DE4425362A1 - Verfahren für die Verbindung von zwei Teilen eines Gehäuses und entsprechende Gehäuse,insbesondere für eine Klima-, Heizungs- und/oder Belüftungsanlage von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung von zwei Teilen eines Gehäuses, insbesonde­ re eines Gehäuses für eine Klima-, Heizungs- und/oder Belüftungsanlage.

Außerdem bezieht sie sich auf Gehäuse, bei denen dieses Verfahren zur Anwendung kommt.

Viele Heizungs-, Klima- oder Belüftungsanlagen eines Kraftfahrzeugs sind in einem Gehäuse oder Kasten untergebracht, der im allgemeinen aus zwei Teilen besteht, die im Zuge der Herstellung dieser Anlagen zusammengebaut werden. Es gibt zahlreiche Zusammenbau- und Verbindungsverfahren, bei denen Nasen, Klemmen oder auch Klammern verwendet werden. Die Abdichtung des Gehäuses wird durch Dichtungen gewährleistet, die in der Regel in einer Auskehlung an der Peripherie eines der zusammenzubauenden Teile eingesetzt werden. So ist aus der FR-A-2 505 268 bereits ein Gehäuse für eine Klima-, Heizungs- und/oder Belüftungsanlage bekannt, das aus mindestens zwei Teilen besteht, von denen einer eine Nut aufweist, in der eine Dichtung angeordnet ist, die zwischen dem Boden der Nut und einer fest mit dem anderen Gehäuseteil verbundenen Leiste gesichert ist.

Die Kosten für die Lieferung und die Anbringung dieser Dichtungen spielen jedoch-keine unerhebliche Rolle bei den Gesamtherstellungskosten eines Gehäuses für eine Kraftfahrzeuganlage. Darüber hinaus ist die Alterung dieser Dichtungen zu berücksichtigen, die im allgemei­ nen einer unter wärmetechnischen und chemischen Ge­ sichtspunkten ungünstigen Umgebung ausgesetzt sind.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Verbindung von zwei Teilen eines Gehäuses vorzuschlagen, das eine Abdichtung dieses Gehäuses gewährleistet, ohne daß dazu die Anbringung einer Dichtung erforderlich ist.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Verbindung von zwei Teilen eines Gehäuses, insbesondere eines Gehäu­ ses für eine Klima-, Heizungs- und/oder Belüftungs­ anlage, bestehend aus einem ersten Teil mit einem vor­ stehenden ersten Verbindungselement, das eine Leiste umfaßt, und aus einem zweiten Teil mit einem vertief­ ten zweiten Verbindungselement, das eine Nut für die Aufnahme dieser Leiste umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Nut ein konisch zulaufender Bereich der Leiste eingefügt wird, so daß zwei biegsame Lippen, zwischen denen die Nut gebildet wird, durch den ko­ nisch zulaufenden Bereich der Leiste auf Abstand beansprucht werden, wobei sie gleichzeitig weitgehend dicht an den Seitenflächen des konisch zulaufenden Bereichs der Leiste angedrückt werden.

Dadurch daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die biegsamen Lippen an einem konisch zulaufenden Bereich der Leiste auf Abstand gehalten werden, entsteht einerseits eine zufriedenstellende Einpassung des Verbindungselements des ersten Teils im Verbindungs­ element des zweiten Teils und andererseits eine zwei­ fache Abdichtungslinie des Gehäuses, da jede Lippe so auf einer der Seiten der Leiste angedrückt wird, daß der Fluiddurchlaß zwischen Innen- und Außenbereich des Gehäuses eingeschränkt wird.

In einer ersten Anwendungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Nut einen konisch erweiterten Querschnitt mit einem Öffnungswinkel auf, der kleiner als der Zuspitzungswinkel der Leiste ist.

