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Die
Erfindung betrifft einen Schalldämpfungs-Luftführungskanal bzw.
einen Luftschall absorbierenden Luftführungskanal für
Klima- und/oder Belüftungsanlagen, insbesondere für
Fahrzeuge bzw. in einem Fahrzeug, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge bzw.
in einem Kraftfahrzeug, der wenigstens eine Austrittsöffnung
für Luft aufweist und der im Bereich der Austrittsöffnung
bzw. im Austrittsbereich, vorzugsweise über einen Längsabschnitt,
mit einer, vorzugsweise mit einem oder als ein Vlies gebildeten, zumindest
teilweise luft- bzw. schalldurchlässigen Auskleidung aus
einem Luftschall absorbierenden bzw. dämpfenden Material
versehen ist, die zumindest auf ihrer Außenseite von einer,
zumindest im Bereich der Auskleidung mit Löchern versehenen,
vorzugsweise einen selbsttragenden Leitungsabschnitt ausbildenden,
Wand aus Kunststoff umgeben und an dieser befestigt ist.
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Aus
der
DE 82 15 489 U1 ist
eine Schalldämpfungseinrichtung für von Luft durchströmte
bzw. luftführende Kanäle von bzw. in Klimaanlagen
und dergleichen bekannt geworden.
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Bei
dieser Schalldämpfeinrichtung kann eine schallabsorbierende
d. h. schalldämpfende Auskleidung, die vorzugsweise aus
einer wenigstens einseitig verhauteten Schaumstoffbahn besteht,
jedoch auch aus einem Vlies oder einem anderen schallabsorbierenden
Material bestehen kann, auf der Außenseite von einem Träger
umgeben sein, der aus einem gelochten, harten Material, beispielsweise
aus Kunststoff, bestehen kann und der die Auskleidung abstützt
und einen selbsttragenden Leitungsabschnitt des Luftkanals bildet.
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Durch
diese schallabsorbierende Auskleidung kann bereits eine beträchtliche
Reduktion des Geräuschpegels durch Dämpfung der
reflektierten Schallwellen im Austrittbereich des Luftkanals erreicht
werden. Die Auskleidung ist zumindest teilweise schalldurchlässig,
so dass Schallwellen durch die Auskleidung hindurch und auch durch
die Löcher des Trägers hindurch treten können,
ohne dass sie in dem zu klimatisierenden Raum stören, in
den die Luft aus der Austrittsöffnung des Luftkanals geleitet
wird.
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Für
die Herstellung dieses Leitungsabschnittes ist vorgesehen, den steifen,
gelochten Träger vorzufertigen und danach die Schaumstoff-Auskleidung aufzubringen.
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Es
ist auch allgemein bekannt geworden, ähnliche Luftschall
absorbierende Formteile herzustellen, und zwar ebenfalls durch mehrstufige
Verfahren, welche ein Verformen, Zuschneiden und eine Klebstoffbeschichtung,
Kaschierung oder ein Schweißen und eine Nachbearbeitung
umfassen.
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Eine
derartige Herstellung ist aufwendig und teuer und es kann zu Ablösungen
der Auskleidung kommen, die in den zu belüftenden bzw.
zu klimatisierenden Raum und folglich in die Atemluft gelangen können,
so dass sie eine Gefahr für Leib und Leben bedeuten können.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Schalldämpfungs-Luftführungskanal
zur Verfügung zu stellen, der bei vorteilhaften Möglichkeiten
für eine weiter verbesserte Geräuschreduktion
kostengünstiger herstellbar ist und bei dem Ablösungen
der schallabsorbierenden Auskleidung vermieden bzw. verhindert werden.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Lüftungskanal mit den eingangs
erwähnten Merkmalen, insbesondere dadurch gelöst,
dass die Auskleidung unmittelbar, d. h. ohne separate Verbindungs-
und Haftmittel, wie Kleber, vorzugsweise direkt, d. h. ohne eine Zwischenschicht
bzw. ohne mehrere Zwischenschichten, insbesondere schweißfrei,
mit der Wand stoffschlüssig und/oder formschlüssig
verbunden ist und/oder in einem Arbeitsgang mit der in einem Urformverfahren
hergestellten Wand mit der Wand verbunden ist.
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Durch
diese Maßnahmen kann eine besonders kostengünstige
Herstellung erreicht werden und die schallabsorbierende Auskleidung
bleibt auch über eine lange Zeit sicher fest mit der Wand
des Schalldämpfungs- und Luftführungskanals verbunden.
