DE10132602A1 - Blasgeformter Träger - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen blasgeformten Kunststoffträger für Kfz-Kühlergebläse mit wenigstens einem Kühlluftdurchtritt, mit Mitteln zur Befestigung wenigstens eines Gebläses und mit wenigstens einem integrierten Flüssigkeitsbehälter oder dergleichen. Der Kunststoffträger zeichnet sich dadurch aus, dass dieser eine metallene Verstärkungseinlage aufweist, die von dem Kunststoff des Trägers umblasen und wenigstens teilweise durchdrungen ist, wobei die Verstärkungseinlage mit Befestigungsmitteln zur Befestigung des Trägers und zur Aufnahme weiterer Funktionsbauteile vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen blasgeformten Kunststoffträger für Kfz-Kühlergebläse mit wenigstens einem Kühlluftdurch­ tritt, mit Mitteln zur Befestigung wenigstens eines Gebläses und mit wenigstens einem integrierten Flüssigkeitsbehälter oder dergleichen.

Ein derartiger Träger für ein Kfz-Kühlergebläse ist bei­ spielsweise aus der US-PS 5,649,587 bekannt. Ein Vorzug die­ ses blasgeformten Trägers ist, dass durch dessen einstückige doppelwandige Ausführung, die durch Extrusions-Blasformen erhalten wurde, verschiedene Funktionalitäten in einem Bau­ teil vereinigt werden können. So können beispielsweise Kühl­ mittelbehälter, Wischwasserbehälter und dergleichen in den für ein oder mehrere Ventilatoren ein Gehäuse bildenden Trä­ ger integriert werden.

Aufgrund der doppelwandigen Ausbildung als extrusionsblasge­ formtes Bauteil besitzt so ein Träger auch hinreichende Sta­ bilität.

Bei der Herstellung von Kfz wird zur Montagevereinfachung zunehmend auf Bauteile mit hohem Integrationsgrad Wert ge­ legt. Es besteht daher das Bemühen, möglichst viele Funktio­ nalitäten in einer Baugruppe zu vereinigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen blas­ geformten Kunststoffträger der eingangs genannten Art hin­ sichtlich seiner Funktionalität und seiner Integrierbarkeit zu verbessern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Träger wenigstens eine vorzugsweise metallene Verstärkungseinlage aufweist, die von dem Kunststoff des Trägers umblasen und wenigstens teilweise durchdrungen ist, wobei die Verstärkungseinlage mit Befestigungsmitteln zur Montage des Trägers und zur Auf­ nahme weiterer Funktionsbauteile versehen ist.

Unter Blasformen im Sinne der Erfindung soll Extrusionsblas­ formen zu verstehen sein.

Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Träger als so­ genanntes "Front-End-Modul" auszubilden, welches beispiels­ weise mit einer Klimagerätekühleraufnahme, Luftversorgungs­ kanälen, Einlassresonatoren, Kühlwasserausgleichsbehälter, Scheibenwaschbehälter, Scheinwerferreinigungsbehälter, Öl­ kühlersitz, Hauptlüfteraufnahme, Kühleraufnahme, Kühlwasser­ rohr mit Schnellverbindern, Kondensatsammelbehältern und dergleichen versehen werden kann. Die metallene Verstär­ kungseinlage kann mit entsprechenden Befestigungsmitteln zur Befestigung an der Fahrzeugkarosserie versehen sein.

Vorzugsweise bildet die Verstärkungseinlage wenigstens zwei Scheinwerferaufnahmen.

Alle Bauteile, insbesondere alle Funktionsbauteile, wie bei­ spielsweise Scheibenwaschbehälter, Kühlwasserausgleichsbe­ hälter und dergleichen können als integraler Bestandteil des Kunststoffträgers ausgebildet sein. Diese werden zweckmäßi­ gerweise in einem Arbeitsgang durch Extrusionsblasformen aus einem oder mehreren schlauchförmig extrudierten Vorformlin­ gen mit dem Träger hergestellt.

