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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Luftführungsgehäuse für eine Heiz-Belüftungs- und/oder Klimaanlage,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, wobei das Luftführungsgehäuse zumindest zwei Teile umfasst,
die über
Endabschnitte miteinander dichtend in Eingriff bringbar sind, wie
durch den Oberbegriff des unabhängigen
Patentanspruches 1 beschrieben. Die Erfindung betrifft ebenso ein
Verfahren zur Montage der zumindest zwei Teile, wie durch den Oberbegriff des
unabhängigen
Patentanspruches 12 beschrieben.
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Der
Fachmann muss bei der Konzeption eines Luftführungsgehäuses verschiedene Funktionen berücksichtigen,
insbesondere muss das Luftführungsgehäuse, die
in diesem geführten
Luftströmungen
ohne Leckage führen,
da sonst störende
Geräuschentwicklungen
und unerwünschte
Verwirblungen auftreten. Zudem soll das Luftführungsgehäuse einfach und kostengünstig herstellbar
sein und darüber hinaus
eine einfache Wartung der Klimaanlage ermöglichen. Daher werden bisher
im Stand der Technik Luftführungsgehäuse für Heiz-,
Belüftungs- und/oder Klimaanlage
bevorzugt im wesentlichen als integrales Bauteil dargestellt.
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Von
Nachteil ist bei dem Stand der Technik bekannten Luftführungsgehäusen, das
bei der Produktion bzw. bei der Montage immer die gesamte Einheit,
bestehend aus Heiz/Klima-Gehäuse plus dem
Gebläsegehäuse gehandelt
werden muss. Ein weiterer Nachteil ist die Komplexität der Spritzgießwerkzeuge
für diese
Heiz/Klima-Gehäuse,
da oft unterschiedliche Entformungsrichtungen für Gebläsetrakt und Heiz/Klimatrakt
von Nöten
sind.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Luftführungsgehäuse bereitzustellen, das einerseits
eine schnelle und einfache/flexible Montage bzw. Fertigung erlaubt
und darüber
hinaus die Wartungsfreundlichkeit einer Heiz-, Belüftungs-
und/oder Klimaanlage verbessert. Zudem soll durch die Erfindung
ein Verfahren zur Montage des Luftführungsgehäuses bereitgestellt werden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen
durch die Merkmale der abhängigen
Ansprüche
beschrieben sind.
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Insbesondere
schlägt
die vorliegende Erfindung ein Luftführungsgehäuse für eine Heiz-, Belüftungs-
und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug vor, wobei
das Luftführungsgehäuse zumindest
zwei Teile umfasst, die über
jeweilige Endabschnitte miteinander in Eingriff bringbar sind, wobei
jeder Endabschnitt zumindest zwei voneinander beabstandete, im wesentlichen
Ebenen definiert, wobei das in Eingriff bringen der Teile durch
Translation in einer Richtung, die im wesentlichen orthogonal zu den
Normalenvektoren der Ebenen verläuft,
die von den Endabschnitten der Teile definiert sind, bereitgestellt
ist.
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Grundsätzlich tendiert
ein Fachmann aus dem Bereich der Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage
dahingehend, möglichst
wenig Nahtstellen im Luftführungsgehäuse konstruktiv
vorzusehen, um die oben angesprochenen Nachteile zu umgehen. Dies insbesondere
dann, wenn der Einbauort der Anlage hohen Vibrationen, wie beispielsweise
im Fahrzeugbereich ausgesetzt ist, da hier relativ hohe Torsions- und
Scherkräfte
auf die Naht- bzw. Verbindungsebenen einwirken und diese wiederum
zu unerwünschter Leckage
oder sogar zu Brüchen
führen
können.
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Durch
die vorgeschlagene im wesentlichen stufenförmige Ausgestaltung der Verbindungsebenen
besteht die Möglichkeit,
auf überraschend
einfache Weise die angreifenden Kräfte auf mehrere Wirkebenen
zu verteilen und somit die lokal auftretenden Kräfte zu verringern und damit
ebenfalls das Leckagerisiko zu minimieren und insgesamt die Stabilität trotz
mehrerer Verbindungsebenen zu verbessern.
