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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein als Servicepanel ausgebildetes Panelelement zur Anordnung an einem Wasserkasten im Stirnwandbereich einer Kraftfahrzeugkarosserie.
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Hintergrund
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An einen oberen Endabschnitt einer den Fahrzeuginnenraum und den Motorraum voneinander trennenden Stirnwand einer Kraftfahrzeugkarosserie ist typischerweise ein nach vorn, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ragender Wasserkasten befestigt. Er erstreckt sich typischerweise zwischen den Federbeinaufnahmen der Kraftfahrzeugkarosserie. Der Wasserkasten dient ferner der Befestigung und Anbindung von Funktionsbauteilen, wie zum Beispiel dem Scheibenwischergestänge oder dem Scheibenwischermotor.
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Der Wasserkasten befindet sich typischerweise in einem zwischen Frontscheibe und Motorhaube gebildeten Zwischenraum.
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In einer nach vorn, in Fahrtrichtung ragenden Verlängerung ist an den aus Metallblech gebildeten Wasserkasten ein gemeinhin als Servicepanel bezeichnetes Panelelement angeordnet, welches den verbleibenden Spalt zwischen Wasserkasten und Motorhaube ausfüllt. Zu Service- oder Wartungszwecken kann das Panelelement demontiert und entfernt werden, um eine Zugangsmöglichkeit zu den unterhalb des Wasserkastens oder am Wasserkasten angeordneten Funktionsteilen zu schaffen.
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Zum Schutz vor Schmutz und insbesondere auch vor Wasser, das von der Frontscheibe ablaufen kann, ist der Wasserkasten nach oben hin von einer Wasserkastenabdeckung oder von einem Wasserabweiser abgedeckt.
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So beschreibt beispielsweise die
DE 10 2007 017 427 A1 eine Wasserkastenabdeckung für ein Kraftfahrzeug mit einer in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Rille zum seitlichen Ableiten von Wasser.
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Für die Ausbildung einer Rille in einer Wasserkastenabdeckung muss die Abdeckung jedoch eine gewisse Bauhöhe aufweisen oder sie ist dementsprechend dickwandig auszubilden. Neben einem erhöhten Platzbedarf für die Wasserkastenabdeckung geht die Ausbildung einer Wasserrille mit einer Gewichtszunahme sowie mit einer Erhöhung der Herstellungskosten für solche Abdeckungen einher.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine im Hinblick auf die Bauraumaufteilung des Kraftfahrzeugs verbesserten Wasserablauf im Bereich der Frontscheibe bereitzustellen, der in fertigungs- und montagetechnischer Hinsicht besonders einfach und möglichst kostenneutral zu verwirklichen ist.
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Diese Aufgabe wird mit einem Panelelement gemäß Patentanspruch 1, ferner mit einer Kraftfahrzeugstirnwand nach Patentanspruch 11, einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß Anspruch 13 sowie mit einem Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 14 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche sind.
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Das beanspruchte Panelelement ist zur Anordnung an einem Wasserkasten einer Stirnwand einer Kraftfahrzeugkarosserie ausgebildet. Es weist zur abdichtenden Befestigung am Wasserkasten einen Befestigungsrand auf. Mit diesem kann sich das Panelelement, bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, dem Wasserkasten vorgelagert an diesem abstützen sowie daran befestigt werden.
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Das beanspruchte Panelelement oder Servicepanel fungiert hierbei als eine nach vorn, in Fahrtrichtung ragende Verlängerung des als Blechteil ausgebildeten und an der Stirnwand befestigten bzw. einteilig hiermit ausgebildeten Wasserkastens. Das Panelelement füllt dabei den zwischen Wasserkasten und Motorhaube gebildeten Zwischenraum aus.
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Das Panelelement weist ferner zumindest eine wasserführende Vertiefung auf, um ein kontrolliertes Ableiten sich ansammelnden Wassers zu ermöglichen. Das Panelelement kommt hierbei in einer Montageposition unterhalb eines vorderen und unteren Endabschnitts einer Wasserkastenabdeckung oder eines Wasserabweisers zu liegen.
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Das über die Frontscheibe und den daran angrenzenden Wasserabweiser ablaufende Wasser gelangt in vorteilhafter Weise direkt in die zumindest eine wasserführende Vertiefung des darunterliegenden Panelelements, sodass über das Panelelement ein kontrolliertes und vorgegebenes Abführen sich im Frontscheibenbereich ansammelnden Wassers erfolgen kann.