Die aus Kunststoff bestehenden Funktionsbauteile können durch Wand-Zu-Wand-Verschweißungen wenigstens eines schlauchförmig extrudierten Vorformlings erhalten worden sein. Verprägungen oder Wand-Zu-Wand-Verschweißungen können auch zu Verstärkungs- bzw. Aussteifungszwecken vorgesehen sein.

Je nach Funktionalität der einzelnen Kunststoffbauteile und Behälter kann der Träger aus verschiedenen Kunststoffen zu­ sammengesetzt sein. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, Bereiche des Trägers, die im montierten Zustand nahe der Bodengruppe des Kfz angeordnet sind, aus besonders schlagzähem Kunststoff auszubilden.

Die Anordnung verschiedener Funktionsbauteile aus verschie­ denen Kunststoffen als integraler Bestandteil des Trägers kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass dieser aus mehreren schlauchförmig in eine gemeinsame Form extrudierten Vorformlingen hergestellt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, eine unterschiedliche stoffliche Zusammen­ setzung verschiedener Funktionsbauteile durch sequentielle Extrusion unterschiedlicher Materialien aus einem Vorform­ ling zu erhalten.

Die Verstärkungseinlage kann als vorgestanztes und/oder zu­ mindest teilweise vorgeformtes Stahlblech ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Verstärkungs­ einlage beim Schließen der Blasformhälften durch deren Schließdruck dauerhaft verformt wurde. Dies hat den Vorzug, dass ein Arbeitsschritt bei der Herstellung der Verstär­ kungseinlage eingespart wird.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Verstärkungs­ einlage nicht notwendigerweise aus Stahlblech bestehen muss, diese kann vielmehr auch aus spritzgegossenem Kunststoff, GFK oder einem Duroplasten ausgebildet sein.

Durch die Herstellungsweise, d. h. durch das Umblasen einer Einlage, beispielsweise eines Stahlblechs mit Kunststoff wird eine innige Verbindung bzw. Verankerung der Materialien miteinander erreicht, so dass insgesamt ein multifunktiona­ les und insbesondere stabiles Bauteil mit einem hohen Integ­ rationsgrad erhalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnun­ gen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 der Träger in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 zwei geöffnete Blasformhälften mit darin eingelegtem Stahlblechrahmen,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung der Pfeile III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linien IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5, 6 u. 7 schematische Darstellungen der Anordnungen des oder der Vorformlinge bezüglich des zwischen den Formhälften gehaltenen Stahlblechrahmens und

Fig. 8 den Schnitt entsprechend dem in Fig. 5 dargestellten Schnitt mit zusammengefahrenen Formhälften.

Der in Fig. 1 perspektivisch dargestellte Träger ist als Front-End-Modul zur Anordnung zwischen Kühlergrill und Küh­ ler eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Dieser umfasst einen mit 1 bezeichneten Stahlblechrahmen, der einen mittleren Durchlass 2 und einen in Einbaulage unteren Durchlass 3, Scheinwerferaufnahmen 4 sowie vier Befestigungsaugen 5 zur Karosseriemontage aufweist. Der Stahlblechrahmen 1 bildet einen tragenden Verbund mit diversen Kunststoffteilen, die durch Extrusions-Blasformen erhalten wurden und mit dem Stahlblechrahmen, diesen teilweise durchdringend eine innige Verbindung bzw. Verankerung eingehen.

Wie dies in den Fig. 2 bis 8 verdeutlicht ist, wird zur Herstellung des Trägers gemäß der Erfindung der vorgestanzte Stahlblechrahmen 1 mittels zweier Halteelemente 6 zwischen den ein Formnest bildenden Formhälften 7A, 7B eine Blasform positioniert.

Je nach Konfigurierung des fertigen Bauteils werden aus ei­ nem oder mehreren nicht dargestellten über den Formhälften angeordneten Extrusionsköpfen ein oder mehrere schmelzflüs­ sige schlauchförmige Vorformlinge extrudiert, die in bekann­ ter Art und Weise mittels Blasluft innerhalb der geschlosse­ nen Blasformhälften 7A, 7B unter innerem Druck aufgeweitet werden und bei Erstarrung das Formnest ausfüllen.

