DE102015108583A1

DE102015108583A1 - Gehäuse zur Umhüllung von Bauteilen, insbesondere von Fahrzeug-Komponenten

Info

Publication number: DE102015108583A1
Application number: DE102015108583.6A
Authority: DE
Inventors: David Spitzer
Original assignee: Charlotte Baur Formschaumtechnik GmbH
Current assignee: Charlotte Baur Formschaumtechnik GmbH
Priority date: 2015-05-30
Filing date: 2015-05-30
Publication date: 2016-12-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (10) zur zumindest überwiegenden Umhüllung eines Bauteils (16), insbesondere einer Fahrzeug-Komponente. Für eine verbesserte thermische und/oder akustische Isolation bei gleichzeitig leichter Montage am Bauteil (16) und leichtem Zugang zum Bauteil (16) ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gehäuse (10) aus wenigstens zwei Gehäuseteilen (12; 14) gebildet wird, die gemeinsam einen an die Kontur des Bauteils (16) angepassten Hohlraum (17) definieren und die mittels an den Gehäuseteilen (12; 14) angeordneter Befestigungsmittel (20; 30) zu einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse (10) dicht miteinander verbindbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Umhüllung von Bauteilen, insbesondere von Fahrzeug-Komponenten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein gattungsgemäßes, als Schallschutzabdeckung dienendes Gehäuse ist aus der DE 10 2010 005 543 A1 bekannt. Bei diesem wird in einem zweistufigen Werkzeug zunächst eine harte Außenschale erzeugt und im zweiten Schritt auf deren Innenseite eine weichere Dämpfungsschicht aus einem PUR-Material angeschäumt. Aus dem härteren Material der Außenschale können optional auch Aufnahmemittel für Befestigungsmittel gebildet sein, die zur Befestigung an den schallerzeugenden Komponenten dienen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gehäuse zu schaffen, das einfach herstellbar und in einfacher Weise verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird das Gehäuse aus wenigstens zwei Gehäuseteilen gebildet, die gemeinsam einen an die Kontur des Bauteils angepassten Hohlraum definieren und die mittels an den Gehäuseteilen angeordneter Befestigungsmittel zu einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse dicht miteinander verbindbar sind. Durch die mehrteilige Ausbildung lassen sich erfindungsgemäße Gehäuse zur thermischen und/oder akustischen Isolation eines Bauteils in einfacher Weise auch an komplexe Formen des jeweiligen zu umhüllenden Bauteils anpassen. Durch die perfekte Anpassung an die Kontur des zu umhüllenden Bauteils werden die thermische und die Schallisolation wesentlich verbessert. Die Gehäuseteile sind leicht um das Bauteil herum anzuordnen und können durch lösbare Befestigungsmittel jederzeit wieder voneinander getrennt werden, um beispielsweise Wartungsarbeiten an den umhüllten Bauteilen auszuführen. Dadurch, dass die relativ weichen Gehäuseteile vorzugsweise nur aneinander, aber nicht am umhüllten Bauteil befestigt sind, werden auch kaum Schwingungen auf das Gehäuse übertragen, so dass sich dieses auch unter extremen Bedingungen, beispielsweise bei einer Anordnung im Motorraum eines Fahrzeugs, nicht durch Vibrationen lösen kann.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Gehäuseteile aus einem geschäumten Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan (PUR) gebildet sind. Die Gehäuseteile sind dabei bevorzugt aus einem Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 50 bis 400 kg/m³, insbesondere von 140 bis 300 kg/m³ und besonders mit einem Raumgewicht von etwa 170 bis 230 kg/m³ gebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel mit an ihnen angeordneten Verankerungselementen in das Material der Gehäuseteile eingebettet sind.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn jeweils zwei bei geschlossenem Gehäuse einander gegenüberliegend angeordnete Befestigungsmittel mit an ihnen angeordneten Rastelementen formschlüssig ineinandergreifen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gehäuseteile mittels der Befestigungsmittel bei geschlossenem Gehäuse unter einer Vorspannung zusammengehalten werden. Da der geschäumte Kunststoff als Material der Gehäuseteile eine hohe Eigenelastizität aufweist, können die Gehäuseteile im Bereich der sich berührenden Kanten beim Schließen der Befestigungsmittel unter leichtem Druck zusammengepresst und dabei geringfügig verformt werden, so dass das geschlossene Gehäuse anschließend eine hohe Dichtigkeit mit einer entsprechend verbesserten akustischen und/oder thermischen Isolationswirkung aufweist.
