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Aus
dem Stand der Technik sind beispielsweise Heckfensterrollos bekannt,
die elektrisch angetrieben sind. Diese Fensterrollos nach dem Stand der
Technik weisen eine unterhalb der Hutablage drehbar gelagerte Wickelwelle
auf, an der mit einer Kante die Rollobahn befestigt ist. Die andere
Kante ist mit einem Zugstab verbunden, der endseitig in Führungsschienen
geführt
ist. Die Führungsschienen verlaufen
neben den seitlichen Rändern
des Heckfensters, ausgehend von der Hutablage bzw. darunter, bis
in die Nähe
der Fensteroberkante. Um die Rollobahn vorzuspannen, sitzt in der
Regel in der Wickelwelle oder daneben ein Federmotor, durch den die
Wickelwelle im Aufwickelsinne der Rollobahn vorgespannt ist.
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Das
Abwickeln bzw. Aufspannen der Rollobahn geschieht mit Hilfe von
linienförmigen
Schubgliedern, die in der Nutenkammer der Führungsschienen ausknicksicher
geführt
sind.
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Zum
Antrieb der Schubglieder ist ein gemeinsamer Getriebemotor vorgesehen,
der neben der Wickelwelle ungefähr
auf Höhe
von deren Mitte liegt. Um den Getriebemotor mit den unteren Enden
der Führungsschienen
zu verbinden sind Führungsrohre vorgesehen,
die an dem Getriebegehäuse
des Getriebemotors enden. Mit Hilfe dieser Führungsrohre werden die Schubglieder
zwischen dem Antriebsmotor und den Führungsschienen ausknicksicher
geführt,
damit sie die Schubfunktion erbringen können.
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Da
aus Platzgründen
der Motor verhältnismäßig dicht
neben der Wickelwelle sitzt, verlaufen die Führungsrohre in der Nähe des Getriebemotors etwa
parallel zu der Wickelwelle und müssen bei den Führungsschienen
in einer Richtung rechtwinklig zur Wickelwelle umgelenkt werden.
Wiederum aus Platzgründen
ist der Krümmungsradius
der Führungsrohre
neben der Einmündung
in die Führungsschienen vergleichsweise
sehr eng.
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Die
Praxis zeigt, dass bei derartigen Rollos der überwiegende Teil der Antriebskraft,
den der Getriebemotor liefert, von den Schubgliedern in den Führungsrohren
verzehrt wird. Nur ein vergleichsweise kleiner Anteil der vom Motor
gelieferten Kraft wird tatsächlich
zum Ausfahren des Rollos benötigt.
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Die
Führungsrohre
haben im Allgemeinen einen relativ komplizierten, dreidimensionalen
Verlauf. Damit ist ihre Herstellung und Anpassung an die Fahrzeuggegebenheiten
schwierig.
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Hinzu
kommt, dass die Schubglieder auch in jenem Abschnitt geschützt werden
müssen,
der aus der Sicht der Füh rungsschienen
hinter dem Motor liegt. Die Länge
dieses über
den Motor überstehenden
Teils des Schubglieds hängt
von dem Ausfahrhub des Rollos ab. Am wenigsten steht das Schubglied über, wenn
das Rollo ausgefahren ist, während der Überstand
am größten ist,
wenn das Rollo vollständig
eingefahren ist. Da der Hub üblicherweise größer ist
als die halbe Breite der Wickelwelle, muss das den überschüssigen Teil
aufnehmende Speicherrohr ebenfalls kompliziert dreidimensional an
die Platzverhältnisse
im Fahrzeug angepasst werden. Somit ist nicht nur die Fabrikation
des Fensterrollos auf der Seite des Produzenten aufwendig, sondern auch
die Montage im Fahrzeug ist problematisch.
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Die
Schwierigkeit der bekannten Anordnung wurde zuvor in Verbindung
mit einem Heckscheibenrollo beschrieben. Grundsätzlich ähnliche Schwierigkeiten ergeben
sich bei Dachfensterrollos, die in einer vergleichbaren Weise angetrieben
werden.
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Die
hohen Reibungsverluste der Schubglieder in den Führungs- und Speicherrohren
erschweren obendrein erheblich die Gestaltung und Bemessung eines
elektrischen Einklemmschutzes, der auf der Messung des Motorstroms
basiert. Je nachdem wie groß die
Reibungsverluste sind, steht bei gegebenem Abschaltstrom mehr oder
weniger Kraft zur Verfügung,
um Körperteile
einzuklemmen oder einzuquetschen.
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Ausgehend
hiervon ist es Aufgabe der Erfindung ein Fensterrollo für Kraftfahrzeuge
zu schaffen, bei dem der Antrieb geringere Reibungsverluste aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß Fensterrollo
für Kraftfahrzeuge
gelöst,
das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Bei
dem neuen Fensterrollo ist, wie üblich, eine
drehbar gelagerte Wickelwelle vorgesehen, die zwei Stirnenden aufweist.
