DE102005027566B4

DE102005027566B4 - Component, in particular for a heating and / or air conditioning device of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102005027566B4
Application number: DE102005027566.4A
Authority: DE
Inventors: Heinz Bloemeling; Fritz Mundigl; Dr. Paul Michael; Marion Zybarth
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2025-06-15
Also published as: DE102005027566A1

Abstract

Bauteil für eine Heizungs- und/oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil zumindest in einem Bereich seiner Wandung einen schalloffenen Bereich aufweist, der aus einem mikroporösen Sinterwerkstoff besteht, der eine Porengröße zwischen 1 und 200 Mikrometer aufweist.Component for a heating and / or air conditioning device of a motor vehicle, characterized in that the component has a sound-open area at least in a region of its wall, which consists of a microporous sintered material having a pore size between 1 and 200 microns.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere für eine Heizungs- und/oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a component, in particular for a heating and / or air conditioning device of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Die Anforderungen bezüglich der Reduzierung von Geräuschen werden durch stetig steigende Komfortansprüche im Bereich des Kraftfahrzeugbaus immer größer. Dies bedeutet, dass beispielsweise Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlagen im Betrieb höhere Anforderungen in Hinblick auf eine Vermeidung oder Reduzierung von störenden Geräuschen erfüllen müssen.The requirements with regard to the reduction of noise are increasing due to ever increasing comfort demands in the field of motor vehicle construction. This means that, for example, ventilation, heating or air conditioning systems must meet higher requirements in terms of avoidance or reduction of disturbing noises.

Bei herkömmlichen Klimaanlagen werden, infolge eines entwicklungsbedingten ständigen weiteren Absenkens der Fahrzeuggeräusche wie Motor-, Reifen- und Luftströmungsgeräusche, die im Fahrzeuginnenraum, beispielsweise durch das Gebläse einer Klimaanlage verursachten Geräusche zunehmend als störend empfunden. Weitere Geräuschquellen können aber auch kritische Strömungsgeräusche in der Luftführung oder Körperschall gebundene Geräuschquellen wie beispielsweise das Magnetgeräusch der Gebläsemotoren, Antriebsgeräusche von Verstellmotoren oder Geräusche, die durch die Bewegung von Luftklappen verursacht werden, sein. Zur Verringerung dieser Geräuschkulisse kommen schalldämmende und -absorbierende Komponenten zur Anwendung.In conventional air conditioning systems, as a result of a development-related constant further lowering of the vehicle noise such as engine, tire and air flow noise, the noise caused in the vehicle interior, for example, by the fan of an air conditioner increasingly bothersome. But other sources of noise can also be critical flow noise in the air duct or structure-borne noise sources such as the magnetic noise of the blower motors, drive noise of adjusting motors or noise caused by the movement of louvers. To reduce this noise, sound-absorbing and -absorbierende components are used.

Beispielsweise ist aus der DE 36 39 138 A1 ein Gehäuse zur Führung von Luftströmen, insbesondere für Heizungs- oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen offenbart, bei dem Wandteile oder einzelne Wandbereiche zur Vermeidung einer Geräuschentwicklung bzw. zur Schalldämmung mit Schaumstoffauflagen versehen sind. Das Anbringen dieser Schaumstoffauflagen erfolgt auf gesondert ausgebildeten Stützgerippen.For example, is from the DE 36 39 138 A1 discloses a housing for guiding air flows, especially for heating or air conditioning systems of motor vehicles, are provided in the wall parts or individual wall areas to avoid noise or for sound insulation with foam pads. The attachment of these foam pads is carried out on separately formed support ribs.

Das Einbringen von Komponenten innerhalb der Luftführung ist allerdings meist mit zusätzlichen Kosten, Arbeitsschritten und teilweise aufwendiger Verbindungstechnologie verbunden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, dass sich im Laufe der Zeit Absorbermaterial wieder ablöst. Insbesondere Schäume unterliegen der Gefahr der Zersetzung oder in Verbindung mit Feuchte auch der Ansiedelung von Mikroorganismen, was zu Komfortbeeinträchtigungen der Insassen hinsichtlich des Geruchs und der Gesundheit führen kann.However, the introduction of components within the air duct is usually associated with additional costs, work steps and sometimes complex connection technology. There is also the possibility that in the course of time absorber material peels off again. In particular, foams are subject to the risk of decomposition or, in conjunction with moisture, also the colonization of microorganisms, which may lead to comfort impairments of the occupants in terms of odor and health.

Eine Ausbildung von Resonanzabsorbern, insbesondere nach Art eines Helmholtzresonators, ist in der europäischen Patentschrift EP 0 968 857 B1 offenbart. Diese Absorber bestehen im Wesentlichen aus Hohlkörpern mit Öffnungen, wobei die Luft im Bereich der Öffnungen mit dem in den Öffnungen befindlichen Luftvolumen als Schwingungssystem zusammenwirkt.An embodiment of resonance absorbers, in particular in the manner of a Helmholtz resonator, is in the European patent specification EP 0 968 857 B1 disclosed. These absorbers consist essentially of hollow bodies with openings, wherein the air in the region of the openings with the air volume located in the openings interacts as a vibration system.

Absorber, die auf solchen Resonanz- oder Interferenzeffekten beruhen, zeigen lediglich eine schmalbandige Wirkung. Um eine erwünschte breitbandige Absorption zu erreichen, müssen mehrere solcher Absorber miteinander kombiniert werden. Durch die Komplexität solcher Vorrichtungen, aufwendigeren Fertigungsschritte und den beanspruchten Bauraum ist auch hier mit erhöhten Kosten zu rechnen.Absorbers based on such resonance or interference effects show only a narrowband effect. To achieve a desired broadband absorption, several such absorbers must be combined. Due to the complexity of such devices, more complex production steps and the claimed space is expected here also increased costs.

