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Die Erfindung betrifft einen Türrahmen für ein Sicherheitskraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.
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Es sind zahlreiche Lösungen zur Panzerung der Türen von Sicherheitskraftfahrzeugen, bekannt, bei welchen relativ aufwändig die Rahmen eines Serienfahrzeuges, einschließlich des Türrahmens mit Panzerungsmaterial ausgekleidet werden, um die geforderte Beschusssicherheit zu gewährleisten. Die Türrahmen müssen zusätzlich ballistisch sicher mit einer fest eingebauten oder hubfähigen Sicherheitsscheibe kombinierbar sein.
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Es sind für herkömmliche Einsatzzwecke Personenkraftfahrzeuge bekannt, bei welchen die Seitentür mit einem in Fahrzeughochrichtung verlaufenden vorderen und hinteren Rahmenteil, ausgebildet sind, wobei das vordere, das hintere und ein diese verbindendes Rahmenteil als einstückiges Gussbauteil z.B. als Druckgussbauteil ausgebildet sind. Eine derartige Lösung wird in
DE 10 2008 020 335 A1 beschrieben. Über den verwendeten Werkstoff wird keine Aussage gemacht.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2008 017 977 A1 ist eine Leichtbautür für eine Fahrzeugkarosserie bekannt, welche zumindest einen geschlossenen Rahmen bildet. Die Seitenteile dieses Rahmens sind dabei als Gussbauteile, z.B. aus Aluminiumdruckguss, ausgeführt und zumindest mittels eines zwischen den Seitenteilen angeordneten Verstärkungsprofils verbunden, wobei die Endbereiche des Verstärkungsprofils stoff- und formschlüssig von den Gussbauteilen umgossen sind.
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Eine weitere Ausführung einer bekannten Fahrzeugtür wird in der Druckschrift
DE 101 26 250 A1 beschrieben. Dessen Seitenteile bestehen aus Druckgussformteilen aus Aluminium oder Magnesium, wodurch eine hohe Integrationsrate an Funktionsteilen der Tür in die Seitenteile erreicht und die Anzahl der Türrahmenteile reduziert werden soll.
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Auch in der Druckschrift
DE 100 43 325 A1 wird ein Türrahmenmodul für eine Fahrzeugtür offenbart. Dieses weist ein Kernprofil und ein das Kernprofil umgebendes Mantelprofil mit Funktionselementen oder Aufnahmen bzw. Anbindungen für Funktionselemente. Das Kernprofil kann als Hohlkammerprofil ausgeführt sein und aus Stahl oder Aluminium bestehen. Das Mantelprofil ist entsprechend der Ausgestaltung der Fahrzeugtür ausgebildet, besteht aus Kunststoff ummantelt das Kernprofil. Dazu wird das Kernprofil in eine Gießform, bevorzugt eine Spritzgießform eingelegt und mit dem Kunststoff zur Bildung des Mantelprofils umspritzt.
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Dieser konstruktive Aufbau und das Fertigungsverfahren sind relativ aufwendig. Die Verwendung dieses Rahmens für eine Fahrzeugtür eines Sonderschutzfahrzeuges ist nicht vorgesehen, daher wird für das Kernprofil auch kein ballistisches Aluminium verwendet.
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Diese vorgenannten Lösungen sind nicht für den Einsatz in Personenkraftfahrzeugen für den Sonderschutzbereich geeignet.
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Ein gepanzertes Kraftfahrzeug mit entsprechenden Karosseriebauteilen wird in
DE 196 01 982 C1 beschrieben. Bei dieser Lösung wird in die Hohlräume der Karosseriebauteile jeweils mindestens ein an die Abmessungen des jeweiligen Hohlraumes angepasstes flexibles Profil aus einem beschusshemmenden Material eingebracht. Dies erfordert einen hohen Montageaufwand.
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Ein durchschusshemmendes Profil für Rahmen, Blendrahmen, Flügel und Zargen von Fenster und Türen ist aus
DE 35 06 130 A1 bekannt. Dieses weist wenigstens auf seiner einem Angriff ausgesetzten Seite einen mit einem ballistischen durchschusshemmenden Material versehenen durchgehenden Träger auf, wobei das durchschusshemmende Material die dem Angriff ausgesetzte Seite des Trägers zumindest überwiegend abdeckt. Auf der Angriffseite des Trägers ist ein über seine Länge sich erstreckendes Hohlprofil aus stranggepresstem Material befestigt, in dem das durchschusshemmende Material untergebracht ist. Auch diese Lösung ist relativ aufwendig und nicht für Sonderschutzfahrzeuge vorgesehen.