Durch eine geeignete Auslegung der Löcher der Wand in Kombination
mit einer dünnen Auskleidung wird ermöglicht,
dass Geräusche bzw. Schallwellen, die beispielsweise von
einem Lüfterrad oder dergleichen oder von der in den Schächten
einer Klimaanlage strömenden Luft her vorgerufen werden,
durch die Löcher der Wand in einen Hohlraum strömen
bzw. abgeleitet werden können, ohne dass diese in dem zu
belüftenden bzw. zu klimatisierenden Raum stören,
während die Luftströmung im Wesentlichen verlustfrei,
d. h. mit geringem Strömungswiderstand durch den Lüftungskanal
strömen und aus dessen Austrittsöffnung austreten
kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung
auf ihrer Innen- und/oder Außenseite eine profilierte und/oder mit
Noppen versehene Oberfläche aufweist. Dadurch kann die
schallabsorbierende Wirkung weiter verstärkt werden und/oder
kann dadurch eine bessere Haftung bzw. Fixierung der Auskleidung
an der Wand erreicht werden.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung zumindest auf ihrer Außenseite
porös und/oder offenzellig ausgebildet ist derart, dass
der thermoplastische Kunststoff der Wand die Auskleidung zumindest
in Teilbereichen bzw. teilweise durchsetzt. Dadurch kann eine noch
bessere und gegen Ablösungen sichere Verbindung der Auskleidung an
der Wand erreicht werden.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung von dem thermoplastischen
Kunststoff der Wand nicht vollständig durchsetzt bzw. nicht
durchdrungen ist, so dass die Innenfläche bzw. Innenseite der
Auskleidung im Wesentlichen frei oder vollständig frei
von dem thermoplastischen Kunststoff der Wand ist. Dadurch kann
sichergestellt werden, dass die Luftströmung durch den
Luftführungskanal im Bereich der Auskleidung durch diese
im Wesentlichen unbeeinflusst bleibt und folglich mit geringem Strömungswiderstand
unter minimaler Geräuschentwicklung durch die Austrittsöffnung
nach außen geführt werden kann.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass der thermoplastische Kunststoff der Wand
innere Werkstoffstrukturen, beispielsweise Fasern, der Auskleidung
hintergreift. Durch diese Maßnahmen kann eine weiter verbesserte
Haftung und formschlüssige Befestigung der Auskleidung
an der Wand und folglich eine noch höhere Sicherheit gegen
ein Ablösen der Auskleidung erreicht werden.
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In
besonders vorteilhafter Ausgestaltung kann ferner vorgesehen sein,
dass die Auskleidung eine Dicke aufweist, die kleiner ist als 1,0
mm, vorzugsweise etwa 0,5 mm beträgt.
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In
besonders bevorzugter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die
Auskleidung auf eine Dicke zusammengepresst ist, die einen Bruchteil
ihrer ursprünglichen Dicke beträgt und die kleiner
ist als 1,0 mm, vorzugsweise etwa 0,5 mm beträgt.
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Ferner
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Löcher die Wand
vollständig durchsetzen also als Durchgangslöcher
gestaltet sind. Dadurch lassen sich störende Geräusche
besonders vorteilhaft ableiten.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung kann ferner, insbesondere besonders
vorteilhaft in Kombination mit den vorstehenden, die Dicke der Auskleidung
betreffenden Maßnahmen, vorgesehen sein, dass die Löcher
der Wand einen Durchmesser, vorzugsweise einen mittleren Durchmesser,
von 1 bis 3 mm, vorzugsweise von 1,5 bis 2,5 mm, insbesondere von
1,8 bis 2,2 mm aufweisen. Durch diese Maßnahmen, spe ziell
durch eine auf eine Dicke von nur etwa 0,5 mm zusammengepresste
Auskleidung, bei der es sich bevorzugt um ein Vlies handeln kann,
das ein Flächengewicht von etwa 200 g/m2 aufweisen
kann, in Kombination mit Öffnungs- bzw. Lochdurchmessern
von 1,8 bis 2 mm, wird erreicht, dass Geräusche bzw. Schallwellen
unter Verwirklichung einer erhöhten bzw. maximierten Schalldämpfung
durch die Löcher durchdringen und abgeleitet werden können.
Ferner ermöglicht der Einsatz einer derart dünnen,
vorzugsweise flächenförmigen, Auskleidung, insbesondere
in Form eines Vlieses, dass sich darin keine bzw. keine nennenswerte Feuchtigkeit
ansammeln kann.
