DE102017213649A1

DE102017213649A1 - Strukturbauteil für einen Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils für einen Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug, Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017213649A1
Application number: DE102017213649.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Ostwald
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2018-02-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils (10, 20) für einen Lüftungskanal (1) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend die Schritte: Spritzgießen eines Grundkörpers (10a, 20a) für das Strukturbauteil (10, 20) unter Verwendung eines Gasaußendruckverfahrens, wobei der Grundkörper (10a, 20a) mit wenigstens einem Dünnwandabschnitt (21, 24) und wenigstens einem Normalwandabschnitt (22) ausgestaltet wird, wobei der wenigstens eine Dünnwandabschnitt (21, 24) mit einer zumindest durchschnittlich geringeren Wandstärke als der wenigstens eine Normalwandabschnitt (22) hergestellt wird, und Verstärken wenigstens eines Dünnwandabschnitts (21) durch eine Versteifungsstruktur (23). Die Erfindung weist ferner ein Strukturbauteil (10, 20) für einen Lüftungskanal (1), einen Lüftungskanal (1) mit dem Strukturbauteil (10, 20) sowie ein Kraftfahrzeug (100) mit dem Lüftungskanal (1) auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils für einen Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Lüftungskanals für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Strukturbauteil für einen Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug, einen Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Lüftungskanal, insbesondere mit einem Lüftungskanal in einem Instrumententafelbereich des Kraftfahrzeugs.
Im Stand der Technik ist es bekannt, einen Lüftungskanal aus verschiedenen Einzelkomponenten bzw. Lüftungskanalstrukturen zusammenzusetzen bzw. zu fügen. Bei der Herstellung eines Lüftungskanals für einen Instrumententafelbereich in einem Kraftfahrzeug ist es beispielsweise üblich, viele verschiedene Lüftungskanalstrukturen bzw. Strukturbauteile zu verwenden. Dies führt zu entsprechend hohen Kosten, da nicht nur ein erhöhter Zeitaufwand zum Fügen der verschiedenen Lüftungskanalstrukturen erforderlich ist, sondern auch die verschiedenen Lüftungskanalstrukturen jeweils hergestellt, transportiert und gelagert werden müssen.
Bei einem Lüftungskanal, der aus einer Vielzahl von verschiedenen Lüftungskanalstrukturen besteht, ist außerdem eine Vielzahl von verschiedenen Verbindungselementen erforderlich, die zum Verbinden der jeweiligen Lüftungskanalstrukturen verwendet werden. Dies führt zu dem Problem, dass ein entsprechender Lüftungskanal ein erhöhtes Gewicht hat. Das Gewicht gilt es jedoch im Fahrzeugbau zu minimieren.
Um das Gewicht eines Lüftungskanals zu reduzieren, kann die Wandstärke des Lüftungskanals verringert werden. Dies führt jedoch zu einer entsprechend verringerten Steifigkeit des Lüftungskanals. Außerdem kann die Wandstärke mit üblichen Herstellungsverfahren nur bis zu einem gewissen Grad reduziert werden. Neben einer minimal erforderlichen Steifigkeit des Lüftungskanals an bestimmten Stellen desselben ist auch eine gewünschte Oberflächengüte eine Bedingung, aufgrund welcher die Wandstärke einer Lüftungskanalstruktur nicht beliebig reduziert werden kann.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 100 03 575 A1 ist es bekannt, einen Luftführungskanal für eine Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs mit Verstärkungsrippen bereitzustellen, wobei der Luftführungskanal und die Rippen aus Kunststoff bestehen und im Spritzgussverfahren hergestellt werden bzw. sind. Der dort dargestellte Luftführungskanal weist zwar relativ wenig Einzelkomponenten und eine befriedigende Steifigkeit auf, dies geht jedoch zu Lasten eines immer noch relativ hohen Gewichts des Luftführungskanals.