An dieser Wickelwelle ist in der üblichen Weise die Rollobahn
mit einer Kante befestigt. Die andere Kante der Rollobahn ist mit
einem Zugstab verbunden, der endseitig in Führungsschienen läuft. Die
Führungsschienen
erstrecken sich beidseits der aufgespannten Rollobahn und definieren
den Weg, den der Zugstab von der eingefahrenen zur ausgefahrenen
Stellung durchläuft.
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Der
Antrieb des Zugstabs erfolgt mit Hilfe von zwei Schubgliedern. Jedes
der beiden Schubglieder ist einer entsprechenden Führungsschiene zugeordnet
und wird von dieser geführt.
Die beiden Schubglieder wirken endseitig mit dem Zugstab zusammen,
um den Zugstab von der Wickelwelle fortbewegen zu können.
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Um
die Schubglieder anzutreiben ist für jedes Schubglied ein eigenes
Antriebszahnrad vorgesehen. Dieses kann unmittelbar in der Nähe des Fußendes der Führungsschiene,
d.h. in der Nähe
der Wickelwelle vorgesehen sein. Damit entfällt ein nennenswertes oder
längeres
Stück Führungsrohr
zwischen dem Fußende
der Führungsschiene
und dem Antriebszahnrad. Das aus der jeweiligen Führungsschiene
austretende Schubglied kann praktisch unmittelbar in ein Getriebegehäuse einlaufen,
das dem Fußende
der Führungsschiene
benachbart ist. Hierdurch werden die beim Stand der Technik üblichen Verbindungsrohre
eingespart.
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Durch
das Einsparen der Verbindungsrohre wird in zweierlei Hinsicht Antriebskraft
eingespart. Zum Einen entfällt die
Antriebskraft, die erforderlich ist, um die entsprechende Länge an Schubglied durch
ein gegebenenfalls sogar gerade verlaufendes Führungsrohr zu bewegen. Zum
Anderen wird Reibungskraft eingespart, weil der gekrümmte Verlauf des
Verbindungsrohres fehlt, der Ursache ist für eine deutlich erhöhte Reibung
des Schubglieds in dem Verbindungsrohr. Die Antriebskraft, die vom
Motor geliefert wird, steht nunmehr im Wesentlichen ausschließlich zur
Bewegung des Rollos zur Verfügung. Die
Reibungskraft, die die Schubglieder in der Führungsschiene erzeugen, ist
vergleichsweise klein und kalkulierbar, weil die Führungsschienen
fast gerade verlaufen.
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Zum
Antrieb des Rollos ist in der üblichen Weise
ein elektrischer Antriebsmotor vorhanden. Mit Hilfe des Antriebsmotors
wird gleichzeitig auch die Kraft erzeugt die benötigt wird, um die Rollobahn beim
Einfahren auf der Wickelwelle aufzuwickeln und gleichzeitig die
Schubglieder zurück
zu bewegen.
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Ferner
sind Ausgleichsmittel vorgesehen, um die Längendifferenz zwischen der
Vorschubbewegung der Rollobahn und dem Schubglied auszugleichen.
Das Schubglied läuft
an einem Antriebszahnrad vorbei, dessen Durchmesser konstant ist. Damit
wird je Umdrehung des Antriebszahnrads immer die gleiche Länge an Schubglied
bewegt. Bei der Rollobahn sieht dies anders aus. Die Rollobahn bildet einen
spiralförmigen
Wickel auf der Wickelwelle. Beim Abwickeln der Rollobahn ändert sich
der effektive Durchmesser des Wickels und somit die Menge an Rollobahn,
die beim Abwickeln pro Umdrehung von der Wickelwelle abgezogen wird.
Die Längendifferenz
ist nicht allzu groß,
muss aber beherrscht werden. Hierzu dienen die Ausgleichsmittel.
Die Ausgleichsmittel erzeugen die Tuchspannung in der Rollobahn.
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Da
bei der neuen Lösung
keine dreidimensionale Umlenkung des Schubglieds auftritt, kann
ein Schubglied verwendet werden, das lediglich an einer Seite eine
Verzahnung aufweist, oder das eine Rundumverzahnung aufweist. Die
Rundumverzahnung eröffnet
die Möglichkeit
durch eine Art Schraubenbewegung das Schubglied in der Führungsschiene
bzw. der Anordnung zu positionieren. Durch die Schraubbewegung wird
das Schubglied an dem feststehenden Antriebszahnrad gleichsam "vorbeigeschraubt".
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Je
nach Karosserieverhältnissen
können
die Schubglieder entweder frei in der Karosserie verlaufen, oder
es sind hierzu Speicherrohre vorgesehen, die aus einem flexiblen
Material bestehen. Speicherrohre aus flexiblem Material können frei
in der Karosserie verlegt werden und brauchen seitens des Herstellers
des Fensterrollos nicht vorgeformt zu werden.