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Ferner
kann es zweckmäßig sein, dass die Löcher
der Wand konisch gestaltet sind. Alternativ oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass sich zumindest die im Bereich der Auskleidung
vorgesehenen Löcher der Wand zu der Auskleidung hin im Querschnitt,
vorzugsweise kontinuierlich, verjüngen. Dadurch ist eine
störungsfreie und kostengünstige Herstellung bei
günstiger Schall- bzw. Geräuschabsorption ermöglicht.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die im Bereich der Auskleidung vorgesehenen
Löcher der Wand, vorzugsweise alle, von der Auskleidung,
vorzugsweise jeweils vollständig, überdeckt sind,
vorzugsweise von der Auskleidung unmittelbar begrenzt, sind. Dadurch
kann bei einer vergleichsweise einfachen Herstellbarkeit eine besonders
große Schalldämpfung bzw. Schallabsorption erreicht
werden.
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Die
vorstehende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung
eines Schalldämpfungs-Luftführungskanals bzw.
eines Luftschall absorbierenden Luftführungskanals für Klima-
und/oder Belüftungsanlagen, insbesondere für Fahrzeuge, vorzugsweise
Kraftfahrzeuge, gelöst, der, vorzugsweise die vorstehend
bezeichneten Merkmale einzeln oder im Rahmen der Ausführbarkeit
in beliebiger Kombination aufweist und/oder die Merkmale wenigstens
eines der Ansprüche 1 bis 12 aufweist, und der wenigstens
eine Austrittsöffnung für Luft enthält sowie
im Bereich der Austrittsöffnung bzw. im Austrittsbereich,
vorzugsweise über einen Längsabschnitt, mit einer,
vorzugsweise mit einem oder aus einem Vlies gebildeten, zumindest
teilweise luft- bzw. schalldurchlässigen Auskleidung aus
einem Luftschall absorbierenden bzw. dämpfenden Material versehen
ist, die zumindest auf ihrer Außenseite von einer, zumindest
im Bereich der Auskleidung mit Löchern versehenen, vorzugsweise
einen selbsttragenden Leitungsabschnitt ausbildenden, Wand aus Kunststoff
umgeben und an dieser befestigt ist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen
ist, dass die Wand aus einem thermoplastischen Kunststoff in einem
Urformverfahren, vorzugsweise im Spritzgieß- und/oder Spritzpress-
und/oder Fließpressverfahren hergestellt wird, und wobei
die Auskleidung in einem Arbeitsgang während bzw. bei der
Ausbildung bzw. Formung der Wand, vorzugsweise unmittelbar, d. h. ohne
separate Verbindungs- und Haftmittel, wie beispielsweise Kleber,
vorzugsweise direkt, d. h. ohne eine Zwischenschicht bzw. ohne mehrere
Zwischenschichten, insbesondere schweißfrei, mit der Wand, vorzugsweise
stoffschlüssig und/oder formschlüssig, verbunden
wird.
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Auf
diese Weise entfällt die bisher notwendige separate Handhabung
der Auskleidungen und der damit zu verbindenden Wände der
Luftführungskanäle. Ferner wird durch die Herstellung
in einem Arbeitsschritt im Vergleich zu der bisherigen Herstellung
der Wand in einem separaten Arbeitsgang und deren nachfolgende Verbindung
mit der Auskleidung in zwei separaten Arbeitsschritten erheblich
Zeit, Aufwand und Kosten eingespart. Ferner entfallen zusätzliche
Maßnahmen zum Befestigen der Auskleidung an der Wand, wie
sie bislang beispielsweise durch Kaschieren, insbesondere durch
Kleben, erforderlich waren. Außerdem sind dadurch besonders günstige
Verbindungsverhältnisse zwischen der Auskleidung und der
Wand ermöglicht, so dass die Gefahr von Ablösungen
der Wand minimiert oder sogar gänzlich ausgeschlossen werden
kann. Auf diese Weise wird die Auskleidung bzw. der mit der Auskleidung
gebildete akustisch wirksame Bereich ein integraler Bestandteil
des Luftführungskanals und es sind keine weiteren separat
handzuhabenden bzw. in separaten Arbeitsschritten herzustellenden
und zu verbindenden Bauteile, wie separates schallabsorbierendes
Material oder Platten innerhalb des Kanals oder Außenwandungen,
wie beispielsweise in Abgasschalldämpfern, notwendig.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Auskleidung vor und/oder während
der Ausbildung bzw. Formung der Wand zumindest in Teilbereichen
auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Dicke zusammengepresst
wird.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung durch mechanische Kräfte
von die Ausbildung und/oder die Form der Löcher der Wand
bestimmenden Werkzeugstrukturen, beispielsweise von Lochkerne bildenden
Stiften und dergleichen, eines Formwerkzeuges, an lokalen Press-Stellen
mechanisch zusammengepresst wird. Alternativ oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung bei bzw. während
der Ausbildung bzw. Formgebung der Wand zumindest in Teilbereichen
durch die dabei von dem schmelzeflüssigen bzw. visko sen thermoplastischen
Kunststoffmaterial ausgeübten inneren Druckkräfte
zusammengepresst wird.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung in einem ersten Schritt
durch mechanische Kräfte von die Ausbildung und/oder die
Form der Löcher der Wand bestimmenden Werkzeugstrukturen,
beispielsweise von Lochkerne bildenden Stiften und dergleichen,
eines Formwerkzeuges, an lokalen Press-Stellen zusammengepresst
wird und gleichzeitig oder nachfolgend in benachbart zu und/oder
zwischen den lokalen Press-Stellen angeordneten Bereichen durch
bei der Ausbildung bzw. Formgebung der Wand auftretende innere Druckkräfte
des schmelzeflüssigen bzw. viskosen Kunststoffmaterials
zusammengepresst wird.
