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Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Erfassen von einer Vorspannung einer rahmenlosen Türfensterscheibe eines Fahrzeugs, sowie ein Messverfahren zum Erfassen von einer Vorspannung einer Türfensterscheibe eines Fahrzeugs mit einer solchen Messvorrichtung.
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Bei Fahrzeugtüren mit einer rahmenloser Türfensterscheibe muss unter anderem zur Minimierung von Windgeräuschen bei der Fahrt des Fahrzeugs eine definierte Vorspannung zwischen der Türdichtung und der Türfensterscheibe sichergestellt werden und zu diesem Zweck in der Fertigung geprüft und gegebenenfalls justiert werden. Die Vorspannung resultiert beim Öffnen beziehungsweise Schließen der Fahrzeugtür in einer Bewegungsbahn der Türfensterscheibe, aus welcher auf die Vorspannung infolge der Verbau-Situation (beispielsweise der Höhe der Scheibe in z-Richtung) und der Steifigkeit der Scheibe rückgeschlossen werden kann. Es ist bekannt, hierfür die Fahrzeugtür in einer definierten geöffneten Stellung zu arretieren und mittels eines Messtasters die relative Lage der Türfensterscheibe zu der Fahrzeugtür zu erfassen. Im Rahmen der Montage ist es erwünscht, eine geringe Fehleranfälligkeit sowie nur möglichst wenige und unkomplizierte Handgriffe ausführen zu müssen.
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DE 10 2019 115 272 A1 offenbart eine Prüfvorrichtung zur Erfassung der Andruckkraft einer an einer karosserieseitig angeordneten Scheibendichtung anliegenden Fahrzeugseitenscheibe, wobei die Prüfvorrichtung neben einer Zentraleinheit mit einer Spannungsversorgung, eine Auswerteinheit und eine Anzeigeeinheit zur Darstellung der ermittelten Andruckkraft umfasst. Die Andruckkraft ist mittels einer Druckmessfolie ermittelt.
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DE 10 2016 225 511 A1 offenbart ebenfalls eine Messvorrichtung zum Erfassen von einer Vorspannung einer rahmenlosen Türfensterscheibe eines Fahrzeugs, wobei die Vorspannung mittels eines Messtasters ermittelt ist.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Erfassen von einer Vorspannung einer rahmenlosen Türfensterscheibe eines Fahrzeugs, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine Haltevorrichtung zum Fixieren der Messvorrichtung an einer zu prüfenden Türfensterscheibe;
- - eine Beschleunigungserfassungseinheit zum Aufzeichnen von räumlichen Beschleunigungsdaten über die Bewegung der Messvorrichtung; und
- - eine Kommunikationsschnittstelle zum Bedienen der Messvorrichtung und zum Auslesen von Beschleunigungsdaten.
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Vorweg sei erläutert, dass die z-Richtung senkrecht, beispielsweise parallel zum Erdschwerefeld, die y-Achse quer zu der Fahrzeug-Längsrichtung (beispielsweise parallel zu einer Flächennormale der geschlossenen Fahrzeugtür), und die x-Achse in Fahrzeug-Längsrichtung (beispielsweise in einer Ebene der geschlossenen Fahrzeugtür) ausgerichtet ist. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
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Die Messvorrichtung ist zum Erfassen einer Vorspannung einer rahmenlosen Türfensterscheibe eines Fahrzeugs eingerichtet. Die Messvorrichtung ist auch für andere Anwendungen mit einer versenkbaren und vorgespannten Türfensterscheibe einsetzbar.
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Mittels der hier vorgeschlagenen Messvorrichtung ist die Vorspannung der Türfensterscheibe ohne taktilen Messtaster erfassbar. Hierbei ist es nicht erforderlich die Fahrzeugtür während der Messung in einer vorbestimmten Position zu arretieren und es ist nicht erforderlich, weitere Bauteile einzusetzen. Es genügt, die Fahrzeugtür mit der angebrachten Messvorrichtung zu schließen und wieder zu öffnen. Für die Messung ist die Messvorrichtung bei geöffneter Fahrzeugtür (mittels der Haltevorrichtung) an der Scheibe fixierbar. Die Messvorrichtung umfasst eine Beschleunigungserfassungseinheit umfassend zumindest einen Sensor, beispielsweise Beschleunigungssensor, Gyroskop, Lagesensor und/oder weitere Sensoren. In einer Ausführungsform des mit dieser Messvorrichtung ausführbaren Messverfahrens wird nach dem Schließen der Fahrzeugtür die Sensorik genullt, also ein Startpunkt festgelegt. Durch das Öffnen der Fahrzeugtür entfällt der Dichtungsgegendruck und die Türfensterscheibe neigt sich in ihre entspanntere beziehungsweise vorgespannte Position. Diese Lageänderung beziehungsweise Bewegungsbahn wird durch die Beschleunigungserfassungseinheit (in Form von Beschleunigungsdaten) erfasst, gegebenenfalls ausgewertet und mittels einer Kommunikationsschnittstelle auslesbar gemacht. Beispielsweise ist die Kommunikationsschnittstelle ein Bildschirm, auf welchem der zumindest eine gewünschte Wert auslesbar ist.
