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Die Erfindung betrifft einen blasgeformten Kunststoffträger für Kfz-Kühlergebläse mit wenigstens
einem Kühlluftdurchtritt,
mit Mitteln zur Befestigung wenigstens eines Gebläses und
mit wenigstens einem integrierten Flüssigkeitsbehälter.
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Ein derartiger Träger für ein Kfz-Kühlergebläse ist beispielsweise aus der
US-PS 5,649,587 bekannt.
Ein Vorzug dieses blasgeformten Trägers ist, dass durch dessen
einstückige
doppelwandige Ausführung,
die durch Extrusions-Blasformen erhalten wurde, verschiedene Funktionalitäten in einem
Bauteil vereinigt werden können.
So können
beispielsweise Kühlmittelbehälter, Wischwasserbehälter und dergleichen
in den für
ein oder mehrere Ventilatoren ein Gehäuse bildenden Träger integriert
werden.
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Aufgrund der doppelwandigen Ausbildung als
extrusionsblasgeformtes Bauteil besitzt so ein Träger auch
hinreichende Stabilität.
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Ein Träger der eingangs genannten
Art ist beispielsweise auch aus der
US-PS
5,971,062 bekannt.
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Aus der
US-PS 6,155,335 ist ein sogenanntes „Front-End-Modul" mit Kühlergebläse-Aufnahme, Kühlergebläse, Radiator,
Kondensor und dergleichen bekannt, welches als verhältnismäßig komplexes und
kompaktes Bauteil ausgebildet ist. Die Einzelteile des „Front-End-Modul" sind an einem stabilen Rahmen
aufgehängt.
Das Kühlergebläse-Gehäuse kann
aus verschiedensten Materialien beispielsweise aus Kunststoff, gespritzt
oder geblasen oder sogar als Hybrid-Bauteil aus einer Kombination
von Kunststoff und Metall bestehen.
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Aus der
DE 198 33 337 A1 ist ein
hinterspritztes Kunststoffformteil bekannt, dessen Verstärkungseinlage
von Kunststoff umblasen und wenigstens teilweise durchdrungen wird.
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Bei der Herstellung von Kfz wird
zur Montagevereinfachung zunehmend auf Bauteile mit hohem Integrationsgrad
Wert gelegt. Es besteht daher das Bemühen, möglichst viele Funktio nalitäten in einer Baugruppe
zu vereinigen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, einen blasgeformten Kunststoffträger der eingangs genannten
Art hinsichtlich seiner Funktionalität und seiner Integrierbarkeit
zu verbessern.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
der Träger
wenigstens eine Verstärkungseinlage
aufweist, die von dem Kunststoff des Trägers umblasen und wenigstens
teilweise durchdrungen ist, wobei die Verstärkungseinlage mit Befestigungsmitteln
zur Montage des Trägers
und zur Aufnahme weiterer Funktionsbauteile versehen ist.
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Unter Blasformen im Sinne der Erfindung
soll Extrusionsblasformen zu verstehen sein.
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Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Träger als
sogenanntes "Front-End-Modul" auszubilden, welches
beispielsweise mit einer Klimagerätekühleraufnahme, Luftversorgungskanälen, Einlassresonatoren,
Kühlwasserausgleichsbehälter, Scheibenwaschbehälter, Scheinwerferreinigungsbehälter, Ölkühlersitz,
Hauptlüfteraufnahme,
Kühleraufnahme, Kühlwasserrohr
mit Schnellverbindern, Kondensatsammelbehältern und dergleichen versehen
werden kann. Die metallene Verstärkungseinlage
ist mit entsprechenden Befestigungsmitteln zur Befestigung an der
Fahrzeugkarosserie versehen.
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Vorzugsweise bildet die Verstärkungseinlage wenigstens
zwei Scheinwerferaufnahmen.