In einer zweiten Anwendungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens verlaufen die an der Nut anliegenden Seiten der Lippen in etwa parallel, wobei der normale Abstand der Lippen ohne Einsetzen der Leiste kleiner als die Obergrenze der Dicke der Leiste ist.

Es kann eine Befestigung des ersten und zweiten Ver­ bindungselements an Befestigungspunkten vorgesehen werden, die sich am Umfang der Verbindungselemente befinden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Gehäuse, insbesondere für eine Klima-, Heizungs- und/oder Belüftungsanlage vorgeschlagen, das minde­ stens aus einem ersten und einem zweiten Teil besteht, die jeweils ein erstes Verbindungselement mit einer Leiste und ein zweites Verbindungselement mit einer Nut umfassen, wobei das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste einen konisch zu laufenden Bereich mit einem vorgegebenen Zuspitzungswinkel aufweist, während die Nut durch zwei biegsame Lippen eingefaßt ist, die so angeordnet sind, daß das Einsetzen der Leiste in der Nut eine Auseinanderbewegung der besagten Lippen durch den konisch zulaufenden Bereich der Leiste bewirkt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezug­ nahme auf die als Beispiele ohne einschränkende Wir­ kung beigefügten Zeichnungen, auf denen folgendes dargestellt ist:

Fig. 1A zeigt zwei Verbindungselemente nach einer ersten Ausführungsart dem Erfindung.

Fig. 1B zeigt die beiden Verbindungselemente von Fig. 1A in zusammengefügtem Zustand.

Fig. 2A zeigt zwei Verbindungselemente nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung.

Fig. 2B zeigt die beiden Verbindungselemente von Fig. 2A in zusammengefügtem Zustand.

Fig. 3 veranschaulicht eine erste Befestigungsart im Zusammenwirken mit dem erfindungsgemäßen Verbin­ dungsverfahren und unter Verwendung mit einer Befesti­ gungsschraube.

Fig. 4 veranschaulicht eine zweite Befestigungsart unter Verwendung einer Klemme.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Teilansicht von zwei Teilen eines erfindungsgemäßen Gehäuses.

Es folgt nun eine Beschreibung einer ersten Anwen­ dungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der entsprechenden Verbindungselemente unter Bezugnahme auf die Fig. 1A und 1B.

Es geht um ein Gehäuse oder einen Kasten mit einem ersten Teil oder einer ersten Gehäusehälfte aus Kunst­ stoff 1 (teilweise dargestellt), die an ihrem Umfang ein vorstehendes Verbindungselement 2 in Form einer Umfangsleiste 3 umfaßt, und einem zweiten Teil oder einer zweiten Gehäusehälfte aus Kunststoff 9 (teil­ weise dargestellt), die an ihrem Umfang ein Verbin­ dungselement 10 mit einer Nut oder Auskehlung 13 umfaßt, welche ein vertieftes Verbindungselement bildet. Dieser erste und zweite Teil sind so gestal­ tet, daß bei ihrer Zusammenfügung die Leiste 3 in einer Richtung Y in die Nut 13 eingepaßt wird.

Ein konisch zulaufender Bereich 3a der Leiste, der zwischen einem abgerundeten Ende 3b und einer Schulter 3c angeordnet ist, umfaßt zwei ebene Seitenflächen 3d, die symmetrisch im Verhältnis zur Einpaßrichtung Y zueinander und zum Ende 3d geneigt sind. Während der Einpassung greift der konisch zulaufende Teil 3a der Leiste zwischen zwei biegsamen Lippen 11, 12 ein, die miteinander die Öffnung der Nut begrenzen. Die Lippen 11 und 12 besitzen an der Nut 13 anliegende, ebene Innenflächen 14 und 15, die sich schräg in Öffnungs­ richtung der Nut symmetrisch im Verhältnis zur Rich­ tung Y voneinander entfernen. Die Öffnungsbreite der Nut ist kleiner als die maximale Dicke des konisch zulaufenden Bereichs 3a der Leiste, aber größer als ihre minimale Dicke. Die Biegsamkeit der Lippen 11 und 12 wird durch eine entsprechende Wahl ihrer Dicke und des Werkstoffs der zweiten Gehäusehälfte bewirkt, mit der sie einstückig ausgeführt werden.