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Die Beschleunigungsdaten werden als Rohdaten weitergegeben oder bereits in der Messvorrichtung aufbereitet beziehungsweise interpretiert. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird bereits die Vorspannung als Ausgabewert von der Kommunikationsschnittstelle auslesbar bereitgestellt. Eine solche Messvorrichtung umfasst dafür eine entsprechende Recheneinheit. Alternativ ist eine externe Recheneinheit zum Aufbereiten der Beschleunigungsdaten eingerichtet und erhält von der Kommunikationsschnittstelle der Messvorrichtung die Beschleunigungsdaten als Rohdaten oder zwischenaufbereitet, beispielsweise als Geschwindigkeitswerte und/oder als Wegwerte. In einer Ausführungsform sind die übergebenen Daten bereits von solchen Messwertanteilen bereinigt, welche rein auf die Verschwenkung der Fahrzeugtür zurückzuführen sind.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Messvorrichtung vorgeschlagen, dass zum Fixieren der Messvorrichtung an einer zu prüfenden Türfensterscheibe die Haltevorrichtung umfasst:
- - zumindest einen Haken zum Einhängen über ihren oberen Fensterrand, und/oder
- - zumindest einen Saugnapf zum lösbaren Festsaugen an ihrer Scheibenoberfläche.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Messvorrichtung schnell und einfach sicher an der Türfensterscheibe fixierbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Haltevorrichtung verwendet, welche gleichzeitig oder alternativ für eine Messvorrichtung zum Justieren der relativen Lage der Türfensterscheibe zu der korrespondierenden Türdichtung eingerichtet ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Haken beziehungsweise eine Mehrzahl von Anlageflächen von einem einzigen Haken gebildet, wobei von der Halteeinrichtung eine eindeutig definierte relative Lage der Messvorrichtung zu der Türfensterscheibe einfach und reproduzierbar sichergestellt ist.
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Mit dem hier vorgeschlagenen Saugnapf ist eine derartige Fixierung der Messvorrichtung an der Türfensterscheibe beziehungsweise ihrer Scheibenoberfläche erzielt, dass eine relative Bewegung zwischen der Messvorrichtung und der Türfensterscheibe gering ist, bevorzugt vernachlässigbar ist. Alternativ oder ergänzend ist beispielsweise zumindest ein Klemmmechanismus (beispielsweise ein Klemmhaken) vorgesehen.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Messvorrichtung vorgeschlagen, dass die Türfensterscheibe zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt, welche einzig aus der Vorspannung der zu prüfenden Türfensterscheibe resultieren, um eine definierte Kippachse verkippt,
wobei von der Beschleunigungserfassungseinheit ein Gyroskop umfasst ist, mittels welchem eine Drehbeschleunigung um eine zu der Kippachse parallele Drehachse erfassbar ist.
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Bei dieser Ausführungsform des Messverfahrens wird die Kippbewegung der Türfensterscheibe berücksichtigt und allein die aus dieser Kippbewegung geometrisch resultierende Drehbeschleunigung, beziehungsweise Drehbewegung als Weg berücksichtigt, welche für die Vorspannung der zu prüfenden Türfensterscheibe berücksichtigt wird. In einer alternativen Ausführungsform wird lediglich die Kippbewegung registriert und eine translatorische Bewegung der Türfensterscheibe (beispielsweise einzig in Richtung türeinwärts, also y-Richtung) während einer solchen Kippbewegung berücksichtigt.
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In einer ergänzenden oder alternativen Ausführungsform wird eine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür, beispielsweise um die fahrzeug-vertikal Richtung (z-Richtung) in einen Weg der Fahrzeugtür umgerechnet. Diese Bewegung ist von dem geometrischen Zusammenhang, welcher für die Kippbewegung beziehungsweise Schwenkbewegung der Türfensterscheibe zur Berechnung der Bewegung der Türfensterscheibe erforderlich ist, abhängig. Die Kippbewegung ist nämlich zum einen durch die bekannte Geometrie der Fahrzeugtür und Türfensterscheibe bekannt und zum anderen ist, durch eine exakte Anbringung der Messvorrichtung an der Türfensterscheibe, die Messung an dem entsprechenden Messort sicher eingestellt. Dieses ist beispielsweise durch entsprechende Haken der Haltevorrichtung erzielbar.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Messvorrichtung vorgeschlagen, dass die Kommunikationsschnittstelle zumindest eine der folgenden Komponenten umfasst:
- - einen Bildschirm;
- - einen Betätigungsknopf; und
- - einen Transmitter zum maschinen-auslesbaren Übermitteln von Beschleunigungsdaten.
