DE10244138A1 - Halterung einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

An den Seitenrändern der Fensterscheibe (1) eines Sicherheitspersonenkraftwagens sind mehrere Aufnahmezylinder (2) befestigt, die jeweils einen in einer Sacklochkammer (9) längs verschiebbaren Kolben (11) aufweisen. Dessen freier Endabschnitt greift in Verriegelungslage (a) der Fensterscheibe (1) in eine mit dieser verbundenen Aufnahme (6) ein. Der Endabschnitt (11') des Kolbens (11) ist in einer Sacklochkammer (9) eines Einsatzteils (7) längs verschiebbar, das ferner eine Pulverkammer (8) aufweist. Diese steht über Querbohrungen (14) und Längskanäle (13) mit der Ringschulter (11'') des Endabschnitts (11') des Kolbens (11) in Verbindung. Dabei befindet sich in der Pulverkammer (8) ein Zündelement (17), das mit einem Schaltelement im Fahrzeuginnenraum in Verbindung steht. Im Gefahrenfall wird das Zündelement (17) über das Schaltelement aktiviert, wodurch das sich in der Pulverkammer (8) befindliche Nitrozellulosepulver explodiert und die dadurch entstehenden Pulvergase die Ringschulter (11'') des Kolbens (11) beaufschlagen und diesen dadurch in die Sacklochkammer (9) in Pfeilrichtung (b) einschieben. Hierdurch ist die Fensterscheibe (1) entriegelt, so dass über deren Öffnung die Fahrzeuginsassen das Fahrzeug verlassen können.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung einer Fensterscheibe der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannte und aus der DE 195 21 876 A1 hervorgehenden Art.
• Die aus dieser Druckschrift bekannte Vorrichtung zum Entriegeln einer sich in einem Halterahmen befindenden Fensterscheibe weist an jeder Umfangsseite der Fensterscheibe mindestens einen Schieber auf, der durch ein seinerseits einen beispielsweise pyrotechnisch betätigten Kolben aufweisendes Kraftelement längsverschiebbar ist. Bei einer Längsverschiebung des Schiebers gelangen mehrere, in Ruhelage den Schieber mit dem Halterahmen verbindende Schrauben in Bezug auf den Schieber außer Haltefunktion (beispielsweise bei Durchtrennung einer Schraube oder bei deren Eintauchen in ein Langloch, das breiter ist als der Schraubenkopf), so dass schließlich die Fensterscheibe vom Halterahmen losgelöst werden kann. Die bekannte Entriegelungsvorrichtung hat jedoch eine große Anzahl von Einzelteilen und ist daher sehr arbeitsaufwändig und teuer herzustellen.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Halterung einer Fensterscheibe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art derart auszubilden, dass bei geringem Teileaufwand in einfacher, jedoch zuverlässiger Weise eine Ver- und Entriegelung der Fensterscheibe mit dem Halterahmen durchführbar ist.
• Zur Lösung der Aufgabe sind die im Patentanspruch 1 dargelegten Merkmale vorgesehen.
• Da das am Aufnahmeelement vorgesehene, aus einem Kolben oder dergleichen bestehende Schubteil zum Ver- und Entriegeln der Fensterscheibe bei jeweils axialer Verschiebung unmittelbar mit einer fahrzeugaufbaufesten Aufnahme wie Öse oder dergleichen zusammenwirkt, kann die Vorrichtung aus sehr wenigen Einzel teilen hergestellt werden, so dass sie insgesamt sehr kostengünstig herzustellen und kaum störanfällig im Betriebseinsatz ist. Dabei kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch rasch und problemlos montiert und demontiert werden und ist bedarfsweise auch unkompliziert nachrüstbar.
• Bei einer Personenkraftwagenkarosserie wird an der Front- und/oder Heckscheibe zumindest an einem Seitenrand und/oder am dachseitigen Rand wenigstens ein Aufnahmeelement mit einem längsverschiebbaren Kolben angebracht, wobei dieser in Verriegelungslage der Fensterscheibe in eine mit dieser verbundenen Aufnahme eingreift. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, dass an den jeweiligen Seitenrändern einer Personenkraftwagenkarosserie jeweils mehrere, im Abstand voneinander liegende Aufnahmeelemente mit jeweils einem längsverschiebbaren Kolben vorgesehen sind. Dieser kann gegen Federwirkung über das Drahtseil eines im Fahrzeuginnenraum betätigten Bowdenzugs aus der Aufnahme gezogen werden, wobei das zu jedem der Kolben führende Drahtseil durch eine einzige Einrichtung betätigt wird. Die Betätigung des Kolbens über einen Bowdenzug ist preisgünstig vorzusehen und sehr robust im Betriebseinsatz (Merkmale der Patentansprüche 2 bis 4).