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Sehr
einfache Antriebsverhältnisse
können sich
ergeben, wenn der Antriebsmotor unmittelbar mit der Wickelwelle
getrieblich gekuppelt ist.
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Die
Antriebszahnräder
sind bei dieser Lösung
entweder drehelastisch mit der Wickelwelle gekuppelt oder sitzen
auf einer Verbindungswelle, die durch die Wickelwelle hindurchfährt oder
an dieser vorbeiläuft.
Eine andere Möglichkeit
bei Verwendung einer separaten Verbindungswelle besteht darin, die Zahnräder drehfest
auf der Verbindungswelle anzuordnen und die Verbindungswelle drehelastisch
mit der Wickelwelle zu kuppeln.
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Bei
Verwendung einer separaten Verbindungswelle eröffnet sich auch die Möglichkeit,
die Verbindungswelle über
den Motor anzutreiben.
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Die
elastischen Glieder, die den Drehausgleich bewerkstelligen, können Schraubenfedern sein
oder Spiralfedern, ähnlich
einer Antriebsfeder einer Uhr. Die Spiralfeder kann gegebenenfalls
in dem Antriebszahnrad untergebracht sein, das hierzu eine taschenförmige Ausdrehung
enthält.
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Schließlich ist
denkbar, die rotierenden Teile starr und unelastisch miteinander
zu kuppeln und den Ausgleich zu erzeugen, indem zwischen dem Zugstab
und dem dem betreffenden Ende des Zugstabs zugeordneten Schubglied
eine Druckfeder untergebracht ist.
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Entsprechend
der Geometrie des Fensters kann der Zugstab längenveränderlich sein.
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Um
die Schubglieder knicksicher zu führen ist es vorteilhaft, wenn
Führungsschienen
Verwendung finden, die eine hinterschnittene Führungsnut enthalten. Eine solche
hinterschnittene Führungsnut setzt
sich, im Querschnitt gesehen, aus einer Nutenkammer und einem Nutenschlitz
zusammen.
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Im Übrigen sind
Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die
nachfolgende Figurenbeschreibung beschränkt sich auf die Erläuterung
der für
das Verständnis
wesentlichen Aspekte der Erfindung. Es ist klar, dass eine Reihe
von Abwandlungen möglich sind.
Kleinere, nicht beschriebene Details kann der Fachmann in der gewohnten
Weise den Zeich nungen entnehmen, die insoweit die Figurenbeschreibung
ergänzen.
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Die
nachfolgenden Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstäblich. Zur
Veranschaulichung der wesentlichen Details kann es sein, dass bestimmte Bereiche übertrieben
groß dargestellt
sind. Darüber hinaus
sind die Zeichnungen vereinfacht und enthalten nicht jedes bei der
praktischen Ausführung
gegebenenfalls vorhandene Detail.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des
Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
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1 zeigt
eine aufgebrochene Fondpartie eines PKW's in einer perspektivischen Darstellung;
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2 zeigt
den prinzipiellen Aufbau des Heckfensterrollos des Fahrzeugs nach 1;
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3 veranschaulicht
die Verbindung zwischen einem der Antriebszahnräder und der Wickelwelle in
einer vereinfachten perspektivischen Darstellung;
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4 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei der die Antriebszahnräder
auf einer Verbindungswelle drehfest angeordnet sind;
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5 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei der die Verbindungswelle koaxial durch die Wickelwelle verläuft; und
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6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei der der Längenausgleich
mit Hilfe von Druckfedern bewerkstelligt wird.
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1 stellt
den aufgebrochenen abgeschnittenen Fondbereich eines PKW dar. Die
Figur veranschaulicht einen Blick auf die rechte Innenseite, die zu
der weggebrochenen linken Innenseite spiegelbildlich ist. Soweit
nichts anderes angegeben, gelten die Erläuterungen zur rechten Karosserieseite
sinngemäß auch für die linke
Karosserieseite. Die Darstellung ist vereinfacht, so sind beispielsweise
Karosserieinnenstrukturen, die Versteifungen und Befestigungsmittel
nicht gezeigt, da die Darstellung für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich
ist.
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Der
veranschaulichte Karosserieabschnitt 1 weist ein Dach 2 auf,
von dem seitlich eine C-Säule 3 nach
unten zu einer nicht gezeigten Bodengruppe führt. Eine entsprechende C-Säule wäre auf der
weggebrochenen Seite des Fahrzeugs zu denken. Die C-Säule 3 ist
auf der Innenseite mit einer Verkleidung 4 versehen.
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Das
Dach 2 geht an seiner Hinterkante in ein Heckfenster 5 über, das
an der Oberseite von einer Fensteroberkante 6 begrenzt
ist. Von den Seitenkanten, die zueinander spiegelbildlich verlaufen,
ist lediglich ein Abschnitt 7 zu erkennen, der an einem Eckbereich 8 in
die Fensteroberkante 6 übergeht.