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Die Lageänderung beziehungsweise Bewegungsbahn der Türfensterscheibe wird durch die Beschleunigungserfassungseinheit (in Form von Beschleunigungsdaten) erfasst, gegebenenfalls ausgewertet und mittels einer Kommunikationsschnittstelle auslesbar gemacht. Beispielsweise ist die Kommunikationsschnittstelle ein Bildschirm, auf welchem der zumindest eine gewünschte Wert auslesbar ist. Alternativ oder ergänzend ist die Kommunikationsschnittstelle ein Transmitter, welcher dazu eingerichtet ist, mit einem externen System (bevorzugt drahtlos) zu kommunizieren, beispielsweise mittels einer standardisierten Übertragungsprotokolls und/oder Übertragungsfrequenz (beispielsweise WLAN oder PAN). Alternativ oder ergänzend ist die Kommunikationsschnittstelle eine Druckereinheit und der zumindest eine gewünschte Wert ist auf einem Ausdruck auslesbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Betätigungsknopf, besonders bevorzugt ein Start-Knopf und ein Stopp-Knopf vorgesehen, sodass eine Messung von Hand gestartet und beendet werden kann. Mit einem Betätigungsknopf ist hier auch eine berührsensitive definierte Fläche, beispielsweise eines sogenannten Touch-Screens, umfasst, sodass ein solcher Betätigungsknopf zumindest einen Teil der Oberfläche eines vorhandenen Bildschirms bildet.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Messvorrichtung vorgeschlagen, dass die Haltevorrichtung und die Beschleunigungserfassungseinheit separat voneinander gebildet sind, wobei die Beschleunigungserfassungseinheit lösbar in der Haltevorrichtung fixierbar ist,
wobei bevorzugt die Beschleunigungserfassungseinheit von einem mobilen Endgerät, besonders bevorzugt von einem Smartphone, umfasst ist.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Haltevorrichtung von der Beschleunigungserfassungseinheit, sowie bevorzugt von der Kommunikationsschnittstelle, welche mit der Beschleunigungserfassungseinheit kommunizierend verbunden oder verbindbar ist, separat gebildet. Somit ist die Haltevorrichtung in einem anderen Schritt mit der Türfensterscheibe verbindbar, wobei bevorzugt die Haltevorrichtung für eine andere Messvorrichtung einsetzbar ist. Alternativ oder ergänzend ist die Beschleunigungserfassungseinheit für andere Messungen einsetzbar, für welche gegebenenfalls eine andere Haltevorrichtung verwendet wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Beschleunigungserfassungseinheit ein mobiles Endgerät, welches an unterschiedlichen Stellen einsetzbar ist und zur mobilen Verwendung eingerichtet ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das mobile Endgerät zur drahtlosen Kommunikation eingerichtet. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist ein solches mobiles Endgerät ein sogenanntes Smartphone und das Messverfahren wird mittels einer Applikation (kurz App genannt) ausgeführt, bevorzugt einzig unter Ausnutzung der von dem Smartphone umfassten Sensorik. Von dieser (beispielsweise standardmäßig umfassten) Sensorik ist dann zumindest softwareseitig eine Beschleunigungserfassungseinheit gebildet. Das mobile Endgerät ist zusammen mit der Haltevorrichtung als die hier genannte Messvorrichtung verwendbar.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Messvorrichtung vorgeschlagen, dass weiterhin eine Recheneinheit umfasst ist, mittels welcher die aufgezeichneten Beschleunigungsdaten in einen der Vorspannung der zu prüfenden Türfensterscheibe entsprechenden Weg entlang einer Bewegungsbahn der Türfensterscheibe umrechenbar ist.
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Eine Recheneinheit beziehungsweise computergestützte Vorrichtung umfasst einen oder mehrere Prozessoren, beispielsweise einen Allzweck-Prozessor (CPU) oder Mikroprozessor, RISC-Prozessor, GPU und/oder DSP. Die computergestützte Vorrichtung weist beispielsweise zusätzliche Elemente wie Speicherschnittstellen auf. Wahlweise oder zusätzlich bezeichnen die Begriffe solch eine Vorrichtung, welche in der Lage ist, ein bereitgestelltes oder eingebundenes Programm, bevorzugt mit standardisierter Programmiersprache, wie beispielsweise C++, JavaScript oder Python, auszuführen und/oder Datenspeichergeräte und/oder andere Geräte wie Eingangsschnittstellen und Ausgangsschnittstellen zu steuern und/oder darauf zuzugreifen. Der Begriff computergestützte Vorrichtung bezeichnet auch eine Vielzahl von Prozessoren oder eine Vielzahl von (Unter-) Computern, welche miteinander verbunden und/oder anderweitig kommunizierend verbunden sind und möglicherweise eine oder mehrere andere Ressourcen, wie zum Beispiel einen Speicher, gemeinsam nutzen.