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Durch das kontrollierte Auffangen und Ableiten anfallenden Wassers oder weiterer Schmutzpartikel, kann ein effektiver Schutz der im oder am Wasserkasten angeordneten Funktionsbauteile, etwa von Scheibenwischerantrieb, Scheibenwischergestänge, Signalhorn oder weiterer elektronischer Bauteile erreicht werden. Auch kann die zumindest eine wasserführende Vertiefung des Panelelements ein unkontrolliertes Ausbreiten von Wasser und Feuchtigkeit im Wasserkasten effektiv verhindern.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich die zumindest eine wasserführende Vertiefung im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y), folglich in Längsrichtung des sich bevorzugt zwischen Federbeinaufnahmen der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckenden Panelelements. Mittels der in Fahrzeugquerrichtung (y) verlaufenden Vertiefung kann ein seitliches Ableiten aufgenommenen Wassers erreicht werden. Auch kann am Panelelement anfallendes Wasser mittels der Vertiefung direkt den seitlichen Wasserablauföffnungen des Wasserkastens zugeführt werden.
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Ergänzend oder alternativ zur in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Vertiefung weist das Panelelement eine sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckende wasserführende Vertiefung auf. Mittels dieser, bevorzugt in etwa mittig im Panelelement vorgesehenen Längsvertiefung kann ein weiterer Wasserablauf bereitgestellt werden.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass die wasserfahrenden Vertiefungen unabhängig von ihrer Ausrichtung in Fahrzeugsquer- oder -längsrichtung stets in den Wasserkasten, bevorzugt in eine dort vorgesehene wasserführende Struktur münden.
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Mit Einbettung wasserführender Vertiefungen in das dem Wasserkasten vorgelagerte Panelelement kann ein kontrolliertes Abführen und Ableiten sich ansammelnden Wassers bereits unmittelbar angrenzend an eine Wasserkastenabdeckung oder an einen Wasserabweiser erfolgen. Das dem Wasserkasten zugeführte Wasser kann somit so früh als möglich kanalisiert und kontrolliert abgeführt werden ohne dass es hierfür etwaiger konstruktiver Änderungen an der Wasserkastenabdeckung respektive am Wasserabweiser bedarf. Durch die Integration zumindest einer wasserführenden Vertiefung im Servicepanel kann der frontscheibenseitige Wasserabweiser auch ohne Wasserrillen, sozusagen rillen- oder kanalfrei ausgebildet und auch unter aerodynamischen Gesichtspunkten optimiert werden.
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Es ist ferner vorgesehen, dass die in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden wasserführenden Vertiefungen als ineinander mündende Wasserkanäle oder Wasserrillen ausgebildet sind. Die Breite und/oder Tiefe der Wasserkanäle oder -rillen ist hierbei auf die im Anwendungsfall zu erwartenden Strömungsverhältnisse des Wassers angepasst. So kann zum Beispiel auch je nach vorherrschenden Wind- oder Fahrtwindverhältnissen eine variable Aufteilung des anfallenden Wassers in Längs- und Querkanal erfolgen.
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Ferner erweist es sich nach einer weiteren Ausgestaltung als vorteilhaft, wenn die zumindest eine wasserführende Vertiefung mit einem zum Befestigungsrand verlaufenden Gefälle versehen ist. Folglich definiert die zumindest eine wasserführende Vertiefung des Panelelements eine dem angrenzenden Wasserkasten zugewandte Ablaufrichtung für das abzuführende Wasser. Die wasserführende Vertiefung kann dabei den Befestigungsrand des Panelelements durchsetzen, um das sich ansammelnde Wasser einer wasserführenden und wasserableitenden Struktur des Wasserkastens zuzuführen.
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So ist insbesondere vorgesehen, dass das Panelelement sowohl seitlich als auch der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs entgegengesetzt an den Wasserkasten der Fahrzeugstirnwand angrenzt, sodass insbesondere auch ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufender Querkanal in eine seitliche wasserführende Struktur des Wasserkastens mündet.
