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Die
Erfindung betrifft ein Belüftungsmodul
für Fensterscheiben,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, das einen rohrförmigen Strömungskanal
aufweist, der sich entlang einer Fensterscheibe erstreckt und mit
wenigstens einer der Fensterscheibe gegenüberliegenden Austrittsöffnung versehen
ist. Die Austrittsöffnung
erstreckt sich in einer Höhenrichtung
annähernd
parallel zur Fensterscheibe und wird durch eine Oberkante und eine
Unterkante begrenzt. Der Strömungskanal
ist in einem die Fensterscheibe aufnehmenden Schacht angeordnet
und mit einer unteren Dichtlippe versehen, die an der Fensterscheibe anliegt.
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Ein
derartiges Belüftungsmodul
dient in erster Linie dazu, Fensterscheiben vor Beschlagen und Vereisen
zu schützen.
Zu diesem Zweck wird von einer Heizeinrichtung erwärmte Luft
durch den Strömungskanal
geleitet. Die Luft strömt
durch die Austrittsöffnung
des Strömungskanals
und trifft auf die Fensterscheibe. Ein durch Kondensation von Wasserdampf
hervorgerufenes Beschlagen oder Vereisen der Fensterscheibe wird
auf diese Weise verhindert, so daß eine gute Sicht durch die
Fensterscheibe sichergestellt ist.
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Alternativ
kann durch den Strömungskanal gekühlte Luft
geleitet werden, um etwa in dem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs
ein für
die Insassen behagliches Klima zu schaffen. Die Temperatur und Menge
der durch den Strömungs kanal
strömenden Luft
kann beispielsweise durch eine Klimaautomatik geregelt werden.
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Unter
einem Belüftungsmodul
im oben genannten Sinne wird eine sich aus mehreren Bauteilen zusammensetzende
Baugruppe verstanden, die für sich
eine Funktionseinheit bildet und innerhalb eines Gesamtsystems ausgetauscht
werden kann.
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Ein
bei einem Kraftfahrzeug Anwendung findendes Belüftungsmodul wird in der
EP 0 992 410 A1 beschrieben.
Das bekannte Belüftungsmodul
wird durch eine Dichtung gebildet, die eine Fensterscheibe eines
Kraftfahrzeugs abdichtet. Die Dichtung weist zwei voneinander beabstandete
Dichtlippen auf, die an der Fensterscheibe anliegen. Ein durch die
Dichtlippen und die Fensterscheibe gebildeter Hohlraum dient als
Strömungskanal,
in den erwärmte Luft
eingeleitet wird. In einer alternativen Ausgestaltung des bekannten
Belüftungsmoduls
kann zwischen den Dichtlippen eine mit Austrittsöffnungen versehene Leitung
angeordnet sein, die den eigentlichen Strömungskanal bildet.
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Als
nachteilig bei dem bekannten Belüftungsmodul
hat sich ein durch die Anordnung zwischen den Dichtlippen bedingter,
verhältnismäßig geringer
Strömungsquerschnitt
des Strömungskanals erwiesen,
der einen unzureichenden Luftdurchsatz oder störende Strömungsgeräusche auf Grund einer erforderlichen
relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit
zur Folge haben kann. Nachteilig wirkt sich bei dem bekannten Belüftungsmodul
zudem aus, daß die
Fensterscheibe in einem vergleichsweise geringen Bereich von dem
aus dem Strömungskanal
austretenden Luftstrom überströmt wird.
Ein Freihalten der Fensterscheibe von Beschlag und Eis läßt sich daher
nur in unbefriedigendem Maße
realisieren.
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Weiterhin
ist aus der
DE 198
12 489 C1 eine Belüftungseinrichtung
für die
Seitenscheiben eines Kraftfahrzeugs bekannt, die einen Lüftungskanal
aufweist, der in einem separaten Kanalbauteil ausgebildet ist. Das
Kanalbauteil ist in eisern Seitenbauteil einer Fahrzeugtür angeordnet
und in einem einer Seitenscheibe zugewandten Bereich mit Luftaustritten versehen,
die in einen Spalt zwischen der Fahrzeugtür und der Seitenscheibe münden. Der
Luftführungskanal
und die Luftaustritte sind zu einem Bauteil zusammengefaßt, das
komplett als Einheit montierbar ist. Die bekannte Belüftungseinrichtung
ist demzufolge ein Belüftungsmodul
im oben genannten Sinne.
