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DE3832988A1 - Gehaeuse fuer eine heizungs- oder klimaanlage eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Gehaeuse fuer eine heizungs- oder klimaanlage eines kraftfahrzeuges

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DE3832988A1
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DE
Germany
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housing
flaps
air
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DE19883832988
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Juergen Dipl Ing Stege
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Audi AG
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Audi AG
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Publication date
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für eine Hei­ zungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Gehäuse hat im wesentlichen folgende Funktionen:
  • a) Führung der durchströmenden Luft zu verschiedenen Luft­ austrittsöffnungen,
  • b) Aufnahme von Stellklappen zur Steuerung des Luftvolumen­ stromes zu den Luftaustrittsöffnungen,
  • c) Anschluß von weiterführenden Luftkanälen,
  • d) Aufnahme eines Heizungswärmetauschers bzw. weiterer wärmetauschender Bauteile.
Die üblichen Kraftfahrzeug-Heizungsgehäuse werden aus min­ destens zwei gespritzten Kunststoffteilen zusammengefügt. Die Gehäuseteile bestehen aus formstabilen Werkstoffen und müssen zueinander abgedichtet werden. Zur Erfüllung der obengenannten Funktionen ist eine Vielzahl weiterer Dich­ tungen erforderlich. So werden die Stellklappen mit Dich­ tungen (Schaumstoff-Auflagen oder Gummilippen) versehen, um die Luftdurch- oder Austrittsöffnungen dicht verschließen zu können und Pfeifgeräusche, die durch undichte Klappen entstehen, zu vermeiden. Derartige Luftklappen sind bei­ spielsweise in dem DE-GM 85 35 924, der DE-PS 29 27 697 und der DE-OS 32 27 458 beschrieben. Die weiterführenden Luft­ kanäle müssen mit Schaumstoff-Formdichtungen, Schaumstoff­ streifen oder O-Ringen zum Gehäuse abgedichtet werden. Bei Verwendung eines Wärmetauschers in dem Gehäuse muß dieser mit Schaumstoff-Dichtstreifen zu den Gehäuseteilen hin ab­ gedichtet werden.
Mit steigendem Komfort ist eine entsprechend steigende An­ zahl von Stellklappen erforderlich, um eine individuelle Steuerung der Heizungs- und Lüftungsverhältnisse auf der Fahrer- und der Beifahrerseite sowohl im Kopfbereich als auch im Fußbereich sowie im Fondbereich zu ermöglichen. Da­ durch entsteht eine sehr große Anzahl von Dichtstellen, auf die jeweils in zusätzlichen Fertigungsschritten oder durch manuelle Arbeitsgänge Dichtungen aufgebracht werden müssen. Da beispielsweise die Stellklappen in aller Regel, wenn überhaupt, so nur zum Teil identisch sind, ist eine Viel­ zahl von Formen für unterschiedliche Stellklappen mit auf­ gespritzten oder auf andere Weise aufgebrachten Dichtungs­ profilen erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsge­ mäßes Gehäuse zu schaffen, das zusammen mit den Stell­ klappen kostengünstiger hergestellt werden kann als bisher.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der erfindungsgemäße Vorschlag besteht somit im Prinzip darin, daß die Dichtungsfunktion umgekehrt wird, d.h. es wirkt nicht wie bisher eine mit einer Dichtung versehene Klappe mit einer Gegenfläche am starren Gehäuseteil zu­ sammen, sondern es wird eine starre Klappe gegen eine dichtend ausgebildete Gehäusewand gefahren. Da das Anformen der Schaumstoff-Auflage auf den betreffenden Flächen des Gehäuses, mit denen Stellklappen, Luftkanäle oder andere Bauteile dichtend zusammenwirken müssen, in einem einzigen Arbeitsgang erfolgen kann, ist der Fertigungsaufwand gegen­ über der bisherigen Methode, bei der die in das Gehäuse einzubauenden Bauteile mit Dichtungen versehen wurden, erheblich reduziert.