Neben diesen Maßnahmen zur Schallabschwächung bzw. -absorption ist auch die Ausbildung von schalltransparenten Wandbereichen zur gezielten Ableitung von Schall aus kritischen Bereichen in unkritischere Bereiche in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Die Absorption des Schalls erfolgt überwiegend in diesen weniger kritischen Bereichen außerhalb des Gehäuses im Einbauraum der Klimaanlage, beispielsweise im Bereich unterhalb der Instrumenten-Tafel. Als Werkstoff für den schalltransparenten Bereich werden Vlieswerkstoffe, offenzellige Schäume, Folien aus geschlossenzelligen PU-, PUR-, PP-, PE-, EPP-, PEPP-Schäumen oder auch dünne Folien, Platten, perforierte oder mikroperforierte Materialien verwendet.In addition to these measures for sound attenuation or absorption, the formation of sound-transparent wall areas for the targeted discharge of sound from critical areas into less critical areas in a motor vehicle is described. The absorption of the sound is predominantly in these less critical areas outside the housing in the installation space of the air conditioner, for example in the area below the instrument panel. Non-woven materials, open-cell foams, films made of closed-cell PU, PUR, PP, PE, EPP, PEPP foams or even thin films, sheets, perforated or microperforated materials are used as material for the sound-transparent area.

Die DE 297 09 743 U1 offenbart einen Luftführungskanal mit einer Schallquelle, der umgebend zu oder unmittelbar anschließend an die Schallquelle als Partikelschaumstoff mit Durchgangsöffnungen ausgebildet ist. Die DE 35 36 379 C2 offenbart einen aus mehreren Formteilen zusammengesetzten Luftkanal, der aus Polyurethan-Schaumstoff besteht. Die US 6 178 764 B1 offenbart eine Klimaanlage mit schallabsorbierendem Material am Gehäuse der Klimaanlage.The DE 297 09 743 U1 discloses an air duct with a sound source which is formed surrounding or immediately adjacent to the sound source as a particle foam with through holes. The DE 35 36 379 C2 discloses a composite of several moldings air channel, which consists of polyurethane foam. The US Pat. No. 6,178,764 B1 discloses an air conditioner with sound absorbing material on the housing of the air conditioner.

Die verwendeten Materialien sind jedoch nicht geeignet, gleichzeitig eine genügende hohe Schalltransmission, eine ausreichend große Dichtheit zur Führung von Luft zu gewährleisten und so stabil bzw. formbar zu sein, dass komplette Bauteile einer Heizungs- und/oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs daraus herstellbar sind.However, the materials used are not suitable at the same time to ensure a sufficient high sound transmission, a sufficiently large leaktightness for guiding air and to be stable or moldable that complete components of a heating and / or air conditioning device of a motor vehicle can be produced from it.

Es ist Aufgabe der Erfindung, verbesserte Bauteile für eine Heizungs- und/oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Bauteile zur Verfügung zu stellen.It is an object of the invention to provide improved components for a heating and / or air conditioning device of a motor vehicle and a method for producing such components.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a component having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 10. Advantageous embodiments are the subject matter of the subclaims.

Erfindungsgemäß ist ein Bauteil, insbesondere für eine Heizungs- und/oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, das zumindest in einem Bereich seiner Wandung einen schalloffenen Bereich aufweist, der aus einem mikroporösen Werkstoff besteht. Bevorzugt weisen solche mikroporösen Werkstoffe Porengrößen zwischen 1 μm und 200 μm, insbesondere zwischen 5 μm und 50 μm auf. Diese Werkstoffe sind bis zu einem gewissen Grad gas- oder luftdurchlässig, um eine genügend große Schalltransmission zu gewährleisten, aber auch ausreichend dicht, um beispielsweise als Luftführungs- oder Luftleitelemente ohne wesentliche Verluste eingesetzt werden zu können. Auf Grund dieser Porosität, weist der Werkstoff auch eine gewisse Schallabsorption auf. Die Dichtheit, Porengröße und Porosität ist durch den Herstellungsprozess einstellbar, so dass für die jeweilige Anwendung optimale akustische Eigenschaften bei minimaler Leckage der Luftleitelemente erreicht werden. According to the invention, a component is provided, in particular for a heating and / or air-conditioning device of a motor vehicle, which has a sound-open region, which consists of a microporous material, at least in one region of its wall. Such microporous materials preferably have pore sizes between 1 μm and 200 μm, in particular between 5 μm and 50 μm. These materials are gas or air permeable to a certain extent in order to ensure a sufficiently large sound transmission, but also sufficiently dense to be used, for example, as air guiding or air guiding elements without substantial losses. Due to this porosity, the material also has a certain amount of sound absorption. The tightness, pore size and porosity can be adjusted by the manufacturing process, so that optimum acoustic properties are achieved for the respective application with minimal leakage of the air guide elements.

