungselement auf, mit dem die mindestens eine Funktionskomponente nach der Montage des Fahrzeugscheibenmoduls elektrisch mit anderen Komponenten des Fahrzeugs elektrisch verbunden werden kann. Bei dem elektrischen Verbindungselement handelt es sich vorzugsweise um einen der bereits oben erwähnten elektrischen Schnellverbinder, die im Bereich des Rahmens des Fahrzeugscheibenmoduls vorgesehen sein können und eine elektrische Schnellmontage, bevorzugt durch Stecken oder Verklemmen, ermöglichen. Das mindestens eine elektrisches Verbindungselement ermöglicht somit bereits bei der Montage des Fahrzeugscheibenmoduls eine elektrische Inbetriebnahme der mindestens einen Funktionskomponente.
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Neben dem bereits erwähnten elektrischen Verbindungselement sind vorzugsweise auch mechanische Verbindungselemente – bevorzugt in Form der bereits oben erwähnten mechanischen Schnellverbinder – vorgesehen, mit denen sich das Fahrzeugscheibenmodul am Fahrzeug, bevorzugt durch Verschrauben, befestigen lässt. Auch solche mechanischen Verbindungselemente sind vorzugsweise im Bereich des Rahmens des Fahrzeugscheibenmoduls vorgesehen. Die mechanischen Verbindungselemente bzw. die mechanischen Schnellverbinder sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie einen kompletten Austausch eines bereits montierten Fahrzeugscheibenmoduls zu Reparatur- oder Wartungszwecken mit minimalem Montageaufwand erlauben.
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Wie bereits eingangs erwähnt, ist der Einbau von Fahrzeugscheiben und Funktionskomponenten im Bereich des Fahrzeugkopfes von Schienenfahrzeugen besonders aufwändig. Demgemäß bezieht sich die Erfindung darüber hinaus auf ein Schienenfahrzeug, das mit einem Fahrzeugscheibenmodul, wie es oben beschrieben ist, ausgestattet ist. Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sei auf die obigen Ausführungen verwiesen: Das erfindungsgemäße Fahrzeugscheibenmodul ermöglicht in besonders einfacher Weise eine zeitgleiche bzw. integrierte Montage einer Frontscheibe und der im Bereich der Frontscheibe vorgesehenen Funktionskomponenten des Schienenfahrzeugs.
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Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Montieren einer Fahrzeugscheibe an einem Fahrzeugkopf eines Schienenfahrzeugs.
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Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorgesehen, dass mit der Fahrzeugscheibe und mit mindestens einer Funktionskomponente des Fahrzeugs zunächst ein vorgefertigtes Fahrzeugscheibenmodul gebildet wird und das vorgefertigte Fahrzeugscheibenmodul in eine Wagenkastenöffnung des Fahrzeugs eingesetzt wird.
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Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibenmodul verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibenmoduls denen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wesentlichen entsprechen.
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Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Fahrzeugscheibe und die mindestens eine Funktionskomponente in einen Rahmen des Fahrzeugscheibenmoduls eingesetzt werden und der Rahmen mit der darin eingesetzten Fahrzeugscheibe und der darin eingesetzten mindestens einen Funktionskomponente in die Wagenkastenöffnung eingesetzt und mit dem Wagenkasten verbunden wird.
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Vorzugsweise wird der Rahmen zunächst mit elektrischen und mechanischen Schnellverbindern ausgestattet: Die elektrischen Schnellverbinder dienen zum späteren Befestigen des Rahmens bzw. des Fahrzeugscheibenmoduls am Fahrzeug, und die elektrischen Schnellverbinder ermöglichen eine elektrische Verbindung der mindestens einen Funktionskomponente des Fahrzeugscheibenmoduls mit den anderen Komponenten des Schienenfahrzeugs. Anschließend wird die Fahrzeugscheibe mit dem Rahmen des Fahrzeugscheibenmoduls verklebt, und es wird die mindestens eine Funktionskomponente elektrisch mit dem elektrischen Schnellverbinder verbunden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:
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1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, das mit einem Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Fahrzeugscheibenmodul ausgestattet ist, wobei die 1 den Fahrzeugkopf des Schienenfahrzeugs sowie das Fahrzeugscheibenmodul von außen zeigt,
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2 das Fahrzeugscheibenmodul gemäß 1 in einer Sicht von innen und
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3 das Fahrzeugscheibenmodul gemäß 1 im Querschnitt.
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In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt den Fahrzeugkopf eines Schienenfahrzeugs 10, dessen Wagenkasten im Bereich des Fahrzeugkopfes mit einem Fahrzeugscheibenmodul 20 verschlossen ist. Das Fahrzeugscheibenmodul 20 weist einen äußeren Rahmen 30 auf, der mechanisch mit dem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs 10 verbunden ist und das Fahrzeugscheibenmodul 20 am Wagenkasten bzw. am Schienenfahrzeug 10 hält.
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Der Rahmen 30 trägt eine Fahrzeugscheibe 40 sowie – mittelbar oder unmittelbar – eine Vielzahl an Funktionskomponenten des Schienenfahrzeugs 10. Von den Funktionskomponenten sind in der 1 ein Stirnlicht 50 des Schienenfahrzeugs 10, eine Außenanzeige 60 des Schienenfahrzeugs 10, eine Scheibenwaschanlage 70 des Schienenfahrzeugs 10 sowie zwei Scheinwerfer 80 und 81 des Schienenfahrzeugs 10 erkennbar.
