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Einleitung
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Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge bei Schnee, sowie ein Verfahren dazu. Genauer betrifft die Erfindung eine Schutzvorrichtung, die der Gefahr durch von einem vorausfahrenden Fahrzeug herabfallenden oder herabwehenden Schnee begegnet, sowie ein Schutzverfahren dazu.
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Stand der Technik und Nachteile
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Kraftfahrzeuge werden typischerweise bei jeder Witterung betrieben. Zudem werden sie überwiegend im Freien abgestellt. Dies führt im Winter bei Schneefall zu einer häufig recht dicken Schneeschicht, welche sich auf den nicht-senkrechten Teilen der Karosserie des Fahrzeugs (Dach, Front- und Heckscheibe, Motorhaube, Kofferraumdeckel) bildet.
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Vor jeder Fahrt muss diese Schicht zumindest im Sichtfeld der Scheiben entfernt werden, um ungehindert am Straßenverkehr teilnehmen zu können. Der Fahrer ist dabei gemäß § 23 Straßenverkehrsordnung dazu verpflichtet, für die Fahrsicherheit zu sorgen; als Fahrer hat er somit Maßnahmen gegen konkrete, über den normalen Betrieb des Fahrzeugs hinausgehende Gefahren für andere zu ergreifen. Tatsächlich geht von den während der Fahrt vom Fahrzeug nach und nach, aber auch plötzlich, herabwehenden Schnee- und Eismassen eine erhebliche Gefahr insbesondere für nachfolgende Fahrzeuge aus. Schneeverwehungen können unerwartet die Sicht beeinträchtigen, und zu festen Platten gefrorene Eisstücke können zu Schäden am Fahrzeug führen. Selbst, wenn besagte Schneeverwehungen oder Eisplatten lediglich auf die Fahrbahn fallen, können sie dort zu unerwarteten, weil plötzlich auftretenden, Stellen erhöhter Glätte führen, oder gefährliche Hindernisse auf der Straßenoberfläche bilden.
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Diese Problematik tritt grundsätzlich bei allen Typen von Kraftfahrzeugen auf, deren Karosserie in etwa waagerechte Flächenabschnitte aufweist, wie Personenkraftwagen (PKW), kleinen oder größeren Transportern. Besonders gravierend ist dieses Problem im Zusammenhang mit Lastkraftwagen (LKW), da diese eine besonders große und meist sehr ebene Dachfläche aufweisen. Die dort angesammelte Schneemenge kann, bei einer Dicke von nur 10 cm und einer Dachfläche von 2,50 m × 12 m (Standardcontainer) zu einem Volumen von 3 m3 führen. Je nach Dichte des Schnees resultiert dies in einer Masse von 90 kg bis zu 1,5 t. Es ist klar, dass von einer derartigen Masse erhebliche Gefahren ausgehen können. Dies gilt umso stärker, wenn die große Anzahl von auf winterlichen Autobahnen fahrenden PKW, Transportern und Lastkraftwagen, die oft auch noch Anhänger ziehen, in Betracht gezogen wird.
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Aufgabe der Erfindung und Lösung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile.
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Demnach soll die Erfindung wirkungsvoll die Gefahr reduzieren, welche von Schnee und Eis ausgeht, der bzw. das sich auf Kraftfahrzeugen wie PKWs und Transportern, und insbesondere auf den Dächern von LKWs ansammelt und herabfallen kann.
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Die Aufgabe wird durch eine Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, einen Kraftfahrzeuganhänger nach Anspruch 6, sowie ein Schutzverfahren nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den jeweils abhängigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
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Beschreibung
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Die Erfindung wird nunmehr detailliert beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vermeidung des Herabfallens von Schnee von der Dachfläche eines Kraftfahrzeugs wie eines PKWs, eines Transporters, eines LKWs, oder eines Kraftfahrzeuganhängers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dachfläche eine Erwärmungseinrichtung umfasst, so dass die Dachfläche auf eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser erwärmbar ist. Mit dem Begriff „Dachfläche“ ist sinngemäß auch jede andere, im Wesentlichen waagerechte Fläche des Fahrzeugs gemeint, also auch die Motorhaube, der Kofferraumdeckel etc. Als Kraftfahrzeug kommen PKWs, kleinere oder größere Transporter, aber auch LKWs mit einem zulässigen Gewicht von z.B. 40 Tonnen in Betracht, sowie entsprechende Anhänger für besagte Fahrzeuge.
