DE102014209323A1

DE102014209323A1 - Kunststoffbauteil

Info

Publication number: DE102014209323A1
Application number: DE102014209323.6A
Authority: DE
Inventors: Bernd Bartenbach; Richard GOCE; Volker WERZ
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2015-11-19
Also published as: US20150330723A1; CN105082927A; CN105082927B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffbauteil mit zumindest einer ersten Wand, in welche eine Mehrzahl von Taschen eingebracht sind, wobei eine Tasche eine aus der Ebene der Wand vortretende Auswölbung bildet, wobei die Tasche zumindest eine zweite Wand und eine dritte Wand aufweist, wobei die zweite Wand in einem Winkel zur Ebene der ersten Wand ausgerichtet ist, wobei der Winkel größer als 45° ist und die dritte Wand in einem Winkel zur Ebene der ersten Wand ausgerichtet ist, der kleiner als 45° ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Kunststoffbauteil, wie insbesondere ein Kunststoffbauteil eines Wärmeübertragers oder einer Klimaanlage insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Kunststoffbauteile insbesondere für Wärmeübertrager oder Klimaanlagen weisen zumindest eine Wandung auf, die allgemein relativ dünnwandig ausgebildet ist und die aus Gründen der Versteifung mit außen oder innen angeordneten Versteifungsrippen versehen ist. So sind Sammelkästen von Wärmeübertragern mit an der Außenseite regelmäßig angebrachten Versteifungsrippen bekannt. Auch sind Gehäuse von Klimaanlagen bekannt, welche an der Außenseite Versteifungsrippen aufweisen, um die Steifigkeit der eher großflächigen Elemente zu verbessern.
Die Ausbildung der Versteifungsrippen verlangt gegenüber der Ausbildung der Wandung des Bauteils zusätzliches Material, das zur Erhöhung der Steifigkeit eingesetzt werden muss, was allerdings die Kosten erhöht.
Auch ist es durch die DE 10 2008 002 408 A1 bekannt geworden, dass das Gehäuse einer Klimaanlage mit unterschiedlichen Materialien aufgebaut werden kann, wobei lasttragende Bereiche aus einem steiferen Material aufgebaut ist und nicht lasttragende Bereiche aus einem diesbezüglich nicht so anspruchsvollen Material ausgebildet sind.
Die DE 103 35 434 A1 offenbart einen Lüftungskanal für die Innenraumbelüftung, bei welchem die Wand durch dreieckige Elemente in einem hexagonalen Gitter gebildet wird, die jeweils zueinander geringfügig verkippt sind, so dass Erhebungen und benachbarte Vertiefungen entstehen. Solche Bauteile mit entsprechend ausgebildeten Oberflächen zeigen jedoch nicht die nötige Steifigkeit insbesondere gegenüber einem maximal auftretenden Innendruck.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Kunststoffbauteil zu schaffen, welches einfach aufgebaut ist, kostengünstig herstellbar ist und die nötige Steifigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Kunststoffbauteil mit zumindest einer ersten Wand, in welche eine Tasche eingebracht ist oder eine Mehrzahl von Taschen eingebracht sind, wobei eine Tasche eine aus der Ebene der Wand vortretende Auswölbung bildet, wobei die Tasche zumindest eine zweite Wand und eine dritte Wand aufweist, wobei die zweite Wand in einem Winkel zur Ebene der ersten Wand ausgerichtet ist, wobei der Winkel größer als 45° ist und die dritte Wand in einem Winkel zur Ebene der ersten Wand ausgerichtet ist, der kleiner als 45° ist. Dadurch werden Taschen ausgebildet, die mit von der ersten Wand abragen und so Versteifungen bilden, um die Steifigkeit der ersten Wand zu erhöhen.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die dritte Wand parallel zur Ebene der ersten Wand angeordnet ist. Dies bewirkt, das zwischen der ersten und der dritten Wand eine zweite Wand angeordnet ist, welche von der Ebene der ersten Wand und der Ebene der dritten Wand abragt und so die Versteifung bewirkt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die dritte Wand in einem spitzen Winkel kleiner als 30° zur Ebene der ersten Wand angeordnet ist. Dann kann bewirkt werden, dass die zweite Wand nur teilweise umläuft und so die Steifigkeit erhöht.
Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig sein, wenn die zweite Wand im Wesentlichen in einem rechten Winkel zur Ebene der ersten Wand angeordnet ist. Dadurch wird eine hohe Steifigkeit bewirkt.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die dritte Wand in einem spitzen Winkel kleiner als 30° zur Ebene der ersten Wand angeordnet ist. So kann eine Ausbuchtung erzeugt werden, die relativ flach an die erste Wand anschließt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die zweite Wand an einer Öffnung oder Rand der ersten Wand umlaufend ausgebildet ist und die dritte Wand die umlaufende zweite Wand abschließt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Wand an einer Öffnung der ersten Wand an drei Seiten anschließend ausgebildet ist und die dritte Wand sich an drei Seiten an die zweite Wand abschließt und sich an einer Seite an die erste Wand anschließt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Tasche im Schnitt dreieckig ausgebildet ist. dies bedeutet, dass die Tiefe der Tasche im Verlauf der Tasche veränderlich ist. Dadurch kann eine Strömung entlang der Wand nur gering beeinflusst werden.