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Nach einer Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass das Panelelement als Spritzgussteil aus Kunststoff ausgebildet ist, wobei die wasserführende Vertiefung einstückig in das Spritzgussbauteil eingebettet ist. Ein ggf. mit einer Faserverstärkung versehenes Kunststoff-Spritzgussbauteil kann nahezu kostenneutral mit einem integrierten Wasserkanal hergestellt werden. Ferner kann das Panelelement durch Ausbildung eines Kunststoff-Spritzgussbauteils an vorgegebene Bauraumanforderungen des Kraftfahrzeugs flexibel angepasst werden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Position und/oder ist der Verlauf der zumindest einen wasserführenden Vertiefung des Panelelements auf die Position und/oder auf die Größe von Lufteinlassöffnungen eines an einen unteren Rand einer Frontscheibe angrenzenden Wasserabweisers bzw. einer Wasserkastenabdeckung abgestimmt. So sind im Wasserabweiser oder in der Wasserkastenabdeckung zum Beispiel Lufteinlassöffnungen für die Frischluftzufuhr einer Fahrzeuginnenraumbelüftung vorzusehen.
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Indem wasserführende Vertiefungen des Panelelements bevorzugt direkt unterhalb von Lufteinlassöffnungen im Panelelement ausgebildet werden, kann etwaiges, durch die Lufteinlassöffnungen eindringendes Wasser kontrolliert abgeführt werden. Die Position, der Verlauf und die Größe derartiger Lufteinlassöffnungen können dabei an die jeweiligen Bauraumanforderungen universell angepasst werden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die zumindest eine wasserführende Vertiefung des Panelelements einen an den Befestigungsrand des Panelelements angrenzenden Mündungsbereich auf, der in Montagekonfiguration am Wasserkasten unmittelbar angrenzend an eine wasserführende Struktur des Wasserkastens angeordnet ist. Die im Panelelement ausgebildete wasserführende Vertiefung kann somit in konstruktiver Hinsicht im Wasserkastenblech fortgeführt werden.
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Im oder am Wasserkasten selbst sind schließlich Ablauf- oder Durchgangsöffnungen für das über das Panelelement zugeführte Wasser vorgesehen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Panelelement an einem dem Befestigungsrand abgewandten Endabschnitt eine Haubendichtung auf. Mit der in Fahrtrichtung vorn liegenden Haubendichtung grenzt das Panelelement bei geschlossener Motorhaube von unten an einen hinteren Endabschnitt der Motorhaube an, um insbesondere den Motorraum nach außen hin abzudichten.
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Des Weiteren weist das Panelelement einen integrierten Befestigungsdom zur Bildung einer lösbaren Verbindung mit der Fahrzeugstirnwand und/oder einer daran angrenzenden Scheibenauflage auf. Der Befestigungsdom kann zum Beispiel in etwa mittig in das Panelelement, ggf. sogar in die zumindest eine wasserführende Vertiefung integriert sein. Der Befestigungsdom, welcher beabstandet von der Haubendichtung als auch vom Befestigungsrand am Panelelement vorgesehen ist, dient insbesondere der Befestigung einer Strebenanordnung, um das Panelelement strukturverstärkt an angrenzenden Karosseriebauteilen abstützen zu können.
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Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ferner eine Kraftfahrzeugstirnwand vorgesehen, die an einem oberen Endabschnitt einen nach vorn, im Wesentlichen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ragenden Wasserkasten aufweist. Am vorderen Endabschnitt des Wasserkastens, also der vertikal ausgerichteten Stirnwand abgewandt, ist ein zuvor beschriebenes Panelelement lösbar angeordnet. Das bevorzugt als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgebildete Panelelement weist hierbei, wie zuvor beschrieben, zumindest eine wasserführende Vertiefung zum kontrollierten Ableiten sich ansammelnden Wassers in den Wasserkasten auf.
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Nach einer Weiterbildung weist die Kraftfahrzeugstirnwand ferner einen an den unteren Rand einer Frontscheibe angrenzenden Wasserabweiser oder eine als Wasserabweiser fungierende Wasserkastenabdeckung auf.
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Deren Geometrie und/oder Position korrespondiert hierbei mit der Ausgestaltung der zumindest einen wasserführenden Vertiefung des Panelelements. Auf diese Art und Weise kann etwaiges, durch die Lufteinlassöffnung eindringendes Wasser kontrolliert in die wasserführende Vertiefung des darunterliegenden Panelelements abgeleitet und schließlich in hierfür vorgesehene wasserführende Strukturen des Wasserkastens überführt werden.