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Aufgrund des Erwärmens besagter Fläche(n) wird Schnee, der auf diese(r) niederfällt, schmelzen und sich nicht ansammeln. Somit werden auch keine Schnee- oder Eisplatten oder Ähnliches gebildet, die während der Fahrt vom Fahrzeug herabfallen und für die oben genannten Gefährdungen sorgen könnten.
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Mithin löst die Erfindung das eingangs beschriebene Problem in einfacher und effektiver Weise, denn sie reduziert wirkungsvoll die Gefahr, welche von Schnee und Eis ausgeht, der bzw. das sich auf Kraftfahrzeugen, insbesondere auf den Dächern von PKWs, Transportern und LKWs sowie Anhängern ansammelt und herabfallen kann.
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Vorzugsweise umfasst die Erwärmungseinrichtung auch eine Wärmequelle. Der Begriff „Wärmequelle“ bezeichnet vorliegend diejenige Komponente der Vorrichtung, welche mit der Dachfläche verbunden ist und Wärme an die Dachfläche abgibt.
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Eine solche Wärmequelle kann „aktiv“, also selbsterwärmend, oder „passiv“, also fremderwärmt, sein.
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Beispiele für eine „aktive“ Wärmequelle ist eine elektrisch betriebene Heizung, oder eine chemisch betriebene Heizung, bei welcher die Wärme (z.B. unter Verwendung von Gas oder Kraftstoff) vor Ort, also in der Dachfläche, in Wärme umgesetzt wird.
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Der Vorteil einer solchen Wärmequelle ist die ggf. sehr hohe und gut steuerbare Wärmeleistung, die in die Dachfläche eingebracht wird. So ist es z.B. möglich, innerhalb kürzester Zeit, z.B. vor oder bei Fahrtbeginn, eine große Menge angesammelten Schnees oder Eises abzuschmelzen, und die Wärmemenge später während der Fahrt stark zu reduzieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Wärmequelle unabhängig vom Betrieb des Fahrzeugs ist, und so auch zeitversetzt, z.B. eine bestimmte Zeit vor der Abfahrt, in Gang gesetzt werden kann, oder dauerhaft, z.B. über Nacht, bei abgeschaltetem Fahrzeug betrieben werden kann.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist die im Dach eingebaute oder fest mit diesem verbundene Erwärmungseinrichtung lediglich mit einer Wärmequelle koppelbar. Das bedeutet, dass die Wärmequelle nicht Teil der Vorrichtung ist, und/oder nicht unmittelbar mit der Dachfläche verbunden oder an dieser angeordnet ist. Der Vorteil liegt hier in einer einfacheren und kostengünstigeren Ausführungsform, da, wie nachfolgend gezeigt wird, das Bereitstellen einer ausschließlich zum Erwärmen des Daches vorgesehenen Wärmequelle nicht nötig ist.
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Als wärmeabgebendes Medium kommt Gas oder Flüssigkeit in Betracht. Es ist klar, dass im Falle einer Flüssigkeit dieselbe gegen Frost geschützt sein sollte, um ein Einfrieren derselben bei abgeschalteter Vorrichtung zu verhindern.
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Nach einer Ausführungsform umfasst die Erwärmungseinrichtung mit einer Flüssigkeit oder einem Gas durchströmbare, das Dach durchziehende Rohrleitungen. Derartige Rohrleitungen werden in oder an der Dachfläche verlegt, so das das Dach über das in den Rohrleitungen zirkulierende Medium (Gas oder Flüssigkeit) erwärmt wird. Ggf. sind noch passive Wärmeleiter zwischen den Rohrleitungen vorzusehen, welche die Wäre besser verteilen können (z.B. Aluminiumstäbe). Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der Tatsache begründet, dass eine solche Erwärmungseinrichtung auch sehr gut nachgerüstet werden kann, indem besagte Rohrleitungen z.B. an der Innenseite des Daches, das aus festem Material, aber auch aus einer Plane bestehen kann, aufgeklebt werden.