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Das
Kanalbauteil der Belüftungseinrichtung ist
mit einem Dichtungsprofil versehen, das an der Seitenscheibe anliegt.
Die Funktion des Dichtungsprofils besteht darin, die versenkbare
Seitenscheibe 2 abzudichten und zu stabilisieren. Das Dichtungsprofil
kann durch eine beispielsweise aus Gummi bestehende Außenwandung
des Kanalbauteils gebildet werden. Die bekannte Belüftungseinrichtung
zeichnet sich auf diese Weise zwar durch die Integration der Funktionen
Luftzuführung
und Abdichtung aus, benachteiligt ist aber, daß der aus den Luftaustritten austretende
Luftstrom unkontrolliert in den Spalt zwischen Fahrzeugtür und Seitenscheibe
strömt,
so daß sich
Strömungsverluste
ergeben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Belüftungsmodul der eingangs genannten
Art dahingehend weiterzubilden, daß sich ein vergleichsweise
großer
Strömungsquerschnitt
des Strömungskanals
und ein relativ großflächiges Überströmen einer
Fensterscheibe erzielen lassen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Belüftungsmodul
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Belüftungsmodul
beruht auf der Erkenntnis, daß im
Inneren des die Fensterscheibe aufnehmenden Schachts genügend Bauraum
vorhanden ist, so daß sich
ein Strömungskanal mit
einem vergleichsweise großen
Strömungsquerschnitt
realisieren läßt. Der
Strömungskanal
kann dabei als separates Bauteil ausgebildet oder etwa in die Innenverkleidung
der Tür
eines Kraftfahrzeugs integriert sein. Darüber hinaus gewährleistet
das erfindungsgemäße Belüftungsmodul
ein relativ großflächiges Überströmen der
Fenster scheibe. Dies ist vor allem auf die im Bereich der Unterkante
der Austrittsöffnung
angeordnete untere Dichtlippe zurückzuführen, die ein gerichtetes Anströmen der
Fensterscheibe durch den aus der Austrittsöffnung austretenden Luftstrom
sicherstellt. Die Dichtlippe ist zweckmäßigerweise derart angeordnet,
daß der
Luftstrom im wesentlichen tangential auf die Fensterscheibe trifft, um
diese wirksam überströmen zu können. Zu
einem günstigen
Anströmen
der Fensterscheibe trägt
ferner bei, daß sich
die Austrittsöffnung
in einer Höhenrichtung
annähernd
parallel zur Fensterscheibe erstreckt. Der Luftstrom tritt auf diese
Weise im wesentlichen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung in dem Strömungskanal
aus der Austrittsöffnung
aus, so daß sich
eine turbulente und damit besonders wirkungsvolle Strömung entlang
der Fensterscheibe ergibt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls stellen die Gegenstände der
Ansprüche
2 bis 12 dar.
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In
Hinsicht auf ein gezieltes Anströmen
der Fensterscheibe ist es ferner von Vorteil, wenn sich die Unterkante
auf gleicher Höhe
mit einer Bodenfläche
des Strömungskanals
befindet. Der durch den Strömungskanal
fließende
Luftstrom kann auf diese Weise ungehindert aus der Austrittsöffnung austreten.
Erfindungsgemäß befindet
sich die Oberkante in Höhenrichtung
unterhalb einer Deckenfläche
des Strömungskanals.
Eine auf diese Weise oberhalb der Austrittsöffnung verbleibende Seitenwand
des Strömungskanals
trägt zum
einen zu einem großen
Strömungsquerschnitt
des Strömungskanals
bei und gewährleistet
zum anderen, daß der
aus der Austrittsöffnung
austretende Luftstrom die untere Dichtlippe beaufschlagt und damit
gezielt an die Fensterscheibe geführt wird.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls
ist an dem Strömungskanal
eine obere Dichtlippe befestigt, die an der Fensterscheibe anliegt
und in Höhenrichtung
von der unteren Dichtlippe beabstandet ist, wobei vorzugsweise die
obere Dichtlippe im Bereich der Oberkante angeordnet ist. Die obere
Dichtlippe unterstützt das
Anströmen
der Fensterscheibe und verhindert Strömungsverluste.
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Vorteilhafterweise
ist die obere Dichtlippe mit Durchbrüchen versehen, durch die dem
aus der Austrittsöffnung
herausgetretenen Luftstrom ermöglicht wird,
durch die obere Dichtlippe hindurch zu fließen, um oberhalb der oberen
Dichtlippe über
die Fensterscheibe zu strömen.