Eine verbesserte Dichtigkeit kann auch dadurch erreicht werden, dass einander zugewandte Wände der Gehäuseteile mit wenigstens einem Absatz formschlüssig ineinandergreifen. Der ineinandergreifende Absatz kann dabei sowohl rechteckig, als auch dreieckig, trapezförmig oder halbkreisförmig ausgebildet sein. Das formschlüssige Ineinandergreifen kann besonders bevorzugt auch zusätzlich zu einer elastischen Vorspannung beim Zusammenfügen der Gehäuseteile vorgesehen sein. Hierdurch ergibt sich eine dauerhaft dichte Verbindung der Gehäuseteile, bei der auch bei starker Belastung durch Vibrationen keinerlei Spalte oder andere Undichtigkeiten entstehen Die Befestigungselemente können dabei sowohl im Bereich des Absatzes als auch daneben vorgesehen sein.
Die Rastelemente sind bevorzugt als Clipsverbindung ausgebildet. Besonders geeignet ist dabei eine Ausgestaltung der Clipsverbindung als Kugel-/Pfanne-Verbindung. Anstelle einer Clipsverbindung sind jedoch auch alle Arten von lösbaren Verbindungen möglich, wie beispielsweise Klett-Streifen oder Ähnliches, die mit entsprechenden Befestigungsmitteln im Kunststoffmaterial der Gehäuseteile befestigt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Variante ist vorgesehen, dass die Rastelemente unmittelbar aus dem Material der Gehäuseteile ausgebildet sind. Dabei können die Rastelemente durch entsprechende in Teilbereichen aufgebrachte Additive auch mit einer unterschiedlichen Shore-Härte im Vergleich zum übrigen Material der Gehäuseteile ausgebildet sein.
Vorteilhaft sind die Gehäuseteile an wenigstens einer Kante unter Bildung eines Scharnierbereiches materialschlüssig miteinander verbunden. Ein derartiger Scharnierbereich lässt sich in einfacher Weise aus dem geschäumten Kunststoffmaterial nach Art eines Filmscharniers herstellen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Gehäuseteile wenigstens einen Durchbruch zur Durchführung eines Kabels, Schlauchs oder Rohres aufweist.
Gemäß einer Variante der Erfindung kann wenigstens ein Teil wenigstens einer Wand wenigstens eines Gehäuseteils auch von einer Wand eines benachbarten Bauteils gebildet werden, die sich dicht an die benachbarten Kanten der Wände des jeweiligen Gehäuseteils anlegt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen schematischen Querschnitt durch ein aus zwei Gehäuseteilen gebildetes Gehäuse;
2 einen schematischen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform eines Gehäuses, bei der eine Wand eines Gehäuseteils von einem benachbarten Bauteil gebildet wird;
3 einen schematischen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier Gehäuseteile mit aus dem Material der Gehäuseteile gebildeten Befestigungsmitteln;
4 einen schematischen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier Gehäuseteile mit einem Absatz zur formschlüssigen Verbindung;
5 einen schematischen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier Gehäuseteile mit einer Verbindung der Gehäuseteile durch ein Scharnier;
6 einen schematischen Querschnitt durch Befestigungsmittel, die als Clipsverbindung mit einer Kugel und einer Pfanne ausgebildet sind; und
7 einen schematischen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier Gehäuseteile unter Weglassung des oberen Gehäuseteils mit einem trapezförmigen Absatz zur formschlüssigen Verbindung.
