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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konstruieren und/oder Herstellen eines Fluidleitungssystems in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Computer-Programmprodukt zum Durchführen eines derartigen Verfahrens. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Konstruktionssystem zum Konstruieren und/oder Herstellen eines Fluidleitungssystems in einem Kraftfahrzeug, das einen Bauraum für das Fluidleitungssystem umfasst, gemäß einem derartigen Verfahren, sowie ein Fluidleitungssystem für ein derartiges Konstruktionssystem und ein Kraftfahrzeug.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 043 733 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen eines digitalen Prototyps für ein Führungssystem zum Führen von elektrischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen Kanälen und/oder Leitungen und/oder Rohren für ein Transportsystem bekannt, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, wobei 3-D-Geometrieeinheiten für eine Vielzahl von Teilen des Führungssystems generiert, mit einer eine Zuordnung des jeweiligen Teils zu Fahrzeugvarianten ermöglichenden Kodierung versehen und in einem Datenspeicher gespeichert werden, wobei für eine bestimmte Fahrzeugvariante alle zugehörigen 3D-Geometrieeinheiten anhand der zugehörigen Kodierung ermittelt und zusammengestellt werden, wobei aus den zusammengestellten 3D-Geometrieeinheiten ein digitaler Prototyp des Führungssystems für die bestimmte Fahrzeugvariante generiert wird, wobei es sich beim Führungssystem um Leitungshüllen zur Aufnahme und zum Schutz von elektrischen Verbindungsleitungen oder um Leitungssätze im Verbund einer ummantelnden Hülle von isolierten elektrischen Leitern und Rohren oder Schläuchen für Pneumatik und/oder Hydraulik oder um Kanäle für Beheizung, Kühlung, Belüftung und/oder Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums handelt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 008 644 A1 ist eine Leitungsvorrichtung zur Führung eines Kühl- oder Schmiermediums in einem Getriebe oder einem Motor bekannt, vorzugsweise in einem Fahrzeug, mit einer Leitung zur Führung eines Mediums, und zumindest einer Austrittsöffnung zum Ausleiten des Mediums aus der Leitung, wobei die Leitung aus mehreren standardisierten Leitungsstücken zusammengesetzt ist, wobei zumindest ein Leitungsstück ein Leitungsstück mit Austrittsöffnung ist, und wobei die Leitungsstücke aus einem Kunststoff hergestellt sind. Aus der europäischen Offenlegungsschrift
EP 0 979 770 A2 ist eine Vorrichtung zur Nachbildung zumindest eines Teilbereichs einer Fahrzeugkarosserie zum Zweck der Abstimmung von Fahrzeugteilen bekannt, wobei sich die Vorrichtung aus einer Mehrzahl von Komponenten zusammensetzt, die eine innere sowie eine äußere Struktur bilden, wobei die Komponenten der inneren und der äußeren Struktur aus einem metallischen Werkstoff bestehen und Referenzteile der Außenhautbauteile der Fahrzeugkarosserie darstellen, die zumindest teilweise von der inneren Struktur abnehmbar sind. Die deutsche Übersetzung
DE 696 28 956 T2 der europäischen Patentschrift
EP 1 160 539 B1 offenbart eine Abtastvorrichtung zum Abtasten eines Objekts unter Erzeugung von Daten, die Punkte im dreidimensionalen Raum festlegen, wobei eine Methode zum Abtasten von Rohrenkabeln in einem Bezugssystem eines Autos bereitgestellt wird, so dass 3D-Modelle in einer hohen Ebene der Rohre und Kabel ausgegeben werden, welche in das CAD-System eingegeben werden können, um den tatsächlichen Verlauf und mögliche Störungen zu identifizieren, wobei ein abzutastendes Objekt mit einer permanenten oder vorübergehenden Markierungsvorrichtung in der Art eines Tintenstifts oder einer Ritzvorrichtung markiert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Konstruieren und/oder Herstellen eines Fluidleitungssystems in einem Kraftfahrzeug, das einen Bauraum für das Fluidleitungssystem umfasst, zu vereinfachen.
