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Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-04 22:35:19
von Christian_S
Hallo Zusammen,

ich möchte ein "Klappdach" mit Linearantrieben aufklappen. Ich kann mich nicht für eine Einbaulage der Hubzylinder entscheiden,
im Bild grüner und roter Pfeil. Mit der grünen Variante könnte ich eine Menge wertvollen Platz im unteren Bereich sparen. Welche
Variante würdet ihr Vorziehen? Seht ihr starke Nachteile gegenüber der roten Variante?

Das Dach hat hier auf dem Bild Links die Scharniere, Öffnungswinkel ca. 34°.
Bild
http://steinis-online.de/christian/BBC- ... ntrieb.jpg (falls das Bild nicht angezeigt wird)

Ich bin dankbar für Denkanregung.

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-04 23:40:01
von hugepanic
Hast du die Kräfte und wege mal berechnet?
Nicht nur die endlagen, auch die Zwischenpositionen beachten.
Die grüne Lösung braucht halt viel mehr Kraft am Anfang, wenn das Moment am größten ist, dann ist der Hebelarm auch nicht Recht klein. Sieht für micht nicht so ganz vergleichbar aus...

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-05 11:03:45
von DanielD
Hi kürzere Zylinder sind immer besser weil günstiger, auch wenn sie etwas "dicker" ausfallen.
Beim kürzeren Hub ist der "überstrichene" platz für die gesamt Mechanik besser (Die Zylinder sind ja drehbar gelagert)

Grundsätzlich kann man bei so einer Konstruktion auch über Gasfedern nachdenken, um einen Teil der Kraft schon vom Antrieb zu nehmen.

Gerade Hydraulikantriebe haben bei solchen Lastverhältnissen ihre "Probleme"
Um aus dem Quark zu kommen braucht es wahnsinnig Leistung (wegen schlechtem Hebel) und dann zum Schluss bekommst die Fuhre fast nicht gebremst.
- Dann sind auf der Stangenseite plötzlich Blenden nötig, die das Ausheben noch zusätzlich erschweren wird.
- Bei gegen "Plattfuß" kann man ein Druckhalteventil am Zylinder einbauen, dann kann beim Schlauchplatzer nix runter fallen. Allerdings bis wieder Druck am Steuereingang des Ventils liegt geht der Zylinder auch keinen Mucks mehr nach... :) => Failsafe Strategie

Wenn man es mit Gasfedern hin bekommt kann das Dach auf "Vorspannung" sein, sodass man es eher nach unten ziehen muss (Prinzip wie an der Kofferraum klappe des Autos)
Gasfedern haben halt eine starke Temperatur Abhängigkeit, das muss man wissen!

Eine weitere Inspiration:
- Denk mal über einen Mechanismus nach, welcher die Drehbewegung in eine Längsbewegung umsetzt, dann kann man entlang einer Achse arbeiten, das hilft auch bei der Auslegung (Gasfeder oder Hydrozylinder) wegen dem Herrn Euler (Zylinderstangen können einknicken (==biegen=>Undichtigkeit bis zum Bruch) , wenn sie Querlasten bekommen !!!)
- Erste Idee hier, wenn platz im Lagerbereich ist über ein Ritzel eine Kette ziehen und dann die Kette in einem Führungsschacht mit der Gasfeder verbinden. Weil die Länge der Kette variable ist kann man an günstigen stellen die Gasfeder und woanderst den Antrieb (Fensterheber Motor mit kleinem Ritzel) anbauen. (Die Gasfeder mit der Last spannt die Kette damit immer "optimax" und der Antrieb "verschiebt" nur das Kraftdelta. Wenn der Antrieb streikt, kann man ihn aus der Kette nehmen (drehbar einsuchend) und schon hat man die Notbetätigung gelöst.
Das gute an der Idee wäre, dass man an beiden Seiten die gleiche Grundmechanik hätte (Gasfeder+Kette+Schacht+Kettenumlenkng) und nur an einer Seite den Antrieb.
So wie das in Deinem Bild ausschaut ist das Dach so steif, dass ein einseitiger Antrieb ohne wesentlichen Verzug hin kommen könnte.
Verzüge beim Lauf (Schrägläufer) hast Du eh je nach dem wie die Karre steht da geht es nicht so um die Esthetik des Öffnens. Wegen der getrennten Federvorspannung kann man dann die Seiten noch etwas von Hand nachdrücken.
Eine Stellsicherunng (gegen Absturz) würde ich beidseitig empfehlen.