Vorteilhafterweise ist der mikroporöse Werkstoff als Sinterwerkstoff, insbesondere als gesinterter Kunststoff ausgeführt. Mittels der Sinterung durchläuft das Material bei kontrollierter Temperatur, Druck und Atmosphäre einen thermischen Zyklus. Im Verlauf dieses Prozesses verschweißen Pulvergranulate, insbesondere Kunststoffgranulate an Oberflächenbereichen. Die Porosität, insbesondere die Porengröße kann durch entsprechende Einstellung der Herstellungsparameter und/oder der Granulatgröße in einem weiten Bereich variiert werden, um für die jeweilige Anordnung eine gewünschte akustische Wirkung bei geringen Luftverlusten zu erzielen. Darüber hinaus können derartige Materialien durch Aufschäumen, beispielsweise mittels CO₂-Gas erhalten werden. Mittels solcher Verfahren hergestellte Kunststoffe weisen auch den Vorteil geringen Gewichts auf.Advantageously, the microporous material is designed as a sintered material, in particular as a sintered plastic. By means of sintering, the material undergoes a thermal cycle at controlled temperature, pressure and atmosphere. In the course of this process, powder granules, in particular plastic granules, weld to surface areas. The porosity, in particular the pore size can be varied within a wide range by appropriate adjustment of the production parameters and / or the granule size, in order to achieve a desired acoustic effect with low air losses for the respective arrangement. In addition, such materials can be obtained by foaming, for example by means of CO ₂ gas. Plastics made by such methods also have the advantage of low weight.

Bevorzugt werden für solcherart hergestellte Materialien insbesondere gesintertes Polyethylen oder gesintertes Polypropylen als Werkstoffe für schalloffene Bereiche eines erfindungsgemäßen Bauteils eingesetzt.In particular, sintered polyethylene or sintered polypropylene are used as materials for sound-open areas of a component according to the invention for materials produced in this way.

Die genannten Werkstoffe zeichnen sich auch dadurch aus, dass mit ihnen Wandungsstärken bis zu einer minimalen Dicke von etwa 0,5 mm realisiert werden können. Bevorzugt kommen Bauteile mit Wandstärken des schalloffenen Bereichs zwischen 0,5 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 0,5 mm und 3 mm zur Anwendung.The materials mentioned are also distinguished by wall thicknesses up to a minimum thickness of about 0.5 mm being able to be achieved with them. Preferably, components with wall thicknesses of the sound-open range between 0.5 mm and 10 mm, in particular between 0.5 mm and 3 mm are used.

Besonders vorteilhaft können erfindungsgemäße Bauteile so ausgeführt sein, dass sich der mikroporöse schalloffene Bereich über die gesamte Wandung des Bauteils erstreckt. Ein solcherart gebildetes Bauteil ist bevorzugt ein Luftführungs- oder Luftleitelement, insbesondere ein rohrförmiger Luftkanal oder ein Teil eines rohrförmigen Luftkanals. Unter einem rohrförmigen Luftkanal ist hier im weitesten Sinne ein geschlossenwandiges, insbesondere dünnwandiges mit einem inneren im Wesentlichen hohlen Bereich ausgeführtes Bauteil zu verstehen.Particularly advantageous components according to the invention can be designed so that the microporous sound-open area extends over the entire wall of the component. A component formed in this way is preferably an air-guiding or air-guiding element, in particular a tubular air duct or a part of a tubular air duct. In the broadest sense, a tubular air duct is to be understood here as meaning a closed-walled, in particular thin-walled component designed with an inner, substantially hollow region.

Auf Grund des schalloffenen Bereichs im Luftkanal gelangt nicht der gesamte, in den Luftkanal eintretende Schall durch Öffnungen, insbesondere Luftdüsen, direkt in den Fahrzeuginnenraum, sondern kann beispielsweise seitlich in einen entsprechenden Einbauraum austreten. Dieser Einbauraum, vorzugsweise der Bereich unter der Instrumenten-Tafel, die Mittelkonsole, Seitenwände des Fahrzeugs, der Kofferraum, der Bereich zwischen Dach und Dachhimmel, A-, B-, C-Säule oder allgemein alle Bereiche, in denen Luftkanäle hinter Verkleidungen oder innerhalb von Strukturkomponenten. verlegt sind, ist gegenüber dem Fahrzeuginnenraum gedämmt, vorzugsweise mittels herkömmlicher schallabsorbierender Materialien, wie Schaumteilen oder -matten, Einlegevliese, Teppiche oder ähnlichem. Zusätzlich ist es vorteilhaft, Öffnungen von Luftkanälen, die in den Passagierraum führen, nach Möglichkeit in Richtung von schallabsorbierenden Bereichen, beispielsweise hinführend zum Teppichbodenbereich anzuordnen. Zusätzlich trägt auch die Eigenabsorption des genannten Materials zur Schalldämpfung oder -dämmung bei.Due to the sound-open area in the air duct does not reach the entire, entering the air duct sound through openings, in particular air nozzles, directly into the vehicle interior, but can, for example, laterally emerge into a corresponding installation space. This installation space, preferably the area under the instrument panel, the center console, side walls of the vehicle, the trunk, the area between the roof and headliner, A-, B-, C-pillar or generally all areas where air ducts behind panels or inside of structural components. are laid, is insulated from the vehicle interior, preferably by means of conventional sound-absorbing materials, such as foam parts or mats, nonwoven fabrics, carpets or the like. In addition, it is advantageous to arrange openings of air ducts that lead into the passenger compartment, if possible in the direction of sound-absorbing areas, for example, leading to the carpet area. In addition, the inherent absorption of said material contributes to the sound attenuation or insulation.