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Zudem
ergibt sich dadurch eine bezüglich Verdrehung
selbst stabilisierende Geometrie, die im Gegensatz zu planpararellen
Stoßflächen im
wesentlichen Drehfest vorliegt. Dies ist insbesondere im Einsatz
in einem Fahrzeug von Bedeutung.
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Durch
die hier vorgeschlagene Erfindung kann nunmehr eine Heiz-, Belüftungs-
und/oder Klimaanlage auf einfach Weise in beliebige Einzelmodule
aufgeteilt werden, so dass bei der Fertigung jedes Anlagenmodul
in einem entsprechenden Luftführungsgehäuseteil
montiert werden kann und erst bei der Endmontage werden die verschiedenen
Luftführungsgehäuseteile
wie hier vorgeschlagen verbunden. Zudem kann bei einem defekt eines
Teiles der Klimaanlage das entsprechende Gehäuseteil mit dem defekten Klimaanlagenmodul
auf einfach Weise demontiert werden, ohne dass das gesamte Luftführungsgehäuse geöffnet werden
muss.
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Vorteilhafterweise
sind die voneinander beabstandeten Ebenen im wesentlichen parallel
zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache
Geometrie und eine vorteilhafte Verteilung der angreifenden Kräfte eines
erfindungsgemäßen Gehäuses.
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Vorteilhafterweise
umfassen die zumindest zwei Teile jeweils korrespondierende Führungseinrichtungen,
die insbesondere den Eingriff bereistellen. Für eine schnelle und reproduzierbare
Fertigung ist es von Vorteil, dem Monteur eine derartige Montagehilfe
zur Verfügung
zu stellen. Dadurch kann das entsprechende Luftführungsgehäuseteil schnell und exakt positioniert
werden.
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Von
Vorteil ist weiterhin, dass die Führungseirichtungen Nut-Feder-Verbindung
umfassen. Einer Nut-Feder-Verbindung stellt einerseits eine einfache Führung für das in
Eingriff bringen, als auch eine Torsionsfixierung der beiden Teile
bereit und ist zudem auf einfache und kostengünstige Weise konstruktiv zu
realisieren. Ferner kann durch die überlappenden Bereiche einer
Nut-Feder-Verbindung das Leckagerisiko gering gehalten werden
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Vorteilhafterweise
umfassen die Führungseinrichtungen
Dichtmittel. Beispielsweise kann an die Eingriffsflächen eine
Dichtlippe oder dergleichen vorgesehen werden, um die Dichtheit
je nach Notwendigkeit zu erhöhen
bzw. zu gewährleisten.
Eine entsprechend ausgestaltete Dichtung kann zudem noch als Dämpferelement
ausgestaltet sein, um beispielsweise im Einsatz in einem Fahrzeug
die auftretenden Vibrationen zu dämpfen.
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Ferner
ist es von Vorteil, dass die Dichtmittel eine Labyrinth-Dichtung
umfassen. Eine Nut-Feder-Verbindung
kann auf einfache Art und Weise als Labyrinth-Dichtung ausgestaltet
werden, da lediglich die in Eingriff stehenden Flächen entsprechend
vergrößert werden
müssen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
definieren die Endabschnitte zumindest eine weitere Ebene, die im
wesentlichen rechtwinklig zwischen den zumindest zwei Ebenen der
Endabschnitte verläuft.
In dieser Ausgestaltung ergibt sich eine besonders vorteilhafte
Geometrie bezüglich
der Drehstabilität.
Auch werden dadurch entsprechende Stoßflächen bereitgestellt, die eine
Montage weiter erleichtern.
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Weiterhin
ist von Vorteil, dass zumindest eine zusätzliche Führungs- und/oder eine Dichteinrichtung
vorgesehen ist, die sich in der weiteren Ebene erstreckt. Dadurch
können
die Gehäuseteile
auch im Bereich zwischen den Ebenen in einer genau definierten Position
fixiert werden und eine notwendige Dichtung bereitgestellt werden.