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Ein (Daten-) Speicher ist beispielsweise eine Festplatte (HDD, SSD, HHD) oder ein (nichtflüchtiger) Festkörperspeicher, beispielsweise ein ROM-Speicher oder Flash-Speicher [Flash-EEPROM). Der Speicher umfasst oftmals eine Mehrzahl einzelner physischer Einheiten oder ist auf eine Vielzahl von separaten Geräten verteilt, sodass ein Zugriff darauf über Datenkommunikation, beispielsweise Package-Data-Service, stattfindet. Letzteres ist eine dezentrale Lösung, wobei Speicher und Prozessoren einer Vielzahl separater Recheneinheiten anstelle eines (einzigen baueinheitlichen) zentralen Bordcomputers oder ergänzend zu einem zentralen Bordcomputer genutzt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Messverfahren zum Erfassen von einer Vorspannung einer Türfensterscheibe eines Fahrzeugs vorgeschlagen, aufweisend die folgenden Schritte:
- a. Fixieren einer Messvorrichtung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung an einer zu prüfenden Türfensterscheibe einer schwenkbaren Fahrzeugtür;
- b. Starten des Aufzeichnens von räumlichen Beschleunigungsdaten mittels der Messvorrichtung;
- c. Bewegen derjenigen schwenkbaren Fahrzeugtür, welche zu der zu prüfenden Türfensterscheibe zugehörig ist, entlang ihrer Bewegungsbahn zwischen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand;
- d. Beenden des Aufzeichnens von räumlichen Beschleunigungsdaten mittels der Messvorrichtung;
- e. mittels der Kommunikationsschnittstelle, Ausgeben der aufgezeichneten Beschleunigungsdaten für ein Auslesen.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass in einer vorteilhaften Ausführungsform Schritt a. bis Schritt d. von Hand ausgeführt werden. In einer alternativen Ausführungsform werden diese Schritte von einer Robotik ausgeführt oder in sonstiger Weise automatisiert ausgeführt. Zwischen Schritt b. und Schritt d. werden von der Messvorrichtung beziehungsweise mithilfe von deren Beschleunigungserfassungseinheit Beschleunigungsdaten erfasst und aufgezeichnet. Mittels doppelter Integration wird aus den Beschleunigungsdaten aus den rein translatorischen Beschleunigungsdaten gegebenenfalls unter vorheriger oder nachträglicher Achs-Korrektur ein Weg der Türfensterscheibe berechnet. Aus diesem Weg wird in Schritt e. eine Vorspannung errechnet und abschließend über die Kommunikationsschnittstelle auslesbar gemacht. Alternativ werden mittels einer internen Recheneinheit Rohdaten, also beispielsweise unmittelbar die aufgezeichneten Beschleunigungsdaten oder aufbereitete Beschleunigungsdaten, beispielsweise Geschwindigkeitsdaten oder Wegdaten über die Kommunikationsschnittstelle auslesbar gemacht.
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In einer Ausführungsform werden in Schritt e. folgende Unterschritte ausgeführt:
- e1. mittels der Messvorrichtung, Errechnen einer Vorspannung der zu prüfenden Türfensterscheibe auf Basis der erfassten Beschleunigungsdaten entlang einer Bewegungsbahn der zugehörigen Fahrzeugtür; und
- e2. mittels der Kommunikationsschnittstelle, Ausgeben der errechneten Vorspannung für ein Auslesen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm umfassend Computerprogrammcode vorgeschlagen, wobei der Computerprogrammcode, auf zumindest einem Computer derart ausführbar ist, dass der zumindest eine Computer dazu veranlasst ist, das Messverfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung auszuführen, wobei zumindest einer der Computer:
- - in der Messvorrichtung beziehungsweise deren Recheneinheit enthalten ist;
- - in einer externen Messeinheit, welche mit der Messvorrichtung kommunizierend verbunden ist, enthalten ist;
- - in einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs integriert ist; und/oder
- - zur Kommunikation mit einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, auf welchem der Computerprogrammcode abgespeichert ist, wobei der Computerprogrammcode, auf zumindest einem Computer derart ausführbar ist, dass der zumindest eine Computer dazu veranlasst ist, das Messverfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung auszuführen, wobei zumindest einer der Computer:
- - in der Messvorrichtung beziehungsweise deren Recheneinheit enthalten ist;
- - in einer externen Messeinheit, welche mit der Messvorrichtung kommunizierend verbunden ist, enthalten ist;
- - in einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs integriert ist; und/oder
- - zur Kommunikation mit einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist.