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In der Druckschrift
DE 197 35 432 A1 wird ein Rahmen für ein gepanzertes Personenkraftfahrzeug beschrieben, wobei ein Fahrzeug, welches mit einer Voll-Leichtmetall-Karosserie ausgestattet ist, mit einer Panzerung versehen werden soll. In dieser Druckschrift wird auf sich ergebenden Probleme hingewiesen, die einerseits in der Materialwahl der Rahmenteile, die aus Aluminium bestehen und daher mit dem Panzermaterial, nämlich Panzerstahl, schlecht verbindbar sind und wobei darüber hinaus die Aluminiumrahmen bzw. Leichtmetallrahmenteile, damit sie die erforderliche Stabilität und Steifigkeit sicherstellen, einen relativ großen Querschnitt auf, wodurch wiederum einerseits die außenseitige Unterbringung von Panzerstahlelementen und andererseits der Einsatz von Panzerglasscheiben, also gegenüber üblichen Fensterscheiben eines Fahrzeugs wesentlich verstärkten Scheiben, erschwert bzw. unmöglich gemacht wird. Zur Überwindung dieser Probleme wird bei
DE 197 35 432 A1 ein Rahmen für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Türrahmen, vorgeschlagen, der in Form eines mit einer Panzerstahleinlage verstärkten Karbonprofils ausgebildet ist, welches Ausnehmungen für die Scheibe aufweist. Die Herstellung eines derartigen mit einer Panzerstahleinlage versehenen Carbonprofils ist dabei relativ aufwendig und kostenintensiv.
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Ein gepanzertes Fahrzeug mit einer Rahmenkonstruktion aus Profilen mit Nuten ist aus
DE 43 14 094 C2 bekannt. Dabei werden Profile in Form von Dachgurtprofilen und Ecksäulenprofilen miteinander verschweißt. Zu dem Werkstoff der Profile wird keine Aussage getroffen. Die Profile weisen eine Ausnehmung auf, in die eine Panzerleiste, beispielsweise aus Aluminium oder Stahl eingesetzt ist. die Ausnehmung wird mit einer weiteren Abdeckplatte aus Stahl oder Aluminium verschlossen.
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Diese Lösung weist einen aufwendigen konstruktiven Aufbau auf und wird für Türrahmen nicht eingesetzt.
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Aus der Druckschrift
DE 197 35 432 A1 ist ein Rahmen für ein Kraftfahrzeugteil, beispielsweise eine Fahrzeugtür, bekannt, welcher durch ein mit einer Panzerstahleinlage verstärktes Karbonprofil gebildet ist. Der zur Herstellung des Rahmens erforderliche Fertigungsprozess ist ebenfalls relativ aufwendig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Türrahmen für ein Sicherheitskraftfahrzeuges zu schaffen, der einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und eine Reduzierung der verwendeten Teile ermöglicht sowie bei Verwendung einer hubfähigen Sicherheitsscheibe eine hohe Sicherheit gewährleistet und eine Spaltabdeckung zwischen der Sicherheitsscheibe und dem Türrahmen realisiert.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch die Verwendung eines Türrahmens, der zumindest bereichsweise aus einem geformten Profil aus metallischem ballistischem Werkstoff besteht. Ist es möglich, diesen in seinen Außenkonturen so auszubilden, dass keine Verkleidungsteile mehr erforderlich sind bzw. die Anzahl der Verkleidungsteile reduziert werden kann.
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Dadurch wird die Teilevielfalt erheblich reduziert. Der Türrahmen erfüllt die mechanische, ballistische und optische Funktion. Es ist möglich, diesen an seiner Oberfläche an den Sichtbereichen zusätzlich zu beflocken oder anderweitig zu kaschieren.
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Bevorzugt besteht der Türrahmen aus einem Profil aus ballistischem Aluminium oder aus Stahl und wird als Strangpressprofil, Schmiede- oder Gussteil gefertigt.
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Das Profil weist einen im Wesentlichen vollflächigen Querschnitt auf, so dass es nicht mit einem anderen beschussfähigem Material ausgefüllt werden muss.