Weiterer Stand der Technik ist aus den Dokumenten US 2004/0188885 A1 , DE 10 2010 026 216 A1 und DE 102 51 762 A1 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Lüftungskanals, einen Lüftungskanal sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Lüftungskanal zur Verfügung zu stellen, wobei der Lüftungskanal bei einfacher Herstellung ein möglichst geringes Gewicht bei einer ausreichenden Festigkeit aufweist.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das Strukturbauteil gemäß Anspruch 7 sowie das Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem jeweiligen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Strukturbauteil, dem erfindungsgemäßen Lüftungskanal, dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils für einen Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:

– Spritzgießen eines Grundkörpers für das Strukturbauteil unter zusätzlicher Verwendung eines Gasaußendruckverfahrens, wobei der Grundkörper mit wenigstens einem Dünnwandabschnitt und wenigstens einem Normalwandabschnitt ausgestaltet wird, wobei der wenigstens eine Dünnwandabschnitt mit einer zumindest durchschnittlich geringeren Wandstärke als der wenigstens eine Normalwandabschnitt hergestellt wird, und
– Verstärken wenigstens eines Dünnwandabschnitts durch eine Versteifungsstruktur.

Durch die Kombination des Spritzgießens mit dem Gasaußendruckverfahren ist es möglich, den Grundkörper und somit auch das Strukturbauteil für den Lüftungskanal in bestimmten Abschnitten des Grundkörpers besonders filigran herzustellen, wobei der Problematik bezüglich nachträglich entstehender Einfallstellen an den filigranen Abschnitten des Grundkörpers durch das Gasaußendruckverfahren Rechnung getragen werden kann. Das heißt solche Einfallstellen können durch das vorliegende Verfahren verhindert oder zumindest derart reduziert werden, dass es zu keiner für einen Endkunden nachteiligen visuellen Beeinträchtigung am Grundkörper bzw. am Strukturbauteil kommt.
Durch die anschließende bzw. zusätzliche Verstärkung filigraner Abschnitte des Grundkörpers bzw. wenigstens eines Dünnwandabschnitts kann ein besonders vorteilhafter Kompromiss zwischen einer gewünschten Leichtbauweise und einer erforderlichen Robustheit des Strukturbauteils erzielt werden. Die Verstärkung wenigstens eines Dünnwandabschnitts durch eine Versteifungs- bzw. Verstärkungsstruktur wird dabei bevorzugt an Positionen durchgeführt, an welchen das Strukturbauteil oder der spätere Lüftungskanal in einem im Kraftfahrzeug eingebauten Zustand mechanisch besonders belastet wird. Das heißt an Stellen, an welchen eine mechanische Belastung derart hoch ist bzw. sein wird, dass ohne die Verstärkung eine Festigkeitsgrenze des wenigstens einen Dünnwandabschnitts überschritten werden würde und bei einem Betrieb oder bei einem Füge- oder Montageprozess des Strukturbauteils bzw. des Lüftungskanals eine plastische Verformung bzw. eine Beschädigung des wenigstens einen Dünnwandabschnitts auftreten würde.
Mechanisch besonders belastete Stellen sind beispielsweise Aufhängungspunkte des Strukturbauteils zum Aufhängen des Strukturbauteils im Kraftfahrzeug, oder Anschlussstellen des Strukturbauteils zum Anschließen von Komponenten des Kraftfahrzeugs an dem Strukturbauteil bzw. an dem späteren Lüftungskanal.
Als Versteifungs- bzw. Verstärkungsstruktur werden bevorzugt Fachwerk-, Gitter- und/oder Rippenstrukturen verwendet. In Bereichen des Grundkörpers, in welchen selbst die Versteifungsstruktur nicht ausreichend ist oder sein könnte, wird der Grundkörper mit einem Normalwandabschnitt mit einer entsprechend ausreichend dicken Wandstärke ausgestaltet. Der Normalwandabschnitt ist dabei nicht auf einen einzigen, zusammenhängenden Wandabschnitt beschränkt, sondern kann auch eine Mehrzahl oder Vielzahl von entsprechend dicken Wandabschnitten aufweisen. Entsprechend ist auch der Dünnwandabschnitt nicht auf einen einzigen, zusammenhängenden Wandabschnitt beschränkt, sondern kann auch eine Mehrzahl oder Vielzahl von entsprechend dünnen Wandabschnitten aufweisen.