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Ein Computerprogrammprodukt, aufweisend Computerprogrammcode, ist beispielsweise ein Medium wie beispielsweise RAM, ROM, eine SD-Karte, eine Speicherkarte, eine Flash-Speicherkarte oder eine Disc. Alternativ ist ein Computerprogrammprodukt auf einem Server abgespeichert und herunterladbar. Sobald das Computerprogramm über eine Ausleseeinheit, beispielsweise ein Laufwerk und/oder eine Installation auslesbar gemacht ist, so ist der enthaltende Computerprogrammcode und das darin enthaltene Verfahren durch einen Computer beziehungsweise in Kommunikation mit einer Mehrzahl von computergestützten Vorrichtungen, beispielsweise gemäß obiger Beschreibung, ausführbar.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Messverfahrens vorgeschlagen, dass eine reine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür mit der zu prüfenden Türfensterscheibe im Vorfeld erfasst worden ist, und wobei in Schritt e. zum Errechnen der Vorspannung die reine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür von der erfassten Bewegung der Türfensterscheibe abgezogen wird.
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In einer Ausführungsform ist eine weitere Messvorrichtung außerhalb der Türfensterscheibe an der Fahrzeugtür befestigt und die Messwerte dieser zweiten Messvorrichtung werden von den Messwerten der zuvor beschriebenen Messvorrichtung an der Türfensterscheibe abgezogen beziehungsweise die Daten miteinander superponiert, sodass die Differenz dieser Messwerte der Bewegung der (ersten) Messvorrichtung an der Türfensterscheibe entspricht und als Ergebnis ausgeworfen wird.
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In der hier vorgeschlagenen Ausführungsform wird die Bewegung beziehungsweise werden die Beschleunigungsdaten der Fahrzeugtür beim Öffnen beziehungsweise Schließen der Fahrzeugtür im Vorfeld erfasst, wobei die Türfensterscheibe dann nicht in die vollständig geschlossene Lage überführt wird und somit keine durch die Vorspannung bedingte Bewegung der Türfensterscheibe überlagert ist. Im Vorfeld bedeutet in diesem Zusammenhang, dass generell empirisch eine Schwenkbewegung einer solchen Fahrzeugtür erfasst wurde und in einer Recheneinheit, beispielsweise innerhalb der Messvorrichtung, hinterlegt ist. In einer alternativen Ausführungsform wird dieser Schritt jedes Mal im Vorfeld durchgeführt, wobei dieser Schritt nicht viel Zeit in Anspruch nimmt, beispielsweise durch leichtes Herunterfahren der Türfensterscheibe (beispielsweise um den Weg des Kurzhubs) aus der (oberen) Scheibendichtung heraus und die Fahrzeugtür dann verschwenkt wird. In einer Ausführungsform ist ein vorbestimmter Schwenkweg notwendig, was beispielsweise durch einen Anschlag oder ein vollständiges Öffnen der Fahrzeugtür (bis zu ihrem eigenen Gelenkanschlag) notwendig ist. Alternativ zu vorigem wird lediglich ein Beschleunigungswert gemittelt aufgenommen und der gemittelte Beschleunigungswert über dem Schritt c. des hier vorgeschlagenen Messverfahrens entsprechend abgezogen. Es ist ferner gegeben, dass die Türfensterscheibe auch durch die seitlichen Türdichtungen einen gewissen Gegendruck erfährt. Dieser Gegendruck beeinflusst die Position der leicht geöffneten Scheibe. Für diese Situation ist eine separate Erfassung der Bewegungsdaten der Tür oder die Erfassung der Türbewegungsdaten sinnvoll.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Messverfahrens vorgeschlagen, dass der Startpunkt und der Endpunkt desjenigen Wegs, welcher einzig aus der Vorspannung der zu prüfenden Türfensterscheibe resultiert, dort angenommen wird, wo die Türfensterscheibe einen spezifischen Ruck erfährt, wobei bevorzugt ein spezifischer erster Ruck den Startpunkt des Wegs definiert, wobei der erste Ruck verursacht ist von:
- - einem Beginnen beziehungsweise Beenden eines Kurzhubs der zu prüfenden Türfensterscheibe,
- - einem Anschlagen der zu prüfenden Türfensterscheibe an ihrer zugehörigen Scheibendichtung, und/oder
- - einem Anschlagen der zugehörigen Fahrzeugtür an ihrer zugehörigen Türdichtung, und/oder
wobei bevorzugt ein spezifischer zweiter Ruck den Endpunkt des Wegs definiert, wobei der zweite Ruck verursacht ist von einem Beginnen beziehungsweise Beenden eines Kurzhubs der zu prüfenden Türfensterscheibe ausgelöst wird.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass mit dem Wort Ruck eine zeitliche Ableitung (Differentiation) der Beschleunigung bezeichnet ist.