Weiterhin wird durch die Durchbrüche
ein Stauen der Luft zwischen der unteren Dichtlippe und der oberen
Dichtlippe vermieden und damit eine unbeeinträchtigte Zirkulation des Luftstroms
sichergestellt.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls
sind die untere Dichtlippe und/oder die obere Dichtlippe formschlüssig mit
dem Strömungskanal
verbunden, um eine einfache Montage und kostengünstige Fertigung zu gewährleisten.
Zu diesem Zweck sind die untere Dichtlippe und/oder die obere Dichtlippe
bevorzugt mit einem Ansatzstück
versehen, das in eine hinterschnittene Nut des Strömungskanals
eingreift. Alternativ können
die untere Dichtlippe und/oder die obere Dichtlippe stoffschlüssig mit
dem Strömungskanal verbunden
sein, beispielsweise durch Coextrusion.
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In
Hinsicht auf eine ausreichende Verformungsfähigkeit hat es sich ferner
als vorteilhaft erwiesen, die untere Dichtlippe und/oder die obere Dichtlippe
aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)
zu fertigen. Um eine hohe Verschleißbeständigkeit zu gewährleisten,
sind bevorzugt die Oberseite der unteren Dichtlippe und/oder die
Unter seite der oberen Dichtlippe mit einer Beschichtung versehen. Die
Beschichtung ermöglicht,
zudem die Wärmebeständigkeit
der Dichtlippen hinsichtlich eines erwärmten Luftstroms, der aus der
Austrittsöffnung
austritt, zu erhöhen.
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In
Hinsicht auf eine einfache Montage des Strömungskanals in dem die Fensterscheibe
aufnehmenden Schacht hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn
der Strömungskanal
einen Flansch aufweist, der an einer Innenwand des Schachts, vorzugsweise an
einem als Armierung dienenden Träger,
befestigbar ist. Der Flansch steht vorteilhafterweise annähernd orthogonal
von dem Strömungskanal
ab und erstreckt sich vorzugsweise in Höhenrichtung. Vor allem dann,
wenn das Belüftungsmodul
in einer Seitentür
eines Kraftfahrzeugs Anwendung findet, die mit einem als Aufprallschutz
dienenden Träger
armiert ist, ermöglicht
der Flansch auf diese Weise eine günstige Anordnung des Strömungskanals
oberhalb oder unterhalb des Trägers.
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In
Hinsicht auf ein gerichtetes Anströmen der Fensterscheibe sind
bevorzugt eine Vielzahl an Austrittsöffnungen vorgesehen, die jeweils
durch einen Steg voneinander beabstandet sind.
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Um
der vor allem im Fahrzeugbau anzutreffenden Leichtbauweise Rechnung
zu tragen, ist in vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls
der Strömungskanal
aus Kunststoff, vorzugsweise einem thermoplastischen Elastomer gefertigt.
Der Strömungskanal
läßt sich
auf diese Weise bei ausreichender Steifigkeit vergleichsweise leichtgewichtig
ausgestalten. Darüber
hinaus ermöglicht
vor allem die Herstellung aus einem thermoplastischen Elastomer
eine variable Formgebung des Strömungskanals
und damit eine flexible Anpassung an den in dem Schacht vorhandenen
Bauraum.
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Einzelheiten
und weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
In den das Ausführungsbeispiel
lediglich schematisch darstellenden Zeichnungen veranschaulichen
im einzelnen:
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1 eine
Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs;
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2 einen
Querschnitt entlang der Linie II in 1 und
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3 eine
perspektivische Ansicht eines rohrförmigen Strömungskanals.
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In 1 ist
ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, das eine mit einem Rahmen 12 versehene
Tür 11 aufweist.
Innerhalb des Rahmens 12 ist eine Fensterscheibe 13 verfahrbar
angeordnet. Wie 2 erkennen läßt, weist die Tür 11 zu
diesem Zweck einen Schacht 14 auf, der die Fensterscheibe 13 aufnimmt.