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In
besonders vorteilhafter Weiterbildung des Luftführungskanals
und/oder des Verfahrens zur Herstellung des bzw. eines Luftführungskanals
kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung vor und/oder während
der Ausbildung bzw. Formgebung der Wand derart zusammengepresst
ist bzw. wird, dass die Löcher der Wand des fertig hergestellten
Luftführungskanals, zumindest teilweise, vorzugsweise im
Wesentlichen, von der Auskleidung unmittelbar begrenzt sind. Dadurch
kann bei vergleichsweise einfacher Herstellbarkeit eine besonders
große Schalldämpfung bzw. Schallabsorption erreicht
werden.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung im fertig verpressten
Zustand bzw. in dem fertig hergestellten Luftführungskanal
im Bereich der bzw. an den lokalen Press-Stellen eine Dicke aufweist,
welche der Dicke der Auskleidung in den sich an die lokalen Press-Stellen
unmittelbar anschließenden Bereichen und/oder in den benachbart
zu den lokalen Press-Stellen angeordneten Bereichen etwa entspricht.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass die Auskleidung im fertig verpressten
Zustand bzw. in dem fertig hergestellten Luftführungskanal
im Bereich der bzw. an den lokalen Press-Stellen eine Dicke aufweist,
die gegenüber den benachbarten Bereichen der Auskleidung
unterschiedlich, insbesondere kleiner ist.
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In
weiter bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens kann dieses durch
die folgenden Schritte gekennzeichnet sein:
- a)
Die Auskleidung wird in ein geöffnetes Formwerkzeug eingebracht,
das einen Werkzeugkern aufweist;
- b) die Auskleidung wird mittels wenigstens eines Halte- und/oder
Fixiermittels an bzw. auf dem Werkzeugkern gegen Ablösen
von dem und/oder Verschieben relativ zu dem Werkzeugkern gehalten;
- c) das Kunststoff-Material für die Wand
– wird
in das geöffnete Formwerkzeug eingebracht, das anschließend
geschlossen wird, wodurch und/oder worauf die Wand geformt und in einem
Arbeitsgang mit der Auskleidung verbunden wird und/oder
– wird
in das geschlossene Formwerkzeug eingespritzt und/oder eingepresst,
wodurch und/oder worauf die Wand geformt und in einem Arbeitsgang
mit der Auskleidung verbunden wird.
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Zum
Halten bzw. Fixieren der Auskleidung an bzw. auf dem Werkzeugkern
kann dieser mit Bohrungen versehen sein, welche auf der der Auskleidung
gegenüber liegenden Seite des Werkzeugkerns ausmünden
und an denen ein Unterdruck bzw. Vakuum gesteuert oder geregelt,
angelegt werden kann. Dadurch kann die Auskleidung relativ zu dem
Werkzeugkern gegen Ablösung und/oder Verschieben insbesondere
aufgrund von während der Ausbildung bzw. Formgebung der
Wand auftretenden inneren Druckkräfte gesichert, an bzw.
auf dem Werkzeugkern gehalten werden. Nachdem die Wand fertig ausgebildet
bzw. geformt und mit der Auskleidung fest verbunden ist, kann der
Unterdruck bzw. das Vakuum weggenommen werden, so dass anschließend
das fertige Formteil aus dem Formwerkzeug entnommen werden kann.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Gesichtspunkte der Erfindung können
dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnommen werden, in dem ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren beschrieben
ist.
