DE19807411A1 - Luftströmungskanal für eine Lüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftströmungskanal für eine Lüftungseinrichtung eines Kraft­ fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Luftströmungskanäle in Kraftfahrzeugen werden zur Führung und Weiterleitung von Frischluft, Heizluft und Kühlluft in Verbindung mit Frischluft-, Heizungs- und Klimaanlagen verwendet. Dazu sind die Luftströmungskanäle abschnittsweise als Rohrkanäle mit meist unregelmäßiger Rohrform ausgebildet. Solche Luftströmungskanäle oder Kanalabschnitte werden beispielsweise als freitragende Kanalteile zwischen einer Klimaanlage und einem karosserieseitigen Kanal eines Fahrzeugs eingesetzt.

Ein allgemein bekannter, gattungsgemäßer Luftströmungskanal ist ein rohrförmiges Kunststoffblasteil aus Polypropylen. Ein solcher Kanal erfüllt zwar die Anforderungen an die erforderliche Formstabilität und das erforderliche Wärme/Kälteverhalten, hat jedoch nur ungünstige Geräuschdämmeigenschaften und ein ungünstig hohes Gewicht.

Um hier eine Geräuschreduzierung zu erreichen, ist es auch bereits bekannt, auf ein ent­ sprechendes Trägerkanalmaterial an der Innen- und Außenseite eine Schaumauflage aus Polyurethanschaum aufzubringen. Solche Luftströmungskanäle sind relativ teuer in der Herstellung, da sie aus einem Trägermaterial und einer Schaumauflage bestehen. Die Schaumauflage bringt zudem eine weitere Gewichtserhöhung. Durch die relativ rauhe In­ nenfläche des Luftströmungskanals wird das Strömungsverhalten negativ beeinflußt.

Beide vorstehend beschriebenen Varianten von Luftströmungskanälen sind durch die Verwendung von Polypropylen als formstabiles Wandmaterial nur wenig formelastisch, so daß nur geringe Fahrzeugrohbautoleranzen an den Anschlußstellen ausgeglichen werden können.

Weiter ist insbesondere für die Herstellung von Fahrzeugkopfstützen ein sog. "twin-sheet"-Verfahren bekannt (US 53 89 177 A), mit dem ein geschlossener Verbundmaterial-Hohl­ köper aus Kunststoffwänden und einer Metalleinlage herstellbar ist. Die Tragfähigkeit und Formstabilität dieses Hohlkörpers wird durch die Metalleinlage erreicht. Eine Übertra­ gung dieses Verfahrens auf die Herstellung von Luftströmungskanälen mit Metalleinlagen ist nicht möglich, da dann aufgrund der Metalleinlagen Gewichts- und Akustikverhältnisse verschlechtert würden.

Das vorgenannte "twin-sheet"-Verfahren ist auch ganz allgemein Gegenstand der EP 0 445 592 A2. In der Figurenbeschreibung wird darauf hingewiesen, daß ein nach die­ sem Verfahren hergestellter Hohlkörper als Luftkanal in Kraftfahrzeugen einsetzbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftströmungskanal für eine Lüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs unter Beibehaltung guter mechanischer und akustischer Eigenschaf­ ten so weiterzubilden, daß er mit geringem Montageaufwand in Kraftfahrzeugen verbau­ bar ist.

Diese Aufgaben wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen.

Gemäß Anspruch 1 wird zur Vereinfachung der Montage an wenigstens einer Rohröff­ nung des Luftströmungskanals wenigstens ein (also ggf. auch mehrere) Anschlußstutzen und/oder eine oder mehrere Anschlußlaschen angebracht, um Verbindungen beispiels­ weise zu Anlagenteilen oder karosserieseitigen Kanälen herzustellen. Diese Anschluß­ stutzen weisen bevorzugt ebenfalls eine rohrförmige Wandung auf und stabilisieren ins­ besondere die Enden des Lüftungskanals. Dadurch wird das Anschlußmaß des Luftfüh­ rungskanals eindeutig festgelegt, so daß eine definierte Verbindung zu Anschlußteilen schon beim Einsetzen in das Fahrzeugs ohne weitere Montagegriffe erreicht wird. Die Anschlußlaschen dienen bei der Montage der Führung und können ggf. auch Arretierfunk­ tionen übernehmen.

Vorgenannte Anschlußstutzen können als Adapterteile in der Art separater Kunst­ stoffspritzteile bevorzugt aus Polypropylen hergestellt und in die Rohröffnung dicht ein­ geklebt sein. Anschlußstutzen und/oder Anschlußlaschen können jedoch auch direkt an die Halbschalen angeformt sein.

Insbesondere bei Aufteilungen der Luftströme kann ein Anschlußstutzen zwei Stutzenöff­ nungen aufweisen mit zwei brillenartig nebeneinanderliegenden Stutzenöffnungen.