Der Zuspitzungswinkel q_M des konisch zulaufenden Teils 3a der Leiste 3 ist deutlich größer als der Öffnungs­ winkel q_F der Nut 13. Beim Einsetzen der Leiste 3 in die Nut 13 bewirkt daher der Unterschied der beiden Winkel q_M und q_F eine Verschiebung der Innenflächen 14, 15 der Lippen 11, 12 sowie einen Auflagedruck auf diesen Innenflächen, wodurch eine einwandfreie Abdich­ tung zwischen Innen- und Außenbereich des Gehäuses gewährleistet wird. Der Dichtanschluß erfolgt insbe­ sondere entlang der Außenkante 14a, 15a der Flächen 14, 15.

Als praktisches Ausführungsbeispiel können die folgen­ den Maßeigenschaften angeführt werden:

• - Winkel q_M der Leiste 3: 13 Grad
• - Winkel q_F der Nut 13: 12 Grad
• - Eindringteife H der Nut 13: 6 mm
• - Eindringtiefe R der Leiste: 4,5 mm
• - Dicke d₁ der Lippen: 1 mm
• - Dicke e der Wand des zweiten Teils: 1,85 mm
• - Dicke E des zweiten Verbindungselements: 5 mm.

Bei dieser Verbindungsart braucht keine präzise Ein­ dringtiefe für das Eingreifen der Leiste in der Nut oder Auskehlung 13 beachtet zu werden. Dies ermöglicht einen vertikaler Freiheitsgrad für die Befestigung der beiden Gehäuseteile aneinander, nachdem die Verbindung wie vorstehend beschrieben ausgeführt wurde. Da die Abdichtung durch den auf die Innenflächen der 14, 15 der Lippen ausgeübten Druck herbeigeführt wird, ent­ fällt die Notwendigkeit, am Boden der Nut 13 eine Dichtung vorsehen zu müssen.

In einer zweiten Ausführungsart, die in den Fig. 2A und 2B veranschaulicht wird und zu der nur die Abwei­ chungen gegenüber der Ausführungsart gemäß Fig. 1A und 1B beschrieben werden, umfaßt der zweite Teil des Gehäuses oder Kastens an seinem Umfang ein Verbin­ dungselement 20 aus einem biegsamen und elastischen Werkstoff mit einer Nut oder Auskehlung 23, die durch zwei Lippen 21, 22 begrenzt wird, deren Innenflächen 21, 22 in etwa parallel zueinander und zur Richtung Y verlaufen. Die Dicke d₂ der Lippen ist über ihre Höhe konstant, beispielsweise gleich 1 mm. Der vorgegebene Abstand D zwischen den Flächen 24, 25 - beispielsweise gleich 2,5 mm - liegt zwischen der Unter- und Ober­ grenze der Dicke des konisch zulaufenden Bereichs 3a der Leiste 3. Beim Einsetzen der Leiste 3 in der Nut 23 entfernen sich die beiden Lippen 21, 22 nach Maß­ gabe des Eindringens der Leiste 3 voneinander, bis die Innenwände 24, 25 ausreichende Auflagedrücke ausüben, um eine geeignete Verbindung und Abdichtung zwischen den beiden Teilen herbeizuführen.

