DE102011122568A1

DE102011122568A1 - Verfahren zum Einbringen eines Füllstoffs in einen Hohlraum sowie eine für den Füllstoff bestimmte Hülle

Info

Publication number: DE102011122568A1
Application number: DE102011122568A
Authority: DE
Inventors: Matthias Piep
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2013-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines Füllstoffs (2) zur akustischen Dämmung in einen Hohlraum einer Kraftfahrzeugkarosserie, welcher hierzu zunächst in seinem unkomprimierten Zustand in eine Hülle (1) eingebracht wird. Anschließend wird die Hülle (1) durch eine Schweißnaht (3) derart verschlossen, dass lediglich mehrere kleine Gasaustauschöffnungen (4) erhalten bleiben. Dadurch kann die Hülle (1) mit dem darin eingeschlossenen Füllstoff (2) manuell auf ein gewünschtes Volumen komprimiert werden. Die sofort einsetzende Expansion des Füllstoffs (2) erfolgt entsprechend der geringen Querschnittsfläche mit einer erheblichen zeitlichen Verzögerung, sodass der Monteur die Hülle (1) mit dem Füllstoff (2) in der Zwischenzeit problemlos in den Hohlraum in der Karosserie einbringen kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines komprimierbaren Füllstoffs in einen Hohlraum einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs sowie eine zur Anwendung bei dem Verfahren bestimmte Hülle für einen insbesondere akustisch wirksamen, komprimierbaren Füllstoff.
Ein solcher Füllstoff wird in Verbindung mit manuellen Verfahren zum Einbringen des Füllstoffs in den entsprechenden Hohlraum in der Praxis beispielsweise für die Schalldämmung sowie die Schalldämpfung oder Schallabsorption in verschiedenen Anwendungsbereichen, insbesondere im Maschinen- und Fahrzeugbau, bereits vielfach verwendet.
Das Einbringen des Füllstoffs in den hierfür bestimmten Hohlraum erfolgt in der Praxis, indem der komprimierbare Dämmstoff in den Hohlraum eingebracht und insbesondere durch Stopfen manuell komprimiert wird. Die Rückstellkräfte des komprimierten Füllstoffs führen neben der ausreichenden Füllung des Hohlraums auch zu einer zuverlässigen Fixierung.
Es ist auch bereits bekannt, einen Füllstoff mit einer Hülle aus einer flexiblen, dünnwandigen Folie aus Teflon, Polyethylen oder dergleichen einzuschließen, welche diesen mit einer mechanischen Spannung, die in der Hüllenebene wirkt, belastet. Der Füllstoff besteht hierzu beispielsweise aus einem offenporigen, elastisch deformierbaren Material.
Eine den Füllstoff druckdicht einschließende Hülle ist in der DE 20 2011 050 485 U1 beschrieben, die sich auf ein wärme- oder schallisolierendes Dämmelement bezieht. Das Dämmelement behält langfristig seine hohen dämmenden Eigenschaften dadurch, dass der gasdurchlässige Füllstoff mit einer ausreichend gasdichten Hülle umschlossen ist. Als eine Option kann ein Absorbermittel in der Hülle angeordnet sein, um durch die Hülle infolge der Permeation eindringende Luftgase zu adsorbieren oder zu absorbieren.
Die DE 10 2006 030 907 A1 bezieht sich auf ein Dämmelement, bestehend aus einem Kern, der aus einem Dämmstoff wie Schaumstoff, Mineralwolle usw. besteht, der von einer Hülle vollständig eingeschlossen ist und in dem ein Überdruck vorliegt. Die Hülle ist über einen Schlauch mit einer Pumpe verbunden, um den Druck in der Hülle zu regulieren und dadurch die Deformation des Kerns zu ändern. Dieses Element kann sowohl mit verschiedenen Überdrücken als auch mit einem konstanten Überdruck beaufschlagt angewendet werden.