• Eine sehr rasche Verlagerung des Kolbens besteht bei dessen pyrotechnischer Beaufschlagung in einem Aufnahmezylinder, wobei in diesem eine Pulverkammer vorgesehen ist, in der sich ein elektrisches Zündelement befindet. Über dieses wird im Gefahrenfall das Pulver in der Pulverkammer gezündet, der Kolben eingeschoben und dabei aus der Aufnahme zurückgezogen, so dass das Fenster entriegelt ist. Im Aufnahmezylinder ist zweckmäßigerweise ein aus hochfestem Stahl (V4A) bestehendes Einsatzteil schubfest angeordnet, in dem sich die Pulverkammer befindet, so dass bei Explosion der Pulvergase der Aufnahmezylinder und angrenzende Fahrzeugteile nicht beschädigt werden.
• An einem Endabschnitt des Aufnahmezylinders ist eine Endhülse mit einer Führungsbohrung eingeschraubt, in der der Kolben längs verschiebbar geführt ist, während der einen größeren. Durchmesser aufweisende Endabschnitt des Kolbens in der Sacklochkammer gleitet. In Verriegelungslage der Fensterscheibe greift der freie Endbereich des Kolbens in eine mit dem Fenster verbundende Aufnahme ein.
• Ferner ist auch am gegenüberliegenden Endabschnitt des Aufnahmezylinders eine Endhülse mit einer Durchgangsbohrung eingeschraubt, durch die die elektrischen Kabel geführt sind, welche mit dem elektrischen Zündelement in der Pulverkammer verbunden sind. Der Aufnahmezylinder hat somit ein geringes Gewicht und besitzt dennoch im Bereich der Pulverkammer eine hohe radiale Festigkeit. Dabei wird der Aufnahmezylinder lediglich an einem fahrzeugaufbaufesten Befestigungsflansch oder dergleichen festgeschraubt und kann damit nach einer Zündung unkompliziert ausgetauscht werden. Durch diese Anordnung des Aufnahmezylinders und der diesem zugeordneten Aufnahme kann die erfindungsgemäße Entriegelung vorteilhafterweise für eine Serienverwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen werden. Dabei kann die Fensterscheibe in einer Paniksituation ohne Beschädigung von angrenzenden Fahrzeugteilen und des Fahrzeugaufbaus entriegelt werden (Merkmale der Patentansprüche 7 bis 9).
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigt
• 1 einen Aufnahmezylinder im Längsschnitt mit einer fensterseitigen Aufnahme,
• 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in 1 in größerer Darstellung,
• 3 eine Anordndung des Aufnahmezylinders im Bereich der Frontscheibe eines Sicherheitspersonenkraftwagens,
• 4 eine schematische Darstellung von mehreren Aufnahmezylindern am Umfangsbereich der Frontscheibe eines Sicherheitspersonenkraftwagens.
• Wie in den 3 und 4 ersichtlich, sind nahe den Seitenrändern sowie am dachseitigen Rand der Frontscheibe 1 eines Sicherheitspersonenkraftwagens vier bzw. drei Aufnahmezylinder 2 im Abstand voneinander vorgesehen, die jeweils durch eine Befestigungsschraube 3 und einen Befestigungsflansch 2'' an den beiden vorderen Dachsäulen 4 (A-Säule) lösbar befestigt sind; diese haben einen zur Front scheibe 1 hin abstehenden Tragflansch 4'. Die Frontscheibe 1 wird hierbei über einen Z-förmigen Zwischenrahmen 5 gehalten.