In einer Weiterbildung ist ein erfindungsgemäßes Bauteil auch als Teil eines Gehäuses und/oder als Halte- oder Befestigungselement einer Heizungs- und/oder Klimatisierungseinrichtung ausbildbar. Im Extremfall kann auch das ganze Gehäuse aus einem schalloffenen mikroporösen Material bestehen. Durch diesen schalloffenen Bereich kann, wie schon bei der Ausführung eines Luftkanals erläutert, Schall austreten, so dass nicht der gesamte Schall durch Öffnungen in Richtung der Luftkanäle und weiter in den Fahrzeuginnenraum gelangt, sondern außerhalb des luftführenden Bereichs des Gehäuses mittels Dämmmaterialien und Wänden gedämmt und/oder absorbiert wird.In a development, an inventive component can also be formed as part of a housing and / or as a holding or fastening element of a heating and / or air conditioning device. In extreme cases, the entire housing may consist of a sound-open microporous material. Through this sound-open area, as already explained in the execution of an air duct, sound leak, so that not all the sound passes through openings in the direction of the air ducts and further into the vehicle interior, but insulated by insulating materials and walls outside the air-conducting area of the housing / or absorbed.

Erfindungsgemäße Bauteile, die vollständig oder zumindest in Teilbereichen aus mikroporösen Materialien, insbesondere aus gesinterten Werkstoffen bestehen, sind nicht in beliebigen Formen herstellbar. Üblicherweise erfolgt die kostengünstige Herstellung von gesinterten Materialien in hoher Stückzahl durch Umformung von Halbzeugen in Form von Flachmaterialien oder Rohren. Um komplexe Geometrien, wie sie beispielsweise für Luftkanäle in einem Kraftfahrzeug erforderlich sind, darzustellen, wird ein erfindungsgemäßes Bauteil mittels eines Verfahrens behandelt, das sich dadurch auszeichnet, dass besagtes Bauteil mittels Erwärmung und anschließender Einwirkung mechanischer Kräfte umgeformt wird. Mittels dieses Warmumformverfahrens ist beispielsweise ein vollständig aus gesintertem, mikroporösem Material bestehender Luftkanal in seine endgültige, an den Einbauraum eines Kraftfahrzeugs angepasste Form, bringbar. Ein besonders vorteilhaftes Verfahren stellt die Umformung im Twinsheetverfahren dar, bei dem Zuschnitte aus Plattenware nach externer Erwärmung durch z. B. Strahler mittels Über- bzw. Unterdruck in je ein Über- bzw. Unterwerkzeug geformt werden, so dass 2 Halbschalen entstehen. Im Randbereich werden die Halbschalen verschweißt und mittels einer integrierten Pinchkante kann gleichzeitig gestanzt werden. Alternativ dazu können aufwändigere Geometrien auch durch Herstellung von Formteilen in Presswerkzeugen hergestellt werden, was aber mit erhöhten Kosten und deutlich reduzierten Taktraten verbunden ist.Components according to the invention which consist completely or at least partially of microporous materials, in particular of sintered materials, can not be produced in any desired shapes. Usually, the cost-effective production of sintered materials is carried out in large numbers by forming semi-finished products in the form of flat materials or tubes. In order to represent complex geometries, as required, for example, for air ducts in a motor vehicle, a component according to the invention is treated by means of a method which is characterized in that said component is transformed by means of heating and subsequent application of mechanical forces. By means of this thermoforming process, for example, a completely sintered, Microporous material existing air duct in its final, adapted to the installation space of a motor vehicle mold, brought. A particularly advantageous method is the forming in the twinsheet method, in the blanks from plate goods after external heating by z. B. radiators are formed by means of positive or negative pressure in each case an over- or lower tool, so that 2 half shells arise. In the edge area, the half shells are welded and can be punched simultaneously by means of an integrated pinch edge. Alternatively, more complex geometries can also be produced by producing molded parts in pressing tools, but this is associated with increased costs and significantly reduced clock rates.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist insbesondere der Querschnitt eines rohrförmigen Bauteils veränderbar. Solche Querschnittsänderungen können insbesondere für weitestgehend zylindrische Kanäle in Form von Einschnürungen, Abflachungen, Aufweitungen und ähnlichem bestehen. Vorteilhafterweise können die Kanäle auch in die gewünschte Form gebogen oder mit Krümmungen versehen werden. Mittels des Verfahrens sind Kanalenden auch als Anschlusselemente, beispielsweise als Muffen herstellbar.In an advantageous embodiment of the method, in particular the cross section of a tubular component is variable. Such cross-sectional changes may consist in particular of largely cylindrical channels in the form of constrictions, flattenings, widenings and the like. Advantageously, the channels can also be bent into the desired shape or provided with bends. By means of the method channel ends can also be produced as connecting elements, for example as sleeves.

Die Verbindung erfindungsgemäßer Bauteile aus mikroporösen Sintermaterialien kann mittels solcherart hergestellter Muffen erfolgen. Des Weiteren können diese Bauteile an entsprechende Anschlussstellen, beispielsweise Aufnahmenuten herkömmlicher Bauteile, beispielsweise eines Gehäuses oder eines Luftkanals aus Polypropylen an- oder eingebracht werden. Die Bauteile können miteinander auch verschweißt werden.The connection of components according to the invention made of microporous sintered materials can be effected by means of sleeves produced in this way. Furthermore, these components can be attached to corresponding connection points, such as receiving grooves conventional components, such as a housing or an air duct made of polypropylene or introduced. The components can also be welded together.

Falls der schalloffene Bereich sich nur über Teilbereiche erfindungsgemäßer Bauteile erstreckt, so kann dieser auch in einem Rahmen gehalten werden, wobei der Rahmen auch durch das entsprechend behandelte oder bearbeitete Material des schalloffenen Bereichs gebildet werden kann. So kann beispielsweise der Randbereich eines schalloffenen Bereichs erwärmt und verpresst werden, wodurch ein stabiler Rahmen gebildet wird. Alternativ kann der schalloffene Bereich auch von einem mittels einer Klemmverbindung angebrachten Rahmen gehalten werden. Der schalloffene Bereich kann auch stoffschlüssig im Rahmen gehalten werden.If the sound-open area extends only over partial areas of components according to the invention, then this can also be held in a frame, wherein the frame can also be formed by the correspondingly treated or processed material of the sound-open area. Thus, for example, the edge region of a sound-open area can be heated and pressed, whereby a stable frame is formed. Alternatively, the sound-open area can also be held by a frame attached by means of a clamp connection. The sound-open area can also be held firmly in the frame.

