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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanordnung zur Kühlung zumindest einer sich während des Betriebs erwärmenden Komponente eines Kraftfahrzeugs.
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Während des Betriebs können sich zahlreiche Komponenten eines Kraftfahrzeugs mehr oder weniger stark erwärmen, so dass häufig geeignete konstruktive Maßnahmen ergriffen werden müssen, um derartige Komponenten wirksam zu kühlen und dadurch insbesondere vor Beschädigungen durch Überhitzen zu schützen.
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Beispielsweise offenbart die
DE 42 43 988 A1 eine Kühlanordnung für eine Bremsscheibe eines Kraftfahrzeugs, wobei an der Bremsscheibe ein Bimetall-Scharnier mit einem Luftleitelement vorgesehen ist. Wenn sich die Bremsscheibe während des Betriebs erhitzt, wird das Luftleitelement mittels des Bimetall-Scharniers in eine Aktivstellung überführt, wodurch eine Luftzuführöffnung geöffnet wird und eine Luftströmung auf die Bremsscheibe gelenkt wird, um diese wirksam zu kühlen.
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Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine Kühlanordnung zur einfachen und wirksamen Kühlung zumindest einer sich während des Betriebs erwärmenden Komponente eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, wobei die Komponente in einem Bauraum untergebracht ist, der in Fahrzeughochrichtung oberhalb einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Kühlanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Eine erfindungsgemäße Kühlanordnung, geeignet zur Kühlung zumindest einer sich während des Betriebs erwärmenden Komponente eines Kraftfahrzeugs, wobei die Komponente in einem Bauraum untergebracht ist, der in Fahrzeughochrichtung oberhalb einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, umfasst
- - eine Kühllufteinlassöffnung, die in der Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und derart angeordnet ist, dass durch die Kühllufteinlassöffnung Kühlluft in den Bauraum einströmen kann, sowie
- - eine Verschlussvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Kühllufteinlassöffnung temperaturabhängig automatisiert zu öffnen oder zu verschließen.
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Die erfindungsgemäße Kühlanordnung ermöglicht eine einfache und dennoch wirksame Kühlung der zumindest einen sich während des Betriebs erwärmenden Komponente des Kraftfahrzeugs in einem automatisierten Prozess, welcher in vorteilhafter Weise keinerlei Benutzereingriffe erfordert.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Verschlussvorrichtung eine Verschlussklappe umfasst, die dazu ausgebildet ist, die Kühllufteinlassöffnung selektiv zu öffnen oder wieder zu verschließen. Eine derartige Verschlussklappe ermöglicht insbesondere eine mechanisch robuste Ausgestaltung der Verschlussvorrichtung.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Verschlussklappe so angeordnet und derart ausgebildet ist, dass sie bei der Öffnungsbewegung von der Unterbodenverkleidung in Richtung einer Fahrbahn bewegbar ist. Dadurch kann das Anströmverhalten der Kühlluft wirksam verbessert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verschlussvorrichtung einen Bimetall-Aktuator aufweist, der an die Verschlussklappe angeschlossen ist. Dieser Bimetall-Aktuator ermöglicht auf einfache und zuverlässige Weise ein automatisiertes, temperaturabhängiges Öffnen beziehungsweise Schließen der Verschlussklappe. Vorzugsweise kann der Bimetall-Aktuator an der sich erwärmenden Komponente angebracht sein. Während des Betriebs erwärmt sich die innerhalb des Bauraums untergebrachte Komponente des Kraftfahrzeugs. Diese Erwärmung führt dazu, dass sich der an dieser Komponente angebrachte, insbesondere daran angeflanschte, und mit der Verschlussklappe verbundene Bimetall-Aktuator erwärmt und derart verformt, dass sich die Verschlussklappe selbsttätig aus der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung, in der die Kühllufteinlassöffnung freigegeben ist, bewegt. Die Erwärmung des Bimetall-Aktuators erfolgt dabei primär durch Wärmeleitung. Eine Erwärmung des Bimetall-Aktuators durch Strahlungswärme ist grundsätzlich aber ebenfalls möglich. In der geöffneten Stellung der Verschlussklappe strömt Kühlluft durch die Kühllufteinlassöffnung in den Bauraum ein, so dass die darin untergebrachte Komponente wirksam gekühlt werden kann. Das Abkühlen der innerhalb des Bauraums untergebrachten Komponente bewirkt, dass sich der Bimetall-Aktuator ebenfalls abkühlt und sich wieder in seine Ausgangsposition bewegt, in der sich die Verschlussklappe wieder in der geschlossenen Stellung befindet. Vorzugsweise kann die Verschlussklappe in der geschlossenen Stellung flächenbündig mit der Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs abschließen, um dadurch insbesondere die aerodynamischen Eigenschaften wirksam zu verbessern.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung besteht die Möglichkeit, dass an einer Innenseite der Verschlussklappe zumindest ein Luftleitmittel angeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, die in den Bauraum einströmende Kühlluft an dem Bimetall-Aktuator vorbeizuleiten. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass eine direkte Anströmung des Bimetall-Aktuators mit Kühlluft verhindert werden kann. Eine direkte Anströmung des Bimetall-Aktuators mit Kühlluft hätte unter Umständen zur Folge, dass sich dieser zu schnell abkühlt und die Verschlussklappe wieder in die geschlossene Stellung bewegt, bevor die zu kühlende Komponente ausreichend gekühlt ist. Das Luftleitmittel kann vorzugsweise so ausgebildet sein, dass die Kühlluft direkt auf die zu kühlende Komponente gerichtet wird. Erst wenn diese Komponente ausreichend gekühlt ist, reagiert der Bimetall-Aktuator auf die niedrigere Temperatur, so dass die Verschlussklappe automatisch wieder in die geschlossene Stellung bewegt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende 1, die eine Kühlanordnung 1 zur Kühlung einer sich während des Betriebs erwärmenden Komponente 2 eines Kraftfahrzeugs 3 in schematisch stark vereinfachter Form zeigt.