Vorzugsweise ist der formstabile Grundkörper vollständig und zwar bevorzugt sowohl auf seiner Innen- als auch auf seiner Außenfläche, mit einer angeformten Schaumstoff-Auf­ lage versehen. Dadurch wird die Herstellung im Vergleich zu einem Gehäuse mit partieller Schaumstoff-Auflage verein­ facht und es wird zusätzlich der Vorteil einer Schall- und Wärmeisolierung erreicht. Außerdem werden Berührungsge­ räusche von möglicherweise am Gehäuse anliegenden Bau­ teilen, wie beispielsweise Kabeln, verhindert, die in großer Anzahl dem Heizungsgehäuse benachbart hinter dem Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges vorhanden sind. Die An­ bringung einer angeformten Schaumstoff-Auflage sowohl auf der Innenfläche als auch auf der Außenfläche des Gehäuses trägt auch dem Umstand Rechnung, daß die weiterführenden Luftkanäle oftmals außen auf entsprechende Stutzen des Ge­ häuses aufgeschoben werden.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Gehäuses, das normalerweise aus mehreren Gehäuseteilen besteht, kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die formstabilen, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Grundkörperteile, die jeweils ein Gehäuseteil bilden, vollständig oder partiell mit der Formschaum-Auflage versehen werden, indem sie in eine entsprechende Form eingelegt werden, dann der Schaumstoff in die Form eingespritzt wird und schließlich die Gehäuseteile zusammengefügt werden. Alternativ kann der Grundkörper bzw. jeder Grundkörperteil von einem eng­ maschigen, tragenden Gitterwerk gebildet sein, das die mechanischen Funktionen des Gehäuses (Aufnahme der Einbau­ teile, Verbindung mit der Karosserie, Lagerung der Stellklappen usw.) übernimmt und vollständig in Form­ schaum mit luft- und wasserdichter Außenhaut eingebettet ist.
Aufgrund der Vielzahl von entfallenden Einzeldichtungen und Arbeitsgängen ergeben sich wirtschaftliche Vorteile und eine konstantere Qualität. Da die Stellklappen nicht, wie bisher, mit einem Dichtungsrand versehen werden müssen, sind sie dünner, so daß durch die Klappen die Strömungs­ querschnitte in vermindertem Maße eingeschränkt werden.
Als Material für die Schaumstoff-Auflage kommt ein weich­ elastischer Schaum, beispielsweise PU-Schaum, in Frage.
Durch das Vorsehen der Innenauskleidung aus Schaumstoff lassen sich kurzfristig und mit relativ geringem Aufwand Änderungen der Innenkontur durchführen, die sich während der Entwicklung nach Festlegung der Form des Gehäuses er­ geben.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Teil-Querschnitt eines Heizungsgehäuses ent­ sprechend dem Stand der Technik,
Fig. 2 einen Längsschnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Heizungsgehäuses im Querschnitt,
Fig. 4 einen Längsschnitt entlang Linie 4-4 in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt einer Lagerstelle für eine Stell­ klappenwelle in größerem Maßstab, und
Fig. 6 das tragende, formstabile Gitterwerk im Bereich der in Fig. 5 dargestellten Lagerstelle.
Fig. 1 und 2 zeigen ein Heizungsgehäuse entsprechend dem Stand der Technik, das aus zwei Kunststoff-Halbschalen 1 und 2 besteht, die durch Federklammern 3 zusammengehalten sind. Im Inneren des Gehäuses sind um Drehachsen schwenk­ bare Stellklappen 4, 5 und 6 angeordnet, die mit gehäuse­ festen Anschlägen 4 a, 4 b; 5 a, 5 b bzw. 6 a, 6 b zusammen­ wirken, um Luftdurch- oder Austrittsöffnungen 7, 8, 9 und 10 abzusperren oder freizugeben. Um einen dichten Abschluß dieser Öffnungen zu erreichen, sind die Klappen 4 und 6 allseitig mit einer Schaumstoff-Auflage 11 bzw. 12 ver­ sehen, während die Stellklappe 5 lediglich an ihrem Umfang mit einem gummielastischen Dichtungsprofil 13 ausgestattet ist. In dem Heizungsgehäuse ist ferner ein Heizungs-Wärme­ tauscher 14 angeordnet, der über Dichtstreifen 15 dichtend in das Gehäuse eingesetzt ist. Schließlich weist das Ge­ häuse Anschlußstutzen 16, 17 auf, an welche weiterführende Luftkanäle 18 bzw. 19 angeschlossen sind. Der Luftkanal 18 ist auf den Stutzen 16 aufgeschoben. Als Abdichtung dient ein Dichtungsring 20, der auf die Außenfläche des Stutzens 16 aufgeklebt ist. Der Luftkanal 19 liegt mit einem Flansch 21 an einem Flansch 22 des Stutzens 17 unter Zwischen­ schaltung einer Dichtung 23 an. Es ist ersichtlich, daß eine Vielzahl von Dichtungen erforderlich ist, um die nötige Dichtigkeit der Strömungspfade zu erreichen.