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Bei dieser Ausführungsform des Messverfahrens ist ausgenutzt, dass beim Bewegen der Fahrzeugtür beziehungsweise dem (automatisierten) Bewegen der Türfensterscheibe beim Bewegen der Fahrzeugtür ein spezifischer Ruck auftritt, welcher derart charakteristisch ist, dass er von der Beschleunigungserfassungseinheit beziehungsweise einer Recheneinheit, bevorzugt innerhalb der Messvorrichtung, erkennbar ist. Beispielsweise ist der Ruck das Beginnen beziehungsweise Beenden des Kurzhubs, worauf hin die Türfensterscheibe aus ihrer vollständig geschlossenen Stellung (in der Regel türauswärts gespannten Stellung) in die entspanntere (vorgespannte) Stellung kippt (in der Regel türeinwärts). Beispielsweise ist das Ende dieser Kippbewegung mit einem zweiten spezifischen Ruck verbunden, weil die Türfensterscheibe dann von einem weiteren Element, beispielsweise der türseitigen Fensterdichtung quer zu der Kippbewegung der Türfensterscheibe oder einem relativ zur Türfensterscheibe außenseitigen Gegenlager innerhalb der Fahrzeugtür angehalten wird (im Zusammenhang mit der Eigenspannung der Türfensterscheibe).
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Alternativ ist bei einem Messverfahren, welches beim Schließen anstatt beim Öffnen der Tür ausgeführt wird, das Anschlagen der Türfensterscheibe und/oder der Fahrzeugtür ein solcher spezifischer erster Ruck für den Startpunkt des Wegs der Türfensterscheibe, welche charakteristisch für die Vorspannung der Türfensterscheibe ist. Beim Anschlagen der Türfensterscheibe ist diese in Kontakt mit einer Fensterdichtung, welche etwa fahrzeug-vertikal ausgerichtet ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Ruck, welcher den Endpunkt des Wegs definiert und welcher für die Vorspannung der Fensterscheibe charakteristisch ist, von dem Beginnen beziehungsweise Beenden des Kurzhubs ausgelöst. Beispielsweise schlägt die Fahrzeugtür beziehungsweise die Türfensterscheibe beim Schließen der Fahrzeugtür an und anschließend wird der Kurzhub ausgeführt, wobei dann während des Kurzhubs die Türfensterscheibe den Weg zurücklegt, welcher der Vorspannung der Türfensterscheibe entspricht.
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Ein weiterer spezifischer Ruck ist beispielsweise eine Drehbewegung um die Schwenkachse der Fahrzeugtür, welche beispielsweise fahrzeug-vertikal beziehungsweise parallel zum Erdschwerefeld ausgerichtet ist. Dieser Beginn der Schwenkbewegung geht beispielsweise mit dem relativ plötzlichen Lösen des Schlosses der Fahrzeugtür einher.
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Ob ein spezifischer Ruck beim Beginn oder beim Beenden des Kurzhubs festgelegt wird, ist beispielsweise von der Trägheit und/oder der Ausführung der entsprechenden Scheibendichtung abhängig.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Messverfahrens vorgeschlagen, dass wobei die Türfensterscheibe zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt, welche einzig aus der Vorspannung der zu prüfenden Türfensterscheibe resultieren, um eine definierte Kippachse verkippt,
wobei für das Errechnen der Vorspannung allein diejenigen Beschleunigungsdaten berücksichtigt werden, welche während einer Kippbewegung um die Kippachse der Türfensterscheibe erfasst werden,
wobei bevorzugt von der Beschleunigungserfassungseinheit ein Gyroskop umfasst ist, mittels welchem eine Drehbeschleunigung um eine zu der Kippachse parallele Drehachse erfassbar ist.
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Bei dieser Ausführungsform des Messverfahrens wird die Kippbewegung der Türfensterscheibe berücksichtigt und allein die aus dieser Kippbewegung geometrisch resultierende Drehbeschleunigung, beziehungsweise Drehbewegung als Weg berücksichtigt, welche für die Vorspannung der zu prüfenden Türfensterscheibe berücksichtigt wird. In einer alternativen Ausführungsform wird lediglich die Kippbewegung registriert und eine translatorische Bewegung der Türfensterscheibe (beispielsweise einzig in Richtung türeinwärts, also y-Richtung) während einer solchen Kippbewegung berücksichtigt.