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Die Aufgabe ist durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Großbuchstaben CAD stehen für die englischen Begriffe Computer Aided Design, was im Deutschen Rechner unterstütztes Konstruieren bedeutet. Standardmäßig werden Rohrleitungen eines Fluidleitungssystems erst im CAD konstruiert und auf einem Computer an einen virtuellen Bauraum in dem Kraftfahrzeug angepasst. Dabei müssen Umgebungsabfragen an den betreffenden Bauraum gemacht werden, um auf einem Bildschirm des Computers sehen zu können, ob den Rohrleitungen etwas im Weg steht.
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Durch das vorab beschriebene Verfahren wird ein herkömmlicher Konstruktionsprozess von der CAD-Konstruktion einer Leitungsgeometrie bis zur anschließenden Produktion und dem Einbau im Wesentlichen umgekehrt. Die Montage des Fluidleitungssystems erfolgt vorzugsweise direkt in dem Kraftfahrzeug. Dabei wird durch geeignete Fluidleitungselemente, zum Beispiel durch flexible Schläuche, eine sofortige Anpassung an den Bauraum in dem Kraftfahrzeug ermöglicht. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich zum Beispiel um einen Prototypen. Durch das beanspruchte Verfahren wird auf einfache Art und Weise eine Rückführung des zuvor montierten Fluidleitungssystems in ein CAD-Modell ermöglicht. Der Metalldraht ist vorzugsweise zentral in der Mitte des Leitungsabschnitts angeordnet. Das bedeutet, dass sich der Metalldraht komplett durch den Leitungsabschnitt hindurch erstreckt. Der Leitungsabschnitt wird zum Beispiel durch ein Schlauchstück dargestellt, das, sozusagen als Seele den Metalldraht aufweist. Der Metalldraht kann durch geeignete Hilfsmittel zentral in dem Leitungsabschnitt positioniert werden. Der Metalldraht kann aber auch einfach lose durch den Leitungsabschnitt hindurch geführt sein.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Metalldetektor an dem montierten Leitungsabschnitt entlang geführt wird, um den dreidimensionalen Verlauf des montierten Leitungsabschnitts zu erfassen. Das Fluidleitungssystem mit dem Leitungsabschnitt beziehungsweise mit mehreren Leitungsabschnitten wird also zunächst in dem Bauraum des Kraftfahrzeugs montiert. Dabei kann das Fluidleitungssystem bei der Montage, insbesondere durch Verwendung von flexiblen oder verformbaren Leitungsabschnitten, auf einfache Art und Weise an den zur Verfügung stehenden Bauraum in dem Kraftfahrzeug angepasst werden. Nach der Montage wird dann der dreidimensionale Verlauf des montierten Leitungsabschnitts beziehungsweise der montierten Leitungsabschnitte, insbesondere des komplett montierten Fluidleitungssystems, mit dem Metalldetektor erfasst.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung drei Peilsender umfasst, um den dreidimensionalen Verlauf des montierten Leitungsabschnitts zu übermitteln. Über die drei Peilsender können auf einfache Art und Weise die vorher erfassten Raumkoordinaten des montierten Leitungsabschnitts beziehungsweise der montierten Leitungsabschnitte, insbesondere des komplett montierten Fluidleitungssystems, an ein CAD-System übermittelt werden. Somit können die während des Entlangführens des Metalldetektors an der Leitungsgeometrie erfassten Raumkoordinaten einfach und sicher aufgezeichnet werden. Die Raumkoordinaten können dann in dem Computer verwendet werden, um ein Grundmodell für eine weitere Bearbeitung mit einem CAD-Werkzeug zu erzeugen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste beziehungsweise ermittelte dreidimensionale Verlauf des montierten Leitungsabschnitts verwendet wird, um das CAD-Modell des Fluidleitungssystems zu erstellen. Dadurch wird der konstruktive Aufwand beim Erstellen des CAD-Modells erheblich reduziert.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computer-Programmprodukt mit einem Programmcode zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens. Das Computerprogramm wird vorzugsweise in einem Mess-Computer und/oder in einem Computer mit einem CAD-System ausgeführt. Dadurch wird das Erstellen eines CAD-Modells des Fluidleitungssystems erheblich vereinfacht.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Konstruktionssystem zum Konstruieren und/oder Herstellen eines Fluidleitungssystems in einem Kraftfahrzeug, das einen Bauraum für das Fluidleitungssystem umfasst, gemäß einem vorab beschriebenen Verfahrens, wobei das Fluidleitungssystem mindestens einen flexiblen Leitungsabschnitt und/oder mindestens ein Leitungselement umfasst. Der flexible oder verformbare Leitungsabschnitt wird zum Beispiel durch einen Schlauchleitungsabschnitt dargestellt, der elastisch verformbar ist. Bei dem Leitungselement handelt es sich zum Beispiel um ein Verbindungselement, wie ein T-Stück. Das Fluidleitungssystem umfasst vorzugsweise mehrere flexible Leitungsabschnitte und mehrere Leitungselemente, die miteinander kombinierbar sind.
