DE2856031A1 - Verformbare gehaeusestruktur in leichtbauweise - Google Patents

Verformbare gehaeusestruktur in leichtbauweise

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Description

Blatt 3 ° 22.12.1978
78-Β-2Ο EZDP/Heu/BÜ.
Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG 7000 Stuttgart 30, Mauserstr. 3
Verformbare Gehäusestruktur in Leichtbauweise
Die Erfindung bezieht sich auf eine verformbare Gehäusestruktur in Leichtbauweise, vorzugsweise für Heizkörpergehäuse in Kraftfahrzeugen.
Bei den heutigen Kraftfahrzeugen müssen nicht nur die Karosserie und die Fahrzeugzelle, sondern auch andere Bauteile wie zum Beispiel das Heizkörpergehäuse so ausgelegt werden, dass sie im Falle eines Zusammenstosses die dabei auftretenden Trägheitskräfte durch Verformung in sich aufnehmen können, um somit die Gefahr für die Fahrzeuginsassen herabzusetzen. Das Heizkörpergehäuse befindet sich in der Regel un-. terhalb des Armaturenbrettes im Fahrzeug und würde bei einem Aufprall vom Motor in den Fahrgastraum geschoben werden und dort die Insassen verletzen. Es wird daher bei heutigen Heizkörperkonzeptionen angestrebt, diese verformungsgerecht auszubilden, was bei den bekannten Heizkörpergehäusen noch nicht bzw. nur unzureichend der Fall ist. So sind die heute üblichen Heizkörpergehäuse meist in Kunststoff ausgeführt,und zwar mit einer durchgehend konstanten Wand-
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78-B-2O EZDP/Heu/Bü.
stärke. Diese Konstruktion ist nicht geeignet, sich bei einem Aufprall zu verformen, d.h. in sich zusammenzuschieben, da sie in sich zu steif ist. Im übrigen ist eine weitere Forderung des heutigen modernen Automobilbaues darin zu sehen, möglichst in allen Bereichen Gewicht einzusparen, da dies zu einer Betriebskostenverminderung führt. Von dieser Forderung sind auch Heizungs- und Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge betroffen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse zu schaffen, das geeignet ist, Verformungen aufgrund von plötzlich auftretenden Massenkräften in sich aufzunehmen,und das darüber hinaus ein geringes Baugewicht aufweist. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, das Gehäuse derart auszubilden, dass es sich im Falle eines Aufpralles in Richtung der auftretenden Kräfte verkürzt.
Die Lösung dieser Aufgabe liegt erfindungsgemäss darin, dass das Gehäuse aus einer tragenden Gitterstruktur und einer nicht tragenden, die Gitterstruktur schliessenden Haut besteht. Durch diesen strukturellen Aufbau des Gehäuses wird eine statisch weitgehend bestimmte Konstruktion geschaffen, die Grosse und Richtung der auf das Gehäuse wirkenden Kräfte und damit auch die entsprechenden Verformungswege und Richtungen vorherbestimmbar macht. Die nicht tragende Haut übernimmt die Funktion der Abdichtung des Gehäuses nach aussen und trägt in Verbindung mit der Gitterstruktur zu einer Leichtbauweise bei.
Blatt 5
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285603t
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78-B-2O - EZDP/Heu/Bü.
Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist die Gitterstruktur aus einem Blech ausgestanzt und anschliessend mit einer Folie, vorzugsweise einer Kunststoff-Folie/überzogen. Hierdurch ergibt sich eine einfache Herstellungsmethode für die Gitterstruktur, die aus einem ebenen Blech ausgestanzt und anschliessend zu dem fertigen Gehäuse montiert werden kann. Diese Fertigungsmethode bietet weiterhin den Vorteil, dass die ausgestanzten Felder gleichzeitig als Klappen für das Heizungsgehäuse verwendet werden können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht gemäss Anspruch 3 vor, dass das gesamte Gehäuse im Kunststoff gespritzt ist, wobei die Gitterstäbe stärker dimensioniert sind und die tragende Funktion für das Gehäuse übernehmen und zwischen den Gittern dünne Hautfelder angeordnet sind, die keine tragende Funktion mehr ausüben, sondern lediglich der Abdichtung dienen. Diese Bauweise lässt sich mit heute üblichen Kunststoffverarbeitungsmaschinen vorteilhaft herstellen und bietet den Vorteil, dass das gesamte Gehäuse in einem Arbeitsgang hergestellt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäss Anspruch 4 sieht an vorbestimmten Stellen Sollbruchstellen oder Gelenke vor, an denen die Gitterstruktur und damit das gesamte Gehäuse im Falle eines Aufpralles in sich zusammenknickt und damit die geforderte Verkürzung der Gehäuseabmessung in Verformungsrichtung erzielt. Durch diese erfindungsgemasse Massnahme kann die Verformung des Gehäuses im Hinblick