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Nach einer anderen Ausführungsform umfasst die Erwärmungseinrichtung ein doppelwandiges Dach mit einem zusammenhängenden Zwischenraum oder mehreren separaten Zwischenräumen, welcher oder welche mit einer Flüssigkeit oder einem Gas durchströmbar ist bzw. sind. Das bedeutet, dass zwischen der Innen- und der Außenseite des Daches mindestens ein Zwischenraum vorhanden ist, welcher mit dem wärmeabgebenden Medium durchströmbar ist. Somit wird das Dach überall dort, wo der Zwischenraum vorhanden ist, auch erwärmt. Es ist klar, dass mittels entsprechender Maßnahmen die Strömung des Mediums gesteuert werden kann, z.B. durch Einbringen von Prall- und Umlenkflächen, welche dafür sorgen, dass sich das Medium gleichmäßig in der Dachfläche verteilt.
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Der Vorteil dieser Ausführungsformen ergibt sich in der Möglichkeit der Verwendung bereits am Fahrzeug vorhandener Wärmequellen.
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Als Wärmequelle kommt in diesem Fall z.B. der Motor des Kraftfahrzeugs in Betracht. Dieser erzeugt im Betrieb ohnehin (Ab-)Wärme. Durch Absaugen von erwärmter Luft aus dem Motorraum steht ein gasförmiges Medium zur Verfügung, welches dann mittels Pumpen, aber auch einfach aufgrund des Winddruckes während der Fahrt, unter Abgabe der Wärme durch die Dachfläche hindurch gefördert wird.
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Auch der Kühlkreislauf des Motors des Kraftfahrzeugs kann zum Erwärmen des Mediums genutzt werden. Durch Umleiten des erwärmten Kühlwassers in die o.g. Rohrleitungen steht in diesen ausreichend viel wärmeabgebendes Medium zur Verfügung. Zudem ist Kühlwasser typischerweise gegen Frost geschützt, so dass die Gefahr des Einfrierens bei abgeschalteter Vorrichtung nicht besteht. Es ist auch möglich, über einen Wärmetauscher einen eigenen Flüssigkeitskreislauf mit Wärme des Kühlwassers oder auch des Ölkreislaufs zu versorgen. Eine unmittelbare Nutzung des erwärmten Öls ist möglich, aber weniger vorteilhaft, da dieses dann unter Umständen nur langsam oder überhaupt nicht die zum Betrieb des Motors benötigte Betriebstemperatur erreicht, und außerdem u.U. sehr heiß ist, was höhere Anforderungen an die Verbindungsleitungen und das Dach stellt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Abgasstrang des Motors des Kraftfahrzeugs als Wärmequelle vorgesehen. Das bedeutet, dass entweder Abgas direkt durch das Dach geleitet werden kann, wo es dieses erwärmt, und aus dem es ggf. an der Rückseite des Fahrzeugs austritt, oder dass ein Wärmetauscher zwischengeschaltet ist, welcher von einem gasförmigen oder flüssigen Medium durchströmbar ist, und Wärme aus dem Abgasstrang abzweigt. Es ist auch möglich, die am Ende des Daches ankommenden Gase zu sammeln und an anderer Stelle, z.B. durch den Auspuff des Fahrzeugs, auszugeben.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Dachfläche, wobei das Kraftfahrzeug eine Vorrichtung gemäß obiger Beschreibung umfasst. Anders ausgedrückt, die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem gemäß obiger Beschreibung ausgestalteten Dach, welches demnach eine erfindungsgemäße Erwärmungseinrichtung und optional die Wärmequelle umfasst.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Kraftfahrzeuganhänger, umfassend eine Dachfläche, wobei der Kraftfahrzeuganhänger eine Vorrichtung gemäß obiger Beschreibung umfasst. Anders ausgedrückt, die Erfindung betrifft auch einen Kraftfahrzeuganhänger mit einem gemäß obiger Beschreibung ausgestalteten Dach, welches demnach eine erfindungsgemäße Erwärmungseinrichtung und optional die Wärmequelle umfasst.
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Es ist klar, dass in diesem Fall nur die Ausführungsformen mit aktiver Erwärmungseinrichtung unmittelbar in Betracht kommen; bei den Ausführungsform mit passiver Erwärmungseinrichtung ist es vorteilhaft, wenn das Dach die dort anzubringenden Komponenten umfasst, und lediglich zum Anschluss an die entsprechenden Wärmequellen vorgesehen ist, da diese typischerweise nicht Bestandteil eines Kraftfahrzeuganhängers sind.