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Ferner
ist es von Vorteil, dass zumindest eine weitere Dicht- oder Führungseinrichtung
eine Nut-Feder-Verbindung umfasst. Dadurch kann im wesentlichen
im gesamten Verlauf der Verbindung der beiden Gehäuseteile
ein besonders vorteilhafter überlappender
Eingriff dieser gewährleistest
werden. Die Dichtfunktion kann wiederum durch die Ausgestaltung
der Nut-Feder-Verbindung
als Labyrinth-Dichtung oder mit zusätzlichen Dichtmitteln, wie beispielsweise
einer Dichtlippe oder einem Dichtschaumstoff bereitgestellt werden.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, dass an den beiden Teilen des Luftführungsgehäuses Befestigungsmittel
zur wechselseitigen Beaufschlagung vorgesehen sind. Dadurch besteht
die Möglichkeit,
nach Positionierung der beiden Gehäuseteile, die Nut-Feder-Verbindungen
mit einer Vorspannung zu beaufschlagen. Dies erhöht sowohl die Dichtheit, als
auch die Stabilität
der Verbindungen, und somit der erfindungsgemäßen Anlage. Zudem wirkt die
Befestigung beispielsweise mittels mehrere Schraubverbindungen torsionshemmend.
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Vorteilhafterweise
liegen die Befestigungsmittel im wesentlichen mittig zu den Ebenen,
insbesondere in der weiteren Ebene vor. Dadurch ergibt sich eine
besonders vorteilhafte Verteilung der angreifenden Kräfte an den
Eingriffsflächen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist in einem Teil des Luftführungsgehäuses ein
Gebläsemodul
und in einem ein Verteilermodul vorgesehen. Das Gebläsemodul
benötigt
einen relativ hohen Montageaufwand, so dass hier bei der Aufteilung
der Fertigungskette ein besonders Vorteilhafter Zeitgewinn erreicht
werden kann. Das Verteilermodul umfasst dabei in einer weiteren
Ausgestaltung auch eine Wärmetauschereinheit,
so dass auch hier eine vollständige
Vormontage erfolgen kann.
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Ferner
ist es von Vorteil, dass das Luftführungsgehäuse mittels eines Spritzgußverfahrens
hergestellt ist. Ein Spritzgußverfahren
ist eine einfache und kostengünstige
Möglichkeit
Bauteile in einem Kunststoff darzustellen. Zudem können die
erfindungsgemäßen Teile
des Luftführungsgehäuses durch
die vorliegende Erfindung einzeln gespritzt werden, so dass dadurch
auch die Komplexität
der einzelnen Spritzgusswerkzeuge reduziert werden können.
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Insbesondere
schlägt
die vorliegende Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Montage eines
beschrieben Luftführungsgehäuses vor,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- a)
ein fluchtendes Anbringen der zumindest zwei Teile und
- b) eine Translation in einer Richtung, die im wesentlichen orthogonal
zu den Normalenvektoren der beiden Ebenen verläuft.
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Durch
dieses Verfahren können
alle oben genannten Vorteile eines erfindungsgemäßen Luftführungsgehäuses angewendet werden. Die
beiden Teile werden vorerst fluchtend zueinander angeordnet, wobei
die einzelnen Teile aufgrund ihrer Größe relativ einfach handhabbar
sind, so dass das fluchtende Anbringen auch von einem einzelnen
Monteur vorgenommen werden kann. Die beiden Teile bzw. die Teile des
Luftführungsgehäuses können dann
durch Verschieben in ihre Endposition gebracht werden.
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Vorteilhafterweise
umfasst der Schritt des fluchtenden Anbringens einen Schritt des
einfädelns der
zumindest zwei Teile. Durch das Einfädeln der beiden Gehäuseteile
kann der Montageaufwand weiter reduziert werden, da nach dem Einfädeln eine Führung der
beiden Teile bereitgestellt ist, so dass ein Verkeilen der beiden
Teile verhindert werden kann.
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Ferner
ist es von Vorteil, dass ein Schritt des Verbindens/Sicherns der
zumindest beiden Teile vorgesehen ist. Dadurch kann zum einen gewährleistet werden,
dass die beiden Teile des Luftführungsgehäuses auch
während
des Betriebs, bei dem zum Teil hohe Vibrationen auftreten können dichtend
in Eingriff bleiben. Zudem kann durch den Einsatz von kraftschlüssigen Verbindungsmitteln
eine vorbestimmte Verteilung der auftretenden Kräfte definiert werden, wobei
diese beispielsweise durch lokale Materialverstärkungen im Luftführungsgehäuse ausgeglichen
oder durch Dämpfungsmittel
aufgenommen werden können.