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Die
Breite des Heckfensters 5 ist auf der Höhe der Gürtellinie der Karosserie größer als
im Bereich der Fensteroberkante 6. Im Abstand vor der C-Säule 3 befindet
sich eine B-Säule 9,
an die in bekannter Weise eine hintere rechte Seitentür 11 anscharniert
ist. Die rechte hintere Seitentür 11 enthält einen
Fensterausschnitt 12, der durch eine vertikale Strebe 13 in
einen im Wesentlichen viereckigen Abschnitt 14 und einen
etwa dreieckigen Abschnitt 15 aufgeteilt ist.
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Zu
dem Innenraum gehört
ferner eine Rücksitzbank 15 mit
einer Rücksitzfläche 16 und
einer Rücksitzlehne 17.
Die Rücksitzfläche 17 liegt
auf einer Bodengruppe 18 auf.
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Zwischen
der hinteren Oberkante der Rücksitzlehne 17 und
dem Heckfenster 5 erstreckt sich eine Hutablage 19.
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Das
Heckfenster 5 ist mit einem Heckfensterrollo 21 versehen,
von dem lediglich in 1 eine Rollobahn 22 zu
erkennen ist. Weitere Rollos befinden sich bei dem Seitenfenster 12,
und zwar in dem viereckigen Fensterabschnitt 14 eine Rollobahn 23 und
in dem dreieckigen Abschnitt 15 eine Rollbahn 24.
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Die
Antriebsart der Rollobahnen 23 und 24 entspricht
der Antriebsart des Heckscheibenrollos 21, weshalb es genügt, lediglich
dessen Aufbau im Einzelnen zu erläutern.
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Gemäß 2 gehören zu dem
Heckscheibenrollo 21 zwei seitlich des Heckfensters 5 verlaufende
Führungsschienen 25 und 26 sowie
ein Antriebssystem 27.
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Die
Führungsschienen 25 und 26 sind
spiegelbildlich zueinander angeordnet und folgen dem Verlauf der
Seitenkante des Heckfensters 5. Abweichend von der Darstellung
in 2 konvergieren sie mehr oder weniger stark in
Richtung auf das Dach 2.
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Da
die beiden Führungsschienen 25 und 26 untereinander
gleich sind, genügt
die Erläuterung
der inneren Struktur der Führungsschiene 26.
Die Erläuterung
gilt sinngemäß für die Führungsschiene 25.
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In
der Führungsschiene 26 befindet
sich eine hinterschnittene Führungsnut 27,
deren Profil sich aus einer Nutenkammer 28 und einem Nutenschlitz 29 zusammensetzt.
Die Weite des Schlitzes 29 ist kleiner als die lichte Weite
der Nutenkammer 28, wodurch sich die hinterschnittene Struktur
ergibt.
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Die
beiden Führungsschienen 25 und 26 dienen
dazu, einen Zugstab 31 zu führen, an dem mit einer Kante
die Rollobahn 22 befestigt ist. Der Zugstab 31 setzt
sich aus einem Mittelstück
zusammen, in dem zwei Endstücke 32 und 33 teleskopartig
geführt sind.
Das Mittelstück
sitzt beispielsweise in einer an der Rollobahn 22 ausgebildeten
schlauchförmigen Schlaufe.
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Jedes
der beiden Endstücke 32 und 33 weist eine
Teleskopstange 34 auf, an deren freien Ende ein Gleitstück 35 sitzt.
Die Teleskopstange 34 ist im Querschnitt so bemessen, dass
sie durch den Schlitz 29 mit Spiel hindurchfährt. Der
Querschnitt des Gleitstücks 35 hingegen
ist an den Querschnitt der Nutenkammer 28 angepasst, die
beispielsweise Kreisquerschnitt hat.
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Das
von dem Zugstab 31 abliegende Ende der Rollobahn 22 ist
an einer Wickelwelle 36 befestigt.
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Die
Antriebseinrichtung 27 dient dazu, die Rollobahn 22 zwischen
der ausgezogenen Stellung, in der sie vor dem Heckfenster 5 ausgebreitet
ist, in eine zurückgezogene
Stellung zu überführen, in
der der Zugstab 31 entweder auf der Hutablage 19 aufliegt
oder durch den dort vorhandenen Schlitz zurückgezogen ist.
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Zu
der Antriebseinrichtung 25 gehören zwei linienförmige biegeelastische
Schubglieder 38 und 39, die ebenfalls gleich ausgebildet
sind. Jedes der Schubglieder 38, 39 setzt sich
aus einer im Querschnitt kreisförmigen
Seele 41 und einer auf der Außenseite der kreisförmigen Seele 41 befestigten Wendel 42 zusammen.
Es entsteht hierdurch eine Art rundumverzahnte biegeelastische Zahnstange.