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Es
zeigen:
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1 einen
Längsquerschnitt eines erfindungsgemäßen
Luftführungskanals;
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2 einen
vergrößerten Querschnitt des Luftführungskanals
entlang der Schnittlinien A-A in 1 im Bereich
einer schallabsorbierenden Auskleidung;
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3 ein
Formwerkzeug zur Herstellung eines erfindungsgemäßen
Luftführungskanals, mit einem Werkzeugkern, auf dem eine
Auskleidung angeordnet und gehalten ist, wobei sich das Werkzeug
in einem noch nicht vollständig geschlossenen Zustand befindet;
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4 eine
vergrößerte Ansicht eines Ausschnittes des Formwerkzeugs
zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Luftführungskanals,
wobei an einer ersten Werkzeughälfte beabstandet zueinander angeordnete
Stifte bzw. Kerne vorgesehen sind, welche die in der Wand des Luftführungskanals
vorzusehenden Löcher bestimmen, wobei das Werkzeug nunmehr
in einem geschlossenen Zustand gezeigt ist, bei welchem die auf
dem Werkzeugkern angeordnete Auskleidung durch die Stifte bzw. Kerne
mechanisch an lokalen Press-Stellen zusammengedrückt ist,
und wobei sich noch kein Kunststoffmaterial zur Ausbildung bzw.
Formung der Wand des Luftführungskanals in dem Bereich
zwischen den Stiften bzw. Kernen befindet.
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Der
in 1 schematisch in einem Längsquerschnitt
gezeigte Luftführungskanal 20 ist rohrförmig
gestaltet und weist eine Eintrittsöffnung 21 für Luft
und eine Austrittsöffnung 22 für die
den Luftführungskanal 20 in Richtung des Pfeils 51 durchströmende
Luft auf. Die Eintrittsöffnung 21 kann mit einer in
den Figuren nicht gezeigten Luftfördereinrichtung, beispielsweise
mit einem Ventilator und/oder mit einer Klimaanlage zur Klimatisierung
der Luft in Strömungsverbindung stehen. Die in dem Luftführungskanal 20 in
Richtung 51 zu fördernde, gegebenenfalls klimatisierte
Luft kann aus der Austrittsöffnung 22 in einen
zu belüftenden bzw. zu klimatisierenden Raum 50 überführt
werden. In einem der Austrittsöffnung 22 vorgelagerten
Bereich erweitert sich der Luftführungskanal 20 bis
zur Austrittsöffnung 22, so dass sich die Querschnittsform
in diesem Kanalabschnittsbereich in Längsrichtung des Luftführungskanals 20 verändert,
hier quer bzw. senkrecht zu der Richtung 51 erweitert.
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In
diesem sich erweiternden Endbereich des Luftführungskanals 20 ist
eine Auskleidung 25, hier in Form eines Vlies, vorzugsweise
mit einem Flächengewicht von etwa 200 g/m2,
angeordnet. Die Auskleidung 25 ist unmittelbar, d. h. ohne
separate Verbindungs- und/oder Haftmittel, wie beispielsweise Kleber,
hier direkt, d. h. ohne eine oder mehrere Zwischenschichten, mit
der Wand 31 des Luftführungskanals 20 stoffschlüssig
und formschlüssig sowie in einem Arbeitsgang mit der in
einem Urformverfahren hergestellten Wand 31 des Luftführungskanals 20 mit der
Wand 31 verbunden. Die Auskleidung 25 besteht aus
schallabsorbierendem Material. Sie ist zumindest auf ihrer Außenseite 26 von
einer Wand 31 umgeben und an dieser befestigt. Die Wand 31 ist
zumindest im Bereich der Auskleidung 25 mit Löchern, hier
Durchgangslöchern 30 versehen und bildet hier einen
selbsttragenden Leitungsabschnitt aus. Die Wand 31 besteht
aus einem thermoplastischen Kunststoff bzw. ist mit einem thermoplastischen Kunststoff
gebildet, kann also insbesondere auch Füll- und/oder Verstärkungsstoffe
aufweisen. Bei dem Kunststoff kann es sich vorzugsweise um Polypropylen
handeln.
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Die
Auskleidung 25 erstreckt sich über einen Längsabschnitt 24 des
Luftführungskanals 20, der hier im Wesentlichen
mit bzw. von dem sich nach außen erweiternden Endbereich
des Luftführungskanals 20 begrenzt ist. Der Luftführungskanal 20 weist im
Bereich der Auskleidung 25 einen akustisch optimierten
Bereich 29 auf. Die Innenseite 27 bzw. Innenfläche 28 der
Auskleidung 25 ist bevorzugt derart angeordnet, dass sie
mit den sich daran anschließenden Wandteilen der Wand 31 des
Luftführungskanals 20 fluchtet, so dass in dem
jeweiligen Übergangsbereich von der Wand 31 zu
der Auskleidung 25 im Wesentlichen keine Strömungsverluste
bzw. störende Geräusche auftreten.