Der Gasaußendruck muss bei der Herstellung bzw. beim Spritzgießen des Grundkörpers nicht auf die gesamte Fläche des Grundkörpers aufgebracht werden. Vielmehr wird bei der Herstellung des Grundkörpers der Gasaußendruck gezielt auf einen Bereich oder auf mehrere Bereiche des späteren Dünnwandabschnitts aufgebracht.
Unter dem Strukturbauteil ist vorliegend eine Lüftungskanalstruktur bzw. ein Lüftungskanalstrukturbauteil zu verstehen, die bzw. das als wesentlicher Bestandteil eines Lüftungskanals für das Kraftfahrzeug dient.
Darunter, dass wenigstens ein Dünnwandabschnitt durch eine Versteifungsstruktur verstärkt wird, ist zu verstehen, dass der wenigstens eine Dünnwandabschnitt mit oder mittels einer Versteifungsstruktur verstärkt wird. Die Versteifungsstruktur kann einteilig als Anspritzbauteil an den Grundkörper ausgestaltet werden. Für eine besonders starke Versteifung bzw. Verstärkung des wenigstens einen Dünnwandabschnitts ist es möglich, dass die Versteifungsstruktur mit einem anderen Material als das Material des Grundkörpers hergestellt wird. So kann die Versteifungsstruktur beispielsweise zumindest abschnittsweise Metall aufweisen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Versteifungsstruktur eine Faserstruktur, einen faserverstärkten Kunststoff (CFK oder GFK) oder eine CFK-Metall- oder GFK-Metall-Verbindung aufweist. Dadurch kann bei geringem Gewicht eine besonders hohe Steifigkeit erreicht werden.
Unter dem Spritzgießen des Grundkörpers für das Strukturbauteil unter Verwendung des Gasaußendruckverfahrens ist ein Spritzgießen bei zumindest zeitweilig gleichzeitiger Anwendung des Gasaußendruckverfahrens zu verstehen. Unter der durchschnittlichen Wandstärke ist eine mittlere Wandstärke bzw. Wanddicke zu verstehen. Das heißt unter einem Dünnwandabschnitt kann auch ein Wandabschnitt verstanden werden, der in einem Bereich desselben einen dickeren Wandabschnitt als der Normalwandabschnitt in einem besonders dünnen Bereich desselben aufweist, solange der Dünnwandabschnitt durchschnittlich bzw. im Wesentlichen dünner als der Normalwandabschnitt ist.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Verfahren der Grundkörper unter zusätzlicher Verwendung des Gasaußendruckverfahrens sowie unter Verwendung von Polypropylen (PP) hergestellt wird. Durch die Verwendung von Polypropylen kann der Grundkörper mit besonders vorteilhaften Material- und entsprechenden Oberflächeneigenschaften bereitgestellt werden. Der Grundkörper weist bevorzugt überwiegend Polypropylen auf oder besteht im Wesentlichen, vollständig oder zumindest im Wesentlichen vollständig aus Polypropylen. Durch das verwendete Polypropylen kann der Grundkörper in Kombination mit dem Gasaußendruckverfahren „spritzblank“ hergestellt werden. Unter einer spritzblanken Herstellung ist eine Herstellung des Grundkörpers mit einer definierten Oberflächengüte nach dem Spritzgießen zu verstehen. Das heißt wenn der Grundkörper spritzblank hergestellt wird, weist eine Oberfläche des Grundkörpers nach dem Spritzgießen eine definierte Oberflächengüte auf. Die gewünschte Oberflächengüte kann dabei insbesondere durch das Gasaußendruckverfahren während des Spritzgießens erreicht werden. Durch das angewandte Gasaußendruckverfahren kombiniert mit dem verwendeten Polypropylen weist der Grundkörper dabei keine oder keine sichtbaren oder zumindest keine wesentlichen Einfallstellen und eine entsprechend spritzblanke Oberfläche auf. Das heißt nach dem Spritzgießen ist die Oberfläche des Grundkörpers „blank“.