• Der in den 1 und 2 in Einzelansicht dargestellte, rohrförmige Aufnahmezylinder 2 hat eine Innenwandung 2', in der ein sich im Mittelbereich der Längserstreckung des Aufnahmezylinder 2 befindendes, aus V4A-Stahl bestehendes Einsatzteil 7 schubfest angeordnet ist. Dieses ist an seinen beiden gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils hülsenartig nach außen offen ausgebildet, wobei sich an einem Endabschnitt eine Pulverkammer 8 befindet, während am anderen Endabschnitt eine Sacklochkammer 9 vorgesehen ist, zwischen denen eine Trennwand T liegt. Dabei ist in den sich an die Sacklochkammer 9 anschließenden Endabschnitt des Aufnahmezylinders 2 eine Endhülse 10 eingeschraubt, deren innenliegende Stirnseite an der zugewandten Stirnseite des Einsatzteils 7 anliegt. Ferner hat die Endhülse 10 eine Führungsbohrung 10', in der ein aus vergüteter Bronze bestehender Kolben 11 längsverschiebbar gleitet. Dessen innenliegender, einstückig ausgebildeter Endabschnitt 11' hat einen größeren Durchmesser, so dass eine Ringschulter 11'' gebildet ist; der Endabschnitt 11' des Kolbens 11 gleitet längs verschiebbaran der Innenwandung 9' der Sacklochkammer 9.
• Wie in 2 ersichtlich, hat das Einsatzteil 7 an seinem Außenumfang sechs, im Winkelabstand von 60° voneinander angeordnete Längsrippen 7'', über die das Einsatzteil 7 in die Innenwandung 2' des Aufnahmezylinders 2 schubfest eingesetzt ist, so dass zwischen den einzelnen Längsrippen 7'' jeweils ein zwischen den beiden Stirnseiten des Einsatzteils 7 verlaufender Längskanal 13 gebildet ist. Ferner sind im Bereich der Pulverkammer 8 in der Umfangswandung des Einsatzteils 7 sechs, im Winkelabstand von 60° voneinander angeordnete sowie zwischen den Längsrippen 7'' liegende Querbohrungen 14 vorgesehen. Diese münden in die Längskanäle 13 ein, so dass die Pulverkammer 8 über die Querbohrungen 14 mit den Längskanälen 13 in Verbindung steht. Schließlich ist an den beiden Stirnseiten des Einsatzteils 7 jeweils eine mit der Innenwandung 8' der Pulverkammer 8 bzw. mit der Innenwandung 9' der Sacklochkammer 9 einen spitzen Winkel einschließende Abschrägung 7''' ausgebildet, wobei sich an die pulverkammerseitige Abschrägung 7''' ein Kunststoffteil 15 anschließt, an deren Stirnseite eine zur Abschrägung 7''' des Einsatzteils 7 komplementäre Abschrägung 15' ausgebildet ist, so dass das Kunststoffteil 15 gasdicht an der Abschrägung 7''' des Einsatzteils 7 anliegt. Dabei ist das Kunststoffteil 15 von zwei, in radialem Abstand liegenden elektrischen Leitern 16 axial durchsetzt, die in die Pulverkammer 8 hineinragen und in dieser mit einem elektrischen Zündelement 17 versehen sind. Von den beiden elektrischen Leitern 16 führt von jedem Aufnahmezylinder 2 jeweils ein elektrisches Kabel 18 zum Fahrzeuginnenraum, von dem aus manuell oder durch ein elektronisch zu betätigendes elektrisches Schaltelement das elektrische Zündelement 17 gezündet wird. Dabei kann im Fahrzeuginnenraum auch eine elektronische Abfrageeinheit vorgesehen sein, über die jeder der sich am Umfangsrand der Fensterscheibe 1 befindenden Aufnahmezylinder 2 über die an diesem vorhandene Stromspannung abgefragt werden kann. An das Kunststoffteil 15 schließt sich eine Zwischenhülse 19 an, die durch eine in den Endabschnitt des Aufnahmezylinders 2 eingeschraubte, aus nichtrostendem Stahl, Messing oder dergleichen bestehende Endhülse 20 gegen das Kunststoffteil 15 gepresst wird, so dass dieses seinerseits gegen das Einsatzteil 7 gepresst wird. Dabei durchsetzen die beiden elektrischen Kabel 18 sowohl die Durchgangsbohrung 20' der Endhülse 20 als auch die Durchgangsbohrung 19' der Zwischenhülse 19.