Beim manuellen Einbringen des Füllstoffs in einen Hohlraum einer Kraftfahrzeugkarosserie ist die Positionierung sowie die für den jeweiligen Montageschritt erforderliche Dauer wesentlich von dem Geschick des jeweiligen Monteurs abhängig. Zudem lässt sich der Füllgrad des Füllstoffs innerhalb des Hohlraums visuell nur sehr eingeschränkt überprüfen.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein wesentlich vereinfachtes Verfahren zum Einbringen des Füllstoffs in entsprechende Formhohlräume eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. Weiterhin soll eine hierfür geeignete Hülle geschaffen werden.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 5 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei dem der Füllstoff unkomprimiert oder teilkomprimiert in eine Hülle eingebracht wird, anschließend die Hülle so verschlossen wird, dass lediglich eine geringe Gasaustauschöffnung erhalten bleibt, anschließend die Hülle mit dem darin eingeschlossenen Füllstoff derart auf ein gewünschtes Volumen komprimiert wird, dass insbesondere das Volumen des Hohlraums nicht überschritten wird, und der derart komprimierte, von der Hülle eingeschlossene Füllstoff in den Hohlraum eingesetzt wird, wobei es aufgrund der durch die Gasaustauschöffnung einströmenden Umgebungsluft zu einer Expansion und zu einer Anlage an dem Hohlraum kommt. Hierdurch wird die Montage des Füllstoffs in den dafür bestimmten Hohlraum wesentlich erleichtert, indem der Füllstoff nicht in den Hohlraum gestopft wird, um dort die gewünschte Komprimierung zu erreichen. Vielmehr wird der Füllstoff bereits vor der eigentlichen Montage und der Positionierung in der Hülle beispielsweise manuell komprimiert, sodass die Arbeitsgänge der Komprimierung einerseits und der Montage bzw. Positionierung andererseits voneinander getrennt sind. Hierdurch tritt eine wesentliche Arbeitserleichterung verbunden mit einer Reduzierung der Montagedauer ein. Indem die Hülle den Füllstoff nicht vollständig gasdicht einschließt, sondern zumindest eine Gasaustauschöffnung vorgesehen ist, expandiert der Füllstoff im Anschluss an die Komprimierung mit erheblicher zeitlicher Verzögerung, die durch eine entsprechende Bemessung der wirksamen Gasaustauschöffnung so eingestellt werden kann, dass der Monteur ausreichend Zeit für die Positionierung des von der Hülle eingeschlossenen Füllstoffs in dem Hohlraum hat. Vorzugsweise sind die Gasaustauschöffnungen so beschaffen, dass bei der Komprimierung ein relativ großer Volumenstrom aus der Hülle entweichen kann, hingegen jedoch lediglich ein vergleichsweise geringer Volumenstrom durch die Gasaustauschöffnung bei der Expansion in die Hülle einströmen kann. Hierzu verringert sich die Querschnittsfläche der Gasaustauschöffnung aufgrund der Kompression bzw. des wirkenden relativen Unterdrucks im Inneren der Hülle sowie der einströmenden Umgebungsluft selbsttätig. Der Einsatz der Hülle führt erfindungsgemäß auch zu einem deutlich verbesserten Schutz gegenüber Umwelteinflüssen, beispielsweise Feuchtigkeit, und ermöglicht zudem die problemlose Verwendung von Füllstoffabschnitten, insbesondere auch unregelmäßigen Füllstoffflocken, ohne dass eine unerwünschte Beschränkung der Dämmwirkung in Zwischenräumen zu befürchten ist. Als Material für die Hülle eignen sich eine Vielzahl an sich bekannter Folien, wobei insbesondere auch Folien mit einer Permeation grundsätzlich geeignet sind.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, wenn der Füllstoff in der Hülle nicht lediglich komprimiert, sondern in eine an den Hohlraum angepasste oder hinsichtlich der Montage optimierte Form gebracht wird. Hierdurch wird beispielsweise bereits eine an die Geometrie des Hohlraums angepasste Formgebung erreicht, um so die Montage des Füllstoffs weiter zu vereinfachen. In optimaler Weise kann der Füllstoff daher in dem komprimierten Zustand gegenüber der Innenwandfläche des Hohlraums einen vorbestimmten Abstand aufweisen. Die Komprimierung des von der Hülle eingeschlossenen Füllstoffs kann durch eine manuelle Formung oder auch durch Einlegen des von der Hülle eingeschlossenen Füllstoffs in eine Negativform und durch Schließen eines Stempels erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei der die Hülle zunächst schlauchförmig ausgeführt ist sowie an einem oder beiden Enden eine Öffnung aufweist und nach dem Einbringen des Füllstoffs an beiden Enden verschlossen wird. Der Füllstoff kann dabei beispielsweise durch Einblasen problemlos in die Hülle eingebracht werden, die dann vor oder nach einer Komprimierung verschlossen wird. Der Verschluss kann durch eine Adhäsionsschicht erreicht werden, durch die eine Lasche der Hülle nach dem Umschlagen fixiert wird. Auf diese Weise kann beispielsweise auch ein Rollverschluss zur Verbesserung der Abdichtung erzeugt werden.