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Schließlich ist eine Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen, die eine zuvor beschriebene Kraftfahrzeugstirnwand mit einem wasserführenden Panelelement aufweist. Ferner ist ein Kraftfahrzeug vorgesehen, welches zumindest ein zuvor beschriebenes Panelelement im Bereich seiner Stirnwand aufweist.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten werden in der der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verdeutlicht. Hierbei zeigen:
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1 eine perspektivische und isolierte Darstellung eines an den Wasserkasten einer Kraftfahrzeugstirnwand anzubindenden Panelelements,
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2 einen Querschnitt entlang A-A durch das Panelelement gemäß 1,
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3 ein an einem Wasserkastenblech angeordnetes Panelelement und
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4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B durch die Anordnung gemäß 3.
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Detaillierte Beschreibung
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Das in den 1 bis 4 in unterschiedlichen Perspektiven und Querschnitten gezeigte Panelelement 10 ist als sogenanntes Servicepanel ausgebildet. Es weist ein glasfaserverstärktes Kunststoffteil, insbesondere ein Kunststoff-Spritzgussteil oder Kunststoff-Formteil auf, welches neben einzelnen Befestigungsvertiefungen 16 einen Befestigungsrand 14 aufweist. Mit dem Befestigungsrand 14 kann sich das Panelelement 10 an einem bezogen auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs nachgelagerten Wasserkastenblech 30 abstützen, wie dies zum Beispiel im Querschnitt der 4 gezeigt ist.
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Wie ferner in 1 angedeutet, erstreckt sich der Befestigungsrand 14 nahezu über die gesamte Länge bzw. über die Quererstreckung (y) des Panelelements 10. Der Befestigungsrand 14 ist hierbei an die Formgebung des, bezogen auf die Fahrtrichtung nachgelagert angeordneten Wasserkastens 30 angepasst. Nach vorn, in Fahrtrichtung (x) weist das Panelelement 10 eine Haubendichtung bzw. einen Auflagerand 12 für die Motorhaube des Kraftfahrzeugs auf.
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Das Panelelement oder Servicepanel 10 dient insbesondere dazu, im Service- oder Wartungsfall bei geöffneter Motorhaube demontiert und vom Wasserkastenblech 30 gelöst zu werden. Durch Demontage des Panelelements 10 kann eine Zugänglichkeit für die am Wasserkasten 30 befestigten und in den Figuren nicht explizit gezeigten Funktionsbauteile, wie etwa für den Scheibenwischermotor oder ein Scheibenwischergestänge geschaffen werden.
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Angrenzend an den Befestigungsrand 14 weist das Panelelement 10 einzelne taschenartige Vertiefungen 16, etwa zur Aufnahme von Schrauben oder dergleichen Befestigungsmitteln auf, mittels derer das Panelelement 10 am Wasserkasten 30 befestigbar ist. Das Panelelement 10 ist ferner mit einer Kanalstruktur 18 durchzogen, die vorliegend einen Querkanal 20 und einen Längskanal 22 aufweist. Der Querkanal 20 erstreckt sich in der Darstellung gemäß 1 in etwa vom oberen linken Fünftel des Panelelements 10 bis an einen rechts liegenden Mündungsbereich 26 der an den Befestigungsrand 14 heranragt. Der Mündungsbereich 26 grenzt in der in 3 gezeigten Montageposition an eine wasserführende Struktur 40 des Wasserkastens 30 und mündet in dieser.
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Sich im Panelelement 10 ansammelndes Wasser kann somit über den Querkanal 20 und dessen Mündungsbereich 26 in eine seitliche, eine Federbeinaufnahme 42 umschließende wasserführende Struktur 40 des Wasserkastens 30 geleitet werden, von wo aus es über eine Entwässerungsöffnung 32 zur Seitenwand der Kraftfahrzeugkarosserie nach unten hin ablaufen kann.
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Neben einem sich über weite Teile des Panelelements 10 erstreckenden Querkanal 20, ist die Kanalstruktur 18 ferner mit einem Längskanal 22 versehen, der sich in etwa mittig des Panelelements 10 befindet und der sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckt. Auch der Längskanal 22 grenzt mit einem Mündungsbereich 28 an den Befestigungsrand 14 an, sodass das über den Längskanal 22 ablaufende Wasser gleichermaßen in eine Entwässerungsöffnung 34 des angrenzenden Wasserkastens 30 abgeleitet werden kann.
