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Führungsrahmen für
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Kraftfahrzeug-Schiebedächer oder Schiebe-Hebe-Dächer Die Erfindung
betrifft einen Führungsrahmen für Kraftfahrzeug-Schiebedächer oder Schiebe-Hebe-Dächer,
U-förmig, aus einem oder mehreren Teilen, mit je einem einzigen Führungskanal für
die Führung des Antriebskabels zumindest in den parallelen Schenkeln.
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Bei bekannten Kraftfahrzeug-Schiebedächern und Schiebe-Hebe-Dächern
erfolgt der Antrieb über zwei Kabel und ein gemeinsames Zahnritzel.
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Das Zahnritzel ist im Mittelteil des Führungsrahmens angeordnet. Die
Kabel greifen an zwei gegenüberliegenden Seiten des Zahnritzels ein.
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Damit wird ein synchroner Antrieb der Kabel erreicht.
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Diese Anordnung hat aber einen Mangel. Dieser besteht darin, daß die
kraftübertragenden Stränge der Kabel Umlenkungen erfahren, wodurch Reibungskräfte
entstehen, welche die Betätigungskräfte stark vergrödern. Insbesondere kommt es
vor, daß diese im Laufe der Gebrauchsdauer in Zusammenhang mit der Umlenkung noch
stark zunehmen.
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Die begrünung dafür liegt im Keibverhalten eines umgelenkten Kabels,
welches Zug- oder Druckkräfte zu übertragen hat. Ist d der Umschlingungsbogen des
Kabels im Führungskanal des U-förmigen Rahmens, p die Reibungszahl zwischen Kabel
und Kanal, S1 die Zugkraft des auflaufenden und S2 die Zugkraft des ablaufenden
Kabels, so verhält sich: Sl/S2=e Der Umschlingungsbogen i ist bei solchen Konstruktionen
9ü Grad. Für Kanäle welche an der Auflagefläche glatt sind, ergeben sich Keibungszahlen
»=0,1 bis 0,13. Das führt zu Reibungskräften in Höhe
von 17 bis
23 °Ó der eingeleiteten Kraft.
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Solch ein Führungskanal hat notwendigerweise eine einseitige Uffnung.
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Liegt diese Kanalöffnung in der Ebene der Umlenkung, so sind hier
die Reibungszahlen bereits im Neuzustand höher als oben angenommen. Das liegt daran,
daB die Uffnung wirkt wie ein Unterschnitt bei Seilrollen. Analog zur Seilrolle
mit Unterschnitt werden die Keibungszahlen wie folgt ermittelt:
Die Reibungszahl >jo der glatten Seilrolle vergrößert sich bei der Seilrolle
mit Unterschnitt auf den Wert . Unter der Annahme, daß die Kanalöffnung etwa dem
halben Kabeldurchmesser entspricht, wird der Unterschnitt-Winkel ß=30 Grad. Damit
ergeben sich Reibungskräfte am Kabel von 19 bis 26 60.
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Im Laufe der Gebrauchsdauer kann sich die Reibungszahl durch Schmutz
oder Abrieb im Führungskanal erhöhen. Tritt das ein, so erhöht sich die Reibungskraft
überproportional, da sie eine Potenzfunktion der Reibungszahl ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Führungsrahmen zu schaffen,
der mit geringsten Antriebskräften auskommt und dessen Antriebskräfte innerhalb
der Gebrauchsdauer konstant bleiben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäd durch die im Anspruch 1 beschriebene
Vorrichtung gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführung besitzt jedes Kabel ein eigenes
Zahnritzel. Charakteristisch für diese Vorrichtung ist, daß bei Vorhandensein von
zwei Zahnritzeln der Antrieb in den geraden Strängen der Kabel erfolgen kann. Die
beim Antrieb des Schiebe- oder Schiebe-Hebe-Daches im Kabel auftretenden Belastung
wirkt nur im geraden Kabelstrang, d.h. zwischen dem Zahnritzel und dem mit dem
Führungschlitten
verbundenen Kabelende.
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Ua die belasteten Kabelstränge dann keine Umlenkung erfahren, entsteht
auch keine Reibung.
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Der für den einwandfreien Lauf des Schiebedaches günstige Gleichlauf
der beiden Kabel erfolgt durch synchronisieren der Zahnritzel.
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Uie Antriebsleistung kann dabei an beiden Zahnritzeln getrennt, oder
an einer zentralen, mit den beiden Zahnritzeln verbundenen Stelle eingebracht werden.
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dei dieser Ausführung hat das mittelteil des Rahmens für die Führung
der Kabel nur untergeordnete Bedeutung. Uaher ist dort das für die Herstellung günstigste
Profil zu bevorzugen. In einer beispielhaften Ausführung ist aus diesem Grund für
das mittelteil des Führungsrahmens das gleiche Profil, wie für die parallelen Schenkel
vorgesehen.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Die Figuren zeigen: Fig. 1 Eine Draufsicht auf einen Führungsrahmen mit eingebauten
Teilen zum Antrieb der Kabel Fig. 2 Ein Querschnitt durch einen der parallen Schenkel
des Führungsrahmens im Bereich des Kabelendes Fig. 3 Ein Querschnitt durch einen
der parallen Schenkel des Führungsrahmens im Bereich des Zahnritzels Fig. 4 Ein
querschnitt durch das Mittelteil des Führunllsrahmens im Bereich der Antriebskurbel
Fig.