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Der
Schacht 14 wird durch eine Dichtung 50 abgedichtet,
die an einem Flansch 19 befestigt ist, der durch ein Außenblech 18 der
Tür 11 gebildet
wird. Die Dichtung 50 weist eine an der Fensterscheibe 13 anliegende
Dichtlippe 51 auf, die mit einer reibungsvermindernden
Beflockung 52 versehen ist. Zudem ist die etwa aus EPDM
extrudierte Dichtung 50 mit einem durch eine Verstärkungseinlage 53 armierten Befestigungsabschnitt
versehen, der eine Ausnehmung 54 aufweist, die auf den
Flansch 19 gesteckt ist. Weiterhin ist an der Dichtung 50 eine
Zierleiste 55 befestigt, die etwa aus Metall gefertigt
ist und der Dichtung 50 ein in ästhetischer Hinsicht ansprechendes
optisches Erscheinungsbild verleiht.
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Wie
ferner aus 2 ersichtlich ist, weist der Schacht 14 eine
Innenwand 15 auf, die mit einem als Aufprallschutz dienenden
Träger 16 armiert
ist. An den Träger 16 ist
ein rohrförmiger
Strömungskanal 20 befestigt,
der als separates Bauteil ausgebildet ist und sich zwischen dem
Träger 16 und
einer Innenverkleidung 17 der Tür 11 entlang der Fensterscheibe 13 erstreckt.
Der aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigte Strömungskanal 20 ist
mit einem orthogonal abstehenden Flansch 28 versehen, der
sich im eingebauten Zustand des Strömungskanals 20 annähernd in
Höhenrichtung
z erstreckt und mit Bohrungen 41 für eine die Befestigung an dem
Träger 16 bewirkende
Schraubenverbindung 40 versehen ist.
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Weiterhin
ist der Strömungskanal 20 mit
einer Vielzahl an Austrittsöffnungen 21 versehen,
die der Fensterscheibe 13 gegenüberliegen und jeweils durch
einen Steg 27 voneinander beabstandet sind, wie 3 erkennen
läßt. Die
Austrittsöffnungen 21 erstrecken
sich annähernd
parallel zur Fensterscheibe 13 und werden in Höhenrichtung
z durch eine Oberkante 22 und einer Unterkante 23 begrenzt.
Die Unterkante 23 befindet sich auf gleicher Höhe mit einer
Bodenfläche 25 des
Strömungskanals 20.
Die Oberkante 22 dagegen befindet sich in Höhenrichtung
z unterhalb einer Deckenfläche 26 des
Strömungskanals 20.
Eine sich zwischen der Oberkante 22 und der Deckenfläche 26 erstreckende
Seitenwand 29 schließt
den Strömungskanal 20 oberhalb der
Austrittsöffnungen 21 ab.
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Im
Bereich der Unterkante 23 ist der Strömungskanal 20 formschlüssig mit
einer unteren Dichtlippe 30 verbunden. Die untere Dichtlippe 30 weist
zu diesem Zweck ein Ansatzstück 33 auf,
das in eine hinterschnittene Nut 24 des Strömungskanals 20 eingreift.
Die aus TPE oder EPDM gefertigte untere Dichtlippe 30 liegt
an der Fensterscheibe 13 an und dichtet den Schacht 14 auf
der die Dichtung 50 gegenüberliegenden Seite der Fensterscheibe 13 ab. Zu
diesem Zweck ist die Unterseite der Dichtlippe 30 mit einer
reibungsvermindernden Befleckung 35 versehen. Auch die
Oberseite der Dichtlippe 30 kann fakultativ mit einer Beschichtung 34 versehen
sein, welche die Verschleiß-
und Wärmebeständigkeit
der Dichtlippe 30 gegenüber
einem aus den Austrittsöffnungen 21 austretenden
Luftstrom erhöht.
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Darüber hinaus
kann je nach Anwendungsfall an einem Strömungskanal 20 eine
obere Dichtlippe 31 befestigt sein, die an der Fensterscheibe 13 anliegt
und in Höhenrichtung
z von der unteren Dichtlippe 30 beabstandet ist. Wie 2 erkennen
läßt, kann
die obere Dichtlippe 31 im Bereich der Oberkante 22 angeordnet
und mit Durchbrüchen 32 versehen
sein.
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Der
Strömungskanal 20 und
die untere Dichtlippe 30 sowie gegebenenfalls die obere
Dichtlippe 31 bilden ein Belüftungsmodul, das vornehmlich dazu
dient, die Fensterscheibe 13 vor Vereisen und Beschlagen
zu schützen.
Zu diesem Zweck wird durch den Strömungskanal 20 ein
erwärmter
Luftstrom geleitet. Der Luftstrom tritt in einer zur Hauptströmungsrichtung
S senkrechten Querrichtung x aus den Austrittsöffnungen 21 aus dem
Strömungskanal 20 aus
und strömt über die
untere Dichtlippe 30 an die Fensterscheibe 13.