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Alle Bauteile, insbesondere alle
Funktionsbauteile, wie beispielsweise Scheibenwaschbehälter, Kühlwasserausgleichsbehälter und
dergleichen können
als integraler Bestandteil des Kunststoffträgers ausgebildet sein. Diese
werden zweckmäßigerweise in
einem Arbeitsgang durch Extrusionsblasformen aus einem oder mehreren
schlauchförmig
extrudierten Vorformlingen mit dem Träger hergestellt.
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Die aus Kunststoff bestehenden Funktionsbauteile
können
durch Wand-Zu-Wand-Verschweißungen
wenigstens eines schlauchförmig
extrudierten Vorformlings erhalten worden sein. Verprägungen oder
Wand-Zu-Wand-Verschweißungen
können auch
zu Verstärkungs-
bzw. Aussteifungszwecken vorgesehen sein.
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Je nach Funktionalität der einzelnen
Kunststoffbauteile und Behälter
kann der Träger
aus verschiedenen Kunststoffen zusammengesetzt sein. Es kann beispielsweise
wünschenswert
sein, Bereiche des Trägers,
die im montierten Zustand nahe der Bodengruppe des Kfz angeordnet
sind, aus besonders schlagzähem
Kunststoff auszubilden.
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Die Anordnung verschiedener Funktionsbauteile
aus verschiedenen Kunststoffen als integraler Bestandteil des Trägers kann
beispielsweise dadurch erreicht werden, dass dieser aus mehreren
schlauchförmig
in eine gemeinsame Form extrudierten Vorformlingen hergestellt wird.
Alternativ oder zusätzlich ist
es möglich,
eine unterschiedliche stoffliche Zusammensetzung verschiedener Funktionsbauteile durch
sequentielle Extrusion unterschiedlicher Materialien aus einem Vorformling
zu erhalten.
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Die Verstärkungseinlage kann als vorgestanztes
und/oder zumindest teilweise vorgeformtes Stahlblech ausgebildet
sein.
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Besonders vorteilhaft kann es sein,
wenn die Verstärkungseinlage
beim Schließen
der Blasformhälften
durch deren Schließdruck
dauerhaft verformt wurde. Dies hat den Vorzug, dass ein Arbeitsschritt bei
der Herstellung der Verstärkungseinlage
eingespart wird.
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Es ist für den Fachmann ersichtlich,
dass die Verstärkungseinlage
nicht notwendigerweise aus Stahlblech bestehen muss, diese kann
vielmehr auch aus spritzgegossenem Kunststoff, GFK oder einem Duroplasten
ausgebildet sein.
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Aus der an sich bekannten Herstellungsweise
des Trägers
ergibt sich zwangsläufig
eine besondere räumlich-körperliche
Ausbildung desselben, d. h. durch das Umblasen einer Einlage, beispielsweise eines
Stahlblechs mit Kunststoff wird eine innige Verbindung bzw. Verankerung
der Materialien miteinander erreicht, so dass insgesamt ein multifunktionales und
insbesondere stabiles Bauteil mit einem hohen Integrationsgrad erhalten
wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert: Es
zeigen:
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1 der
Träger
in perspektivischer Ansicht,
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2 zwei
geöffnete
Blasformhälften
mit darin eingelegtem Stahlblechrahmen,
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3 eine
Ansicht in Richtung der Pfeile III-III in 2,
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4 einen
Schnitt entlang der Linien IV-IV in 3,
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5, 6 u. 7 schematische Darstellungen der Anordnungen
des oder der Vorformlinge bezüglich
des zwischen den Formhälften
gehaltenen Stahlblechrahmens und
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8 den
Schnitt entsprechend dem in 5 dargestellten
Schnitt mit zusammengefahrenen Formhälften.
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Der in 1 perspektivisch
dargestellte Träger
ist als Front-End-Modul zur Anordnung zwischen Kühlergrill und Kühler eines
Kraftfahrzeugs ausgebildet. Dieser umfasst einen mit 1 bezeichneten
Stahlblechrahmen, der einen mittleren Durchlass 2 und einen
in Einbaulage unteren Durchlass 3, Scheinwerferaufnahmen 4 sowie
vier Befestigungsaugen 5 zur Karosseriemontage aufweist.