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Blatt 6 22.12.1978
(θ ' 78-B-2O
EZDP/Heu/Bü.
auf ihre Richtung und ihr Ausmass vorherbestimmt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen
Figur 1
eine Ansicht des erfindungsgemässen Gehäuses von.vorn,
Figur 2
eine Ansicht des erfindungsgemässen Gehäuses von unten.
Figur 3
eine Ansicht des erfindungsgemässen Gehäuses von der
Figur 4
die Sollbruchstellen in der Gehäusestruktur und
Figur 5
einen Teilschnitt durch die Gehäusestruktur.
In Figur 1 ist das erfindungsgemässe Gehäuse 1 in einer Ansicht von vorn dargestellt, das in sich in bekannter Weise einen Heizkörper 4 aufnimmt, zu dem ebenfalls noch ein allerdings nicht dargestellter Verdampfer hinzukommen kann. Das Gehäuse 1 weist eine Gitterstruktur 2 auf, die aus einer Vielzahl von winklig oder diagonal angeordneten Gitterstäben 8 besteht. Diese Gitterstäbe 8 begrenzen einzelne Felder 9, die mit einer Haut 3 luftdicht abgedichtet werden, so dass das gesamte Gehäuse 1 bis auf seine Zu- und Austrittsöffnungen, die beispielsweise durch die Klappen 5 bzw. 51 geöffnet oder geschlossen werden können, ein abgeschlossenes Gebilde darstellt.
Blatt 7
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2856Q31
Blatt 7 22.12.1978
78-B-2O EZDP/Heu/Bü.
Gegenüber der Fahrzeugzelle ist das Gehäuse 1 statisch bestimmt an drei Punkten gelagert, und zwar einerseits an der Befestigungsachse 7 und andererseits an den beiden Befestigungspunkten 6 und 6'. An den eingekreisten Stellen 10 sind Sollbruchstellen vorgesehen, die in Figur 4 vergrössert dargestellt sind.
Figur 2 zeigt das erfindungsgemässe Gehäuse von unten, wo sich beispielsweise die Luftaustrittsklappe befinden kann, die ebenso wie die Lufteintrittsklappen 5 und 51 als bereits fertige Teile beim Ausstanzen der Gitterstruktur aus einem Blech anfallen.
Figur 3 zeigt das erfindungsgemässe Gehäuse in einer Seitenansicht, in der ebenfalls die erfindungsgemässe Gitterstruktur, vergleichbar mit einem Fachwerk, zum Ausdruck kommt. Der in dieser Figur auf die Unterseite des Gehäuses gerichtete Pfeil stellt die mögliche Richtung der Verformung des Gehäuses dar, welches an der Befestigungsachse 7 gegenüber der Fahrzeugzelle abgestützt ist. Gegen diesen Festpunkt 7 wird das Gehäuse 1 im Falle eines Aufpralles, d.h. wenn der Motor das Gehäuse vor sich herschiebt, derart verformt, dass es die gestrichelt gezeichnete Kontur annimmt. Daraus geht hervor, dass sich das Gehäuse 1 ziehharmonikaartig zusammendrückt und damit nicht in den Fahrgastraum hineinschiebt. Damit ist ein wesentlicher Beitrag für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen geleistet.
Blatt 8
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285603t
Blatt 8 22.12.1978
78-B-2O EZDP/Heu/Bü.
Figur 4
zeigt in vergrösserter Darstellung die bereits erwähnten Sollbruchstellen 10 bzw. 10'/ die als Querschnittschwächung der Gehäusestruktur durch eine Kerbe ausgebildet sind. Die rechte Seite der Figur 4 zeigt eine Sollbruchstelle 10 im ungeknickten Zustand, die linke Seite zwei gelenkig ausgeknickte Sollbruchstellen 10'.
Figur 5·
zeigt einen Teilschnitt der Gehäusestruktur in der Schnittebene B-B in Figur 3. Man erkennt, dass die Gitterstruktur einen erheblich grösseren Querschnitt als die dazwischen liegenden Hautfelder 3 aufweist. Diese Ausführung kann vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt werden und ist daher besonders wirtschaftlich.
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Claims (4)

  1. 2856Q31
    Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG 7000 Stuttgart 30, Mauserstr. 3
    22.12.1978 78-B-2O
    EZDP/Heu/BÜ.
    Ansprüche
    Verformbare Gehäusestruktur in Leichtbauweise, vorzugsweise für Heizkörpergehäuse in Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus einer tragenden Gitterstruktur (2) und einer nicht tragenden, die Gitterstruktur (2) schliessenden Haut (3) besteht.
  2. 2. Gehäusestruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Gitterstruktur (2) aus einem ebenen Blech ausgestanzt und mit einer Folie (3) überzogen ist.
  3. 3. Gehäusestruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Gitterstruktur (2) und die die Gitterstruktur (2) schliessende Haut (3) einstückig ausgebildet und in Kunststoff gespritzt sind.
    030027/0425
    285603t
    Blatt 2 % 22.12.1978
    78-B-2O EZDP/Heu/Bü.
  4. 4. Gehäusestruktur nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (2) an vorbestimmten Stellen Sollbruchstellen (10) bzw. Gelenke (lo) aufweist.
    Blatt 3
    030027/0425
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