Ferner ist es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren von Vorteil, wenn der Dünnwandabschnitt zumindest teilweise, bevorzugt überwiegend, mit einer Wandstärke von weniger als 2 mm, insbesondere mit einer Wandstärke von weniger als 1 mm, hergestellt wird. Bei Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass es durch das Anwenden des Gasaußendruckverfahrens bei der Herstellung des Strukturbauteils für den Lüftungskanal möglich ist, Dünnwandabschnitte in diesem Wandstärkebereich, das heißt mit einer Wandstärke von weniger als 2 mm, herzustellen. Ferner hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung überraschend herausgestellt, dass derart dünne Wandabschnitte in Kombination mit Versteifungsstrukturen an ausgewählten Positionen des Grundkörpers für einen damit hergestellten Lüftungskanal geeignet sind, das heißt dass an diesen Dünnwandabschnitten keine Gefahr einer Überbelastung oder Beschädigung in einem Betrieb des Lüftungskanals in einem Kraftfahrzeug besteht. Mithin kann durch das vorliegende Verfahren ein besonders leichtes und dennoch ausreichend stabiles Strukturbauteil für den Lüftungskanal zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Lüftungskanals für ein Kraftfahrzeug durch ein Zusammenführen von zwei zueinander komplementären, insbesondere schalenförmigen, Strukturbauteilen, die bevorzugt den wesentlichen Bestandteil des Lüftungskanals bilden, bereitgestellt. Dabei wird wenigstens eines der zwei Strukturbauteile gemäß eines wie vorstehend im Detail beschriebenen Verfahrens hergestellt. Damit bringt das Verfahren zum Herstellen eines Lüftungskanals die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils für einen Lüftungskanal beschrieben worden sind. Durch das Zusammenführen von zwei zueinander komplementären und insbesondere schalenförmigen Strukturbauteilen kann ein Lüftungskanal besonders schnell, einfach und entsprechend kostengünstig hergestellt werden, insbesondere im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren, bei welchem ein Lüftungskanal aus vielen verschiedenen Strukturbauteilen, die sich teilweise strukturell deutlich voneinander unterschieden, zusammengebaut wird.
Außerdem ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass die beiden Strukturbauteile mittels Laserschweißen, insbesondere mittels Laser-Durchtrags-Schweißen, gefügt werden. Durch das Laserschweißen ist ein besonders präziser Energieeintrag bei einem Fügen der beiden Strukturbauteile möglich. Dadurch können die beiden Strukturbauteile besonders schnell und sicher gefügt bzw. miteinander verbunden werden. Durch das Laserschweißen bzw. das Laser-Durchtrags-Schweißen wird außerdem ein geringer Wärmeeinfluss auf die zu fügenden Strukturbauteile ausgeübt. Dadurch kann eine besonders niedrige Gefügeveränderung bei der Herstellung des Lüftungskanals erreicht werden. Dies wirkt sich wiederum positiv auf den fertigen Lüftungskanal aus.