Je länger die Kette ist, desto mehr kann die während der fahrt schwingen (trotz leichter Vorspannung) - ein innen "gefilzter" Kettenkasten vermeidet Klappergeräusche.
Die Kette kann auch schlank geführt werden und dort wo platz ist kommt das Geraffel hin (notfalls Kette ums Eck, z.B. nach unten wenn der Schwerpunkt/Zugänglichkeit eine Rolle spielt

Also nicht immer die naheliegende Idee ist dann gleich die Beste.

Kleiner Wink: Ich bin beruflich mit Cabrio Verdeck Mechanismen und Heckklappen und sonstigen Türen und Klappen an Fahrzeugen schon mehr als 25 Jahre unterwegs ....

Gruß Daniel

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-05 12:55:20
von hugepanic
du hast bei deiner Überlegung noch (mindestens) eine Variante vergessen die mit Linearmotor/Gasdruckfeder und ohne weitere Kinematik funktioniert:

--> GELB
Bildschirmfoto zu 2024-05-05 12-50-14.png

Wenn das von den Lasten halbwegs geht, würde ich IMMER eine Gasdruckfeder einem Motor/Antrieb gegenüber vorziehen. Aber man muß sich halt mehr gedanken machen bezüglich kraft beim öffnen und schließen, und ggf. auch eine Verriegelung.
Es nützt ja nix wenn das Dach schön hoch fährt, man aber zum Schließen mehr Gewicht/Kraft braucht als die bedienende Person aufbringen kann.

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-05 16:47:50
von grijo
Gasdruckfedern drücken im geschlossenen Zustand immer, bei Klappdächern kann man deshalb auch 2 gegenüber befestigen, im geschlossenen Zustand "heben" sich die Kräfte dann auf.

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-05 17:18:49
von RainerKraft
Hi, vielleicht eine Idee?

Man darf das mit den entstehenden Kräften nicht unterschätzen, mit hat es das wasserdichte Titgemeyer Scharnier (https://images.app.goo.gl/eUbwkkL9Z3UU169c9) so verzogen dass es nicht mehr schliessbar war. Musste dann fette Eisenplatten anbringen die das verhindert haben.

Im zugeklappten Zustand war der Winkel des Dämpfers = 0 Grad so dass er am Anfang (erste 25cm) keine Unterstützung beim heben war und ich mir fast jedes Mal einen Bruch gehoben habe (ein Jahr damit in Afrika unterwegs)

Klappdach Eigenkonstruktion 2015
Klappdach Eigenkonstruktion 2015

Früher wurde das mit Hebeln gelöst die zum arretieren über den Todpunkt kippen. Würde ich nochmal ein Klappdach bauen wäre das ein Weg den ich überlegen würde. Damit ist kein unnötiger Stress im Material und wilde Winde auch kein Thema. Dämpfer würden nur die ersten 25 cm senkrecht von unten drücken und damit öffnen/ schließen vereinfachen. Vielleicht bekommt ja der Toyo mal ein Klappdach, aber dann gleich aus PV Panel - super Idee.

Lg Rainer

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-05 19:47:59
von Christian_S
Hallo und vielen Dank für eure Denkhilfen,

die gedankliche Vorlage war das Dach vom Cnut/Explorer-Magazin. Ich wollte aber die elektrischen Linearantriebe nicht Senkrecht einbauen (rote Linie), da
das an der Seite sehr viel Platz wegnimmt. Da wären die Linearantriebe im eingefahrenen Zustand ca. 1m lang und das baumelt da seitlich rum.

Deswegen dachte ich mir ich baue die elektr. Lienarantriebe in der Variante der grünen Linie ein, da Oben habe ich mehr Platz zur Verfügung. Die gelbe Variante
habe ich außer Acht gelassen, weil ich dachte ich kriege mit der grünen mehr Standfestigkeit bei Wind hin. Dach und Lenarantrieb würden ja ein großes Dreieck
bilden.

An eine Unterstützung per Kettenzugmechanik über Umlenkung Zahnrad hatte ich auch Nachgedacht aber Verworfen wegen zu viel Aufwand/Bauteile. An
Gasdruckdämpfer hatte ich auch verworfen wegen der Temperaturabhängikeit und würde sie nur im Notfall als Unterstützung der Linearantriebe einbauen. Aber
auch lieber vermeiden.

Ich habe nur gesehen, das alle Onlinerechner für Gasdruckfedern nur in der gelben Variante rechnen, ich aber die Längen nicht so ändern kann wie in der grünen
Variante.Der Krauftaufwand bei gelber oder grüner Einbaulage müßte doch relativ gleich sein, oder bin ich da auf dem Holzwege?