In an sich bekannter Weise ist der Luftströmungskanal als Rohrkanal mit unregelmäßiger Rohrform bevorzugt in Zweischalenbauweise ausgeführt, und zwar mit zwei an Längs­ rändern mit Randflanschen aneinanderliegend verbundenen Halbschalen aus formstabi­ lem und formelastischen Kunststoffschaum. Durch die Formstabilität des Kunststoff­ schaums ist vorteilhaft kein zusätzliches Trägermaterial erforderlich und durch die Form­ elastizität können Rohbautoleranzen ohne hohe innere Materialspannungen einfach auch bei großen Toleranzbereichen ausgeglichen werden. Besonders vorteilhaft ist die hohe Geräuschdämmung und Klapperfreiheit, die im Wandmaterial materialintegriert erfolgt. Durch Messungen konnten Verbesserungen in der Fahrzeugakustik und eine Ge­ räuschreduzierung um bis zu 6 dB (A) ermittelt werden. Ebenso wie eine gute Ge­ räuschdämmung wird vorteilhaft auch eine hohe Wärmedämmung für Heizluft oder Kühl­ luft materialintegriert und ohne weitere Zusatzmaßnahmen erreicht. Durch die Zweischa­ lenbauweise sind einfache und kostengünstige Herstellungsmöglichkeiten gegeben.

Als bevorzugtes, formstabiles und dennoch formelastisches Kunststoffschaummaterial wird ein chemisch vernetzter, geschlossenzelliger Polyethylenschaumstoff mit verhauteter Oberfläche verwendet. Dieses Material ist kostengünstig und für einen Einsatz in einem Temperaturbereich von ca. -40°C bis ca. 100°C geeignet und deckt damit die bei einem Luftströmungskanal in einem Kraftfahrzeug vorkommenden Temperaturbereiche gut ab. Durch die verhautete Oberfläche ergeben sich vorteilhaft relativ glatte, strömungsgünstige Kanalinnenflächen. Auch die verhauteten Kanalaußenoberflächen sind vorteilhaft, da gegenüber offenen Schaumstoffflächen weniger Schmutz und Flüssigkeiten eindringen können, so daß sowohl die Lebensdauer verlängert als auch der optische Eindruck über eine längere Betriebsdauer aufrechterhalten werden kann.

Die Halbschalen können in an sich bekannten Verfahren einzeln tiefgezogen werden. Be­ vorzugt werden zugeordnete Halbschalen jedoch in einem Arbeitsgang gemeinsam nach dem sog. "twin-sheet"-Verfahren hergestellt. Dabei werden zwei übereinandergelegte Folien bestimmten Zuschnitts an Randflanschen dicht anliegend in einer Hohlform ent­ sprechend der Außenform des Luftströmungskanals zunächst gehalten. Anschließend wird zwischen die Folien Druckluft geblasen, so daß sie sich unter Bildung der Halbscha­ len an die Innenseite der Hohlform anlegen. Dazu ist als Folienmaterial insbesondere der vorstehend genannte, geschlossenzellige Polyethylenschaumstoff gut geeignet.

Die Halbschalen werden vorzugsweise an den Randflanschen verklebt, beispielsweise mit einem Kontaktklebstoff auf Polychloroprenbasis oder thermisch verschweißt. Die thermi­ sche Verschweißung kann mit dem "twin-sheet"-Verfahren ggf. in einem Herstellungs­ schritt kombiniert werden, so daß eine besonders kostengünstige Herstellung möglich ist.

Weiter wird vorgeschlagen, die Wand eines Lüftungskanals zumindest in Teilbereichen als Wellenprofil auszubilden, so daß sich dort eine balgartige Ausführung ergibt. Solche Luftströmungskanäle können je nach der Balgstellung unterschiedliche und größere Di­ stanzen ausgleichen und können damit ggf. als Gleichteile in unterschiedlichen Fahr­ zeugmodellen mit unterschiedlichen geometrischen Anschlußgegebenheiten verwendet werden.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste, perspektivische Ansicht eines Luftströmungskanals für eine Lüf­ tungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, und

Fig. 2 eine zweite, perspektivische Ansicht des Luftströmungskanals der Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Luftströmungskanal 1 für eine Lüftungseinrichtung eines Kraft­ fahrzeugs als Rohrkanal mit unregelmäßiger Rohrform in unterschiedlichen, perspektivi­ schen Ansichten dargestellt. Dieser Luftströmungskanal 1 ist gekennzeichnet durch eine Zweischalenbauweise mit zwei an Längsrändern 2, 3 mit Randflanschen 4, 5 und 6, 7 an­ einanderliegend verbundenen Halbschalen 8, 9.