Der Stahlblechrahmen 1 bildet einen tragenden Verbund mit
diversen Kunststoffteilen, die durch Extrusions-Blasformen erhalten wurden
und mit dem Stahlblechrahmen, diesen teilweise durchdringend eine
innige Verbindung bzw. Verankerung eingehen.
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Wie dies in den 2 bis 8 verdeutlicht
ist, wird zur Herstellung des Trägers
gemäß der Erfindung
der vorgestanzte Stahlblechrahmen 1 mittels zweier Halteelemente 6 zwischen
den ein Formnest bildenden Formhälften 7A, 7B einer
Blasform positioniert.
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Je nach Konfigurierung des fertigen
Bauteils werden aus einem oder mehreren nicht dargestellten über den
Formhälften
angeordneten Extrusionsköpfen
ein oder mehrere schmelzflüssige
schlauchförmige
Vorformlinge extrudiert, die in bekannter Art und Weise mittels
Blasluft innerhalb der geschlossenen Blasformhälften 7A, 7B unter
innerem Druck aufgeweitet werden und bei Erstarrung das Formnest
ausfüllen.
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Die Technik des Extrusionsblasformens
ist hinlänglich
bekannt, so dass auf diese nachstehend nicht mehr im Einzelnen eingegangen
wird.
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Bei der einfachsten Variante des
Trägers
gemäß der Erfindung
ist vorgesehen, wie dies in 7 andeutungsweise
dargestellt ist, dass ein einziger schlauchförmiger Vorformling hängend extrudiert wird,
und zwar so, dass der zwischen den Blasformhälften 7A, 7B frei
positionierte Stahlblechrahmen von dem Vorformling 8 umhüllt wird.
Werden nun die Blasform hälften 7A, 7B unter
Krafteinwirkung zusammengefahren, so dass der Vorformling einen
umlaufenden Butzen bildend ent lang der äußeren Konturen des Formnestes
abgequetscht wird, so ist der Stahlblechrahmen 1 vollständig vom
Kunststoff ummantelt und je nach Ausbildung der Kavität bzw. des Formnestes
mehr oder weniger vom Kunststoff durchdrungen. Auf diese Art und
Weise wird ein Kunststoff-Metall-Verbundbauteil mit hoher Stabilität erhalten.
Verschiedene stoffliche Zusammensetzungen des Kunststoffs, beispielsweise über die
Höhe der
in 4 dargestellten Blasform
lassen sich bei Extrusionen mit einem Vorformling 8 durch
sequentielle Extrusionen verschiedener Kunststoffe erzielen.
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Die 5, 6 und 7 zeigen schematisch verschiedene Varianten
der Herstellung des Trägers
gemäß der Erfindung.
Bei den in 5 und 6 schematisch dargestellten
Verfahrensweisen werden insgesamt drei schlauchförmige Vorformlinge 8 zwischen die
Blasformhälften 7A, 7B extrudiert,
wobei diese entweder einerseits des Stahlblechrahmens (6) oder auch beiderseits
des Stahlblechrahmens (5)
angeordnet sein können.
Auf diese Art und Weise können
beispielsweise Thermoplasten mit verschiedener stofflicher Zusammensetzung
gleichzeitig zwischen die Blasformhälften 7A, 7B extrudiert
werden. Durch Wand-Zu-Wand-Verschweißungen und entsprechende Blasluftführung lässt sich
ein, wie dies in 1 dargestellt
ist, verhältnismäßig komplexes
Bauteil mit hoher Funktionalität
herstellen.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind
in dem mittleren Durchlass zwei Lüfteraufnahmen 9, 10 jeweils
für einen
Hauptlüfter 10A und
einen Klimagerätelüfter 9A vorgesehen.