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Es ist aber auch möglich, in das Aluminiumprofil eine Einlage aus Stahl, bevorzugt Panzerstahl einzusetzen. Diese kann in dem Aluminiumprofil vollständig eingebettet sein oder auch in eine dafür vorgesehene Ausnehmung in das Profil eingesetzt werden. Dabei sitzt die Einlage im Wesentlichen spaltfrei in der Ausnehmung des Profils.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehöriger Zeichnungen (näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung durch den an den neuartigen Türrahmen 1 angrenzenden Bereich einer Sicherheitsscheibe 2 und deren Führungsanordnung,
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2 eine Schnittdarstellung eines Türrahmens 1 aus einem Aluminiumprofil mit einer Ausnehmung, in welche ein Einsatz aus Panzerstahl eingebracht ist,
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3 eine Schnittdarstellung, bei welcher die Scheibenführung einteilig mit dem Türrahmen ausgebildet ist.
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Der Türrahmen 1 einer Fahrzeugtür mit einer hubfähigen Sicherheitsscheibe 2 ist, besteht aus einem geformten Profil 1.1, bevorzugt einem Strangpressprofil aus ballistischem Aluminium. Das Profil 1.1 weist dabei bereits im Wesentlichen die Außenkontur des fertigen Türrahmens auf. Bevorzugt ist das Profil/Strangpressprofil mit einem vollflächigen Querschnitt versehen, der in seiner Außenform im Wesentlichen einem Standard-Türrahmen 1 entspricht. Lediglich in Richtung zur Sicherheitsscheibe 2 weist das Profil 1.1 ein hier daran befestigtes Führungselement 5 für die Führung der Sicherheitsscheibe 2 auf.
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Die Sicherheitsscheibe 2 besteht aus einer Außenscheibe 2.1 und aus einem Scheibenpaket 2.2, welches aus Einzelscheiben – hier Einzelscheiben 2a (innen) bis 2e (verbunden mit der Außenscheibe) zusammengesetzt ist. Die Außenscheibe 2.1 überragt zumindest seitlich und oberhalb das Scheibenpaket 2.1. Die Einzelscheiben Scheiben 2a (innen) bis 2e sind untereinander und mit der Außenscheibe 2.1 durch nicht dargestelltes bekanntes Verbindungsmittel vollflächig miteinander verbunden. Das Scheibenpaket 2.2 weist eine Nut 3 auf, die durch eine oder mehrere zurückgesetzte Scheiben gebildet wird, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Einzelscheibe 2d mit ihrer nicht bezeichneten Stirnseite im Vergleich zu den benachbarten Einzelscheiben 2c, 2e zurückgesetzt ist.
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Am Türrahmen 1, der aus dem Strangpressprofil, bevorzugt aus ballistischem Aluminium besteht, grenzt eine Panzerung 4 aus beispielsweise Panzerstahl für das Türblech 4.1 an. An dem Türrahmen 1 ist die Scheibenführung 5 befestigt oder ausgebildet, welche mit der Sicherheitsscheibe 2 bei deren hochfahren und in deren geschlossenen Zustand in Wirkverbindung steht. Die Scheibenführung 5 weist ein streifenförmig ausgebildetes Führungselement 5.1 mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Das Führungselement 5.1 wird beispielsweise mit dem Türrahmen 1 verschweißt, verschraubt oder verklebt oder ist mit diesem einteilig ausgebildet (siehe 3).
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Ist das Führungselement 5.1 separat ausgebildet, besteht es bevorzugt aus Panzerstahl oder ballistischem Aluminium.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, weist das Profil 1.1 eine Stufe auf, durch welche eine erste Anlagefläche 1a und eine im Winkel von 90° versetzte zweite Anlagefläche 1b gebildet wird. An der ersten Anlagefläche 1a liegt das Führungselement 5.1 mit einer ersten Anlagenseite 5a an und an der zweiten Anlagefläche 1b mit einer zweiten Anlagenseite 5b, welche die kürzere Seite des Rechteckprofiles des Führungselements 5.1 ist.
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Das Führungselement 5.1 überragt in seiner Länge die erste Anlagefläche 1a. Der die Anlagefläche 1a überragende Bereich ist zur Führung der Sicherheitsscheibe 2 ausgebildet.
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Die Anlagenseite 5b des Führungselementes 5.1 ist bevorzugt so ausgebildet, dass diese die zweite Anlagefläche 1b des Profils 1 nicht überragt.
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Über das Führungselement 5.1 der Scheibenführung 5 ist in dem Bereich, der die Sicherheitsscheibe führt, ein U-förmiges Verschleißelement 8 aufgesteckt, welches in der Art einer Leiste bzw. eines Profils ausgebildet ist und einen U-förmigen Querschnitt aufweist.