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Bei der Fahrzeugscheibe 40 kann es sich beispielsweise um eine elektrochrome Scheibe mit integriertem Display handeln. Die Fahrzeugscheibe 40 kann plan oder gewölbt, insbesondere eindimensional, gewölbt sein.
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Das Stirnlicht 50 und die Scheibenwaschanlage 70 werden unmittelbar von der Fahrzeugscheibe 40 gehalten; zur Befestigung dieser Funktionskomponenten ist die Fahrzeugscheibe 40 mit Durchgangslöchern 41 versehen, in die das Stirnlicht 50 und die Scheibenwaschanlage 70 eingesetzt sind. Das Stirnlicht 50 und die Scheibenwaschanlage 70 durchsetzen somit sowohl die Durchgangslöcher 41 der Fahrzeugscheibe 40 als auch die Fahrzeugscheibe 40.
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Die Außenanzeige 60 sowie die beiden Scheinwerfer 80 und 81 stehen unmittelbar mit dem Innenrand 31 des Rahmens 30 in Verbindung und werden somit unmittelbar auch von dem Rahmen 30 gehalten.
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Die Außenanzeige 60 kann auf der Innenseite der Fahrzeugscheibe 40 angebracht sein und somit von der Umgebung des Schienenfahrzeugs 10 durch die Fahrzeugscheibe 40 getrennt sein. Mit anderen Worten kann sich die Außenanzeige 60 im Inneren des Schienenfahrzeugs 10 befinden und nur durch die Fahrzeugscheibe 40 hindurch von außen sichtbar sein. Alternativ ist es möglich, dass die Außenanzeige 60 die Fahrzeugscheibe 40 segmentiert und in zwei voneinander getrennte Scheibensegmente 40a und 40b unterteilt. Bei einer solchen Ausgestaltung wäre das Fahrzeugscheibenmodul 20 mit anderen Worten also mit zwei Fahrzeugscheiben ausgestattet.
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Die beiden Scheinwerfer 80 und 81 sind zur Befestigung vorzugsweise randseitig auch mit der Fahrzeugscheibe 40 verbunden, sie können mit der Fahrzeugscheibe 40 beispielsweise randseitig verklebt sein.
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Zur Herstellung und zur Montage des Fahrzeugscheibenmoduls 20 wird vorzugsweise wie folgt vorgegangen:
Zunächst wird der Rahmen 30 mit elektrischen und mechanischen Verbindungselementen, vorzugsweise in Form von Schnellverbindern, ausgestattet, mit denen eine mechanische Verbindung des Rahmens 30 mit dem Schienenfahrzeug 10 sowie ein elektrischer Anschluss der Funktionskomponenten des Fahrzeugscheibenmoduls 20 mit anderen innenliegenden Komponenten des Schienenfahrzeugs 10 möglich ist. Die Schnellverbinder sind aus Gründen der Übersicht in den Figuren nicht weiter dargestellt.
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Anschließend wird die Fahrzeugscheibe 40 mit dem Rahmen 30 verklebt und das Fahrzeugscheibenmodul 20 wird insgesamt fertiggestellt.
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Das in dieser Weise vorgefertigte Fahrzeugscheibenmodul 20 wird in eine Wagenkastenöffnung des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs 10 eingesetzt, wodurch die Wagenkastenöffnung verschlossen wird.
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Das Fahrzeugscheibenmodul 20, wie es in der 1 dargestellt ist, wird vorzugsweise im Bereich des Fahrzeugkopfes des Schienenfahrzeugs 10 eingesetzt; denn im Bereich von Fahrzeugköpfen tritt regelmäßig das Problem auf, dass Scheiben und Funktionskomponenten des Schienenfahrzeugs gemeinsam oder zumindest dicht nebeneinander montiert werden müssen, wodurch der Montageaufwand steigt. Dieses Montageproblem lässt sich durch die beschriebene Vormontage des Fahrzeugscheibenmoduls 20 und das nachträgliche Montieren des vorgefertigten Fahrzeugscheibenmoduls 20 erheblich reduzieren.
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Die 2 zeigt das Fahrzeugscheibenmodul 20 gemäß 1 in einer Sicht von innen. Man erkennt die Fahrzeugscheibe 40, die von dem Rahmen 30 gehalten wird.
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Darüber hinaus zeigt die 2 Abdeckelemente 100, bei denen es sich beispielsweise um Wartungsklappen oder dergleichen handeln kann. Die Abdeckelemente 100 dienen dazu, die Funktionskomponenten gemäß 1, also das Stirnlicht 50, die Außenanlage 60, die Scheibenwaschanlage 70 sowie die beiden Scheinwerfer 80 und 81 (vgl. 1) innenraumseitig zu verdecken und zu verschließen, beispielsweise aus optischen Gründen oder zum Schutz vor unter elektrischer Spannung stehenden Teilen. Die Abdeckelemente 100 sind vorzugsweise mechanisch einfach zu öffnen oder zu entfernen, um vom Fahrzeuginneren aus Zugriff auf die Funktionskomponenten des Fahrzeugscheibenmoduls 20 erlangen zu können, sei dies zu Wartungs- und/oder Reparaturzwecken.
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Die 3 zeigt das Fahrzeugscheibenmodul 20 gemäß den 1 und 2 im Querschnitt. Man erkennt die Fahrzeugscheibe 40 sowie die Abdeckelemente 100, die die in der 3 aus Gründen der Übersicht nicht weiter dargestellten Funktionskomponenten des Schienenfahrzeugs 10 gemäß 1 umschließen bzw. verschließen, wie dies im Zusammenhang mit der 2 erläutert worden ist.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