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In einer ergänzenden oder alternativen Ausführungsform wird eine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür, beispielsweise um die fahrzeug-vertikal Richtung (z-Richtung) in einen Weg der Fahrzeugtür umgerechnet. Diese Bewegung ist von dem geometrischen Zusammenhang, welcher für die Kippbewegung beziehungsweise Schwenkbewegung der Türfensterscheibe zur Berechnung der Bewegung der Türfensterscheibe erforderlich ist, abhängig. Die Kippbewegung ist nämlich zum einen durch die bekannte Geometrie der Fahrzeugtür und Türfensterscheibe bekannt und zum anderen ist, durch eine exakte Anbringung der Messvorrichtung an der Türfensterscheibe, die Messung an dem entsprechenden Messort sicher eingestellt. Dieses ist beispielsweise durch entsprechende Haken der Haltevorrichtung erzielbar.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
- 1: eine Messvorrichtung befestigt an einer Türfensterscheibe in einer Fahrzeug-Seitenansicht;
- 2: eine alternative Ausführungsform einer Messvorrichtung befestigt an einer Türfensterscheibe in einer Fahrzeug-Seitenansicht;
- 3: die Messvorrichtung gemäß 1 befestigt an einer Türfensterscheibe in einer Tür-Hinteransicht;
- 4: eine Ausführungsform eines Messverfahrens; und
- 5: ausschnittsweise ein Fahrzeug mit einer rahmenlosen Türfensterscheibe.
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In 1 ist eine Messvorrichtung 1 befestigt an einer Türfensterscheibe 2 in einer Fahrzeug-Seitenansicht dargestellt, sodass man auf die Scheibenoberfläche 15 blickt. Darstellungsgemäß ist die Türfensterscheibe 2 (in z-Richtung) unten in einer Fahrzeugtür 27 aufgenommen. In dieser Ausführungsform ist am oberen rechten Ende der Türfensterscheibe 2 die Messvorrichtung 1 mittels einer Haltevorrichtung 4 positioniert. Die Haltevorrichtung 4 umfasst drei Haken 10,11,12, welche am Fensterrand 13 eingehängt sind und eine fixe Position an der Türfensterscheibe 2 in x-Richtung, y-Richtung und z-Richtung gewährleisten. Optional ist weiterhin ein Saugnapf 14 vorgesehen (vergleiche 2).
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Die Messvorrichtung 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Beschleunigungserfassungseinheit 5, eine Recheneinheit 24, eine Kommunikationsschnittstelle 9, einen Bildschirm 19, einen ersten Betätigungsknopf 20, einen zweiten Betätigungsknopf 21 und einen Transmitter 22. Die Beschleunigungserfassungseinheit 5 ist bevorzugt zum Erfassen von Beschleunigungsdaten 6,7,8 in alle drei Raumrichtungen und/oder in zwei oder drei Drehachsen eingerichtet. Bei einer Ausführungsform wird die Erfassung von Beschleunigungsdaten 6,7,8 mittels des ersten Betätigungsknopfs 20 gestartet und mittels des zweiten Betätigungsknopfs 21 beendet oder umgekehrt.
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In 2 ist eine alternative Ausführungsform einer Messvorrichtung 1, welche an einer Türfensterscheibe 2 befestigt ist, in einer Fahrzeug-Seitenansicht dargestellt, sodass man wie in 1 auf die Scheibenoberfläche 15 blickt. In dieser alternativen Ausführungsform ist eine Beschleunigungserfassungseinheit 5 von einem mobilen Endgerät 23 umfasst, welches bevorzugt von der Haltevorrichtung 4 separat gebildet ist. Die Haltevorrichtung 4 umfasst in dieser Ausführungsform neben drei Haken 10,11,12 zudem einen Saugnapf 14, um damit die Fixierung des mobilen Endgeräts 23 in x-Richtung und y-Richtung an der Scheibenoberfläche 15 zu gewährleisten. Das mobile Endgerät 23 ist beispielsweise ein Smartphone und umfasst einen Touch-Screen als Kommunikationsschnittstelle 9. Die Sensoren Gyroskop und Beschleunigungssensoren bilden die Beschleunigungserfassungseinheit 5, beispielsweise mittels einer auf dem mobilen Endgerät 23 installierten App (Computerprogramm).