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Im
Bereich der Auskleidung 25 ist auf der Außenseite
des Luftführungskanals 20 ein Raum 49 vorgesehen,
in den ein Teil der Schallwellen bzw. Geräusche abgeleitet
werden kann, die beispielsweise von einem Ventilator oder einer
Klimaanlage oder dergleichen verursacht sein können. Zu
diesem Zwecke ist die Auskleidung auf ihrer Außenseite 26 von einer
als Träger für die Auskleidung 25 fungierenden Wand 31 des
Luftführungskanals 20 umgeben, welche die schallabsorbierende
Auskleidung abstützt und an welcher die Auskleidung gegen
Ablösen gesichert befestigt ist.
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Die
Wand 31 des Luftführungskanals 20 besteht
aus einem vergleichsweise harten, selbsttragenden Kunststoff, vorzugsweise
aus Polypropylen. Im Bereich der Auskleidung 25 weist die
Wand 31 eine Vielzahl von, vorzugsweise in regelmäßigen
Abständen, beabstandeten Löchern 30 auf.
Die Löcher 30 durchsetzen die Wand 31 vollständig,
sind also als Durchgangslöcher gestaltet. Im Bereich der
Auskleidung 25 sind die Löcher 30 nach
innen hin von der Auskleidung 25 jeweils vollständig überdeckt.
Die Löcher 30 sind vorzugsweise konisch gestaltet,
weisen also vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt auf,
wobei sich der Querschnitt der Löcher 30 vorzugsweise
kontinuierlich zu der Auskleidung 25 hin verjüngt.
Es versteht sich, dass statt konischen Löchern auch andere
Lochquerschnitte, beispielsweise zylindrische oder einen anderen
Querschnitt aufweisende Löcher vorgesehen sein können.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Auskleidung 25 aus
einem Vlies, das mit faserförmigen Strukturen ausgebildet
ist. Das Vlies ist zumindest teilweise luft- bzw. schalldurchlässig
und mit vergleichsweise porösen bzw. lockeren Faserstrukturen
gestaltet. Das Vlies 25 ist von seiner Außenseite 26 her
zumindest teilweise von dem thermoplastischen Kunststoff der Wand 31 durchsetzt,
allerdings nicht vollständig bis zu der Innenseite 27 bzw. der
Innenfläche 28 der Auskleidung 25. Folglich
ist die Innenseite 27 bzw. die Innenfläche 28 der
Auskleidung 25 ganz oder im Wesentlichen frei von dem thermoplastischen
Kunststoff der die Auskleidung 25 abstützenden
Wand 31.
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Die
Fasern der Auskleidung bzw. des Vlies 25 bilden innere
Werkstoffstrukturen aus, welche von dem thermoplastischen Kunststoff
der Wand 31 zumindest teilweise hintergriffen werden, so
dass die Auskleidung 25 mit der Wand 31 bzw. mit
dem thermoplastischen Kunststoff der Wand 31 unmittelbar und
direkt formschlüssig verbunden ist. Abhängig von
dem verwendeten Auskleidungswerkstoff, insbesondere den Faserwerkstoffen
des Vlies, kann es bevorzugt auch zu einer stoffschlüssigen
Verbindung zwischen der Wand 31 bzw. dem thermoplastischen Kunststoff
der Wand 31 und der Auskleidung 25 kommen.
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Die
Löcher 30 der Wand 31, die im Bereich der
Auskleidung 25 vorgesehen sind, weisen einen Durchmesser
bzw. mittleren Durchmesser 32 auf, der hier etwa 1,8 bis
2,2 mm beträgt. Die Auskleidung bzw. das Vlies 25 weist
im gesamten akustisch optimierten Bereich 29 eine im Wesentlichen
gleich bleibende Dicke 35, 36 von kleiner als
1,0 mm auf. Vorzugsweise beträgt die Dicke 35, 36 etwa
0,5 mm. Die Auskleidung 25 ist in dem akustisch optimierten
Bereich 29 auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen
Dicke 34 zusammengepresst, und zwar auf die Dicke 35, 36.
Dadurch kann sich in dem Vlies keine bzw. im Wesentlichen keine
Feuchtigkeit sammeln. Trotz des vergleichsweise sehr dünnen
Vlies kann überraschenderweise speziell in Kombination
mit Durchmessern 32 der Löcher 30 der
Wand 31, die in einem Bereich von 1,8 bis 2,2 mm dimensioniert
sind, eine hervorragende Schalldämmung erreicht werden,
wobei die Luftströmung unbeeinflusst bzw. im Wesentlichen
unbeeinflusst durch den Luftführungskanal 20 verlustfrei
bzw. im Wesentlichen verlustfrei hindurch und aus der Austrittsöffnung 22 ausströmen
kann.