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In der Darstellung gemäß der 3 und 4 kann das sich etwa im Längskanal 22 ansammelnde Wasser über das entgegen der Fahrtrichtung verlaufende Gefälle über den gegenüber dem Kanal 22 tiefer liegenden Befestigungsrand 14 in den in Fahrtrichtung nachgelagerten und tiefer liegenden Wasserkasten 30 abgeleitet werden. Der Wasserkasten 30 weist in diesem etwa mittig zwischen den seitlichen Federbeinaufnahmen 42 liegenden Bereich eine Entwässerungsöffnung 34 auf, die mit einem Entwässerungs- oder Wasserablaufventil 36 versehen ist. Über die Ventilanordnung 36 kann sich aufstauendes Wasser kontrolliert abgeführt werden.
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Im Querschnitt entlang A-A nach 2 ist ferner das von links nach rechts verlaufende Gefälle des Querkanals 20 angedeutet. Ersichtlich weist der Kanal 20, ausgehend von einer linken Befestigungsstelle 16 ein zur Mitte sowie zum Längskanal 22 gerichtetes Gefälle auf.
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Da der in 2 gezeigte Querschnitt A-A nicht exakt dem Verlauf des Querkanals 20 entspricht, wird in dieser Darstellung der in 1 rechts liegende Mündungsbereich 26 nicht explizit gezeigt. Statt dessen zeigt 2 im rechts liegenden Endabschnitt des Panelelements 10 einen den Kanal 20 nach vorn, in Fahrtrichtung (x) eingrenzenden vorderen Profilabschnitt, der eine weitere Befestigungsstelle 16 sowie den Befestigungsrand 14 umfasst.
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Wenngleich der in 2 dargestellte Querschnitt nicht exakt mit dem Querkanal 20 zusammenfällt, so weist letzterer ein kontinuierliches Gefälle zum in 1 recht liegenden Mündungsbereich 26 auf.
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Je nach vorherrschenden äußeren Bedingungen kann sich über den Wasserabweiser im Wasserkasten bzw. in dessen vorgelagerten Panelelement 10 ansammelndes Wasser beliebig auf den Querkanal 20 und den Längskanal 22 verteilen, die in etwa mittig im Servicepanel ineinander münden. Das vom Panelelement 10 aufgenommene und über den hier nicht explizit gezeigten Wasserabweiser zugeführte Wasser kann durch die im Panelelement 10 integrierte Kanalstruktur 18 bereits unmittelbar nach einem Herabtropfen oder Ablaufen von einem frontscheibenseitigen Wasserabweiser kanalisiert und demgemäß kontrolliert an den angrenzenden Wasserkasten 30 und die darin vorgesehenen Ablauföffnungen 32, 34 oder wasserführenden Strukturen 40 abgeführt werden.
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In den 1, 2 und 3 ist ferner ein Befestigungsdom 24 gezeigt, der im Querkanal 20 angeordnet ist und der ggf. auch aus diesem zumindest geringfügig herausragt. Der Befestigungsdom 24 dient einer strebenartigen Befestigung einer ergänzenden Halterung für das Panelelement 10, sodass dieses neben einer Befestigung entlang des Befestigungsrands 14 noch gesondert mit angrenzenden Karosseriebauteilen, etwa mit einer hier nicht explizit gezeigten Scheibenauflage oder weiteren Abschnitten einer in 3 lediglich angedeuteten Stirnwand 38 lösbar verbunden werden kann.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Panelelement
- 12
- Haubendichtung
- 14
- Befestigungsrand
- 16
- Befestigungsstelle
- 18
- Kanalstruktur
- 20
- Querkanal
- 22
- Längskanal
- 24
- Befestigungsdom
- 26
- Mündungsabschnitt
- 28
- Mündungsabschnitt
- 30
- Wasserkastenblech
- 32
- Entwässerungsöffnung
- 34
- Entwässerungsöffnung
- 36
- Wasserablaufventil
- 38
- Stirnwand
- 40
- Wasserführende Struktur
- 42
- Federbeinaufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007017427 A1 [0006]