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In 3 ist eine Messvorrichtung 1 (ohne Ausschluss der Allgemeinheit rein der Übersichtlichkeit halber) gemäß 1 befestigt an einer Türfensterscheibe 2 in einer Tür-Hinteransicht gezeigt. Dabei erstreckt sich die Türfensterscheibe 2 mit ihrem Hautpanteil in z-Richtung und x-Richtung und ist leicht einwärts in y-Richtung geneigt und gekrümmt. Die Türfensterscheibe 2 weist eine Scheibenoberfläche 15 auf (hier ist die türauswärtige bezeichnet) und ist von einem Fensterrand 13 nach oben begrenzt. An dem in z-Richtung unteren Ende der Türfensterscheibe 2 ist diese in einer Fahrzeugtür 27 gehalten und auf und ab bewegbar. Zusammen mit der Fahrzeugtür 27 ist eine Kippachse 18 gebildet (hier beispielhaft an der türseitigen Dichtung), um welche die Türfensterscheibe 2 eine Kippbewegung 30 ausführt, während die Fahrzeugtür 27 aus der gespannten Lage in die vorgespannte Lage überführt wird beziehungsweise umgekehrt. Daraus resultiert bei der Messvorrichtung 1 eine Bewegung in y-Richtung.
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Während des Ausführens des Messverfahrens wird mittels der auf der Türfensterscheibe 2 fixierten Messvorrichtung 1 deren Bewegungsbahn 26 aufgezeichnet, welche von einem Startpunkt 16 beziehungsweise Endpunkt 17 begrenzt ist. Die Türfensterscheibe 2 mitsamt der Messvorrichtung 1 ist bei dem Startpunkt 16 mit durchgezogener Linie und bei dem Endpunkt 17 gestrichelt dargestellt. Beim Öffnen der Fahrzeugtür 27 wird ein Kurzhub 28 ausgeführt, mittels welchem die Türfensterscheibe 2 aus ihrer Scheibendichtung 29 herausgezogen wird. Hier ist vereinfacht oder unter Annahme einer großen Trägheit gezeigt, dass die Türfensterscheibe 2 der Richtung des Kurzhubs 28 folgt und noch nicht aus ihrer verspannten Lage heraus die gestrichelt dargestellte Lage einnimmt. Der Kurzhub 28 ist in einer Ausführungsform als Startpunkt 16 beziehungsweise Endpunkt 17 der Bewegungsbahn 26 interpretierbar und wird durch eine Beschleunigungserfassungseinheit 5 der Messvorrichtung 1 (in Form von beispielsweise nahezu rein translatorische Beschleunigungsdaten 8 hauptsächlich in z-Richtung) erfasst, gegebenenfalls ausgewertet und mittels einer Kommunikationsschnittstelle 9 an der Messvorrichtung 1 auslesbar gemacht. Alternativ oder zusätzlich ist von der Beschleunigungserfassungseinheit 5 eine Verkippung der Türfensterscheibe 2 erfassbar und in einer Ausführungsform des Messverfahrens wird der translatorische Weg 25 in y-Richtung (gegebenenfalls zudem in z-Richtung) nur während der Verkipp-Bewegung aufgezeichnet und/oder die erfasste Verkippung mittels des geometrischen Zusammenhangs in den Weg 25 der Vorspannung umgerechnet.
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In 4 ist eine Ausführungsform eines Messverfahrens in einem Flussdiagramm dargestellt. In einem ersten Schritt a. wird eine Messvorrichtung 1 an eine zu prüfende Türfensterscheibe 2 an eine schwenkbare Fahrzeugtür 27 fixiert. In einem weiteren Schritt b. wird das Aufzeichnen von räumlichen Beschleunigungsdaten 6,7,8 gestartet. In einem anschließenden Schritt c. wird die Fahrzeugtür 27, mit ihrer zugehörigen Türfensterscheibe 2 auf ihrer Bewegungsbahn 26, zwischen ihrem geschlossenen Zustand und ihrem geöffneten Zustand bewegt. Sodass in einem anschließenden Schritt d. die Aufzeichnung von Beschleunigungsdaten 6,7,8 mittels der Messvorrichtung 1 beendet wird. In einem abschließenden Schritt e. werden die Beschleunigungsdaten 6,7,8, mittels der Kommunikationsschnittstelle 9, ausgegeben.
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In 5 ist ausschnittsweise ein Fahrzeug 3 mit einer rahmenlosen Türfensterscheibe 2 in einer Seitenansicht dargestellt. Das Fahrzeug 3 umfasst Räder 31, von denen zumindest eines zum Vortrieb eingerichtet ist. Zum Einstieg für einen Fahrzeug-Insassen 32 ist eine Fahrzeugtür 27 vorgesehen, welche hier zum Öffnen (etwa) um die A-Säule 33 verschwenkbar ist. In der Fahrzeugtür 27 ist die rahmenlose Türfensterscheibe 2 aufgenommen ist.
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Mit der hier vorgeschlagenen Messvorrichtung ist ein einfaches Messverfahren zum Prüfen und/oder Justieren der Vorspannung einer rahmenlosen Türfensterscheibe einer Fahrzeugtür ausführbar.