Es ist vorgesehen, dieses dichte Verbindungsverfahren zusammen mit einer Befestigungsart der beiden Teile eines Gehäuses anzuwenden. In einem ersten, in Fig. 3 veranschaulichten Beispiel, das nur in seinen Abwei­ chungen von dem in Fig. 1A und 1B dargestellten Bei­ spiel beschrieben wird, kommt der Kopf einer Schraube 30 auf einer ersten Öse 35 zur Auflage, die an der Fläche 3d des konisch zulaufenden Bereichs 3a in der Nähe der Schulter 3c angeschlossen ist, das heißt in einem Teil der Fläche 3d, der nicht für das Eindringen in die Nut 35 bestimmt ist. Die Schraube 30 geht durch ein glattes Loch 36 der Öse 35 hindurch und wird in einem Gewindeloch 101 einer zweiten Öse 105 einge­ schraubt, die an dem zweiten Verbindungselement 10 angeschlossen ist, so daß sich das Gewindeloch 101 in der Verlängerung des glatten Lochs 36 der Öse 35 befindet. Eine Aussparung 103 trennt die Lippe 12 und die Öse 105, damit die Lippe 12 trotz des Vorhanden­ seins der Öse 105 ihre Biegsamkeit behält. Die Öse 105 wird durch Verstärkungsrippen 102 gestützt, die mit der Gehäusehälfte 9 vor dem Verbindungselement 10 verbunden sind. Die Geometrie der beiden Verbindungs­ elemente 2, 10 kann so vorgesehen sein, daß zwischen ihnen ein vorgegebenes Spiel j, beispielsweise gleich 0,4 mm, vor dem Anziehen beibehalten wird. Nach dem Anziehen der Schraube 30 kann dieses Spiel beseitigt werden, wobei die anliegenden Flächen der Ösen 35 und 105 gegeneinander stoßen und so die Eindringtiefe der Leiste 3 in der Nut 13 festlegen. Diese Befestigungs­ schrauben können in einer veränderlichen Anzahl am Umfang des Gehäuses verteilt werden.

Außerdem kann das erfindungsgemäße Verbindungsver­ fahren zusammen mit einer Befestigungsart unter Ver­ wendung von elastischen Metallklemmen eingesetzt werden, wozu unter Bezugnahme auf Fig. 4 nur die Abweichungen gegenüber Fig. 3 beschrieben werden. In diesem Falle werden an der Peripherie des Gehäuses Klemmen 40 angeordnet, welche die kürzer und ohne Löcher ausgeführten Ösen 35 und 105 gegeneinander klemmen. Die Klemme 40 kann an jedem ihrer Enden mit Haken 41, 42 versehen sein, um der Klemme eine be­ stimmte Reißfestigkeit zu verleihen. Außerdem können andere Befestigungsarten, beispielsweise mittels Verrastung, in Betracht gezogen werden.

Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verbin­ dungsverfahren kann angewendet werden, um die Ein­ passung und die Abdichtung von zwei Teilen 1, 9 eines Gehäuses oder Kastens 50 herbeizuführen, wobei auf Fig. 5 Bezug genommen wird. Darin ist zu erkennen, daß die Einheit aus Leiste und Nut an der gesamten Verbindungsperipherie des Gehäuses 50 vorhanden ist, um eine einwandfreie Abdichtung der Einheit zu gewähr­ leisten. Darüber hinaus sind Ösen 35, 105 an jedem der Teile des Gehäuses 50 vorgesehen. Der erste Teil 1 umfaßt an seiner gesamten Verbindungsperipherie eine Leiste 3 der Art, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1A und 1B beschrieben wurde, und mehrere Befestigungs­ ösen 35 (in Fig. 5 wird nur eine Öse dargestellt), die beispielsweise der Darstellung in Fig. 3 ent­ sprechen. Der zweite Teil 9 umfaßt an seiner Peri­ pherie ein zweites Verbindungselement 10 und Befesti­ gungsösen 105, wie sie in Fig. 1 bzw. 3 dargestellt werden.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt. Es können zahl­ reiche Änderungen an diesen Beispielen vorgenommen werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