Bevorzugt ist zwischen einem Bauteil wie beispielsweise einem Gehäuseteil und dem schalloffenen Bereich und/oder dem Rahmen desselben eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen. Hierbei kommen – in Abhängigkeit der verwendeten Materialien – Schweißverfahren, wie bspw. Ultraschallschweißen, Pressschweißen, Schmelzschweißen, gegebenenfalls Löten (Hart- oder insbesondere Weichlöten), Kleben, Eingießen in Frage. Weiterhin können fertige Bauteile, welche wie vorstehend beschrieben durch Warmverformung aus Halbzeug gefertigt wurden, in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und im Randbereich durch Um- bzw. Anspritzen mit dem besagten Gehäuseteil verbunden werden.Preferably, a cohesive connection is provided between a component such as a housing part and the sound-open area and / or the frame thereof. Depending on the materials used, welding processes, such as, for example, ultrasonic welding, pressure welding, fusion welding, optionally brazing (hard or in particular soft soldering), gluing, pouring are possible. Furthermore, finished components, which were made as described above by hot deformation of semi-finished, placed in an injection mold and connected in the edge region by transfer or injection molding with said housing part.

Alternativ kann eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein, wie beispielsweise das Vorsehen von Federn, das Nieten, Biegen, Falzen, Aufweiten oder Einspreizen (z. B. Clipsverbindung).Alternatively, a positive connection can be provided, such as the provision of springs, riveting, bending, folding, widening or spreading (eg clip connection).

Ebenfalls kann eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen sein, wie beispielsweise das Vorsehen von Federn, Keilen, Schrauben oder einer Presspassung.Also, a frictional connection may be provided, such as the provision of springs, wedges, screws or a press fit.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following the invention will be explained in detail by means of embodiments with reference to the drawing. In the drawing show:

1 ein schematisch, teilweise mit einer umgebenden Dämmung dargestelltes Gehäuse einer Klimaanlage mit einem schalloffenen Bereich; 1 a schematically, partially with a surrounding insulation shown housing an air conditioner with a sound-open area;

2 einen schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Luftkanal in einem ersten Ausführungsbeispiel; 2 a schematically illustrated air duct according to the invention in a first embodiment;

3 einen schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Luftkanal mit Anschlussstellen in einem zweiten Ausführungsbeispiel; 3 a schematically illustrated air duct according to the invention with connection points in a second embodiment;

4 einen schematisch dargestellten gebogenen erfindungsgemäßen Luftkanal in einem dritten Ausführungsbeispiel; 4 a schematically illustrated curved air duct according to the invention in a third embodiment;

5a, b schematisch die erfindungsgemäße Umformung eines rohrförmigen Luftkanals, und 5a , b schematically shows the forming of a tubular air duct according to the invention, and

6 schematisch die Herstellung eines Bauteils mittels des Twin-Sheet-Verfahrens. 6 schematically the production of a component by means of the twin-sheet method.

Ein Gehäuse 1 einer Heiz- oder Klimatisierungseinrichtung leitet Luft in einer Klimaanlage, von einem Gebläse (nicht dargestellt) kommend, zu einer oder mehreren Luftdüsen 2 und führt diese einem Fahrzeuginnenraum 3 zu, wobei die Luft im Inneren des Gehäuses 1, beispielsweise mittels nicht dargestellter Wärmetauscher und Luftstromsteuer- und Mischelementen, bei Bedarf temperiert wird.A housing 1 A heating or air conditioning device directs air in an air conditioning system, coming from a fan (not shown), to one or more air nozzles 2 and leads this to a vehicle interior 3 too, with the air inside the case 1 Is tempered, for example by means not shown heat exchanger and air flow control and mixing elements, if necessary.

Die Klimaanlage ist an der in Fahrtrichtung vorderen Seite durch die Spritzwand 8, die mit einer Spritzwandisolierung 9 versehen ist, vom Motorraum getrennt. Zur Ansaugung von Frischluft ist die Spritzwand 8 durchbrochen, so dass sich ein Frischluftkanal 10 zur Klimaanlage führen lässt. An der Rückseite wird die Klimaanlage von einer Instrumenten-Tafel-Abdeckung 11 umschlossen, sodass sie sich in einem Hohlraum zwischen der Spritzwand 8 und Instrumenten-Tafel-Abdeckung 11 befindet. An der Ober- und Unterseite des Gehäuses 1 der Klimaanlage sind Dämm- oder Absorbermatten 6 eingelegt bzw. an der Spritzwand 8 befestigt.The air conditioning is on the front in the direction of travel through the bulkhead 8th that with a splashboard insulation 9 is provided, separated from the engine compartment. For intake of fresh air is the bulkhead 8th pierced, leaving a fresh air channel 10 lead to the air conditioning. At the rear, the air conditioning system is powered by an instrument panel Board Cover 11 enclosed so that they are in a cavity between the bulkhead 8th and Instrument Blackboard Cover 11 located. At the top and bottom of the case 1 the air conditioner are insulating or absorber mats 6 inserted or on the bulkhead 8th attached.