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Die flexiblen Leitungsabschnitte und die Leitungselemente sind vorzugsweise Teil eines Baukastens, mit dem eine Vielzahl von verschiedenen Fluidleitungssystemen darstellbar ist.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fluidleitungssystem insbesondere ein Leitungselement, einen flexiblen Leitungsabschnitt, ein Markierungselement und/oder eine Detektionseinrichtung für ein vorab beschriebenes Konstruktionssystem. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch einen Baukasten mit einer Vielzahl von flexiblen Leitungsabschnitten und Leitungselementen zum Montieren eines vorab beschriebenen Fluidleitungssystems.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem vorab beschriebenen Fluidleitungssystem. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um einen Prototypen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 ein starres Leitungselement teilweise geschnitten;
- 2 einen flexiblen Leitungsabschnitt;
- 3 ein Leitungselement, das als Anschlussstück ausgeführt ist;
- 4 ein Leitungselement, das als Biegungselement ausgeführt ist, und
- 5 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Motorraums eines Kraftfahrzeugs mit einem Bauraum für ein Fluidleitungssystem.
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In den 1 bis 4 sind vier verschiedene Leitungselemente 1; 21; 31; 41 teilweise geschnitten dargestellt. Die Leitungselemente 1; 21; 31; 41 sind zum Beispiel Teil eines Baukastens, mit dessen Hilfe ein Fluidleitungssystem, wie es in 5 dargestellt ist, montiert werden kann. Zu diesem Zweck umfasst der Baukasten eine Vielzahl von den in den 1 bis 4 dargestellten Leitungselementen sowie gegebenenfalls weitere (nicht dargestellte) Leitungselemente.
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Bei dem in 1 dargestellten Leitungselement 1 handelt es sich um ein starres Leitungselement aus einem Gewebe 3. An einem Ende des Leitungselements 1 ist eine Gewinde 4 vorgesehen, das als Außengewinde ausgeführt ist. Im Inneren des Leitungselements 1 ist ein Metalldrahtstück 8 angedeutet, das ein Markierungselement 5 darstellt.
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Das in 2 dargestellte Leitungselement 21 ist als flexibler Leitungsabschnitt 23 ausgeführt. Der flexible Leitungsabschnitt 23 ist elastisch verformbar. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der flexible Leitungsabschnitt 23 eher plastisch verformbar, und zwar so, dass er bei der Montage eines Fluidleitungssystems mit der Hand verformt werden kann. Dabei behält der verformte Leitungsabschnitt vorteilhaft nach dem Verformen beziehungsweise nach der Montage in dem Fluidleitungssystem seine Gestalt bei.
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Der flexible Leitungsabschnitt 23 umfasst an einem Ende ein Gewinde 24, das als Innengewinde ausgeführt ist. Das Innengewinde 24 dient vorteilhaft zum Darstellen einer Verbindung mit dem Außengewinde 4 des in 1 dargestellten Leitungselements 1. Durch den flexiblen Leitungsabschnitt 23 erstreckt sich ein Metalldraht 28 hindurch, der ein Markierungselement 25 darstellt.
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Das in 3 dargestellte Leitungselement 31 ist als Anschlussstück mit einem Anschlussstutzen 33 ausgeführt. In einer Ausnehmung 36 ist eine Feder 34 angedeutet. Die Feder 34 dient zum Beispiel zum Montieren eines Metalldrahts 38, der sich durch den Anschlussstutzen 33 hindurch erstreckt und ein Markierungselement 35 darstellt.
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Bei dem in 4 dargestellten Leitungselement 41 handelt es sich um ein Biegungselement mit zwei Anschlussstücken 42, 43. Die beiden Anschlussstücke 42, 43 sind um eine Schwenkachse 44 schwenkbar. Die Anschlussstücke 42, 43 sind vorteilhaft mit Innengewinden versehen, die zum Beispiel zum Montieren von Leitungselementen mit Außengewinden dienen, wie sie in 1 dargestellt sind.