In 1 ist ein Gehäuse 10 im Querschnitt dargestellt, das aus zwei Gehäuseteilen 12 und 14 besteht. Die Gehäuseteile 12, 14 definieren mit ihren Innenseiten gemeinsam einen Hohlraum 17, der durch die Gehäuseteile 12, 14 im Wesentlichen dicht umschlossen wird. Das Gehäuse 10 dient zur thermischen und/oder akustischen Isolierung eines Bauteils 16, das im Hohlraum 17 angeordnet ist. Der Hohlraum 17 ist dabei mit seiner Form an die äußere Kontur des Bauteils 16 angepasst, so dass vorzugsweise – anders als in den schematischen Darstellungen gemäß 1 und 2 dargestellt – nur ein geringer Luftspalt zwischen dem Bauteil 16 und den Innenwänden der Gehäuseteile 12 bzw. 14 verbleibt.
Um das Bauteil 16 mit den notwendigen Verbindungen durch Schläuche, Rohre oder Kabel 40 versehen zu können, weist das Gehäuseteil 14 im Ausführungsbeispiel gemäß 1 einen Durchbruch 18 auf. Es versteht sich für den Fachmann, dass weitere Durchbrüche 18 an anderen Stellen oder auch im anderen Gehäuseteil 12 vorgesehen sein können. Die Durchbrüche 18 sind im Durchmesser so eng wie möglich gestaltet, so dass sich die Wände der Gehäuseteile 12 bzw. 14 dicht an die hindurchgeführten Schläuche, Rohre oder Kabel 40 anlegen.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform gezeigt, bei der eine Wand des Gehäuseteils 14 im unteren Bereich von einer Wand eines benachbarten Bauteils 19 ergänzt bzw. gebildet wird. Die benachbarten Wände des Gehäuseteils 14 sind dabei so gestaltet, dass sich ihre Kanten dicht an die Kontur des benachbarten Bauteils 19 anlegen.
Im Bereich der sich berührenden Kanten der Gehäuseteile 12 bzw. 14 sind Befestigungsmittel 20, 30 vorgesehen, die zu einer lösbaren Verbindung der Gehäuseteile 12 bzw. 14 dienen. Die Befestigungsmittel 20, 30 sind in den 1, 2, 4, 5 und 7 nur schematisch dargestellt. Die Befestigungsmittel 20, 30 sind bevorzugt als Clipsverbindung ausgebildet. Eine bevorzugte Form einer Clipsverbindung ist im Detail in 6 dargestellt. Dabei ist das Befestigungsmittel 20 mit einem als Rastelement 24 fungierenden Kugelkopf versehen, der in eine komplementäre, als Rastelement 34 dienende Pfanne am Befestigungsteil 30 eingreift. Die Pfanne 34 kann dabei zusätzlich mit mehreren am Umfang verteilten Schlitzen 341 versehen sein, um eine federnde Aufnahme und Halterung des Kugelkopfes 24 zu unterstützen. Zur Anwendung kann dabei beispielsweise das System SNAPLOC^®, eingetragene Marke der Firma Böllhoff, kommen.
Das Befestigungsmittel 20 weist Verankerungselemente 22 auf, mittels derer es im Kunststoffmaterial der Gehäuseteile 12 bzw. 14 verankert ist. Die Verankerungselemente 22 werden gebildet von einer Ankerplatte 221, mehreren Vorsprüngen 222 und zwischen diesen angeordneten Nuten 223. Das Kunststoffmaterial der Gehäuseteile 12 bzw. 14 dringt in die Nuten 223 ein und umgibt die Vorsprünge 222 und die Ankerplatte 221, wodurch das Befestigungsmittel 20 sicher stoffschlüssig oder formschlüssig im Kunststoffmaterial verankert ist.
Ebenso weist das mit der Pfanne 34 versehene Befestigungselement 30 Verankerungselemente 32 auf, die von einer Ankerplatte 321, mehreren Vorsprüngen 322 und dazwischen angeordneten Nuten 323 gebildet werden. Die Ankerplatte 321 und die Vorsprünge 322 werden vom Kunststoffmaterial des Gehäuseteils 12 bzw. 14 umgeben, wodurch das Befestigungsmittel 30 sicher stoffschlüssig oder formschlüssig im Kunststoffmaterial verankert ist.