Das Gehäuse 1 weist eine Wandung 5 auf. Diese Wandung 5 ist in großen Bereichen von einem Absorbermaterial 6, beispielsweise einer Dämmmatte, einer Instrumententafel-Abdeckung 11 und der Spritzwandisolierung 9 umgeben, die jedoch an den Ein- und Ausleitstellen, d. h. auch bei den Luftdüsen 2, zwangsläufig unterbrochen ist. Ferner weist die Wandung 5 einen als flächiges Element ausgeführten schalloffenen Bereich 7 auf, der aus einem mikroporösen Material besteht, so dass das Gehäuse 1 mit dem schalloffenen Bereich 7 ein erstes erfindungsgemäßes Bauteil darstellt.The housing 1 has a wall 5 on. This wall 5 is in large areas of an absorber material 6 , For example, an insulating mat, an instrument panel cover 11 and the bulkhead insulation 9 surrounded, but at the inlet and outlet points, ie also at the air nozzles 2 , is inevitably interrupted. Furthermore, the wall has 5 a designed as a flat element sound-open area 7 on, which consists of a microporous material, so that the housing 1 with the soundproof area 7 represents a first inventive component.

Der Schall, d. h. insbesondere der, vom Gebläse herrührende, wird in das Gehäuse 1 eingeleitet bzw. entsteht innerhalb dieses Gehäuses 1. Das Gehäuse 1 der Klimaanlage kann den entstehenden Schall nicht vollständig absorbieren oder reflektieren, vielmehr wird dieser weitgehend ungehindert bis hin zu den Luftdüsen 2 und weiter in den Fahrzeuginnenraum 3 geleitet. Durch den schalloffenen Bereich 7 ist es möglich, zumindest einen Teil dieses Schalls diesem Ausbreitungsweg zu entziehen und stattdessen in den Einbauraum zu leiten. Durch die Absorbermaterialien 6 an der Ober- und Unterseite der Instrumenten-Tafel-Abdeckung 11 und durch die Instrumenten-Tafel-Abdeckung 11 selbst wird der austretende Schall weitgehend daran gehindert, in den Fahrzeuginnenraum 3 einzudringen. Ein Großteil dieses Schallanteils wird dissipiert. Somit wird ein Teil des Schalls vom Fahrzeuginnenraum 3 ferngehalten, wodurch der Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum 3 abgesenkt wird. Dies betrifft den gesamten Frequenzbereich, wobei eine deutliche Wirkung insbesondere in dem Frequenzbereich zwischen 400 und 5000 Hz feststellbar ist.The sound, ie in particular that originating from the blower, is introduced into the housing 1 initiated or created within this housing 1 , The housing 1 The air conditioner can not completely absorb or reflect the resulting sound, but rather it is largely unhindered up to the air nozzles 2 and further into the vehicle interior 3 directed. Through the sound-open area 7 For example, it is possible to extract at least part of this sound from this propagation path and instead to guide it into the installation space. By the absorber materials 6 at the top and bottom of the instrument panel cover 11 and through the instrument panel cover 11 even the exiting sound is largely prevented from entering the vehicle interior 3 penetrate. Much of this sound is dissipated. Thus, a part of the sound from the vehicle interior 3 kept away, reducing the noise level in the vehicle interior 3 is lowered. This applies to the entire frequency range, with a clear effect in particular in the frequency range between 400 and 5000 Hz can be determined.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der schalloffene Bereich 7 durch einen dünnen, mikroporösen, mittels Sinterung hergestellten Kunststoff, beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen gebildet.According to the present embodiment, the sound-open area 7 formed by a thin, microporous, sintered plastic, such as polypropylene or polyethylene.

Um den Schallanteil, der über die Luftkanäle 13 in den Fahrzeuginnenraum 3 gelangt, weiter zu reduzieren, ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in 1 auch der Luftkanal 13 als erfindungsgemäßes Bauteil ausgeführt, wobei im Wesentlichen der gesamte Luftkanal 13 aus einem mikroporösen, mittels Sinterung hergestellten Kunststoff besteht. In den Luftkanal 13 dringender Restschall tritt über die mikroporöse Wandung des Luftkanals 13 seitlich aus und kann von einer, sich über diesem, außerhalb des Gehäuses der Klimaanlage befindlichen Dämmmatte 6 absorbiert werden, so dass nur mehr ein sehr geringer Schallanteil in den Fahrzeuginnenraum gelangt.To the sound content, through the air ducts 13 in the vehicle interior 3 in the embodiment shown in FIG 1 also the air duct 13 designed as an inventive component, wherein substantially the entire air duct 13 consists of a microporous, produced by sintering plastic. In the air duct 13 urgent residual sound passes over the microporous wall of the air duct 13 from the side and can from one, above this, located outside the housing of the air conditioning insulation mat 6 be absorbed, so that only a very small amount of sound enters the vehicle interior.

Der mikroporöse Bereich 7 ist mit der Wandung des Gehäuses 1 der Klimaanlage, die beispielsweise aus herkömmlichem Polypropylen besteht, stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, Kleben, Um-, An- oder Einspritzen oder sonstigen mechanischen Fügungen wie Nieten, Biegen, Falzen, Clipsen, Pressen oder Schrauben verbunden.The microporous area 7 is with the wall of the housing 1 the air conditioner, which consists for example of conventional polypropylene, cohesively, for example, by welding, gluing, Um-, An or injection or other mechanical joining such as rivets, bending, folding, clipping, pressing or screw connected.