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Die Erfindung betrifft auch ein Schutzverfahren zum Vermeiden des Herabfallens von Schnee von der Dachfläche eines Kraftfahrzeugs wie insbesondere eines PKWs, Transporters oder LKWs, oder eines Kraftfahrzeuganhängers. Erfindungsgemäß ist dieses Schutzverfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Dachfläche auf eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser erwärmt wird. Durch das Erwärmen wird Schnee und Eis abgeschmolzen, so dass sich keine Ansammlungen bilden können, wodurch auch ein Herabfallen derselben wirkungsvoll und dauerhaft vermieden wird. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen.
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Nach einer Ausführungsform des Schutzverfahrens wird die Wärme in oder an der Dachfläche erzeugt. Das bedeutet, dass eine „aktive“ Wärmeerzeugung vorgesehen ist, und keine externe Wärmequelle benötigt wird. Der Vorteil dieses Ausführungsform liegt u.A. darin, dass sich das Verfahren besonders gut zur Nachrüstung von Kraftahrzeugen und Anhängern eignet.
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Nach einer anderen Ausführungsform des Schutzverfahrens wird die Wärme der Dachfläche von außerhalb derselben zugeführt. Das bedeutet, dass eine „passive“ Wärmeerzeugung vorgesehen ist, wozu eine externe Wärmequelle benötigt wird. Der Vorteil dieses Ausführungsform liegt u.A. darin, dass das Verfahren mit geringerem Zusatzaufwand durchführen lässt, da Wärmequellen bei Kraftahrzeugen typischerweise bereits vorhanden sind (Motor, Kühlkreislauf, Abgasstrang, Standheizung), von denen ohnehin bereitgestellte Wärme abgezweigt werden kann.
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Die Erfindung löst in wirkungsvoller Weise die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme. Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung und das erfindungsgemäße Schutzverfahren reduzieren signifikant die Gefahr, welche von Schnee und Eis ausgeht, der bzw. das sich auf Kraftfahrzeugen, insbesondere auf den Dächern von PKWs, Transportern und LKWs ansammelt und herabfallen kann. Ein mit der Schutzvorrichtung ausgestattetes bzw. dem Schutzverfahren versehenes Kraftfahrzeug bzw. ein entsprechender Kraftfahrzeuganhänger wird den nachfolgenden Verkehr nicht gefährden, da Schnee und Eis sofort beim Auftreffen auf die Dachfläche schmelzen und abfließen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch den Aufbau einer ersten Ausführungsform einer Dachfläche, umfassend Teile einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung.
- 2 zeigt schematisch den Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer Dachfläche, umfassend Teile einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung.
- 3 zeigt schematisch den Aufbau einer dritten Ausführungsform einer Dachfläche, umfassend Teile einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung.
- 4 zeigt schematisch den Aufbau einer vierten Ausführungsform einer Dachfläche, umfassend Teile einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung.
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Alle nachfolgend beschriebenen Figuren zeigen schematisch den Aufbau einer Ausführungsform einer Dachfläche, welche zumindest Teile der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung umfasst. Die Dachfläche 1 ist jeweils auf die Seite gekippt, die Ansicht erfolgt demnach von unten oder von oben. Soweit relevant, weist die vorzugsweise Fahrtrichtung nach links.
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In der 1 ist eine Ausführungsform gezeigt, nach welcher die Dachfläche 1 doppelwandig ausgestaltet ist. Zwischen der ersten Seite 1A und der zweiten Seite 1B ist ein Zwischenraum 2 vorhanden. Dieser durchzieht die Dachfläche 1 entlang ihrer gesamten Länge.
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Zur Beabstandung der ersten Seite 1A von der zweiten Seite 1B sind Stege 3 eingebaut. Zudem ist ein Längssteg 4 vorgesehen, welcher den Zwischenraum 2 in zwei parallel verlaufende Hälften (Zwischenräume 2A und 2B) unterteilt. Die Stege 3 sind so angeordnet, dass ein wärmeabgebendes Medium M, angedeutet durch die dicken Pfeile, nicht den direkten (kürzesten) Weg zwischen einem Eingang 5A und einem Ausgang 5B strömen kann, sondern auf einem mäanderförmigen Pfad geführt wird. Auf diese Weise ist eine gleichmäßigere Wärmeabgabe und ein Erreichen praktisch der gesamten Dachfläche 1 gewährleistet. Wie gezeigt, kann der Eingang 5A im Dach eine Verzweigung aufweisen, und der Ausgang 5B zweiteilig sein. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte oder eine andere Konfiguration denkbar.