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Die in den 1 bis 4 dargestellten Leitungselemente 1; 21; 31; 41 dienen zum Beispiel zum Aufbauen einer Kältemittelleitung in einem Kraftfahrzeug. Zur Darstellung der kompletten Kältemittelleitung kann eine Vielzahl der in den 1 bis 4 dargestellten Leitungselemente 1; 21; 31; 41 verbaut werden.
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In 5 ist vereinfacht perspektivisch der Motorraum eines Kraftfahrzeugs 48 mit einem Bauraum 49 für ein Fluidleitungssystem 50 dargestellt. Das Fluidleitungssystem 50 ist mit einem ersten Ende an einen Anschluss 51 eines Kondensators 55 angeschlossen. Mit einem zweiten Ende ist das Fluidleitungssystem 50 an einen Anschluss 52 eines Kompressors 58 angeschlossen. Das Fluidleitungssystem 50 umfasst eine Fluidleitung 60, die als Kältemittelleitung ausgeführt ist und den Kondensator 55 mit dem Kompressor 58 verbindet.
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Die Fluidleitung 60 umfasst eine Vielzahl von Leitungsabschnitten 61 bis 63, die mit Hilfe der in den 1 bis 4 dargestellten Leitungselemente 1; 21; 31; 41 dargestellt werden können. Die Leitungsabschnitte 61 bis 63 können aber auch alle als flexible Schlauchabschnitte ausgeführt sein. Die Fluidleitung 60 kann gegebenenfalls auch mit einem einzigen flexiblen Schlauch dargestellt werden.
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Die Fluidleitung 60 umfasst in ihrem Inneren als Markierungselement 65 einen Metalldraht 66. Der Metalldraht 66 erstreckt sich von dem Anschluss 51 durch die komplette Fluidleitung 60 hindurch bis zu dem Anschluss 52.
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Durch einen gebogenen Verlauf der Fluidleitung 60 ist angedeutet, dass die Fluidleitung 60 bei der Montage an den Bauraum 49 in dem Kraftfahrzeug 48 angepasst wurde. Dabei sind Hindernisse in dem Bauraum 49, die den gebogenen Verlauf der Fluidleitung 60 veranlasst haben, in 5 nicht dargestellt.
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Mit einer Detektionseinrichtung 70 kann der Verlauf der in dem Bauraum 49 montierten Fluidleitung 60 auf einfache Art und Weise erfasst werden. Zu diesem Zweck umfasst die Detektionseinrichtung 70 einen Metalldetektor 75, mit dem der Verlauf des Metalldrahts 66 in der Fluidleitung 60 aufgespürt werden kann.
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Die Detektionseinrichtung 70 umfasst des Weiteren insgesamt drei Peilsender 71, 72, 73. Mit den Peilsendern 71 bis 73 können Raumkoordinaten der montierten Fluidleitung 60, die durch drei Koordinatenachsen 76, 77, 78 angedeutet sind, an einen (nicht dargestellten) Computer übermittelt werden.
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Die Montage des Fluidleitungssystems 50 erfolgt direkt im Kraftfahrzeug 48 und nicht zunächst, wie in herkömmlichen Konstruktionsprozessen, in einem CAD-System. Durch die Verwendung der flexiblen Leitungsabschnitte 61 bis 63 ist bei der Montage des Fluidleitungssystems 50 eine sofortige Anpassung an den jeweiligen Bauraum 49 möglich.
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Für die anschließende Rückführung des vorher aufgebauten Fluidleitungssystems 50 in ein CAD-Modell wird der Verlauf des in der Fluidleitung 60 platzierten Metalldrahts 66 mit dem Metalldetektor 75 aufgespürt. Der Metalldetektor 75 ist, zum Beispiel über Funk, mit den Peilsendern 71 bis 73 verbunden, über welche die Raumkoordinaten des Verlaufs der Fluidleitung 60 während des Entlangführens des Metalldetektors 75 an der Leitungsgeometrie permanent an einen (nicht dargestellten) Computer übermittelt werden. Im Computer kann dann mit einem geeigneten CAD-System ein Grundmodell für die weitere Bearbeitung mit einem CAD-Werkzeug erzeugt werden.