Vorteilhafterweise kann ein mittels Umspritzen mit einer Wandung eines Gehäuses 1 verbundener mikroporöser Bereich 7 in einem Randbereich von beispielsweise 5 mm auf eine geringere Materialstärke verpresst und/oder gleichzeitig integriert mittels einer Pinchkante gestanzt werden. Anschließend wird das aus einem mirkroporösen Bereich 7 bestehende Bauteil in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und durch Umspritzen im Randbereich mit der Wandung des Gehäuses verbunden.Advantageously, by means of encapsulation with a wall of a housing 1 connected microporous area 7 pressed in a peripheral region of, for example, 5 mm to a lower material thickness and / or be punched simultaneously integrated by means of a Pinchkante. Then it will be a mirro-porous area 7 existing component inserted into an injection mold and connected by molding in the edge region with the wall of the housing.

Der Bereich 7 kann auch mit einem Rahmen ausgebildet sein. Dies gilt auch für den Anschlussbereich des Luftkanals 13 an das Gehäuse 1.The area 7 can also be designed with a frame. This also applies to the connection area of the air duct 13 to the housing 1 ,

Die durch den Strömungswiderstand beschreibbare Luftdurchlässigkeit des mikroporösen Bereichs 7 ist vorzugsweise so gewählt, dass sich für das gesamte Gehäuse 1 der Heiz- oder Klimatisierungseinrichtung bzw. für die gesamte Heiz- oder Klimatisierungseinrichtung ein Strömungswiderstand von 15000 bis 40000 Ns/m⁵, insbesondere 20000 bis 30000 Ns/m⁵ ergibt. Daraus resultierend erhält man für die Spezifikation des mikroporösen Bereichs 7 einen, von der absoluten Größe bzw. Fläche des Bereichs abhängigen spezifischen Strömungswiderstand.The air permeability of the microporous region which can be described by the flow resistance 7 is preferably chosen so that for the entire housing 1 the heating or air conditioning device or for the entire heating or air conditioning device a flow resistance of 15,000 to 40,000 Ns / m ⁵ , in particular 20,000 to 30,000 Ns / m ⁵ results. As a result, one obtains for the specification of the microporous region 7 a specific flow resistance dependent on the absolute size or area of the area.

2 zeigt schematisch einen Teil eines Luftkanals 13 einer Heizungs- und/oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Der dargestellte Ausschnitt zeigt einen ersten Anschlusskanal 14, ein erfindungsgemäßes Bauteil 15 und einen zweiten Anschlusskanal 16. Die Anschlusskanäle sind beispielsweise aus herkömmlichem Polypropylen ausgeführt und das Bauteil 15 aus einem mikroporösen, schalloffenen, gesinterten Kunststoffmaterial. Schall, der über den Anschlusskanal 14 zugeführt wird, kann durch das mikroporöse Material des Bauteils 15 zumindest teilweise nach außen dringen und dort von entsprechend ausgebildeten, nicht dargestellten Absorbern aufgenommen werden, so dass in den weiterführenden Anschlusskanal 16, der beispielsweise in den Fahrzeuginnenraum 3 führt, ein reduzierter Schallanteil eingeleitet wird. Das erfindungsgemäße Bauteil 15 ist als Rohr mit stumpfen Enden ausgeführt und mit den entsprechenden Enden der Anschlusskanäle 14 und 16 beispielsweise verklebt, preßgefügt oder ähnliches. 2 schematically shows a part of an air duct 13 a heating and / or air conditioning device of a motor vehicle. The section shown shows a first connection channel 14 , an inventive component 15 and a second connection channel 16 , The connection channels are made of conventional polypropylene, for example, and the component 15 made of a microporous, sound-open, sintered plastic material. Sound coming through the connection channel 14 is fed through the microporous material of the component 15 at least partially penetrate to the outside and there are absorbed by appropriately trained, not shown absorbers, so that in the continuing connection channel 16 , for example, in the vehicle interior 3 leads, a reduced amount of sound is initiated. The component according to the invention 15 is designed as a tube with blunt ends and with the corresponding ends of the connection channels 14 and 16 For example, glued, pressed or the like.

3 zeigt in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine alternative Verbindungsmöglichkeit der Anschlusskanäle 14, 16 mit dem erfindungsgemäßen Bauteil 15. Der Anschlusskanal 14 wird von einem muffenartig aufgeweiteten Endstück des Bauteils 15 aufgenommen, wobei dieses seinerseits Aufnahme findet in einer muffenartigen Ausbildung des Anschlusskanals 16. Die Anschlussstellen der Kanäle 14, 15 und 16 können dabei beispielsweise reib- oder formschlüssig etwa durch Kleben oder Schweißen verbunden sein. 3 shows in a further embodiment of the invention an alternative connection possibility of the connection channels 14 . 16 with the component according to the invention 15 , The connection channel 14 is from a socket-like widened end piece of the component 15 taken, this in turn is receiving in a socket-like design of the connection channel 16 , The connection points of the channels 14 . 15 and 16 can be connected for example by friction or form-fitting, for example by gluing or welding.

In etwas abgewandelter Form zu 2 zeigt 4 ein, an einem Ende mit einer Krümmung 12 versehenes Bauteil 15, wobei die Krümmung 12 erfindungsgemäß durch Warmumformen hergestellt wurde. Dazu wurde ein ursprünglich zylinderförmiges, gerade verlaufendes Rohr, welches als Rohmaterial nach der Sinterung zur Verfügung steht, durch gezieltes Erwärmen bei gleichzeitigem Aufbringen von mechanischer Verformungsenergie oder -kraft, beispielsweise mittels einer Biegevorrichtung in die entsprechend gekrümmte Form gebracht. Damit sind mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Bauteile 15 an einen vorgegebenen Bauraum anpassbar.In a slightly modified form too 2 shows 4 one, at one end with a curvature 12 provided component 15 where the curvature 12 has been produced by hot forming according to the invention. For this purpose, an originally cylindrical, straight tube, which is available as a raw material after sintering, brought by deliberately heating with simultaneous application of mechanical deformation energy or force, for example by means of a bending device in the correspondingly curved shape. Thus, components produced by the method according to the invention are 15 adaptable to a given space.