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In Richtung zum Führungselement 5.1 sind Klemmelemente 9 an der Innenkontur des Verschleißelementes 8 ausgebildet, durch welches ein sicherer Halt auf dem Führungselement 5.1 nach dem Aufstecken gewährleistet ist. Vorteilhafter Weise ist in diesem Fall die Innenkontur des Verschleißelementes 8 von der Außenkontur des Führungselementes 5.1 geringfügig beabstandet. Beim Aufschieben des Führungselementes 5.1 werden die Klemmelemente 9 nach außen gedrückt und verklemmen/verpressen sich mit der dem Führungselement 5.1. Das aus Kunststoff oder Gummi bestehende Verschleißelement 8 ist zusätzlich durch eine Metalleinlage 10 verstärkt, die hier ebenfalls im Querschnitt U-förmig ausgebildet und in das Verschleißelement 8 eingebettet ist. Weiterhin weist das Verschleißelement 8 in Richtung zu den parallelen Seitenflächen der Nut 3 und/oder zum Boden der Nut 3 reibungsreduzierende und/oder einen Toleranzausgleich gewährleistende Elemente in Form von Noppen 11 auf.
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Die aus dem Führungselement 5.1 und dem Verschleißelement 8 bestehende Scheibenführung 5 greift in die Nut 3 der Sicherheitsscheibe 2 diese sicher führend ein, wobei zumindest die seitlichen Noppen 11 zusammengedrückt werden und dadurch leicht unter Vorspannung stehen. Es wird dadurch eine sichere Führung gewährleistet.
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Die in Richtung zum Boden der Nut 3 der Sicherheitsscheibe 2 weisende Noppen 11 sind ebenfalls toleranzausgleichend an den Boden der Nut 3 anlegbar.
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Die Außenscheibe 2.1 wird durch eine in 1 nicht dargestellte erste Dichtung und die innere Einzelscheibe 2a des Scheibenpaketes durch eine zweite Dichtung 13 abgedichtet. In Richtung zum Fahrgastinnenraum ist keine Verkleidung des Türrahmens 1 mehr erforderlich.
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Das U-förmige aufgesteckte Verschleißelement 8 kann bei Beschädigung leicht entfernt und ausgewechselt werden. Durch die Flexibilität des Verschleißelementes werden auch größere Toleranzen ausgeglichen.
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Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispiels kann der Türrahmen 1 mit einer Beschichtung (z.B. einer Beflockung) oder Kaschierung versehen sein.
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Es ist in 1 angedeutet, dass der Türrahmen 1, wenn er aus Profilelementen zusammengesetzt ist, in diesen eine erste Ausnehmung 14 aufweist, in welche ein nicht dargestelltes Verbindungsstück in der Art eines Einschiebeteils 16 eingeschoben ist, welches die Verbindung zwischen den benachbarten Profilelementen herstellt und aus Panzerstahl bestehen kann.
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Es ist auch möglich, in dem Profil des Türrahmens 1 seitlich und oben umlaufend eine Einlage aus Stahl oder Panzerstahl oder anderem ballistischen Material vorzusehen, die vollständig von dem ballistischen Aluminium umschlossen ist.
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Das Einschiebeteil / Einlage 16 aus Stahl (bevorzugt Panzerstahl) füllt dann die entsprechende erste Ausnehmung 14 des Profils im Wesentlichen ganz im Querschnitt aus.
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Aus 1 ist ersichtlich, dass sich das Einschiebeteil 16 und das Führungselement 5.1 in Erstreckungsrichtung X der Sicherheitsscheibe 2 um einen Betrag L überlappen, so dass bei Randbeschuss eine hohe Beschusssicherheit gewährleistet ist. An dem Profil 1 ist auf der Höhe der Außenscheibe 2.1 eine Abdeckblende 17 befestigt.
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Alternativ kann gemäß 2 (Querschnitt durch den Türrahmen 1) in dem Profil 1.1 eine zweite Ausnehmung 15 vorgesehen sein, in welche eine Einlage 16 aus Panzerstahl nachträglich eingebracht, z.B. eingeschoben ist. Vorteilhafter Weise wird die Einlage 16 eingeklebt. Auch dabei ist der Querschnitt der Einlage 16 im Wesentlichen dem Querschnitt der zweiten Ausnehmung 15 angepasst, so dass die Einlage 16 spaltfrei oder weitestgehend spaltfrei in der zweiten Ausnehmung 15 sitzt. Lediglich an der Seite, der Einlage 16, die in Einschubrichtung weist, ist die Einlage 16 nicht von dem Strangpressprofil umschlossen.
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Die Einlage 16 erstreckt sich wie in 1 in X-Richtung, d.h. in Erstreckungsrichtung der Sicherheitsscheibe 2.