Ein Verbinden oder Sichern kann beispielsweise durch Schraubverbindungen
oder Klebeverbindungen ausgeführt
werden. Denkbar wäre
jedoch auch, entsprechende Rastmittel an den Gehäuseteilen auszuformen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher beim Lesen
der folgenden, lediglich beispielhaften und nicht einschränkend angeführten Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform,
welche unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt.
Darin zeigt:
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1 einen
Ausschnitt eines Teils eines erfindungsgemäßen Luftführungsgehäuses in der Ausgestaltung als
Verteilermodul,
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2 erfindungsgemäß gestaltete
Teile eines Luftführungsgehäuses in
der Form eines Gebläsemoduls
und eines Verteilermoduls einer Klimaanlage,
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3 einen
Ausschnitt der Teile des Luftführungsgehäuses aus 2;
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1 zeigt
einen Ausschnitt eines Gehäuseteils
eines erfindungsgemäßen Luftführungsgehäuses in
der Form eines Verteilermoduls 1. An dem Verteilermodul 1 wird
ein in 1 nicht dargestelltes Gebläsemodul angeordnet.
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In 1 gut
zu erkennen sind zwei am Verteilermodul 1 ausgebildeten
Ebenen 2, 3, die beabstandet voneinander angeordnet
sind. Die Ebenen 2, 3 sind dabei unterschiedlich
ausgestaltet, eine der Ebene 2 weist eine Nut 4 auf,
in die die entsprechende Feder eines korrespondierenden Endabschnittes des
Gebläsemoduls
eingeschoben werden kann. Die zweite Ebene 3 ist als Feder 5 ausgestaltet,
die in die entsprechende Nut des Endabschnittes des Gebläsemoduls
eingeschoben werden kann.
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Im
Bereich zwischen den beiden Ebenen 2, 3 des Verteilermoduls 1 verlaufen
zwei weitere Ebenen 6, 7, die rechtwinklig zu
den Ebenen 2, 3 vorgesehen sind. Auch diese sind
jeweils mit einer Nut 8, 9 ausgestaltet, in die
entsprechende Feder des Gebläsegehäuseteils
einge werden können.
Die Nut-Feder-Verbindungen der beiden Gehäuseteile sind derart ausgestaltet,
dass diese eine Labyrinth-Dichtung bereitstellen.
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In
den Bereichen der Nut-Feder-Verbindungen sind zudem noch nicht dargestellte
Dichtgummis eingebracht, die zudem auch dem Ausgleich der Fertigungstoleranzen
dienen können.
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Dem
in 1 dargestellten Verteilermodul 1 sind
zudem noch Aufnahmebuchsen 10, 11, 12 angeformt,
um eine Verschraubung mit dem in 1 nicht dargestellten
Gebläsegehäuseteil
zu ermöglichen.
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2 zeigt
erfindungsgemäß gestaltete
Teile eines Luftführungsgehäuses in
der Form eines Gebläsemoduls 13 und
eines Verteilermoduls 1 einer Klimaanlage, die in einem
Fahrzeug eingesetzt wird.
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Die
in 2 gezeigten Gehäuseteile 1, 13 sind
derart relativ zueinander angeordnet, dass diese zum Verbinden lediglich
parallel zueinander verschoben werden müssen.
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3 zeigt
einen Ausschnitt der Teile des Luftführungsgehäuses aus 2 während des
Verbindungsvorgangs. In 3 sind die Gehäuseteile 1, 13 bereits
teilweise ineinander verschoben, wobei in dieser Darstellung nach
dem Einfädeln
der beiden Teile bereits eine Führung
durch die Nut-Feder-Verbindung bereitgestellt ist, die ein Verdrehen
der beiden Teile zueinander während
des Verbindens verhindert.
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In 3 besonders
gut zu erkennen ist, wie die entsprechend angeformten Ebenen der
Gehäuseteile 1, 13 miteinander
wechselwirken und sich ein im wesentlichen stufenförmiger Verlauf
der Verbindung ergibt.