Alternativ oder zusätzlich ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass die beiden Strukturbauteile durch mechanisches Verpressen gefügt werden. Durch das mechanische Verpressen lassen sich die beiden Strukturbauteile besonders schnell und bei geringer Wärmeentwicklung an den Strukturbauteilen fügen bzw. miteinander verbinden.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Strukturbauteil für einen Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Strukturbauteil weist einen Grundkörper und eine Versteifungsstruktur auf, wobei der Grundkörper als ein Spritzgussbauteil unter zusätzlicher Verwendung eines Gasaußendruckverfahrens hergestellt ist. Außerdem weist der Grundkörper wenigstens einen Dünnwandabschnitt und wenigstens einen Normalwandabschnitt auf, wobei der wenigstens eine Dünnwandabschnitt eine zumindest durchschnittlich geringere Wandstärke als der wenigstens eine Normalwandabschnitt aufweist. Darüber hinaus ist wenigstens ein Dünnwandabschnitt durch eine Versteifungsstruktur verstärkt. Damit bringt das erfindungsgemäße Strukturbauteil die gleichen Vorteile mit sich, wie sie vorstehend ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben worden sind.
So ist es auch bei einem erfindungsgemäßen Strukturbauteil von Vorteil, wenn der wenigstens eine Dünnwandabschnitt zumindest teilweise, bevorzugt überwiegend, eine Wandstärke von weniger als 2 mm, insbesondere eine Wandstärke von 1 mm oder weniger, aufweist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, wobei der Lüftungskanal wenigstens ein wie vorstehend beschriebenes Strukturbauteil, insbesondere wenigstens zwei wie vorstehend beschriebene Strukturbauteile aufweist. Die bevorzugt wenigstens zwei Strukturbauteile bilden den wesentlichen Bestandteil des Lüftungskanals. Dabei bilden insbesondere genau zwei zueinander komplementäre, insbesondere schalen- bzw. halbschalenförmige Strukturbauteile den wesentlichen Bestandteil des Lüftungskanals. Dadurch bringt auch der erfindungsgemäße Lüftungskanal die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Strukturbauteil bzw. mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des Strukturbauteils beschrieben worden sind.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einem wie vorstehend beschriebenen Lüftungskanal zur Verfügung gestellt, wobei der Lüftungskanal bevorzugt in einem Instrumententafelbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Damit bringt auch das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits vorstehend im Detail beschrieben worden sind.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen jeweils schematisch:
1 zwei Strukturbauteile in einem Fügeprozess zum Herstellen eines Lüftungskanals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 einen Lüftungskanal für ein Kraftfahrzeug, der aus den in 1 dargestellten Strukturbauteilen hergestellt wurde,
3 ein Kraftfahrzeug mit dem in 2 dargestellten Lüftungskanal, und
4 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt zwei Strukturbauteile 10, 20 in einem Fügeprozess zum Herstellen eines Lüftungskanals 1 für ein Kraftfahrzeug 100. Genauer gesagt sind in 1 ein erstes Strukturbauteil 10 und ein zweites Strukturbauteil 20 dargestellt, wobei das erste Strukturbauteil 10 eine erste Halbschale für den Lüftungskanal 1 bildet und das zweite Strukturbauteil 20 eine zweite Halbschale für den Lüftungskanal bildet. Gemäß des in 1 dargestellten Prozessschrittes wird bei dem Fügeprozess das als erste Halbschale ausgestaltete erste Strukturbauteil 10 auf das als zweite Halbschale ausgestaltete zweite Strukturbauteil 20 gepresst.