Die Lüfteraufnahmen 9, 10 sind
in einer Ausfüllung 11 des
mittleren Durchlasses 2 vorgesehen. Die Ausfüllung 11 ist
im Bereich der Lüfteraufnahmen 9, 10 doppelwandig ausgebildet,
wobei die aufeinanderliegenden Wandbereiche des betreffenden Vorformlings 8 in
diesem Bereich miteinander verschweißt worden sind. Es ist denkbar,
hier noch Rippen oder ähnliche
Profilierungen zur Aussteifung vorzusehen.
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Oberhalb der Lüfteraufnahmen 9, 10 ist
eine Einlassluftführung
mit Resonator 12 aus Polypropylen vorgesehen. Mit 13 ist
ein Kühlwasserausgleichsbehälter, mit 14 ein
Waschflüssigkeitsbehälter und mit 15 ein
Kondensatsammelbehälter
bezeichnet. In der Einbaulage von oben nach unten betrachtet kann beispielsweise
zur Ausbildung der in Höhe
des mittleren Durchlasses 2 angeordneten Behälter 13, 14, 15 sowie
der Ausfüllung 11 HDPE
oder PP (Highdensity Polyethylen oder Polypropylen) Anwendung finden.
Der darüber
angeordnete Bereich (Resonator 12) kann beispielsweise
aus Polypropylen ausgebildet sein, wohingegen die unterhalb des
unteren Durchlasses 3 angeordneten Kühlmittelleitungen 16 aus
Polyamid oder dergleichen härterem
Kunststoff ausgebildet sein können.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt
der untere Durchlass 3 einen Ölkühler 17 auf, der,
wie der Klimagerätelüfter 9A sowie
der Hauptlüfter 10A nach
Fertigstellung des Trägers
montiert wurde.
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Die zuvor beschriebene Konfiguration
kann beispielsweise durch Extrusion dreier Vorformlinge 8 jeweils
aus Polypropylen, Polyethylen und Polyamid hergestellt werden, wie
dies in 6 veranschaulicht ist.
Alle drei Abschnitte, von den Scheinwerferaufnahmen 4 über den
mittleren Durchlass 2 bzw. Kühlluftdurchtritt bis zu den
darunterliegenden Kühlmittelleitungen 16 können jeweils
durch die Extrusion unterschiedlicher Vorformlinge in eine Extrusionsblasform
erhalten worden sein. Dadurch sind dann jeweils mehrere zusammenhängende,
durch die Formwandung begrenzte Hohlkörper mit zumindest teilweise
in sich abgeschlossenen Hohlräumen
entstanden, die den in der Form positionierten Stahlblechrahmen 1 teilweise
umschlossen und teilweise durchdrungen haben. Wie vorstehend bereits
erwähnt
wurde, können
die auf dem Stahlblechrahmen angeordneten Behälter oder sonstigen Funktionsbauteile auch mit
Verprägungen
bzw. Wand-Zu-Wand-Verschweißungen
versehen sein, um einzelne in sich geschlossene Behälterabschnitte
mit verschiedenen Funktionen zu bilden.
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Im Rahmen der Erfindung ist auch
denkbar, mehrere Bestandteile aus Blech in der Blasform zu positionieren.
Diese Bleche können
im verpressten Bereich angeordnet sein und bilden den Stahlrahmen.
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- 1
- Stahlblechrahmen
- 2
- mittlerer
Durchlass
- 3
- unterer
Durchlass
- 4
- Scheinwerferaufnahme
- 5
- Befestigungsaugen
- 6
- Halteelemente
- 7A,
7B
- Blasformhälften
- 8
- Vorformling
- 9,
10
- Lüfteraufnahmen
- 10A
- Hauptlüfter
- 9A
- Klimagerätelüfter
- 11
- Ausfüllung
- 12
- Resonator
- 13
- Kühlwasserausgleichsbehälter
- 14
- Waschflüssigkeitsbehälter
- 15
- Kondensatsammelbehälter
- 16
- Kühlmittelleitung
- 17
- Ölkühler