So können die jeweiligen Winkel der Leiste bzw. der Nut beispielsweise je nach Art der benutzten Werk­ stoffe oder nach dem gewünschten Abdichtungsgrad verändert werden. Darüber hinaus kann die Anzahl der an der Peripherie der Verbindungselemente angeordneten Befestigungsösen beliebig gewählt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Verbindung von zwei Teilen (1, 9) eines Gehäuses (50), insbesondere eines Gehäuses für eine Klima-, Heizungs- und/oder Belüftungsanlage, bestehend aus einem ersten Teil (1) mit einem vor­ stehenden ersten Verbindungselement (2), das eine Leiste (3) umfaßt, und aus einem zweiten Teil (9) mit einem vertieften zweiten Verbindungselement (10), das eine Nut (13) für die Aufnahme dieser Leiste (3) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Nut ein konisch zulaufender Bereich (3a) der Leiste (3) eingefügt wird, so daß zwei biegsame Lippen (11, 12), zwischen denen die Nut (13) gebildet wird, durch den konisch zulaufenden Bereich der Leiste auf Abstand beansprucht werden, wobei sie gleichzeitig weitgehend dicht an den Seitenflächen (3d) des konisch zulaufenden Bereichs der Leiste (3) angedrückt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nut (13) einen konisch erweiterten Querschnitt mit einem Öffnungs­ winkel (q_F) aufweist, der kleiner als der Zuspitzungs­ winkel (q_M) der Leiste (3) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die an der Nut (23) anliegenden Lippen in etwa parallel verlaufen, wobei der anfängliche Abstand (D) der Lippen (21, 22) ohne Einsetzen der Leiste (3) kleiner als die Obergrenze der Dicke der Leiste (3) ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Befestigung des ersten (2) und zweiten (10) Verbindungselements an Befestigungspunkten um­ faßt, die sich am Umfang der besagten Verbindungs­ elemente (2, 10) befinden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Befestigung durch Klemmung bis zu einer Annäherungsgrenze erfolgt, die durch Anschläge (35, 105) festgelegt wird.

6. Gehäuse (50), insbesondere für eine Klima-, Hei­ zungs- und/oder Belüftungsanlage, bestehend aus einem ersten (1) und einem zweiten (9) Teil, die jeweils ein erstes Verbindungselement (2) mit einer Leiste (3) und ein zweites Verbindungselement (10) mit einer Nut (13) umfassen, wobei das Verfahren nach einem der vorange­ henden Ansprüche angewendet wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leiste (3) einen konisch zulaufenden Bereich (3a) mit einem vorge­ gebenen Zuspitzungswinkel (q_M) aufweist, während die Nut (13) durch zwei biegsame Lippen (11, 12) eingefaßt ist, die so angeordnet sind, daß das Einsetzen der Leiste (3) in der Nut (13) eine Auseinanderbewegung der besagten Lippen (11, 12) durch den konisch zu­ laufenden Bereich der Leiste bewirkt.

7. Gehäuse (50) nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nut (13) einen konisch erweiterten Querschnitt mit einem Öffnungs­ winkel (q_F) aufweist, der kleiner als der Zuspitzungs­ winkel (q_M) der Leiste (3) ist.

8. Gehäuse (50) nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zwei biegsamen Lippen (21, 22) an der Nut (23) anliegende Flächen aufweisen, die ohne Einsetzen der Leiste in etwa parallel verlaufen.

9. Gehäuse (50) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die zwei biegsamen Lippen (11, 12; 21, 22) an der Nut anliegen­ de Flächen aufweisen, die miteinander einen Öffnungs­ winkel (q_F) bilden, der etwa 1° kleiner als der vorge­ gebene Zuspitzungswinkel (q_M) der Leiste (3) ist.

10. Gehäuse (50) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Mittel (30, 35, 105; 50) umfaßt, um das erste (2) und zweite (10) Verbindungselement aneinander zu befestigen, wobei diese Mittel an vorgegebenen Punkten am Umfang des ersten und zweiten Befestigungselements angeordnet sind.