Die Strukturbauteile 10, 20 weisen jeweils einen spritzblank gefertigten Grundkörper 10a, 20a aus Polypropylen auf, der den wesentlichen Bestandteil des jeweiligen Strukturbauteils 10, 20 bildet. Die Grundkörper 10a, 20a sind jeweils als Spritzgussbauteil unter zusätzlicher Verwendung eines Gasaußendruckverfahrens hergestellt. Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform weist das erste Strukturbauteil 10 einen ersten Grundkörper 10a auf und das zweite Strukturbauteil 20 weist einen zweiten Grundkörper 20a auf. Der zweite Grundkörper 20a weist ferner vier Dünnwandabschnitte 21, 24 und einen Normalwandabschnitt 22 auf, wobei die Dünnwandabschnitte 21, 24 durchschnittlich bzw. im Wesentlichen eine geringere Wandstärke als der Normalwandabschnitt 22 aufweist. Wie außerdem in 1 dargestellt, sind zwei Dünnwandabschnitte 21 der vier Dünnwandabschnitte 21, 24 jeweils durch eine fachwerkartige Versteifungsstruktur 23 verstärkt. Die Dünnwandabschnitte 21, 24 weisen dabei abschnittsweise eine Wandstärke von ca. 1 mm auf. Die jeweils mit einer Versteifungsstruktur 23 verstärkten Dünnwandabschnitte 21 dienen jeweils zum Anschluss an einen bzw. zur Aufnahme eines Luftausströmers, während die Dünnwandabschnitte 24 ohne Versteifungsstruktur ausschließlich der Luftführung dienen und somit mechanisch nur gering belastet sind. Mittels des mechanisch stärker belasteten Normalwandabschnitts 22 ist der Lüftungskanal 1 an ein Klimagerät des Kraftfahrzeugs 100 angeschlossen.
2 zeigt einen Lüftungskanal 1 für ein Kraftfahrzeug 100, der zwei gemäß 1 gefügte Strukturbauteile 10, 20 umfasst, wobei die wenigstens zwei Strukturbauteile 10, 20 den wesentlichen Bestandteil des Lüftungskanals 1 bilden.
In 3 ist ein Kraftfahrzeug 100 mit einem gemäß 2 dargestellten Lüftungskanal 1 gezeigt, wobei der Lüftungskanal 1 in einem Instrumententafelbereich 110 des Kraftfahrzeugs 100 angeordnet ist.
Mit Bezug auf 1 sowie 4 wird anschließend ein Verfahren zum Herstellen eines Lüftungskanals 1 für ein Kraftfahrzeug 100 beschrieben.
Zur Herstellung des Lüftungskanals 1 werden in einem ersten Schritt S1 zunächst zwei Grundkörper 10a, 20a aus Polypropylen hergestellt, wobei vorliegend nur die Herstellung des zweiten Grundkörpers 20a beschrieben wird. Der erste Grundkörper 10a wird grundsätzlich auf dieselbe Weise wie der zweite Grundkörper 20a hergestellt. Bei der Herstellung des zweiten Grundkörpers 20a wird dieser unter Verwendung eines Gasaußendruckverfahrens mittels Spritzgießen hergestellt bzw. spritzgegossen, wobei der zweite Grundkörper 20a mit vier ca. 1 mm dicken bzw. dünnen Dünnwandabschnitten 21, 24 und einem Normalwandabschnitt 22 ausgestaltet wird. Die Dünnwandabschnitte 21, 24 werden dabei mit einer durchschnittlich geringeren Wandstärke als der Normalwandabschnitt 22 hergestellt.
In einem anschließenden oder zumindest abschnittsweise gleichzeitig ablaufenden zweiten Schritt S2 werden zwei Dünnwandabschnitte 21 der vier Dünnwandabschnitte 21, 24 jeweils durch eine fachwerkartige Versteifungsstruktur 23 verstärkt. Dadurch wird im Wesentlichen das zweite Strukturbauteil 20 gebildet.
In einem darauffolgenden dritten Schritt S3 werden das zweite Strukturbauteil 20 sowie ein entsprechend hergestelltes erstes Strukturbauteil 10, wie in 1 dargestellt, mechanisch miteinander verpresst.
Neben den beschriebenen Ausführungsformen lässt die vorliegende Erfindung noch weitere Ausgestaltungen zu. So ist es beispielsweise möglich, die beiden komplementären Strukturbauteile 10, 20 nicht mechanisch miteinander zu verpressen, sondern alternativ oder zusätzlich durch Laserschweißen zu fügen bzw. miteinander zu verbinden.