Die Befestigungselemente 20 bzw. 30 werden mit ihren Verankerungselementen 22 bzw. 32 bevorzugt direkt beim Schäumen der Gehäuseteile 12 bzw. 14 in deren Kunststoffmaterial mit eingebettet. Alternativ dazu können in den Schäumwerkzeugen auch Kernbohrungen erzeugt werden, in welche die Verankerungselemente 22 bzw. 32 erst nachträglich hineingedrückt oder eingeschraubt werden
Eine alternative Ausführungsform, bei der die Befestigungsmittel 20 bzw. 30 unmittelbar aus dem Kunststoffmaterial der Gehäuseteile 12 bzw. 14 gebildet sind, ist in 3 dargestellt. Das Rastelement am Befestigungsmittel 20 ist in diesem Fall unmittelbar aus dem Kunststoffmaterial des Gehäuseteils 12 geformt. Es weist eine kugelkopfförmige Form auf. Der Kugelkopf greift in eine am Gehäuseteil 14 ausgebildete komplementäre Aussparung ein, und wird von dieser sicher gehalten. Das Einführen des kugelkopfförmigen Rastelements erfolgt durch eine elastische Verformung beim Einführen in die Aussparung, die sich nach dem Einführen durch die Elastizität des Kunststoffmaterials wieder selbsttätig zurückbildet. Durch eine unterschiedliche Dotierung mit Weichmachern können dabei die Rastelemente der Befestigungsmittel 20 bzw. 30 eine andere Shore-Härte aufweisen als das übrige Kunststoffmaterial der Gehäuseteile 12 bzw. 14.
Eine verbesserte dauerhafte Dichtwirkung zwischen den sich berührenden Kanten der Gehäuseteile 12 bzw. 14 wird dadurch erreicht, dass am Gehäuseteil 12 ein Absatz 121 vorgesehen ist, der formschlüssig in einen komplementär geformten Absatz 141 am Gehäuseteil 14 eingreift. Bei der in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsform sind die Absätze 121 bzw. 141 rechteckförmig ausgebildet. Bei der in 7 dargestellten Alternative ist nur das untere Gehäuseteil 14 dargestellt, wobei der Absatz in diesem Beispiel in Form einer trapezförmigen Rampe 142 ausgebildet ist, die mit einem entsprechend komplementär geformten Absatz am hier nicht dargestellten ersten Gehäuseteil 12 zusammenwirkt. Selbst verständlich sind auch andere Formen für ineinandergreifende Vorsprünge und Vertiefungen denkbar, wie beispielsweise ein Vorsprung mit einem Querschnitt eines Halbkreises, der in eine komplementäre in Querschnitt halbkreisförmige Nut eingreift.
Die Befestigungsmittel 20 bzw. 30 können im Bereich der Absätze 121 bzw. 141 oder 142 angeordnet sein – so wie in 7 im Bereich der Rampe 142 – oder auch neben diesen. Es sind vorzugsweise immer mehrere Befestigungsmittel 20 bzw. 30 einander gegenüberliegend am Umfang der Gehäuseteile 12 bzw. 14 im Bereich der sich berührenden Kanten verteilt angeordnet.
Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gehäuseteile 12 bzw. 14 im Bereich einer sich berührenden Kante durch ein Scharnier 13 miteinander verbunden, welches bevorzugt nach Art eines Filmscharnieres unmittelbar aus dem Kunststoffmaterial der Gehäuseteile 12 bzw. 14 heraus geformt ist.
Durch die Erfindung wird ein dichtes, formschlüssiges wieder verschließbares System zur Umhüllung auch sehr komplexer Bauteile gebildet, dessen Gehäuse selbstverständlich auch aus mehr als zwei Gehäuseteilen gebildet sein kann.