5 Eine Ansicht vom Mittelteil des Führungsrahrnens im Bereich der Antriebskurbel
Der in Fig.l dargestellte Führungsrahmen besteht aus den parallelen Seitenteilen
1 und 2 und dem Mittelteil 3. Die Kabel 3 und 4 enden in den Führungsschuhen 5 und
6.
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Dem Antrieb der Kabel 3 und 4 dienen die Zahnritzel 7 und 8. Die Zahnritzel
7 und 8 greifen in die Kabel 3 und 4 ein.
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Die folgenden Bauelemente dienen dem Antrieb der Zahnritzel 7 und
8.
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Achsgleich und fest verbunden mit den Zahnritzeln 7,8 sind die Kettenräder
9 und 10. Die Ketten 11 und 12 verbinden die Kettenräder 9,10 mit weiteren, im Bereich
der Antriebskurbel befindlichen Kettenrädern 13 und 14. Die Umlenkräder 15 dienen
der Führung der Ketten 11 und 12 im Umlenkbereich.
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Zur Synchronisation der erwähnten Antriebselemente dient die folgende
Anordnung. Das im Bereich der Antriebskurbel befindliche Kettenrad 13 ist fest verbunden
mit dem gleichachsig angeordneten Zahnrad 16.
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Das Gleiche gilt für das Kettenrad 14 und Zahnrad 17. Beide Zahnräder
16 und 17 kämmen ineinander und synchronisieren damit die Kabel.
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Die Einbringung der Antriebsleistung erfolgt in dem in Fig.l dargestellten
Beispiel durch eine Handkurbel 18, welche mit dem Häderpaar 14,17 fest verbunden
ist.
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Anstelle der Antriebskurbel kann beispielsweise auch ein Elektromotor
angebracht werden. Auch ist es möglich, direkt an den Zahnritzeln 7 und 8 je einen
Elektromotor anzubringen. Bei elektrischer Synchronisierung dieser Motoren kann
dann der ganze Kettentrieb 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 entfallen. Die elektrische
Synchronisierung lälit sich durch Schrittansteuerung oder Regelung realisieren.
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In Fig.l sind auch verschiedene Möglichkeiten für die Führung der
unbelasteten Kabelstränge 19 und 20 dargestellt. Bei der praktischen Realisierung
wird dann entweder die für den Kabelstrang 19 oder 20 gezeigte Anordnung gewählt.
Die Länge dieser Kabelstränge hängt ab
von dem maximalen Uffnungshub
des Schiebedaches.
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Der Kabelstrang 19 liegt im Profil des Führungsrahmens und endet beim
Räderpaar 13,16. Der maximale Uffnungshub des Schiebedaches entspricht damit der
Länge der Kabelstranges zwischen dem Zahnritzel 7 und dem Räderpaar 13,16.
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Als weiteres Beispiel ist der Kabelstrang 20 so dargestellt, daß er
einen größeren Offnungshub erlaubt. Der Kabelstrang 20 verlät das Profil des Führungsrahmens
durch eine Bohrung im Bereich des Eckbogens und kann damit beliebig lang sein. Da
dieser Kabelstrang 20 keine Antriebskräfte zu übertragen hat, ist seine Führung
von untergeordneter Bedeutung.
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Der Querschnitt des Profils 21 mit dem am Ende des Kabels 3 bzw. 4
befestigten Führungsschlitten 5 bzw. 6 ist in Fig.2 zu erkennen. Der Führungsschlitten
läuft im Führungskanal 22, der auch der drucksteifen Führung der Kabel 3,4 dient.
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In der Fig.3 ist die Unterbringung der Zahnritzel 7,8 im Profil 21
dargestellt. Zahnritzel 7,8 und Kettenrad 9,10 sind fest miteinander verbunden und
drehbar im Profil 21 gelagert.
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Der Antrieb der Kette 12 ist in Fig.4 gezeigt. Die Welle 23 wird von
einer Bohrung im Profil 21 drehbar aufgenommen. Sie trägt das Kettenrad 14, das
Zahnrad 17 und die Handkurbel 18. Diese Elemente sind alle drehfest mit ihr verbunden.
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Die Synchronisation beider Ketten 11, 12 wird in Fig.5 durch das ineinanderkämmen
der Zahnräder 16 und 17 erreicht. Die Bewegung der Handkurbel 18 wird vom Zahnrad
17 auf das Zahnrad 16 übertragen und von dort über die Welle 24 über das Kettenrad
13 auf die Kette 11.
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Somit laufen die Ketten 11 und 12 synchron.
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Anstelle von Ketten können andere Antriebselemente wie z.B.
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Zahnriemen oder Wellen mit Schnecken und Schneckenrädern eingesetzt
werden.