Der Außendurchmesser
der Schubglieder 38, 39 entspricht der lichten
Weite der Nutenkammer 28. Hierdurch sind die beiden Schubglieder 38, 39 in
ihren zugehörigen
Führungsschienen 25 und 26 ausknicksicher
geführt
und können
Druckkräfte übertragen. Ihr
Durchmesser ist größer als
es der Schlitzweite 29 entspricht, so dass sie auch bei
Druckbelastung nicht seitlich durch den Schlitz 29 ausknicken
können.
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Zu
der Antriebseinrichtung 27 gehört ferner ein Getriebemotor 43,
dessen Ausgangswelle 44 starr mit de Achszapfen 45 der
Wickelwelle 36 verbunden ist.
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Auf
den beiden Achszapfen 45 und 46 sitzt jeweils
ein Stirnzahnrad 47 bzw. 48, das auf der Außenumfangsfläche mit
einer Verzahnung versehen ist, die einen formschlüssigen Eingriff
mit dem betreffenden zugehörigen
Schubglied 38, 39 gestattet. Durch nicht weiter
veranschaulichten Mittel werden die beiden Schubglieder 38, 39 in
radialer Richtung gegen das zugehörige Antriebszahnrad 47, 48 angedrückt, damit
stets der Eingriff bestehen bleibt. Die Schubglieder 38, 39 liegen
auf derselben Seite bezogen auf die Drehachse auf dem zugehörigen Antriebszahnrad 47, 48 auf,
auf der auch die Rollobahn 22 von der Wickelwelle 36 abläuft.
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Das
Zahnrad 47 ist auf dem Achszapfen 45 drehbar gelagert.
Sinngemäß das Gleiche
gilt für
das Zahnrad 48 auf dem Achszapfen 46. Die kinematische
Verbindung, über
die ein Antriebsmoment übertragen
wird, ist in 3 im Einzelnen veranschaulicht.
Die dort gegebene Beschreibung gilt sinngemäß für beide Antriebszahnräder 47 und 48.
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Das
Antriebszahnrad 47 hat eine scheibenförmige Gestalt mit einer zylindrischen
Außenumfangsfläche 50,
in der als Verzahnung schräg
verlaufende Nuten 51 ausgebildet sind, die den betreffenden
Abschnitt der Wendel 42 aufnehmen. Koaxial zu der Außenumfangsfläche 50 enthält das Zahnrad 47 eine
Ausdrehung 52, in der konzentrisch eine Lagerbohrung 53 enthalten
ist, mit der das Zahnrad 47 auf dem Achszapfen 45 drehbar
gelagert ist. Die Ausdrehungen 52 bildet ein Federgehäuse für eine Spiralfeder 54,
die eine drehelastische Verbindung zwischen dem Achszapfen 45 und
dem Zahnrad 57 herstellt. Hierzu ist der Achszapfen 45 an
der entsprechenden Stelle mit einer aufgestülpten Nase 46 versehen,
die als Wiederlager für
eine an dem inneren Federende vorgesehene Öffnung 47 dient. Das
außenliegende Federende
enthält
ebenfalls eine Öffnung 48,
die formschlüssig
mit einer Nase 49 verbindbar ist, die von der Außenumfangsfläche der
Ausdrehung 52 radial nach innen zeigt.
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Wie
sich aus der späteren
Funktionsbeschreibung ergibt, vollführt bei entsprechender Dimensionierung
des effektiven Durchmessers des Zahnrads 47, bezogen auf
den Ballen, den die aufgewickelte Rollobahn 22 auf der
Wickelwelle 36 bildet, eine Relativdrehung gegenüber der
Wickel welle 36. Das Maß dieser
Relativdrehung beträgt
ca. maximal eine Umdrehung. Dadurch kann eine Spiralfeder 54 verwendet
werden, die einen verhältnismäßig kurzen Wirkweg
hat.
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Die
Darstellung in den Figuren ist nicht maßstäblich. Vielmehr geht es hier
darum, das Wesentliche des erfindungsgemäßen Antriebskonzepts zu erläutern. Die
einschlägigen
Werte für
die Bemessung der Führungsschienen 25 und 26 sowie
der daraus resultierenden Außendurchmesser
der beiden elastische biegsamen Schubglieder 38, 39 sind
aus der Praxis bekannt.
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Der
Vollständigkeit
halber sei noch erwähnt, dass
aus der Sicht der jeweiligen Führungsschiene 25, 26 auf
der gegenüberliegenden
Seite des betreffenden Zahnrads 47, 48 sich ein
biegeelastisches Speicherrohr 61 bzw. 62 befindet,
das entsprechend der räumlichen
Verhältnisse
weitgehend frei im Fahrzeug verlegt wird.
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Die
Maßnahmen,
die getroffen sind, um die Speicherrohre 61 und 62 ortsfest
zu halten, sind, da sie für
das Verständnis
der Erfindung nicht von Bedeutung sind, nicht dargestellt. Ebenso
fehlt beispielsweise ein eventuell vorhandenes Gehäuse, das das
Zahnrad 47 bzw. 48 umgibt und das zum Durchtritt
des zugehörigen
biegeelastischen Schubglieds 38, 39 eine entsprechende
Tangentialbohrung enthält.