Bezugszeichenliste

1: Lüftungskanal
10: erstes Strukturbauteil
10a: erster Grundkörper
20: zweites Strukturbauteil
20a: zweiter Grundkörper
21: durch eine Versteifungsstruktur verstärkter Dünnwandabschnitt
22: Normalwandabschnitt
23: Versteifungsstruktur
24: Dünnwandabschnitt
100: Kraftfahrzeug
110: Instrumententafelbereich

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 10003575 A1 [0005]
US 20040188885 A1 [0006]
DE 102010026 A1 [0006]
DE 10251762 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils (10, 20) für einen Lüftungskanal (1) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend die Schritte: – Spritzgießen eines Grundkörpers (10a, 20a) für das Strukturbauteil (10, 20) unter Verwendung eines Gasaußendruckverfahrens, wobei der Grundkörper (10a, 20a) mit wenigstens einem Dünnwandabschnitt (21, 24) und wenigstens einem Normalwandabschnitt (22) ausgestaltet wird, wobei der wenigstens eine Dünnwandabschnitt (21, 24) mit einer zumindest durchschnittlich geringeren Wandstärke als der wenigstens eine Normalwandabschnitt (22) hergestellt wird, und – Verstärken wenigstens eines Dünnwandabschnitts (21) durch eine Versteifungsstruktur (23).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10a, 20a) unter Verwendung des Gasaußendruckverfahrens sowie unter Verwendung von Polypropylen hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Dünnwandabschnitt (21, 24) zumindest teilweise, bevorzugt überwiegend, mit einer Wandstärke von weniger als 2 mm, insbesondere mit einer Wandstärke von weniger als 1 mm, hergestellt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Lüftungskanals (1) für ein Kraftfahrzeug (100) durch ein Zusammenführen von zwei zueinander komplementären, insbesondere schalenförmigen, Strukturbauteilen (10, 20), die bevorzugt einen wesentlichen Bestandteil des Lüftungskanals (1) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der zwei Strukturbauteile (10, 20) gemäß eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Strukturbauteile (10, 20) mittels Laserschweißen, insbesondere mittels Laser-Durchtrags-Schweißen, gefügt werden.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Strukturbauteile (10, 20) durch mechanisches Verpressen gefügt werden.
Strukturbauteil (10, 20) für einen Lüftungskanal (1) für ein Kraftfahrzeug (100), wobei das Strukturbauteil (10, 20) einen Grundkörper (10a, 20a) und eine Versteifungsstruktur (23) aufweist und der Grundkörper (10a, 20a) als ein Spritzgussbauteil unter Verwendung eines Gasaußendruckverfahrens hergestellt ist, und wobei der Grundkörper (10a, 20a) wenigstens einen Dünnwandabschnitt (21, 24) und wenigstens einen Normalwandabschnitt (22) aufweist, wobei der wenigstens eine Dünnwandabschnitt (21, 24) eine zumindest durchschnittlich geringere Wandstärke als der wenigstens eine Normalwandabschnitt (22) aufweist, und wobei wenigstens ein Dünnwandabschnitt (21) durch eine Versteifungsstruktur (23) verstärkt ist.
Strukturbauteil (10, 20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Dünnwandabschnitt (21, 24) zumindest teilweise, bevorzugt überwiegend, eine Wandstärke von weniger als 2 mm, insbesondere eine Wandstärke von weniger als 1 mm, aufweist.
Lüftungskanal (1) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend wenigstens ein Strukturbauteil (10, 20) nach Anspruch 7 oder 8, insbesondere wenigstens zwei Strukturbauteile (10, 20) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die wenigstens zwei Strukturbauteile (10, 20) einen wesentlichen Bestandteil des Lüftungskanals (1) bilden.
Kraftfahrzeug (100) mit einem Lüftungskanal (1) nach Anspruch 9, wobei der Lüftungskanal (1) bevorzugt in einem Instrumententafelbereich (110) des Kraftfahrzeugs (100) angeordnet ist.