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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Halterung einer Fensterscheibe der
im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten und aus der
DE 198 55 355 A1 hervorgehenden
Art.
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Aus
der
DE 198 55 355
A1 ist eine Vorrichtung zum automatischen Entfernen von
Fenstern und Türen
aus der Waggonwand während
eines Unfalls bekannt. Das zu entriegelnde Fenster sitzt in einem Profilrahmen
und ist von vier federgelagerten Bolzen gehalten. Bei einem Auffahrunfall
fasst der erste Auslösemechanismus.
Danach kann das Fenster problemlos nach außen gestoßen werden, wenn es nicht durch
die in der Waggonwand auftretenden Verformungen entfernt wird. Bei
einem seitlichen Aufprall des Zuges, z. B. an einer Weiche oder
einem Bahnübergang,
greift der zweite Auslösemechanismus. Beide
Mechanismen beruhen auf physikalischen Vorgängen und bedürfen keiner
zusätzlichen
Energie.
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Ferner
ist aus der
DE 195
21 876 A1 eine Vorrichtung zum Entriegeln einer sich in
einem Halterahmen befindenden Fensterscheibe bekannt, die an jeder
Umfangsseite der Fensterscheibe mindestens einen Schieber aufweist,
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.
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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.
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Zur
Lösung
der Aufgabe sind die im Patentanspruch 1 dargelegten Merkmale vorgesehen.
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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
Einzelteilen 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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
erläutert.
Es zeigt
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1 einen
Aufnahmezylinder im Längsschnitt
mit einer fensterseitigen Aufnahme,
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2 einen
Schnitt längs
der Linie II-II in 1 in größerer Darstellung,
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3 eine
Anordndung des Aufnahmezylinders im Bereich der Frontscheibe eines
Sicherheitspersonenkraftwagens,
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4 eine
schematische Darstellung von mehreren Aufnahmezylindern am Umfangsbereich der
Frontscheibe eines Sicherheitspersonenkraftwagens.
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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 Frontscheibe 1 hin abstehenden
Tragflansch 4'. Die
Frontscheibe 1 wird hierbei über einen Z-förmigen Zwischenrahmen 5 gehalten.
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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 7' 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
verschiebbar in der Innenwandung 9' der Sacklochkammer 9.
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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.
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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.
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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.
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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 reib schlüssig 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.