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Die
Wirkungs weise der gezeigten Anordnung ist wie folgt:
Es
wird hierbei davon ausgegangen, dass zunächst die Rollobahn 22 vollständig, d.h.
so weit wie möglich,
auf der Wickelwelle 36 aufgewickelt ist. In dem aufgewickelten
Zu stand sind die in den beiden Zahnrädern 47, 48 enthaltenen
Spiralfedern 54 geringfügig
vorgespannt. Aufgrund der Vorspannung werden die damit in Eingriff
stehenden und somit formschlüssig
gekuppelten Schubglieder 38 und 39 elastisch in Richtung
auf die beiden Gleitstücke 35 des
Zugstabs 31 vorgespannt und liegen dort an. Die Vorspannkraft der
Spiralfedern 54 hält
die Rollobahn 22 zwischen der Wickelwelle 36 und
dem Zugstab 31 gestrafft.
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Wenn
der Benutzer, ausgehend von dieser Position, das Heckfensterrollo 21 ausfahren
will, setzt er über
einen elektrischen Schalter den Getriebemotor 43 in Gang.
Der laufende Getriebemotor 43 dreht die Wickelwelle 36 zusammen
mit den beiden damit drehfest gekoppelten Achszapfen 45 und 46 in Richtung
des Abwickelns der Rollobahn 22 von der Wickelwelle 36.
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In
der gleichen Drehrichtung bewegen sich die beiden Antriebszahnräder 47 und 48.
Da ihr effektiver Durchmesser mit dem Außendurchmesser des Ballens
auf der Wickelwelle 36 übereinstimmt,
wenn die Rollobahn 22 entsprechend dem geöffneten
Rollo vollständig
aufgewickelt ist, bewegen sich zunächst die beiden Schubglieder 38 und 39 mit
exakt derselben Geschwindigkeit, wie der Zugstab 31, d.h
die bewegliche Vorderkante der Rollobahn 22.
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Mit
fortschreitendem Abwickeln der Rollobahn 22 vermindert
sich der auf der Wickelwelle vorhandene Ballen. Pro Umdrehung der
Wickelwelle 36 wird folglich weniger Rollobahn freigegeben,
als bei starrer Kupplung bei gleicher Winkeldrehung die beiden biegeelastischen
jedoch schubsteifen Schubglieder 38, 39 zurücklegen
würden.
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Wegen
der starren Kupplung mit der Rollobahn 22 sind sie gezwungen
mit derselben Geschwindigkeit zu laufen, wie die Rollobahn 22,
was in der Konsequenz dazu führt,
dass die Drehbewegung der beiden Antriebszahnräder 47 und 48 gegenüber der
Drehbewegung der Wickelwelle 36 retardiert ist. Hierdurch
wird die Spiralfeder 54, ähnlich einer Uhrfeder, stärker aufgezogen.
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Je
nach Dimensionierug und Länge
des Ausfahrhubs beschränkt
sich jedoch das Maß der
Relativdrehung auf ca. eine Umdrehung zwischen der Wickelwelle 36 und
dem Antriebszahnrad 47 bzw. 48.
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Am
Schluss der Ausfahrbewegung, wenn der Zugstab 21 an der
Fensteroberkante angekommen ist, wird folglich die Tuchspannung
in der Rollobahn 22 etwas größer sein als zu Beginn.
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Das
Einfahren der Rollobahn geschieht sinngemäß in der umgekehrten Richtung,
wobei sich die beiden Spiralfedern 54 wieder um das entsprechende
Maß entspannen.
Am Schluss der Einfahrbewegung liegt der Zugstab 31 wieder
auf der Hutablage 19 auf, wobei die verbleibende Restspannung
in den beiden Spiralfedern 54 für die erforderliche Tuchspannung
in der Rollobahn 22 sorgt. Da die Spiralfedern 54 an
beiden Seiten gleich dimensioniert sind, wirken auch an beiden Enden
dieselben Kräfte
auf den Zugstab 31.
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Aufgrund
der getroffenen Anordnung laufen die beiden starr mit dem Getriebemotor 43 gekuppelten
Achszapfen 45 und 46 mit derselben Drehzahl und
erzeugen somit dieselbe Antriebswirkung für die beiden Antriebszahnräder 47 und 48.
Außerdem
ist unschwer zu erkennen, dass die Schubglieder 38 und 39 nunmehr
im Wesentlichen gestreckt verlaufen. Da die Antriebswirkung unmittelbar
am Fußende der
beiden Führungsschienen 25 und 26 eingeleitet wird,
sind keine komplizierten Umlenkungen mehr erforderlich, um die beiden
Schubglieder 38, 39 zu einer gemeinsamen Antriebsquelle
zu bringen. Jedes Schubglied 38, 39 verfügt über seine
eigene Antriebsquelle, die so platziert ist, dass eine minimale Auslenkung
des Schubglieds 38, 39, ausgehend von der vollkommen
gestreckten geraden Verlauf, erforderlich ist. Hierdurch vermindert
sich die Reibung, verglichen mit den Lösungen nach dem Stand der Technik
enorm. Auch die Speicherrohre 61 und 62 verlaufen
weitgehend gerade und, da sie flexibel sind, können sie beliebig im Fahrzeug
verlegt werden.