Die untere Dichtlippe 30 dient dazu, den aus den Austrittsöffnungen 21 austretenden
Luftstrom gezielt auf die Fensterscheibe 13 zu führen, wobei
der Luftstrom nahezu tangential auf die Fensterscheibe 13 trifft.
Dies wird dadurch unterstützt,
daß sowohl
die untere Dichtlippe 30 als auch ein mit der unteren Dichtlippe 30 fluchtender
Abschnitt der Bodenfläche 25 in
Querrichtung x schräg verlaufen,
wie aus 2 ersichtlich ist. Durch das
nahezu tangentiale Auftreffen des Luftstroms ist ein großflächiges Überströmen der
Fensterscheibe 13 in Höhenrichtung
z sichergestellt. Hierzu trägt
auch bei, daß die
der Fensterscheibe 13 zugewandte Fläche der Verkleidung 17 mit
einer scharfen Abrißkante 17a versehen
ist, die vorzugsweise einen Radius von Null hat.
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In
dem Fall, daß die
obere Dichtlippe 31 an dem Strömungskanal 20 befestigt
ist, erfährt
zum einen der Schacht 14 eine zusätzliche Abdichtung und zum
anderen der aus den Austrittsöffnungen 21 austretende
Luftstrom eine zusätzlich
Führung
auf die Fensterscheibe 13. Um zu verhindern, daß der Luftstrom
zwischen der unteren Dichtlippe 30 und der oberen Dichtlippe 31 gestaut
wird, sind die Durchbrüche 32 vorgesehen,
die somit zu einem großflächigen Überströmen der
Fensterscheibe 13 beitragen. Das Vorsehen der oberen Dichtlippe 31 ist
fakultativ, da die untere Dichtlippe 30 in der Regel ausreichend
ist, um eine gezielte Führung
des Luftstroms zu bewirken.
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Das
zuvor beschriebene Belüftungsmodul zeichnet
sich durch einen vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt des Strömungskanals 20 aus. Grund
hierfür
ist die Anordnung des Strömungskanals 20 in
dem Schacht 14, der zwischen dem Träger 16 und der Verkleidung 17 einen
ausreichenden Bauraum zur Verfügung
stellt. Das Belüftungsmodul
dient vornehmlich dem Freihalten der Fensterscheibe 13 von
Beschlag und Eis. In diesem Fall ist es erfor derlich, durch den
Strömungskanal 20 etwa
von einer Heizeinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 erwärmte Luft zu
leiten. Alternativ ist es möglich,
etwa von einer Klimaautomatik des Kraftfahrzeugs 10 gekühlte Luft durch
den Strömungskanal 20 zu
leiten. Die gekühlte Luft
strömt
entlang der Fensterscheibe 13 in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs 10,
um ein für
die Insassen behagliches Klima zu schaffen. Nicht zuletzt tragen
in letzterem Fall die untere Dichtlippe 30 und gegebenenfalls
die obere Dichtlippe 31 zu einer Strömung der gekühlten Luft
nahe der Fensterscheibe 13 und damit zu einer die Insassen
des Kraftfahrzeugs 10 kaum beeinträchtigenden Konvektion bei.
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 11
- Tür
- 12
- Rahmen
- 13
- Fensterscheibe
- 14
- Schacht
- 15
- Innenwand
- 16
- Träger
- 17a
- Abrißkante
- 17
- Innenverkleidung
- 18
- Außenblech
- 19
- Flansch
- 20
- Strömungskanal
- 21
- Austrittsöffnung
- 22
- Oberkante
- 23
- Unterkante
- 24
- Nut
- 25
- Bodenfläche
- 26
- Deckenfläche
- 27
- Steg
- 28
- Flansch
- 29
- Seitenwand
- 30
- untere
Dichtlippe
- 31
- obere
Dichtlippe
- 32
- Durchbruch
- 33
- Ansatzstück
- 34
- Beschichtung
- 35
- Beflockung
- 40
- Schraubenverbindung
- 41
- Bohrung
- 50
- Dichtung
- 51
- Dichtlippe
- 52
- Beflockung
- 53
- Verstärkungseinlage
- 54
- Ausnehmung
- 55
- Zierleiste
- S
- Hauptströmungsrichtung
- x
- Querrichtung
- y
- Längsrichtung
- z
- Höhenrichtung