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Die gezeigte Ausführungsform eignet sich insbesondere zum Durchströmen der Dachfläche 1 mit einem Gas, z.B. warmen oder heißem Abgas, welches am Ende des Fahrzeugs (rechts im Bild liegend, nicht gezeigt) das Dach verlässt. Sofern die Stege 3 hoch genug gewählt werden, ist der fluidische Widerstand so gering, dass die Motorleistung des Kraftfahrzeugs nicht beeinträchtigt wird.
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Insbesondere, wenn die Dachfläche 1 gem. 1 Teil eines Kraftfahrzeuganhängers ist, weist sie vorzugsweise eine lösbare Kupplung zum Verbinden mit der externen Wärmequelle (z.B. dem Abgasstrang) auf.
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In der 2 ist eine andere Ausführungsform dargestellt. Die Dachfläche 1 wird von Flüssigkeit oder einem Gas durchströmbaren, das Dach durchziehenden Rohrleitungen 6 durchzogen. Die Pfeile deuten den vom Eingang 5A zum Ausgang 5B verlaufenden Massenstrom an. Es ist klar, dass die gezeigte Zweiteilung der Dachfläche 1 in eine entgegen der und eine in Fahrtrichtung durchströmte Hälfte nur beispielhaft ist.
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Allerdings ist es vorteilhaft, Eingang 5A und Ausgang 5B an derselben Seite des Daches zu haben, es sei denn, eine weitere Dachfläche (nicht gezeigt) soll ebenfalls an den Massenstrom angeschlossen werden. Dann bietet sich das Vorsehen eines zusätzlichen Ausgangs an der Kante unten rechts im Bild, und eines zusätzlichen Eingangs oben rechts im Bild (jeweils nicht dargestellt) an. Diese Punkte werden dann an mit dem Ein- bzw. Ausgang einer nachfolgenden Dachfläche (nicht gezeigt) verbunden. Die Verbindung 7 ist dann nur in der letzten Dachfläche vorhanden. Eine solche Konfiguration ist insbesondere bei LKWs mit mehreren Anhängern, oder auch bei Zügen vorteilhaft.
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Die 3 zeigt eine mit der in 1 dargestellten Konstruktion vergleichbare Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch die Dachfläche 1 nicht in eine erste und zweite Seite aufgeteilt. Der Zwischenraum 2 stellt einen zusammenhängenden Hohlraum bereit, der ebenfalls durch querstehende Stege 3 so strukturiert ist, dass sich das Medium M in Mäandern durch den Zwischenraum 2 bewegt, um so die Dachfläche 1 möglichst überall zu erreichen. Auch diese Ausführungsform eignet sich besonders gut für ein gasförmiges wärmeabgebendes Medium M.
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Die 4 schließlich zeigt schematisch eine Ausführungsform mit einer elektrischen Leitung 8 als Wärmequelle. Die elektrische Leitung 8 ist so verlegt, dass wiederum eine möglichst vollständige und gleichmäßige Erwärmung der Dachfläche 1 ermöglicht wird. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt unter anderem darin, dass das Dach nicht doppelwandig ausgestaltet sein muss. Die elektrische Leitung 8 kann auch einfach an der Innenseite desselben befestigt, z.B. angeklebt, werden. Somit eignet sich diese Ausführungsform besonders gut zum Nachrüsten bereits existierender Dachflächen. Sie ist gleichermaßen für feste Dächer (PKW, Transporter, Container) und Planendächer aus textilen Materialien (Transporter, LKW und deren Anhänger) geeignet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dachfläche
- 1A
- erste Seite
- 1B
- zweite Seite
- 2,2A,2B
- Zwischenraum
- 3
- Stege
- 4
- Längssteg
- 5A
- Eingang
- 5B
- Ausgang
- 6
- Rohrleitungen
- 7
- Verbindung
- 8
- elektrische Leitung