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Die
Kraft, die von dem Motor 43 aufgebracht werden muss, entspricht
der Kraft, die erforderlich ist, um die beiden Spiralfedern 54 entsprechend
dem Drehhub gegenüber
der Wickelwelle 36 zusätzlich aufzuziehen
zuzüglich
der nunmehr sehr kleinen Reibung, die die beiden Schubglieder 38, 39 erfahren. Diese
Reibung ist sehr klein, da die beiden Führungsschienen 25, 26 ebenfalls
weitgehend gerade verlaufen. Ihr Krümmungsradius ist auch an der
engsten Stelle extrem groß.
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Bei
der gezeigten Ausführungsform
handelt es sich, wie bereits mehrfach betont, um eine prinzipielle
Anordnung. Der Motor 43 ist hierbei als Getriebemotor gezeichnet,
der am außen
liegenden Ende des Achszapfens 45 angreift, so dass sich
das Antriebszahnrad 47 zwischen der Wickelwelle 36 und dem
Getriebemotor 43 befindet. Für den Fachmann ist ohne weiteres
einsehbar, dass der Antrieb auch an dem Achszapfen 45 zwischen
dem Antriebszahnrad 39 und der Wickelwelle 36 eingeleitet
werden kann.
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Bei
dem zuvor erläuterten
Ausführungsbeispiel
war jedes Antriebszahnrad 47, 48 für sich drehelastisch
angekuppelt. 4 zeigt eine Ausführungsform,
bei der die beiden Antriebszahnräder 47 und 48 starr
auf einer Verbindungswelle 65 sitzen. Die Verbindungswelle 65 läuft als
Lagerachse durch die rohrförmige
Wickelwelle 36 hindurch, wie dies in dem aufgebrochenen
Teil gemäß 4 zu
erkennen ist. Das andere Ende der Verbindungswelle 65 ist
wiederum drehfest mit der Ausgangswelle 44 des Getriebemotors 43 gekuppelt.
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Der
Durchmesser der Verbindungswelle 65 ist deutlich kleiner
als die lichte Weite der rohrförmigen
Wickelwelle 36. Es entsteht ein Ringraum 66, in dem
eine Schraubenfeder 67 untergebracht ist. Die Schraubenfeder
ist einends in einem Lagerring 68 verankert, der über einen
Stift 69 drehfest mit der Verbindungswelle 65 gekuppelt
ist. Auf dem Lagerring 68 ist das betreffende Ende der
Wickelwelle 36 gelagert. Das andere Ende der Schraubenfeder 67 ist drehfest
mit einem Ringstück 71 verbunden,
das seinerseits drehfest, beispielsweise mit Hilfe von Sicken 72,
mit der Wickelwelle 36 verbunden ist.
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Das
andere Ende der Wickelwelle 36 ist spielarm auf der Verbindungswelle 65 gelagert.
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Im Übrigen unterscheidet
sich der Aufbau dieses Heckfensterrollos 21 nicht von dem
zuvor erläuterten
Heckfensterrollo 21.
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Die
beim Betrieb erforderliche Relativdrehung zwischen der Wickelwelle 36 und
den Antriebszahnrädern 47 und 48 wird
hier über
eine Schraubenfeder 67 bewerkstelligt, die die drehelastische
Verbindung zwischen der Verbindungswelle 65 und der Wickelwelle 36 herstellt.
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Im Übrigen ist
die Funktionsweise dieselbe, wie zuvor erläutert.
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5 zeigt
eine Anordnung, bei der die Verbindungswelle 65 nicht,
wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 4,
koaxial durch die rohrförmige
Wickelwelle 36 hindurchfährt, sondern achsparallel daneben
angeordnet ist. Die beiden Zahnräder 47 und 48 sitzen
auf der Verbindungswelle 65, und zwar wiederum so, dass
sie, wie bei allen übrigen
Ausführungsbeispielen,
weitgehend mit einer Verlängerung der
Führungsschienen 25, 26 fluchten,
um eine minimale Auslenkung der Schubglieder 38, 39 zu
erzeugen, damit die Reibungskräfte
klein bleiben.
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Ferner
sitzt auf der Verbindungswelle 65 ein Zahnrad 75,
das mit einem Stirnzahnrad 76 kämmt, das auf dem Achszapfen 65 angeordnet
ist.