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Die Kühlanordnung 1 umfasst eine Kühllufteinlassöffnung 4, die in einer Unterbodenverkleidung 5 des Kraftfahrzeugs 3 ausgebildet ist. Die sich während des Betriebs erwärmende Komponente 2 des Kraftfahrzeugs 3, welche mittels der hier vorgestellten Kühlanordnung 1 gekühlt werden soll, ist innerhalb eines Bauraums 6, der sich in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Unterbodenverkleidung 5 befindet, untergebracht. Bei der sich während des Betriebs erwärmenden Komponente 2 des Kraftfahrzeugs 3 kann es sich beispielsweise um ein Getriebe, ein hydraulisches System oder einen Lenkungsantrieb handeln. Grundsätzlich können auch andere Komponenten 2 des Kraftfahrzeugs 3, die sich während des Betriebs erwärmen, mittels der hier vorgestellten Kühlanordnung 1 gekühlt werden.
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Die Kühlanordnung 1 weist ferner eine Verschlussvorrichtung 7 auf, welche dazu eingerichtet ist, die Kühllufteinlassöffnung 4 temperaturabhängig automatisiert zu öffnen oder zu verschließen. Die Verschlussvorrichtung 7 umfasst vorliegend eine Verschlussklappe 8, mittels derer die Kühllufteinlassöffnung 4 geöffnet beziehungsweise geschlossen werden kann, sowie einen an die sich erwärmende Komponente 2 angeflanschten und darüber hinaus auch mit der Verschlussklappe 8 verbundenen Bimetall-Aktuator 9, mittels dessen die Öffnungs- beziehungsweise Schließbewegung der Verschlussklappe 8 temperaturabhängig automatisiert gesteuert werden kann.
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Die Verschlussvorrichtung 7 ist so ausgebildet, dass sich die Verschlussklappe 8 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bei der Öffnungsbewegung in Richtung einer Fahrbahn 10, auf der sich das Kraftfahrzeug 3 befindet, öffnet. Durch diese Maßnahme ergibt sich ein verbessertes Anströmverhalten der Kühlluft. Die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 3 wurde durch einen Pfeil 11 symbolisiert.
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Während des Betriebs erwärmt sich die innerhalb des Bauraums 6 untergebrachte Komponente 2 des Kraftfahrzeugs 3. Diese Erwärmung führt dazu, dass sich der an die Komponente 2 angeflanschte und mit der Verschlussklappe 8 verbundene Bimetall-Aktuator 9 erwärmt und derart verformt, dass sich die Verschlussklappe 8 selbsttätig aus der geschlossenen Stellung A in die geöffnete Stellung B bewegt. Die Erwärmung des Bimetall-Aktuators 9 erfolgt dabei primär durch Wärmeleitung. Eine Erwärmung des Bimetall-Aktuators 9 durch Strahlungswärme ist grundsätzlich aber ebenfalls möglich.
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In der geöffneten Stellung der Verschlussklappe 8 strömt Kühlluft durch die Kühllufteinlassöffnung 4 in den Bauraum 6 ein, so dass die darin untergebrachte Komponente 2 wirksam gekühlt werden kann. Das Abkühlen der innerhalb des Bauraums 6 untergebrachten Komponente 2 bewirkt, dass sich der Bimetall-Aktuator 9 ebenfalls abkühlt und sich wieder in seine Ausgangsposition bewegt, in der sich die Verschlussklappe 8 in der geschlossenen Stellung A befindet. Die Kühlluftzufuhr wird dadurch beendet.
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Vorzugsweise ist an der Innenseite der Verschlussklappe 8 zumindest ein Luftleitmittel 80 angeordnet, welches dazu ausgebildet ist, die in den Bauraum 6 einströmende Kühlluft derart zu leiten, dass eine direkte Anströmung des Bimetall-Aktuators 9 mit Kühlluft verhindert werden kann. Diese direkte Anströmung des Bimetall-Aktuators 9 mit Kühlluft hätte unter Umständen zur Folge, dass sich dieser zu schnell abkühlt und die Verschlussklappe 8 in die geschlossene Stellung A bewegt, bevor die Komponente 2 ausreichend abgekühlt ist. Das Luftleitmittel 80 führt dazu, dass die Kühlluft vorzugsweise direkt auf die zu kühlende Komponente 2 gerichtet wird. Erst wenn diese Komponente 2 ausreichend gekühlt ist, reagiert der Bimetall-Aktuator 9 auf die niedrigere Temperatur, so dass die Verschlussklappe 8 in die geschlossene Stellung A, in der sie vorzugsweise flächenbündig mit der Unterbodenverkleidung 5 abschließt, bewegt wird.
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Mittels der hier vorgestellten Kühlanordnung 1 kann auf einfache Weise eine wirksame automatisierte Kühlung der innerhalb des Bauraums 6 untergebrachten Komponente 2 erreicht werden. Dabei stellt der Bimetall-Aktuator 9 einen robusten Öffnungs- und Schließmechanismus für die Verschlussklappe 8 der Verschlussvorrichtung 7 zur Verfügung, der temperaturabhängig ein automatisiertes Öffnen beziehungsweise Schließen der Verschlussklappe 8 bewirkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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