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-05 20:46:49
von hugepanic
das ganze kannst du relativ einfach ausrechnen, wenn du allgemeine trigonometrie (sinus, cosinus usw...) beherscht. (das nehm ich jetzt mal als vorraussetzung an

Annahmen:
Dein Dach hat einen Schwerpunkt (vermutlich in der Mitte).
Du hast ein definiertes Scharnier (feste position der drehachse)

Errinnerung:
(Dreh)Moment = Kraft * Hebelarm

Du gehst davon aus das Moment der Gewichtskraft gleich dem Moment des Antriebs ist!

Md = Ma (Moment_Dach = Moment_Antrieb)

Damit kannst du zu jeder Stellung (0° ist zu und 90° ist voll geöffnet) das (dreh) Moment berechnen das du aufbringen muß um das Dach in dieser Positon zu halten.

Der Hebelarm für die Gewichtskraft ist der HORIZONTALEN(!!!) Abstand zwischen Schwerpunkt und Scharnierachse.
Der Hebelarm für den Antrieb definiert sich aus dem ABSTAND des Kraft-Wirkungslinie und dem Scharnier.

Formel:
Fg * lg = Fa * la

Fg = Gewichtskraft = masse_dach * 9,81 [N]
lg = Hebelarm Gewichtskraft [m]
Fa = Kraft des Antriebs [N]
la = hebelarm des Antriebs [m]

damit ist:
Fa = (Fg * lg) / la


Jetzt kannst du dir unterschiedliche Geometrien für deinen Antrieb ausdenken, und die Kraft (und WEG) für den Antrieb bestimmen.

Mach das ganze in ein paar Positionen (Auf, zu und halb-auf) um ein Gefühl zu bekommen.

P.s.: der Ansatz ist nicht komplett, da im Scharnier ja auch noch eine vertikale Kraftkomponente wirkt, aber für den Anfang würde ich das mal ignorieren und nur mit M_a = M_g rechnen. Wenn du dann eine Lösung hast, kannst du ja nochmal alle Kräfte in X- und Y-Richtung rechnen um alles zu dimensionieren.

P.P.s: denk auch an Wind und Sturm, ggf. Schneelasten und Ladung auf dem Dach! Zum Schluß noch einen Ordentlichen "Sicherheitsfaktor" (min. 1.5???) Anwenden.

P.P.s: wenn du zwei antriebe hast solltest du dir über den Ausfall von einem Antrieb gedanken machen! nicht das das Dach sonst verbogen wird... (Dilli hatte da ja mal einiges an Lehrgeld bezahlt)

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-05-05 23:37:23
von Christian_S
Danke, dann werde ich mal "Hausaufgaben" machen

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-06-09 16:12:09
von Stippo
Hallo zusammen...
Hatte auch sämtliche Möglichkeiten "abgeklopft" und habe mich für 2 24V linearantriebe entschieden.
Vorteile gegenüber Gasdruckfedern:
Kein Kraftaufwand notwendig.
Dach kann an beliebiger Stelle in Position gehalten werden.
Im geschlossenem Zustand keine extra Verriegelung notwendig.
Ausser bei Pistenfahrten und als Notverriegelung bei defektem Antrieb.
IMG_20240606_141239_edit_283189727893244.jpg

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-06-09 17:20:42
von Christian_S
Hallo Stippo,

da soll die Reise hingehen. Ich habe die Gasdruckfedernrechner im Internet dazu benutzt um einmal die Kräfte abzuschätzen.
Ich würde nur gerne die Einbauanlage so wie oben nach dem grünen Strich haben, da würde ich mehr Platz sparen. Bei dir ist
es ja Eingebaut wie beim roten Strich, die Einbaulage würde ich gerne vermeiden oder ist die letzte Option.
Sieht aber gut aus bei deinem Unimog.

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-06-11 18:34:23
von Stippo
Hallo Christian,
Danke
Was meinst du mit grünem, bzw rotem Strich?
Ursprünglich wollte ich die Antriebe gegen die Fahrtrichtung montieren, hab sie aber leider um 4cm zu lang bestellt :ohmy:... Vielleicht änder ich noch die Halter... Aber fürs erste bin ichbzufrieden...
Platzprobleme hab ich seitlich nicht, da wir uns wieder auf eine Bettbreite von 140cm geeinigt haben...
Grüße Stippo

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-06-11 18:50:12
von Christian_S
Hallo Steppo,

das Bild in der Eröffnungsfrage, dort hatte ich die Einbaulage skizziert. Rot möglichst nicht, grün wäre meine Wunschlage der Linearantriebe.

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-06-11 19:34:47
von Stippo
Achso... Alles klar

Re: Klapphilfe am Klappdach

Verfasst: 2024-06-11 19:35:01
von Stippo
Achso... Alles klar