Die Technik des Extrusionsblasformens ist hinlänglich be­ kannt, so dass auf diese nachstehend nicht mehr im Einzelnen eingegangen wird.

Bei der einfachsten Variante des Trägers gemäß der Erfindung ist vorgesehen, wie dies in Fig. 7 andeutungsweise darge­ stellt ist, dass ein einziger schlauchförmiger Vorformling hängend extrudiert wird, und zwar so, dass der zwischen den Blasformhälften 7A, 7B frei positionierte Stahlblechrahmen von dem Vorformling 8 umhüllt wird. Werden nun die Blasform­ hälften 7A, 7B unter Krafteinwirkung zusammengefahren, so dass der Vorformling einen umlaufenden Butzen bildend ent­ lang der äußeren Konturen des Formnestes abgequetscht wird, so ist der Stahlblechrahmen 1 vollständig vom Kunststoff um­ mantelt und je nach Ausbildung der Kavität bzw. des Formnes­ tes mehr oder weniger vom Kunststoff durchdrungen. Auf diese Art und Weise wird ein Kunststoff-Metall-Verbundbauteil mit hoher Stabilität erhalten. Verschiedene stoffliche Zusammen­ setzungen des Kunststoffs, beispielsweise über die Höhe der in Fig. 4 dargestellten Blasform lassen sich bei Extrusionen mit einem Vorformling 8 durch sequentielle Extrusionen ver­ schiedener Kunststoffe erzielen.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen schematisch verschiedene Vari­ anten der Herstellung des Trägers gemäß der Erfindung. Bei den in Fig. 5 und 6 schematisch dargestellten Verfahrenswei­ sen werden insgesamt drei schlauchförmige Vorformlinge 8 zwischen die Blasformhälften 7A, 7B extrudiert, wobei diese entweder einerseits des Stahlblechrahmens (Fig. 6) oder auch beiderseits des Stahlblechrahmens (Fig. 5) angeordnet sein können. Auf diese Art und Weise können beispielsweise Ther­ moplasten mit verschiedener stofflicher Zusammensetzung gleichzeitig zwischen die Blasformhälften 7A, 7B extrudiert werden. Durch Wand-Zu-Wand-Verschweißungen und entsprechende Blasluftführung lässt sich ein, wie dies in Fig. 1 darge­ stellt ist, verhältnismäßig komplexes Bauteil mit hoher Funktionalität herstellen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind in dem mitt­ leren Durchlass zwei Lüfteraufnahmen 9, 10 jeweils für einen Hauptlüfter 10A und einen Klimagerätelüfter 9A vorgesehen. Die Lüfteraufnahmen 9, 10 sind in einer Ausfüllung 11 des mittleren Durchlasses 2 vorgesehen. Die Ausfüllung 11 ist im Bereich der Lüfteraufnahmen 9, 10 doppelwandig ausgebildet, wobei die aufeinanderliegenden Wandbereiche des betreffenden Vorformlings 8 in diesem Bereich miteinander verschweißt worden sind. Es ist denkbar, hier noch Rippen oder ähnliche Profilierungen zur Aussteifung vorzusehen.

Oberhalb der Lüfteraufnahmen 9, 10 ist eine Einlassluftfüh­ rung 12 mit Resonator aus Polypropylen vorgesehen. Mit 13 ist ein Kühlwasserausgleichsbehälter, mit 14 ein Waschflüs­ sigkeitsbehälter und mit 15 ein Kondensatsammelbehälter be­ zeichnet. In der Einbaulage von oben nach unten betrachtet kann beispielsweise zur Ausbildung der in Höhe des mittleren Durchlasses 2 angeordneten Behälter 13, 14, 15 sowie der Ausfüllung 11 HDPE oder PP (Highdensity Polyethylen oder Po­ lypropylen) Anwendung finden. Der darüber angeordnete Be­ reich (Resonator 12) kann beispielsweise aus Polypropylen ausgebildet sein, wohingegen die unterhalb des unteren Durchlasses 3 angeordneten Kühlmittelleitungen 16 aus Polya­ mid oder dergleichen härterem Kunststoff ausgebildet sein können.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt der untere Durchlass 3 einen Ölkühler 17 auf, der, wie der Klimageräte­ lüfter 9A sowie der Hauptlüfter 10 nach Fertigstellung des Trägers montiert wurde.