Die Halbschalen 8, 9 des Luftströmungskanals 1 bestehen aus einem chemisch vernetz­ ten, geschlossenzelligen Polyethylenschaumstoff mit verhauteter Oberfläche, der für einen Einsatz in einem Temperaturbereich von ca. -40°C bis ca. 100°C geeignet ist und zudem formstabil und formelastisch ist.

Die Halbschalen 8, 9 werden in einem einzigen Arbeitsgang gemeinsam nach dem "twin-sheet"-Verfahren hergestellt. Dazu werden zwei Polyethylenschaumstoffolien bestimmten Zuschnitts übereinandergelegt und an Randflanschen dicht anliegend in eine Hohlform eingebracht. Die Hohlform weist eine Form entsprechend der Außenform des Luftströ­ mungskanals 1 auf. Anschließend wird zwischen die Polyethylenschaumstoffolien Druck­ luft geblasen, so daß sich diese unter Bildung der Halbschalen 8, 9 des Luftströmungska­ nals 1 an die Innenseite der Hohlform anlegen.

Die Halbschalen 8, 9 können an den Randflanschen 4, 5 und 6, 7 mit einem Kontaktkleb­ stoff auf Polychloroprenbasis verklebt oder thermisch verschweißt werden. Die Verkle­ bung oder thermische Verschweißung kann dabei auch während der Durchführung des "twin-sheet"-Verfahrens erfolgen.

Wie dies den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, ist in eine Rohröffnung 10 des Luft­ strömungskanals 1 ein als separates Kunststoffspritzteil aus Polypropylen hergestellter Anschlußstutzen 11 mit zwei brillenartig nebeneinanderliegenden Stutzenöffnungen 12, 13 dicht eingeklebt. Alternativ kann der Anschlußstutzen 11 auch direkt an den Halbscha­ len 8, 9 angeformt sein.

Weiter sind im Bereich der Rohröffnung 10 an den Halbschalen 8, 9 des Luftströmungs­ kanals 1 Anschlußlaschen 14 angeklebt. Die Anschlußlaschen 14 können ebenso wie die Anschlußstutzen 11 jedoch alternativ auch direkt an den Halbschalen 8, 9 des Luftströ­ mungskanals 1 angeformt sein.

Die Wand des Luftströmungskanals 1 ist in Teilbereichen faltenbalgartig als Wellenprofil 15 ausgebildet. Dadurch können je nach der Balgstellung unterschiedliche und größere Distanzen ausgeglichen werden.

Claims (10)

1. Luftströmungskanal für eine Lüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs als Rohrkanal mit an Längsrändern (2, 3) mit Randflanschen (4, 5, 6, 7) aneinanderliegend ver­ bundenen Schalen (8, 9) aus formstabilem und formelastischen Kunststoffschaum, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Rohröffnung (10) des Luftströ­ mungskanals (1) wenigstens ein Anschlußstutzen (11) und/oder wenigstens eine Anschlußlasche (14) angebracht sind.

2. Luftströmungskanal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß­ stutzen (11) als separates Kunststoffspritzteil bevorzugt aus Polypropylen oder Po­ lyethylen hergestellt ist und in die Rohröffnung (10) dicht eingeklebt oder einge­ schweißt ist.

3. Luftströmungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Anschlußstutzen (11) und/oder die wenigstens eine Anschlußlasche (14) an den Schalen (8, 9) angeformt sind.

4. Luftströmungskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (11) zwei nebeneinanderliegende Stutzenöffnungen (12, 13) aufweist.

5. Luftströmungskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftströmungskanal (1) zumindest in Teilbereichen ein Wellenprofil auf­ weist.

6. Luftströmungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff­ schaum ein chemisch oder physikalisch vernetzter, geschlossenzelliger Polyethy­ lenschaumstoff mit verhauteter Oberfläche ist.

7. Luftströmungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkanal in Zweischalenbauweise ausgeführt ist und Halbschalen (8, 9) aus im wesentlichen plattenförmigen Halbzeugen unter Einwirkung von Wärme in einem Formwerkzeug erzeugt sind.

8. Luftströmungskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (8, 9) in einem Arbeitsgang gemeinsam nach dem sogenann­ ten "twin-sheet"-Verfahren hergestellt sind, dergestalt, daß zwei übereinanderge­ legte Folien aus dem Halbschalenwandmaterial bestimmten Zuschnitts an Rand­ flanschen dicht anliegend in einer Hohlform entsprechend der Außenform des Luft­ strömungskanals (1) gehalten sind und zwischen die Folien Druckluft geblasen wird, so daß sich diese unter Bildung der Halbschalen (8, 9) an die Innenseite der Hohl­ form anlegen.

9. Luftströmungskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,daß die Halbschalen an den Randflanschen (4, 5, 6, 7) verklebt sind, bevorzugt mit einem Kontaktklebstoff auf Polychloroprenbasis.

10. Luftströmungskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (8, 9) an den Randflanschen (4, 5, 6, 7) thermisch verschweißt sind.