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Der
Luftführungskanal 20 kann erfindungsgemäß dadurch
hergestellt werden, dass die die Auskleidung, hier das Vlies 25,
umgebende und abstützende Wand 31 aus einem thermoplastischen
Kunststoff in einem Urformverfahren, bevorzugt im Spritzgießverfahren
hergestellt wird, wobei die Wand alternativ oder zusätzlich
im Spritzpressverfahren und/oder im Fliespressverfahren hergestellt
werden kann. Ferner wird die Auskleidung 25 erfindungsgemäß in
einem Arbeitsgang während bzw. bei der Ausbildung bzw.
Formung der Wand 31, vorzugsweise unmittelbar, d. h. ohne
separate Verbindungs- und Haftmittel, wie beispielsweise Kleber,
vorzugsweise direkt, d. h. ohne eine oder mehrere Zwischenschichten,
mit der Wand 31, vorzugsweise stoffschlüssig und/oder
formschlüssig verbunden.
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Die
Herstellung des Luftführungskanals 20 in einem
bevorzugten Spritzgießverfahren wird nachfolgend näher
beschrieben:
Die 3 zeigt in schematischer Darstellung
ein Formwerkzeug 40, das hier eine erste bzw. obere Werkzeughälfte 41 und
eine zweite bzw. untere Werkzeughälfte 42 sowie
einen zentralen Werkzeugkern 44 aufweist. Auf dem Werkzeugkern 44 ist
als Einlegerteil die Auskleidung 25 angeordnet und wird dort
gegen Ablösen von und/oder Verschieben relativ zu dem Werkzeugkern 44 gesichert
gehalten. Zu diesem Zwecke können Halte- und/oder Fixiermittel
vorgesehen sein, die in den Figuren nicht dargestellt sind. Solche
Haltemittel können beispielsweise mit Bohrungen gebildet
sein, welche in dem Werkzeugkern 44 vorgesehen sind. Diese
Bohrungen können zum Werkzeughohlraum bzw. zur Kavität 45 hin,
also hier zur Innenseite 27 bzw. Innenfläche 28 der
Auskleidung 25 hin, ausmünden. An den Bohrungen kann
gesteuert oder geregelt ein Unterdruck bzw. Vakuum angelegt werden,
wodurch die Auskleidung 25 an den Werkzeugkern 44 angesaugt
und dort festgehalten wird.
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Die
erste, hier obere Werkzeughälfte 41 ist mit einer
Vielzahl von, vorzugsweise in gleichen bzw. regelmäßigen
Abständen, beabstandeten, hier sich zu ihrem freien Ende
verjüngenden konischen Stiften versehen, welche auch als
Werkzeugstrukturen 43 bezeichnet sind und welche Kerne
für die in der auszubildenden Wand 31 vorzusehenden
Löcher 30 bilden. Diese Werkzeugstrukturen 43 bestimmen
die Ausbildung und Form der Löcher 30 der Wand 31.
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In 3 ist
das Formwerkzeug 40 in einer noch nicht vollständig
geschlossenen Stellung gezeigt. In dieser Stellung ist die erste,
hier obere Werkzeughälfte 41 in einem Abstand
zu dem Werkzeugkern 44 derart angeordnet, dass die freien
Enden der Stifte 43 gerade an der Außenseite 26 der
eine bestimmte ursprüngliche Dicke 34 aufweisenden
Auskleidung 25 anliegen. Diese Ausgangsdicke 34 der Auskleidung 25 beträgt
hier etwa 2 bis 3 mm. Es ist auch möglich, für
die Auskleidung ein sehr viel dickeres Ausgangsmaterial, 1 bis 30
mm, oder sogar mehr zu verwenden. Das Ausgangsmaterial bzw. die
Auskleidung muss kein fertiges Vlies-Rohmaterial sein, es bzw. sie
kann auch ein Rohvlies sein, das einen watte-ähnlichen
Zustand hat, insbesondere also nicht vernadelt oder durch Bindemittel
verfestigt ist.
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Ausgehend
von der in 3 gezeigten Stellung wird das
Formwerkzeug 40 vollständig geschlossen, wobei
bzw. wonach durch den hier in der ersten Werkzeughälfte 41 vorgesehenen
Zuführkanal bzw. Anguss 46 schmelzeflüssiger
bzw. viskoser thermoplastischer Kunststoff zum Zwecke einer Ausbildung
und Formung der Wand 31 unter Druck eingespritzt und gegebenenfalls
nachgedrückt werden kann.