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Für den Drehausgleich
zwischen den Antriebszahnrädern 47 und 48 einerseits
und der Wickelwelle 36 andererseits kommen bei dem Ausführungsbeispiel
nach 5 mehrere Lösungen
in Frage. Als erste Lösung
wäre denkbar,
die beiden Zahnräder 47 und 48 drehelastisch
mit der Verbindungswelle 65 zu kuppeln in der Weise, wie
dies zuvor in Verbindung mit 2 bzw. 3 erläutert wurde. Dort
waren die Antriebszahnräder 47 und 48 drehelastisch
mit den Lagerzapfen 45 und 46 verbunden, die ihrerseits
drehfest mit der Wickelwelle 36 gekuppelt sind.
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Eine
andere Möglichkeit
den erforderlichen Drehaus gleich zu erreichen besteht darin, beispielsweise
das Stirnzahnrad 76 drehelastisch mit dem Achszapfen 65 zu
kuppeln, wie dies in Verbindung mit 3 erläutert ist.
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Anstatt
die drehelastische Kupplung in dem Stirnzahnrad 76 unterzubringen,
kann die drehelastische Kupplung auch zwischen dem Zahnrad 75 und der
Verbindungswelle 65 erfolgen. In jedem Falle ist die Wirkungsweise
wie oben beschrieben. Es werden auch die in diesem Zusammenhang
erläuterten
Vorteile erzielt.
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6 zeigt
eine alternative Ausführung,
wie die Hubwegdifferenz, zwischen der Vorderkanten der Rollobahn 22 und
den Schubgliedern 38, 39 beherrscht werden kann.
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Der
Grundaufbau des Rollos 21 nach 6 entspricht
dem Aufbau, wie er ausführlich
in Verbindung mit 2 erläutert ist. Allerdings sitzen
die beiden Antriebszahnräder 47 und 48 drehfest
auf den Achszapfen 45 und 46, so dass hier keine
Relativdrehung zwischen der Wickelwelle 36 und den beiden Antriebszahnrädern 47 und 48 möglich ist.
Die Hubwegdifferenz wird beherrscht mit Hilfe von Druckfedern 79.
In dem aufgebrochenen Teil der Führungsschiene 26 ist
zu erkennen, dass zwischen dem freien Ende des Schubglieds 39 und
dem Gleitstück 35 die
Schraubendruckfeder 79 eingefügt ist. Die Dimensionierung
ist so gewählt,
dass die Druckfeder 79, die sich an dem freien Ende des
Schubglieds 39 abstützt,
ständig
eine Vorschubkraft auf den Zugstab 31 ausübt.
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Aufgrund
der oben gegebenen Funktionserläuterung
zeigt die Druckfeder 79 die größte Länge, wenn die Rollobahn 22 soweit
auf der Wickelwelle 36 aufgewickelt ist, wie es dem geöffneten
Rollo entspricht. Wenn durch den Getriebemotor 43 die Wickelwelle 36,
zusammen mit den beiden Zahnrädern 47 und 48,
in Umdrehungen versetzt wird, beginnt der Zugstab 31 gegenüber den
freien Enden der beiden Schubglieder 38, 39 zunehmend
zu retardieren. Hierdurch werden die in den beiden Führungsschienen 25 und 26 enthaltenen
Druckfedern 79 zunehmend komprimiert.
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Da
auch bei diesem Ausführungsbeispiel
die beiden Antriebszahnräder 47 und 48 unmittelbar
in Verlängerung
des unteren Endes der beiden Führungsschienen 25 und 26 angeordnet
sind, werden auch hier Verbindungsrohre zu einem gemeinsamen Antriebszahnrad
vermieden, und entsprechend wird die Verlustreibung vermindert.
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Es
bedarf keiner weiteren Erklärung
um zu erkennen, dass das zuvor in Verbindung mit den 2 bis 6 erläuterte Antriebskonzept
für Rollos nicht
nur auf die Anwendung bei Heckfensterrollos beschränkt ist.
Dieses Antriebskonzept kann auch in Verbindung mit jeder anderen
Art von Rollo verwirklicht werden, beispielsweise dem Seitenfensterrollo in
dem viereckigen Fensterabschnitt 14 der hinteren Seitentür oder auch
bei einem Dachfensterrollo. Eine zeichnerische Darstellung hierzu
ist entbehrlich.
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Zum
Antrieb eines Fensterrollos für
Kraftfahrzeuge werden in der Verlängerung der Führungsschienen
zwei Antriebszahnräder
vorgesehen. Die Antriebszahnräder
sind drehelastisch mit der Wickelwelle gekuppelt. Der Antrieb geschieht
mit Hilfe eines Getriebemotors der entweder auf die Zahnräder oder auf
die Wickelwelle einwirkt. Die Positionierung der Antriebszahnräder in Verlängerung
der Führungsschienen
vermeidet die beim Stand der Technik vorhandenen Führungsrohre,
wodurch die Reibverluste, die bis zu 80% der Antriebskraft beim
Stand der Technik verzehrt, vermieden wird. Außerdem vereinfacht sich die
Herstellung, weil die kompliziert geformten Verbindungsrohre vermieden
sind.