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Die gestrichelt dargestellten zweiten Ausnehmungen 15 deuten Varianten von möglichen anderen Erstreckungsrichtungen an (Quer – 90° Winkel oder in einem anderen Winkel zur X-Richtung), in welchen nach dem Einbringen die Einlage ausgerichtet ist.
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Die Form und Lage des Hohlraumes in Form der ersten Ausnehmung 14 oder zweiten Ausnehmung 15 kann beliebig gewählt werden.
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3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Türrahmens 1, bei welchem die Scheibenführung 5 einteilig mit dem Profil 1.1 ausgebildet ist und ebenfalls in eine Nut 3 der Sicherheitsscheibe 2 eingreift. Im Bereich der Scheibenführung 5 ist ebenfalls eine zweite Ausnehmung 15 vorgesehen die in Richtung zur Sicherheitsscheibe 2 offen ist und in welcher ebenfalls eine Einlage 16 aus beispielsweise Panzerstahl sitzt. Am Außenumfang der Scheibenführung 5, die in die Nut 3 zwischen zwei Einzelscheiben (hier 2e und 2c) eingreift, welche durch eine stirnseitig zurückgesetzte Scheibe (hier 2d) gebildet wird, ist eine reibwertsenkende Beschichtung 17 mit Noppen 11 aufgebracht, die wie bei der Ausführung in 1 elastisch zusammendrückbar sind.
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Es kann auch ein Verschleißelement, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, im Bereich der Scheibenführung des Profils 1.1, der in die Nut 3 eingreift, vorgesehen sein.
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In dem Profil 1.1, welches im Wesentlichen den Türrahmen 1 bildet, ist aus der der Scheibenführung 5 gegenüberliegenden Seite ebenfalls eine weitere Ausnehmung 15 eingebracht, die nach außen offen ist, in welcher eine weitere zweite Einlage 16 aus z.B. Panzerstahl oder einem anderen ballistischen Material sitzt. Diese überlappt über eine Länge L zumindest bereichsweise mit der Einlage 16 in der Scheibenführung 5 und ist hier zu dieser in einem Winkel α geneigt. Alternativ könnten die beiden Einlagen 16 auch zueinander parallel oder rechtwinklig ausgerichtet sein. Durch die Verwendung einer Einlage oder von sich überlappende Einlagen 16 aus Panzerstahl oder anderem geeigneten ballistischen Material können die ballistischen Eigenschaften weiter verbessert werden.
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Auch bei den Varianten nach 2 und 3 ist an dem Profil 1 auf der Höhe der Außenscheibe 2.1 eine Abdeckblende 17 befestigt, die aus Blech oder Kunststoff besteht.
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Neben der in den Ausführungsbeispielen dargestellten Scheibenführungen 5, die mit dem Türrahmen 1 verbunden sind, ist es auch möglich, anders gestaltete Scheibenführungen mit dem Türrahmen 1 zu kombinieren bzw. an diesem auszubilden.
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Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispiels können der Türrahmen 1 und/oder die Panzerung 4 und/oder das Verschleißelement 5.1 der Scheibenführung 5 auch mit einer die ballistischen Eigenschaften verbessernden Oberflächenbeschichtung und/oder einer Oberflächenaufhärtung versehen sein. Die Oberflächenbeschichtung zur Verbesserung der ballistischen Eigenschaften kann beispielsweise auch eine Beschichtung aus einem Harz-Härter-System auf PUR-Basis sein oder eine andere geeignete Beschichtung, z.B. eine PVD-Beschichtung (PVD = Physical Vapour Deposition – physikalisches Abscheiden von Atomen oder Molekülen aus der Gas- oder Dampfphase) oder eine CVD-Beschichtung (CVD = Chemical Vapour Deposition – Abscheidung von Hartstoffschichten in einem chemischen Gasphasenprozess) sein.
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Die Oberflächenaufhärtung kann beispielsweise durch eine Wärmebehandlung oder geeignete Beschichtungsarten realisiert werden.
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Beispielsweise die Beschichtung aus einem Harz-Härter-System auf PUR-Basis aber auch andere verwendete Beschichtungen, können zusätzlich noch mit einer Beflockung oder Kaschierung versehen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008020335 A1 [0003]
- DE 102008017977 A1 [0004]
- DE 10126250 A1 [0005]
- DE 10043325 A1 [0006]
- DE 19601982 C1 [0009]
- DE 3506130 A1 [0010]
- DE 19735432 A1 [0011, 0011, 0014]
- DE 4314094 C2 [0012]