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In
dem vollständig geschlossenen Zustand des Formwerkzeuges 40 befinden
sich die Stifte bzw. Kerne 43 relativ zu dem Werkzeugkern 44 in
einer Stellung, wie sie aus 4 hervorgeht.
In dieser Stellung ist die Auskleidung 25 von den Stiften
bzw. Kernen 43 an lokalen Press-Stellen 33 auf
eine nur einen Bruchteil deren ursprünglichen Dicke 34 betragenden
Dicke 35 mechanisch zusammengepresst worden.
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Mit
anderen Worten wird die Auskleidung 25 ausgehend von der
in 3 gezeigten Öffnungsstellung des Formwerkzeu ges 40 und
ausgehend von ihrer ursprünglichen Dicke 34 im
Zuge des anschließenden Schließens des Formwerkzeuges 40 von den
Stiften bzw. Kernen 43 im Bereich deren freien Enden mechanisch
auf eine nur einen Bruchteil dieser ursprünglichen Dicke 34 betragenden
Dicke 35 zusammengedrückt, wobei lokale Press-Stellen 33 ausgebildet
werden. Die Dicke 35 der im Bereich der lokalen Press-Stellen 33 zusammengepressten
Auskleidung 25 beträgt vorzugsweise etwa 0,5 mm.
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Anschließend,
also nach dem vollständigen Schließen des Werkzeugs 40,
gegebenenfalls aber auch zu einem Zeitpunkt, zu dem das Formwerkzeug 40 noch
nicht vollständig geschlossen ist, wird über den
Zuführkanal bzw. Anguss 46 schmelzeflüssiger bzw.
viskoser thermoplastischer Kunststoff in den Werkzeughohlraum 45 bzw.
in die Kavität des Formwerkzeugs 40 eingespritzt,
wobei das Kunststoffmaterial die Stifte bzw. Kerne umfließt.
Im Zuge eines unter erhöhten hydraulischen Drücken
erfolgenden Einspritzens bzw. Einpressens von schmelzeflüssigem
bzw. viskosem thermoplastischen Kunststoff bilden sich in der Kavität 45 innere
Drücke aus, durch welche die Auskleidung 25 auch
in benachbart zu und zwischen den lokalen Press-Stellen 33 ausgebildeten
Bereichen, ausgehend von ihrer ursprünglichen Dicke 34 auf
einen Bruchteil dieser ursprünglichen Dicke 34 zusammengepresst
wird. Bevorzugt wird die Auskleidung auch in diesen weiteren bzw. übrigen
Bereichen auf eine Dicke 36 zusammengepresst, welche der
Dicke 35 der durch die Stifte bzw. Kerne 34 mechanisch
zusammengepressten Auskleidung 25 etwa entspricht. Dadurch
wird ein fertiges Bauteil erhalten, das im Querschnitt in 2 gezeigt ist
und bei dem die Auskleidung 25 in dem akustisch optimierten
Bereich 29 eine etwa gleich bleibende Dicke 35, 36 aufweist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren wirken die bei
der Ausbildung bzw. Formgebung der Wand 31 durch das schmelzeflüssige
bzw. viskose thermoplastische Kunststoffmaterial einwirkenden inneren
Druckkräfte im Wesentlichen nur über die Außenseite 26 der
Auskleidung 25 auf diese ein. Im Ausführungsbeispiel
wirken diese inneren Druckkräfte auch noch über
die Rand- bzw. Stirnflächen der Auskleidung 25 auf
diese ein, nicht jedoch über die an dem Werkzeugkern 44 anliegende
Innenseite 27 der Auskleidung 25.
-
- 20
- Luftführungskanal
- 21
- Eintrittsöffnung
- 22
- Austrittsöffnung
- 23
- Austrittsbereich
- 24
- Längsabschnitt
- 25
- Auskleidung/Vlies/Einleger
- 26
- Außenseite
von 25
- 27
- Innenseite
von 25
- 28
- Innenfläche
von 25
- 29
- akustisch
optimierter Bereich
- 30
- Loch/Durchgangsloch
- 31
- Wand
- 32
- Durchmesser
von 30
- 33
- Press-Stelle
- 34
- Dicke
- 35
- Dicke
- 36
- Dicke
- 40
- Formwerkzeug
- 41
- erste/obere
Werkzeughälfte
- 42
- zweite/untere
Werkzeughälfte
- 43
- Werkzeugstruktur/Stift/Kern
- 44
- Werkzeugkern
- 45
- Werkzeug-Hohlraum/Kavität
- 46
- Zuführkanal/Anguss
- 49
- (Auffang-)Raum
- 50
- Raum
- 51
- Pfeil/Luftströmungsrichtung
- 52
- Pfeil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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