Bei einer anderen, besonders praxisgerechten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hülle verschweißt, vorzugsweise unter Aussparung zumindest einer Gasaustauschöffnung mit geringem Querschnitt. Insbesondere wird die Schweißnaht linienförmig oder streifenförmig eingebracht und zum Einbringen der Gasaustauschöffnung partiell unterbrochen.
Die Hülle könnte aufgrund ihrer Materialeigenschaften, beispielsweise durch eine Beschichtung, eine eingeschränkte Gasdurchlässigkeit aufweisen, wie diese bei sogenannten Funktionstextilien zur Erzielung einer Wasserdampfdurchlässigkeit bekannt ist. Die beispielsweise mikroporöse Beschaffenheit bildet dabei erfindungsgemäße Gasaustauschöffnungen. Eine besonders praxisgerechte Abwandlung wird hingegen auch dadurch erreicht, dass die Hülle zunächst gasdicht verschlossen und zumindest eine Gasaustauschöffnung anschließend in die Hülle eingebracht wird. Hierdurch kann der Gasaustausch gezielt an die jeweilige Montagesituation angepasst werden. Selbstverständlich können mehrere Gasaustauschöffnungen an der Hülle derart verteilt angeordnet werden, dass eine gleichmäßige Expansion des Füllstoffs unterstützt wird.
Alternativ kann die Hülle zugleich mit dem Komprimieren des Füllstoffs mit Ausnahme der Öffnung gasdicht verschlossen werden, um so die Komprimierung und das Verschließen der Hülle in einem einzigen Arbeitsgang zu erledigen. Beispielsweise eignen sich hierzu auch Füllstoffe aus Schnittschaum oder Flocken, die auch in die Hülle eingeblasen werden können.
Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß noch dadurch gelöst, dass die Hülle unter Aussparung einer Gausaustauschöffnung verschließbar ausgeführt ist, wobei die Gasaustauschöffnung beispielsweise durch einen in die Hülle eingearbeiteten oder einzubringenden Hohlkörper, beispielsweise einen Schlauchabschnitt, oder durch eine partielle Unterbrechung der Verschlussfläche realisiert werden kann.
Die Hülle könnte beispielsweise als ein Folienbeutel ausgeführt sein, um so den Füllstoff aufnehmen zu können. Besonders schnell lässt sich hingegen eine Hülle befüllen, wenn diese schlauchförmig ausgeführt ist und an beiden Enden mit einer Öffnung versehen ist. Das Füllmaterial kann dadurch schnell in die Hülle eingebracht werden und die vorhandene Luft schnell entweichen, um so insbesondere eine schnelle Komprimierung zu unterstützen.
Der Verschluss der Hülle könnte durch eine Schweißnaht realisiert werden. Besonders einfach ist es hingegen, wenn die Hülle mit einem Adhäsionsverschluss oder einem Druckverschluss als Schnellverschluss ausgestattet ist, um so die Hülle schnell und ohne zusätzliche Werkzeuge verschließen zu können.
Weiterhin erweist es sich als besonders praktisch, wenn die Hülle aus einer insbesondere transparenten Folie besteht, um so die Füllung der Hülle visuell überprüfen zu können.
Vorzugsweise ist die Hülle derart konturiert, dass eine vorbestimmte Form im komprimierten Zustand erreicht und hierdurch nicht nur ein reduziertes Volumen in der komprimierten Position erzeugt, sondern zugleich auch eine bestimmte dreidimensionale Formgebung geschaffen wird, um die nachfolgende Montage zu begünstigen. Insbesondere lassen sich so Formkörper mit einer die Verarbeitung erleichternden äußeren Form erzeugen.