Die Erfindung eignet sich besonders für eine akustische und/oder thermische Isolation von Fahrzeugkomponenten, darunter auch stark belastete Komponenten im Motorraum. Es können jedoch auch Verkleidungsteile für den Fahrzeuginnenraum als erfindungsgemäße Gehäuse gestaltet werden oder Gehäuse zur Umhüllung thermisch sensibler elektrischer Bauteile, beispielsweise der Hochleistungsbatterien von Elektrofahrzeugen. Es können vorteilhaft auch Umhüllungen für Schlauchleitungen oder Rohrleitungen in der Form erfindungsgemäßer Gehäuse gestaltet sein, beispielsweise zur Umhüllung von Leitungen oder Steckverbindungen, in denen Harnstoff als Additiv (AdBlue^®) transportiert wird oder Umhüllungen für die Rohrleitungen einer Hausheizung, in denen warmes Wasser zu den Heizkörpern oder Entnahmestellen transportiert wird.
Bezugszeichenliste

10: Gehäuse
12: Gehäuseteil
121: Absatz
13: Scharnier
14: Gehäuseteil
141: Absatz
142: Absatz (Rampe)
16: Bauteil
17: Hohlraum
18: Durchbruch
19: Bauteil (Motor)
20: Befestigungsmittel
22: Verankerungselement
221: Ankerplatte
222: Vorsprung
223: Nut
24: Rastelement
30: Befestigungsmittel
32: Verankerungselement
321: Ankerplatte
322: Vorsprung
323: Nut
34: Rastelement
341: Schlitz
40: Kabel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010005543 A1 [0002]

Claims

Gehäuse (10) zur zumindest überwiegenden Umhüllung eines Bauteils (16), insbesondere einer Fahrzeug-Komponente, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) aus wenigstens zwei Gehäuseteilen (12; 14) gebildet wird, die gemeinsam einen an die Kontur des Bauteils (16) angepassten Hohlraum (17) definieren und die mittels an den Gehäuseteilen (12; 14) angeordneter Befestigungsmittel (20; 30) zu einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse (10) dicht miteinander verbindbar sind.
Gehäuse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (12; 14) aus einem geschäumten Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan (PUR) gebildet sind.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (20; 30) mit an ihnen angeordneten Verankerungselementen (22, 221, 222; 32, 321, 322) in das Material der Gehäuseteile (12; 14) eingebettet sind.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei bei geschlossenem Gehäuse (10) einander gegenüberliegend angeordnete Befestigungsmittel (20; 30) mit an ihnen angeordneten Rastelementen (24; 34) formschlüssig ineinandergreifen.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (12; 14) mittels der Befestigungsmittel (20; 30) bei geschlossenem Gehäuse (10) unter einer Vorspannung zusammengehalten werden.
Gehäuse (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente (24; 34) als Clipsverbindung ausgebildet sind.
Gehäuse (10) nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente (24; 34) als Kugel-/Pfanne-Verbindung ausgebildet sind.
Gehäuse (10) nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente (24; 34) unmittelbar aus dem Material der Gehäuseteile (12; 14) ausgebildet sind.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (12; 14) an wenigstens einer Kante unter Bildung eines Scharnierbereiches (13) materialschlüssig miteinander verbunden sind.
Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (12; 14) aus einem Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 50 bis 400 kg/m³, insbesondere von 140 bis 300 kg/m³ und besonders mit einem Raumgewicht von etwa 170 bis 230 kg/m³ gebildet ist.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das umhüllte Bauteil (16) von einer Fahrzeugkomponente, insbesondere von einer im Motorraum eines Fahrzeugs angeordneten Komponente gebildet wird.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Gehäuseteile (12; 14) wenigstens einen Durchbruch (18) zur Durchführung eines Kabels, Schlauchs oder Rohres (40) aufweist.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gehäuseteil (12; 14) in einem Teilbereich von einer Wand eines benachbarten Bauteils (19) gebildet wird.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einander zugewandte Wände der Gehäuseteile (12; 14) mit wenigstens einem Absatz (141; 142) formschlüssig ineinandergreifen.