Die zuvor beschriebene Konfiguration kann beispielsweise durch Extrusion dreier Vorformlinge 8 jeweils aus Polypropy­ len, Polyethylen und Polyamid hergestellt werden, wie dies in Fig. 6 veranschaulicht ist. Alle drei Abschnitte, von den Scheinwerferaufnahmen 4 über den mittleren Durchlass 2 bzw. Kühlluftdurchtritt bis zu den darunterliegenden Kühlmittel­ leitungen 16 können jeweils durch die Extrusion unterschied­ licher Vorformlinge in eine Extrusionsblasform erhalten wor­ den sein. Dadurch sind dann jeweils mehrere zusammenhängen­ de, durch die Formwandung begrenzte Hohlkörper mit zumindest teilweise in sich abgeschlossenen Hohlräumen entstanden, die den in der Form positionierten Stahlblechrahmen 1 teilweise umschlossen und teilweise durchdrungen haben. Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, können die auf dem Stahlblechrahmen angeordneten Behälter oder sonstigen Funktionsbauteile auch mit Verprägungen bzw. Wand-Zu-Wand-Verschweißungen versehen sein, um einzelne in sich geschlossene Behälterabschnitte mit verschiedenen Funktionen zu bilden.

Im Rahmen der Erfindung ist auch denkbar, mehrere Bestand­ teile aus Blech in der Blasform zu positionieren. Diese Ble­ che können im verpressten Bereich angeordnet sein und bilden den Stahlrahmen.

Bezugszeichenliste

1

Stahlblechrahmen

2

mittlerer Durchlass

3

unterer Durchlass

4

Scheinwerferaufnahme

5

Befestigungsaugen

6

Halteelemente

7

A,

7

B Blasformhälften

8

Vorformling

9

,

10

Lüfteraufnahmen

10

A Hauptlüfter

9

A Klimagerätelüfter

11

Ausfüllung

12

Resonator

13

Kühlwasserausgleichsbehälter

14

Waschflüssigkeitsbehälter

15

Kondensatsammelbehälter

16

Kühlmittelleitung

17

Ölkühler

Claims (8)

1. Blasgeformter Kunststoffträger für Kfz-Kühlergebläse mit wenigstens einem Kühlluftdurchtritt, mit Mitteln zur Be­ festigung wenigstens eines Gebläses und mit wenigstens einem integrierten Flüssigkeitsbehälter oder derglei­ chen, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger wenigstens eine vorzugsweise metallene Ver­ stärkungseinlage aufweist, die von dem Kunststoff des Trägers umblasen und wenigstens teilweise durchdrungen ist, wobei die Verstärkungseinlage mit Befestigungsmit­ teln zur Montage des Trägers und zur Aufnahme weiterer Funktionsbauteile versehen ist.

2. Kunststoffträger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage wenigstens zwei Scheinwerferaufnahmen (4) bildet.

3. Kunststoffträger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff bestehenden Funktionsbauteile integraler Be­ standteil des Trägers sind und in einem Arbeitsgang aus einem oder mehreren Vorformlingen (8) mit dem Träger hergestellt wurden.

4. Kunststoffträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff bestehenden Funktionsbauteile durch Wand-Zu- Wand-Verschweißung wenigstens eines schlauchförmige ex­ trudierten Vorformlings (8) erhalten wurden.

5. Kunststoffträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, dass er aus ver­ schiedenen Kunststoffen zusammengesetzt ist.

6. Kunststoffträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, dass er aus meh­ reren schlauchförmig in eine gemeinsame Form extrudier­ ten Vorformlingen (8) erhalten wurde.

7. Kunststoffträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, dass die Ver­ stärkungseinlage als vorgestanztes und/oder zumindest teilweise vorgeformter Stahlblechrahmen (1) ausgebildet ist.

8. Kunststoffträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage beim Schließen der Blasformhälften 7A, 7B dauerhaft verformt wurde.