Eine ebenfalls besonders zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird dadurch realisiert, dass die Öffnungen nach Art eines Rückschlagventils, insbesondere als ein Flatterventil, ausgeführt sind und sich aufgrund des Differenzdrucks im komprimierten Zustand reduzierte Durchlassöffnungen für einströmendes Gas ergeben. Dabei legt sich die Hülle aufgrund des im Inneren wirkenden relativen Unterdrucks gegenüber der Umgebung in Falten und verschließt dadurch die Öffnung teilweise, sodass der Eintritt von Umgebungsluft erheblich verzögert wird.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer Prinzipskizze eine Hülle 1 mit einem darin eingeschlossenen Füllstoff 2. Der Füllstoff 2 dient vor allem der akustischen Dämmung, aber auch der Abdichtung einer nicht gezeigten Kraftfahrzeugkarosserie gegenüber Umwelteinflüssen. Zur Verarbeitung des Füllstoffs 2 wird dieser zunächst in einem vorhergehenden Arbeitsschritt in einem im Wesentlichen unkomprimierten Zustand in die Hülle 1 aus einer transparenten Folie eingebracht. Anschließend wird die Hülle 1 durch eine Schweißnaht 3 derart verschlossen, dass lediglich mehrere kleine Gasaustauschöffnungen 4 mit einer hier überzeichnet dargestellten, sehr geringen Durchlassöffnung 5 entstehen. Dadurch kann die Hülle 1 manuell mit dem darin eingeschlossenen Füllstoff 2 auf ein gewünschtes Volumen komprimiert werden. Die sofort einsetzende Expansion des Füllstoffs 2 erfolgt entsprechend der geringen Querschnittsfläche in Verbindung mit einer Ausgestaltung der drei Gasaustauschöffnungen 4 als Flatterventil mit einer erheblichen zeitlichen Verzögerung, weil sich die Durchlassöffnung 5 unter dem Einfluss der wirkenden Druckdifferenz entsprechend dem gestrichelt dargestellten Verlauf der reduzierten Durchlassöffnung 5' verformt. Dadurch kann der Monteur die Hülle 1 mit dem Füllstoff 2 in der Zwischenzeit problemlos in einen Hohlraum in der Karosserie einbringen.
Bezugszeichenliste

1: Hülle
2: Füllstoff
3: Schweißnaht
4: Gasaustauschöffnung
5: Durchlassöffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202011050485 U1 [0005]
DE 102006030907 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Einbringen eines komprimierbaren Füllstoffs (2) in einen Hohlraum einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (2) unkomprimiert oder teilkomprimiert in eine Hülle (1) eingebracht wird, anschließend die Hülle (1) so verschlossen wird, dass lediglich eine geringe Gasaustauschöffnung (4) erhalten bleibt, anschließend die Hülle (1) mit dem darin eingeschlossenen Füllstoff (2) derart auf ein gewünschtes Volumen komprimiert wird, dass insbesondere das Volumen des Hohlraums nicht überschritten wird, und schließlich der derart komprimierte, von der Hülle (1) eingeschlossene Füllstoff (2) in den Hohlraum eingesetzt wird, wobei es aufgrund der durch die Gasaustauschöffnung (4) einströmenden Umgebungsluft zu einer Expansion und zu einer Anlage an dem Hohlraum kommt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (2) auf eine an den Hohlraum angepasste und/oder die Montage erleichternde Form komprimiert wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) zunächst schlauchförmig ausgeführt ist und an einem oder an beiden Enden eine Öffnung aufweist, die nach dem Einbringen des Füllstoffs (2) verschlossen wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) durch eine die Öffnung verschließende Schweißnaht (3) geschlossen wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) zunächst gasdicht verschlossen wird und zumindest eine Gasaustauschöffnung (4) anschließend in die Hülle (1) eingebracht wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) zugleich mit dem Komprimieren des Füllstoffs (2) mit Ausnahme der Öffnung gasdicht verschlossen wird.
Hülle (1) für einen insbesondere akustisch wirksamen, komprimierbaren Füllstoff (2) zur Anwendung bei einem Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) unter Aussparung einer Gausaustauschöffnung (4) verschließbar ausgeführt ist.
Hülle (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) schlauchförmig ausgeführt und an beiden Enden mit einer Öffnung versehen ist.
Hülle (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) mit einem Adhäsionsverschluss und/oder einem Druckverschluss als Schnellverschluss ausgestattet ist.
Hülle (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) konturiert ist, um so im komprimierten Zustand eine vorbestimmte Form zu erreichen.
Hülle (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gausaustauschöffnung (4) nach Art eines Rückschlagventils, insbesondere als ein Flatterventil, ausgeführt ist.