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Zum
Verbinden der beiden Gehäuseteile 1, 13 muss
der Monteur in einem ersten Schritt die beiden Teile 1, 13 bzw.
die konespondierenden Ebenen 2, 3 übereinander
positionieren. Der Monteur kann beispielsweise das Verteilermodul 1 auf
einer Auflagefläche
positionieren und das Gebläsemodul 13 über das
Verteilermodul 1 heben und die konespondierenden Ebenen 2, 3 übereinander
positionieren.
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Anschließend fädelt der
Monteur die beiden Teile in die entsprechenden Nut-Feder-Verbindungen ein,
wobei dann durch die Nut-Feder-Verbindungen dann eine Führung bereitgestellt
wird, die das anschließende
Verschieben der beiden Teile zueinander erheblich vereinfacht.
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Schließlich werden
die Gehäuseteile 1, 13 in Richtung
der Ebenen 6, 7 verschoben, bis die Gehäuseteile 1, 13 an
den konespondierenden Ebenen 6, 7 aufliegen und
in die rechtwinklig zu den Ebenen 2, 3 vorgesehenen
Nut-Feder-Verbindungen einfahren.
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In
einem letzten Schritt werden die beiden Gehäuseteile 1, 13 unter
Spannung verschraubt, so dass die beiden Teile 1, 13 im
wesentlichen dichtend miteinander in Eingriff stehen.
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Bei
einer entsprechenden Anwendung kann der Monteur auch zusätzliche
Dichtmittel oder Dämpfungsmittel
an den Berührflächen vorsehen,
um eventuell auftretende hohe Vibrationen zu dämpfen.
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Bei
einer eventuellen Wartung oder einem Austausch einer mit einem erfindungsgemäßen Luftführungsgehäuses ausgestattetem
Heiz-, Belüftungs-
und/oder Klimaanlage besteht die Möglichkeit, beispielsweise das
Verteilermodul 1 im Fahrzeug zu belassen und lediglich
das Gebläsemodul 13 auszubauen
und dieses zu warten oder auszutauschen.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, daß das erfindungsgemäße Konzept
darauf beruht, entgegen den bisherigen Ansätzen, ein Luftführungsgehäuse fur
eine Heiz-, Belüftungs-
und/oder Klimaanlage aus mehrteiligen Gehäuseteilen darzustellen bzw.
für jedes
Anlagenmodul ein eigenes Gehäuseteil
zu verwenden und dabei jedoch einen im wesentlichen torsionsfesten
und dichten Eingriff der einzelnen Gehäuseteile bzw. Anlagenteile
anzugeben.
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Allgemein
kann durch die vorliegende Lösung
eine Heiz-, Belüftungs-
und/oder Klimaanlage in parallelen Fertigungsschritten hergestellt
werden. Zudem besteht dadurch auch die Möglichkeit für ein breites Spektrum verschiedener
Anlagen gleiche Gehäuseteile
zu verwenden, so kann beispielsweise für verschiedene Anlagen nur
ein baugleiches Verteilermodul verwendet werden, wobei nicht benötigte Anschlüsse mittels
eines flanschartigen Gehäuseteils abgedichtet
werden können.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorangehend unter Bezugnahme auf eine
bevorzugte Ausführungsform
vollständig
beschrieben wurde, sollte der Fachmann erkennen, daß verschiedene
Veränderungsmöglichkeiten
im Rahmen der beiliegenden Ansprüche
möglich
sind, ohne von dem erfindungsgemäßen Konzept
und dem beanspruchten Schutz abzuweichen. Insbesondere erkennt der
Fachmann, dass die zwischen den Ebenen definierte Ebene nicht orthogonal
zu diesen verlaufen muss, sondern bei entsprechender Anwendung auch
einen anderen Winkel aufweisen kann. Zudem kennt der Fachmann neben
bekannten Schraubverbindungen auch Rastmittel zur Fixierung der
Luftführungsgehäuseteile
in der Endposition, wobei auch dadurch eine vorteilhafte Vorspannung
der Nut-Feder-Verbindung bereitgestellt werden kann. Ferner kann
der Fachmann im Bereich der Nut-Feder-Verbindungen noch weitere Dichtmittel
vorsehen, um die Dichtheit, falls notwendig noch weiter zu verbessern.