Als weiteres Beispiel zum Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den 5a und 5b die Querschnittsveränderung eines aus einem mikroporösen Material bestehenden Bauteils 15 dargestellt. Das rohrförmige Bauteil 15 mit einem kreisrunden Querschnitt wird in einem ersten Verfahrensschritt an den Seitenbereichen 17 erwärmt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird eine gewünschte elliptische Querschnittsform durch Aufbringen einer Kraft F, beispielsweise durch einen Stempel, erreicht. Für die Ausbildung der in 2 dargestellten Muffe an einem Ende des Bauteils 15 wird beispielsweise der Endbereich des Bauteils 15 an seinem gesamten Umfang erwärmt und durch einen entsprechend geformten Stempel unter Kraftaufbringung in axialer Richtung des Bauteils aufgeweitet.As a further example of the use of the method according to the invention is in the 5a and 5b the cross-sectional change of a component consisting of a microporous material 15 shown. The tubular component 15 with a circular cross-section is in a first step on the side areas 17 heated. In a second method step, a desired elliptical cross-sectional shape is achieved by applying a force F, for example by a punch. For the training of in 2 illustrated sleeve at one end of the component 15 For example, the end area of the component 15 heated at its entire circumference and widened by a correspondingly shaped punch under force application in the axial direction of the component.

In 6 ist schematisch eine Vorrichtung 23 zur Herstellung bzw. Umformung eines Bauteils 15 im Twin-Sheet-Verfahren skizziert. Beispielhaft werden zwei Teile eines herzustellenden Bauteils 15 aus gesintertem Polypropylen oder Polyethylen in einem vorbestimmten Abstand in einem Doppelspannrahmen erwärmt. Anschließend oder gleichzeitig werden die Teile in ein Ober- und ein Unterwerkzeug 20, 21 der entsprechenden Vorrichtung eingebracht. Mittels Aufbringens von Über- und/oder Unterdruck über ein Blasrohr 22 und/oder die entsprechenden Werkzeuge 20, 21 werden die Teile in das Ober- und ein Unterwerkzeug 20, 21 geformt. Im Randbereich der Teile wird das Material verschweißt und vorzugsweise mittels einer intergrierten Pinchkante gleichzeitig gestanzt. Diese Art des Herstellens und Verbindens zweier mikroporöser Teile zu einem Bauteil 15 eignet sich insbesondere für Luftführungskanäle.In 6 is schematically a device 23 for producing or forming a component 15 outlined in the twin-sheet process. By way of example, two parts of a component to be produced 15 heated from sintered polypropylene or polyethylene at a predetermined distance in a double clamping frame. Subsequently or simultaneously, the parts become an upper tool and a lower tool 20 . 21 the corresponding device introduced. By applying overpressure and / or underpressure via a blowpipe 22 and / or the appropriate tools 20 . 21 The parts are in the upper and a lower tool 20 . 21 shaped. In the edge region of the parts, the material is welded and preferably punched simultaneously by means of an integrated Pinchkante. This way of making and connecting two microporous parts to one component 15 is particularly suitable for air ducts.

Durch die nachträgliche Erwärmung der mikroporösen Sinterbauteile kommt es natürlich auch zu einer geringfügigen Veränderung der Materialeigenschaften in diesen Bereichen, die sich in geringem Maße auf die Schalltransparenz auswirken können. Dies muss bei der Wahl der Positionierung solcher Bereiche in Betracht gezogen werden. Auf Grund der meist nur lokalen Änderung bleibt die schalloffene Wirkung der Bauteile im Wesentlichen erhalten.The subsequent heating of the microporous sintered components, of course, also leads to a slight change in the material properties in these areas, which can have a slight effect on the sound transparency. This must be taken into consideration when choosing the positioning of such areas. Due to the mostly only local change, the sound open effect of the components is essentially preserved.

Claims

Component for a heating and / or air conditioning device of a motor vehicle, characterized in that the component has a sound-open area at least in a region of its wall, which consists of a microporous sintered material having a pore size between 1 and 200 microns.

Component according to claim 1, characterized in that the microporous material is made of plastic, in particular of sintered polyethylene and / or polypropylene.

Component according to one of the preceding claims, characterized in that the sound-open area has a wall thickness between 0.5 mm and 10 mm, preferably between 0.5 mm and 3 mm.

Component according to one of the preceding claims, characterized in that the sound-open area is permeable to air or gas.

Component according to one of the preceding claims, characterized in that the sound-open area extends over the entire wall of the component.

Component according to one of the preceding claims, characterized in that the component is designed as an air guide element.

Component according to one of the preceding claims, characterized in that the component is designed as a tubular air channel.

Component according to one of the preceding claims, characterized in that the component is designed as part of a housing of a heating and / or air conditioning device.

Component according to one of the preceding claims, characterized in that the component is designed as part of a holding element of a heating and / or air conditioning device.

A method for producing a component according to claims 1 to 9, characterized in that the component is formed by heating and subsequent mechanical force and / or applying a pressure.

A method according to claim 10, characterized in that the component is formed after heating by positive and / or negative pressure in a tool.

Method according to one of claims 10 or 11, characterized in that the component is changed in its cross section at least partially.

Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the component is at least partially curved or bent.