Es sei nun auf Fig. 3 und 4 Bezug genommen, in welchen das in Fig. 1 und 2 gezeigte Gehäuse in einer erfindungsge­ mäßen Ausführung dargestellt ist. Das Gehäuse besteht wiederum aus zwei Gehäuseteilen 1′ und 2′, die beispiels­ weise durch Klammern 3′ miteinander verbunden sind. Die Gehäuseteile 1′ und 2′ weisen jeweils einen formstabilen Grundkörper 24 auf, der von einem engmaschigen, aus Metall oder Kunststoff bestehenden Gitterwerk gebildet ist. Ein Ausschnitt dieses Gitterwerks 24 ist in Fig. 6 dargestellt. Das Gitterwerk 24 ist vollständig in Formschaum 25 mit luft- und wasserdichter Außenhaut eingebettet. Dieser Form­ schaum 25 stellt die Abdichtung der Stellklappen 4′, 5′ und 6′ an deren Anlagestellen her. Diese Stellklappen brauchen daher nicht mit aufgespritzten oder auf andere Weise auf­ gebrachten Dichtlippen versehen werden, können somit ein­ facher hergestellt werden und sind dünner, so daß sie den Querschnitt der Strömungspfade nur geringfügig verkleinern, was insbesondere bei einem Vergleich der Stellklappen 6 und 6′ ersichtlich ist. Der Formschaum 25 ermöglicht auch einen dichten Einsatz des Wärmetauschers 14 ohne Zuhilfenahme einer eigenen Dichtung. Schließlich ermöglicht der Form­ schaum 25 auch einen dichten Anschluß der weiterführenden Luftkanäle 18 und 19 ohne Verwendung eigener Dichtungen. Durch den Fortfall aller Einzeldichtungen an den Stell­ klappen, am Wärmetauscher und an den Anschlußstellen der weiterführenden Luftkanäle wird eine kostengünstige Her­ stellung des Heizungsgehäuses mit seinen Stellklappen er­ möglicht.
Die Lagerstellen der Wellen 26 der Stellklappen können in der in Fig. 5 und 6 gezeigten Weise ausgebildet sein. Da­ bei ist das Gitterwerk 24 im Bereich der Lagerstellen der Stellklappen-Wellen 26 mit Lagerbüchsen 27 versehen, die mit dem Gitterwerk 24 einstückig sind. Alternativ könnte der Formschaum 25 im Bereich der Lagerstellen der Stell­ klappen-Wellen 26 eine erhöhte Festigkeit aufweisen, so daß die Wellen 26 in dem Formschaum gelagert werden können. Es ist auch möglich, die Lagerbüchsen als eigene Bauteile vor dem Einbringen des Formschaumes in die Form einzulegen.
Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bis 6 können die Grundkörper der Gehäusehälften 1′ und 2′ auch aus Kunststoffschalen entsprechend dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 und 2 bestehen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (6)

1. Gehäuse für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraft­ fahrzeuges mit von Klappen (4′, 5′, 6′) verschließbaren Luftdurchtrittsöffnungen (7, 8, 9, 10) sowie ggf. mit Anschlüssen (16, 17) für weiterführende Luftkanäle (18, 19) und mit Anlageflächen zur Aufnahme eines Wärme­ tauschers (14), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1′, 2′) aus einem formstabilen, ein- oder mehrteiligen Grundkörper (24) besteht, der zu­ mindest im Bereich derjenigen Flächen, die dichtend mit anderen Bauteilen (Stellklappen, Luftkanäle, Wärme­ tauscher und dgl.) zusammenwirken, mit einer ange­ formten elastischen Schaumstoff-Auflage (25) versehen ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (24) innen vollständig mit einer ange­ formten Schaumstoff-Auflage (25) versehen ist.
3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkröper (24) an seinen Innen- und Außen­ flächen mit einer angeformten Schaumstoff-Auflage (25) versehen ist.
4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Grundkörper (24) von einem eng­ maschigen, tragenden Gitterwerk gebildet ist, das voll­ ständig in Formschaum (25) mit luft- und wasserdichter Außenhaut eingebettet ist.
5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß daß Gitterwerk (24) im Bereich der Lagerstellen der Stellklappenwellen (26) mit Lagerbüchsen (27) ver­ sehen ist.
6. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschaum (25) im Bereich der Lagerstellen der Stellklappenwellen (26) eine erhöhte Festigkeit auf­ weist.
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