• Schließlich ist in 1 zu ersehen, dass das Einsatzteil 7 auch an der sacklochkammerseitigen Stirnseite eine spitzwinklige Abschrägung 7'' aufweist, wobei an dieser Stirnseite des Einsatzteils 7 sechs, im Winkelabstand von 60° voneinander angeordnete sowie zur Stirnseite hin offene und jeweils im Bereich der Längskanäle 13 liegende Radialnuten 21 vorgesehen sind. Über diese gelangen die Pulvergase von den Längskanälen 13 auf die Ringschulter 11'' des Kolbens 11 für dessen Einschiebung in Pfeilrichtung b wie im Folgenden erläutert wird. Der Kolben 11 hat an seinem innenliegenden Endabschnitt eine Sacklochbohrung 22 und am Außenmantel seines Endabschnitts 11' einen Dichtring 23, während der gegenüberliegende Endabschnitt des Kolbens 11 sich zu seinem freien Ende hin konisch verjüngt. Auf diesen Endabschnitt des Kolbens 11 ist in der in 1 dargestellten Verriegelungslage a (Eingriff in die Durchgangsbohrung 6' der Aufnahme 6) eine dünnwandige Kunststoffkappe 24 reibschlüssig aufgesteckt, durch die der Kolben 11 in die Verriegelungslage a gehalten wird.
• Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Aufnahmezylinders 2 ist Folgende (1 bis 4): Wie in den 3 und 4 ersichtlich, sind im Bereich der beiden Seitenränder der Fensterscheibe 1 (Frontscheibe) jeweils vier und am dachseitigen Rand drei Aufnahmezylinder 2 durch jeweils eine Befestigungsschraube 3 und einen Befestigungsflansch 2'' am Fahrzeugaufbau befestigt, während am Zwischenrahmen 5 der Fensterscheibe 1 jeweils den Aufnahmezylindern 2 zugeordnete Aufnahmen 6 befestigt sind, in deren Durchgangsbohrungen 6' in der in den 1 und 4 dargestellten Verriegelungslage a der freie Endabschnitt des Kolbens 11 eingreift, so dass hierdurch die Fensterscheibe 1 verriegelt ist, also in lösbarer Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau steht.
• Falls in einer Gefahrensituation, also beispielsweise bei einem Angriff von außen, beim Eintauchen des Sicherheitspersonenkraftwagens in ein Gewässer oder dergleichen, die Fensterscheibe 1 entriegelt werden soll, betätigt ein Fahrzeuginsasse manuell oder elektronisch das sich im Fahrzeuginnenraum befindende Schaltelement, über das sodann in den elektrischen Kabeln 18 eine elektrische Spannung angelegt wird. Durch diese wird das elektrische Zündelement 17 aktiviert, wodurch das sich in der Pulverkammer 8 befindende Nitrozellulosepulver (etwa 50 mg) explodiert und die dadurch entstehenden Pulvergase über die Querbohrungen 14 des Einsatzteils 7 in die Längskanäle 13 entweichen und über die stirnseitigen Radialnuten 21 schließlich die Ringschulter 11'' des Kolbens 11 beaufschlagen, so dass dieser in Pfeilrichtung b in die Sacklochkammer 9 des Einsatzteils 7 eingeschoben wird; dabei wird die auf den freien Endabschnitt des Kolbens 1 reibschlüssig aufgesetzte Kunststoffkappe 24 heruntergeschoben. Hierdurch ist die Fensterscheibe 1 vollständig entriegelt, so dass – falls diese nicht durch ihr Eigengewicht von selbst herausfällt – sie ein Fahrzeuginsasse nur noch wegzuschieben braucht und somit das Fahrzeug über die Fensteröffnung verlassen kann.

Claims (9)

1. Halterung einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs, die an wenigstens einem Randbereich mindestens ein Aufnahmeelement mit einem durch Krafteinwirkung längsverschiebbaren Schubteil aufweist, das bei einer Längsverlagerung derart mit einem zugeordneten Zwischenteil zusammenwirkt, dass die Fensterscheibe längs des angrenzenden Randbereichs entriegelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubteil (Kolben 11) in Verriegelungslage (a) der Fensterscheibe (1) in eine Aufnahme (6) eingreift und aus dieser zum Entriegeln der Fensterscheibe axial zurückgezogen wird (Pfeilrichtung b).
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Front- und/oder Heckscheibe (1) eines Sicherheitspersonenkraftwagens zumindest an einem Seitenrand und/oder am dachseitigen Rand wenigstens ein fahrzeugaufbaufestes Aufnahmeelement (Aufnahmezylinder 2) mit einem längsverschiebbaren Kolben (11) aufweist, der in Verriegelungslage (a) der Fensterscheibe in die an deren Rahmen (Zwischenrahmen 5) angebrachte Aufnahme (6) eingreift.
3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Seitenrändern und am dachseitigen Rand des Sicherheitspersonenkraftwagens jeweils mehrere, im Abstand voneinander liegende Aufnahmeelemente (Aufnahmezylinder 2) mit einem längsverschiebbaren Kolben (11) vorgesehen sind.
4. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entriegeln der Fensterscheibe (1) der Kolben des Aufnahmeelements gegen Federwirkung über das Drahtseil eines im Fahrzeuginnenraum betätigbaren Bowdenzugs aus der Aufnahme gezogen wird.
5. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem im Aufnahmeelement pyrotechnisch längs verlagerbaren Kolben, dadurch gekennzeichnet, dass – das Aufnahmeelement aus einem fahrzeugaufbaufest angebrachten Aufnahmezylinder (2) mit einer an seinem freien Endabschnitt vorgesehenen Führungsbohrung (10') und einer sich an diese anschließenden Sacklochkammer (9) besteht, wobei sich an diese über eine Trennwand (7') eine Pulverkammer (8) anschließt, die über mindestens einen Verbindungskanal mit dem sacklochseitigen Endabschnitt eines Einsatzteils (7) in Verbindung steht, – sich in der Pulverkammer (8) ein elektrisches Zündelement (17) befindet, – der Kolben (11) in der Führungsbohrung (10') des Aufnahmezylinders (2) längsverschiebbar gleitet und einen sich in der Sacklochkammer (9) befindenden Endabschnitt (11') mit einem größeren Durchmesser aufweist, wobei die Ringschulter (11'') des Endabschnitts (11') nach elektrischer Zündung des sich in der Pulverkammer (8) befindenden Pulvers (Nitrozellulosepulver) von den Pulvergasen unter Einschiebung (Pfeilrichtung b) des Kolbens (11) beaufschlagt wird.
6. Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Innenwandung (2') des rohrförmigen Aufnahmezylinders (2) das aus hochfestem Stahl bestehende Einsatzteil (7) schubfest eingesetzt ist, an dessen Endabschnitten sich die Sacklochkammer (9) bzw. die Pulverkammer (8) befindet, wobei in der Umfangswandung des Einsatzteils im Bereich der Pulverkammer (8) mehrere, im Winkelabstand voneinander angeordnete Querbohrungen (14) vorgesehen sind, die jeweils in einen am Umfangsbereich des Einsatzteils ausgebildeten Längskanal (13) münden, wobei die Längskanäle zur sacklochseitigen Stirnseite des Einsatzteils verlaufen und schließlich an dessen beiden Stirnseiten jeweils eine mit der Innenwandung (9') der Sacklochkammer (9) bzw. mit der Innenwandung (8') der Pulverkammer (8) einen spitzen Winkel einschließende Abschrägung (7''') ausgebildet ist, wobei sich an der sacklochseitigen Stirnseite des Einsatzteils mehrere, im Winkelabstand voneinander angeordnete Radialnuten (21) befinden.
7. Halterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einem Endabschnitt des Aufnahmezylinders (2) eine ihrerseits die Führungsbohrung (10') aufweisende Endhülse (10) eingeschraubt ist, deren innenliegende Stirnseite an der Stirnseite des Einsatzteils (7) anliegt, während in der Führungsbohrung (10') der Endhülse (10) der Kolben (11) längs verschiebbar vorgesehen ist, dessen einen größeren Durchmesser aufweisender Endabschnitt (11') in der Sacklochkammer (9) gleitet.
8. Halterung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der sich im Bereich der Pulverkammer (8) befindenden stirnseitigen Abschrägung (7''') des Einsatzteils (7) ein Kunststoffteil (15) mit einer komplementär ausgebildeten Abschrägung (15') gasdicht anliegt, wobei das Kunststoffteil von zwei elektrischen Leitern (16) axial durchsetzt ist, die in der Pulverkammer (8) ein elektrisches Zündelement (17) aufweisen, während sich an das diesem gegenüberliegende, freie Ende der beiden elektrischen Leiter (16) jeweils ein zum Fahrzeuginnenraum führendes elektrisches Kabel (18) anschließt und die beiden elektrischen Kabel ihrerseits mit einem manuell oder elektronisch zu betätigenden elektrischen Schaltelement in elektrischer Verbindung stehen.
9. Halterung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem sich an das Kunststoffteil (15) anschließenden Endabschnitt des Aufnahmezylinders (2) eine aus nichtrostendem Stahl, Messing oder dergleichen bestehende Endhülse (20) eingeschraubt ist, an die sich eine ihrerseits am Kunststoffteil (15) anliegende Zwischenhülse (19) anschließt.