Auch ist es zweckmäßig, wenn im Falle, dass die erste Wand nicht eben ausgebildet ist, sondern gewölbt oder abgewinkelt ist, dann folgt die Tasche ihrer Kontur der Wölbung oder Abwinkelung. Die Tasche folgt daher im Wesentlichen der ersten Wand in der Gestaltung, die sie ohne die Tasche annehmen würde. Dieser fiktive Verlauf kann durch den Verlauf von seitlich der Tasche extrapoliert werden.
Auch ist es zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von Taschen über das Bauteil verteilt angeordnet sind. Dadurch wird das Kunststoffbauteil über seine Fläche versteift.
So ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn die Taschen entlang zumindest einer Linie verteilt angeordnet sind. Dadurch kann die Steifigkeit des Bauteils und der ersten Wand insbesondere in der Längsrichtung der Linie versteift werden.
Auch kann es vorteilhaft sein, wenn Taschen benachbart von zumindest einem Rand des Bauteils angeordnet sind. Dadurch kann erreicht werden, dass die Versteifung entlang des Rands erhöht wird.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Tasche eine entlang zumindest einer Richtung abnehmende Tiefe aufweist. Dies kann sich vorteilhaft auf eine Strömung an der ersten Wand entlang und an der Tasche vorbei auswirken.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Kunststoffbauteil einen Strömungskanal bildet, durch den ein Fluid in einer Strömungsrichtung strömbar ist, wobei die Tiefe der Tasche in Strömungsrichtung abnimmt.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Wandstärke des Bauteils im Wesentlichen konstant ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die Kosten des Bauteils optimiert wird und darauf ausgerichtet ist, den primären Zwecken des Bauteils zu genügen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn in Bereichen ohne Taschen und/oder zwischen Tasche Rippen zur Versteifung vorgesehen sind. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Rippen an Bereichen angeordnet werden, an welchen keine Taschen anordenbar sind.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn Taschen in eine Richtung und/oder in zwei Richtungen von der Ebene der ersten Wand abstehen. So können einzelne Taschen in die eine Richtung vorstehen und/oder andere Taschen in die andere Richtung vorstehen.
Dabei ist es insbesondere auch vorteilhaft, wenn benachbarte Taschen in entgegengesetzten Richtungen von der Ebene der ersten Wand abstehen.
Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn zwei benachbarte Taschen ineinander übergehen und einzelne Bereiche der jeweiligen Tasche in entgegengesetzten Richtungen von der Ebene der ersten Wand abstehen. So wird aus zwei benachbarten Taschen eine einzige Tasche gebildet.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das Bauteil ein Sammelkasten eines Wärmeübertragers, ein Gehäuse eines Wärmeübertragers oder ein Anschlussstutzen eines Wärmeübertragers ist.
Alternativ ist es zweckmäßig, wenn das Bauteil ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil einer Klimaanlage ist.
Kurze Beschreibung der Figuren der Zeichnung
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Kunststoffbauteils gemäß der Erfindung,
2 eine Darstellung eines weiteren Kunststoffbauteils gemäß der Erfindung von einer ersten Seite,
3 eine Darstellung des Kunststoffbauteils der 2 von einer weiteren Seite,
4 ein weiteres erfindungsgemäßes Kunststoffbauteil,
5 eine Darstellung einer Tasche im Schnitt,
6 eine Darstellung einer Tasche im Schnitt, und
7 eine Darstellung einer Tasche im Schnitt.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
1 zeigt ein Kunststoffbauteil 1, das als Verdampferteilgehäuse ausgebildet ist und einen Luftkanal bildet.
Das Kunststoffteil 1 weist zwei erste Wände 2 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel eben ausgebildet sind. Die beiden ersten Wände sind um etwa 90° zueinander abgewinkelt und sind miteinander verbunden. In die jeweilige erste Wand 2 ist eine Mehrzahl von Taschen 3 eingebracht. Alternativ kann auch nur eine Tasche 3 eingebracht sein.
Die Tasche 3 wird in der schematischen Skizze A eines Schnitts noch deutlicher.
Dabei bildet eine Tasche 3 eine aus der Ebene 4 der Wand 2 vortretende Auswölbung aus. Die Tasche 3 weist dabei zumindest eine zweite Wand 5 und eine dritte Wand 6 auf. Die zweite Wand 5 ist in einem Winkel α zur Ebene 4 der ersten Wand 2 ausgerichtet. Der Winkel α ist dabei bevorzugt größer als 45°, wie insbesondere größer als 90°. Die dritte Wand 6 ist in einem Winkel β zur Ebene 4 der ersten Wand 2 ausgerichtet. Der Winkel β ist bevorzugt kleiner als 45°.
Dadurch ergibt sich eine Tasche, die aus der Ebene der ersten Wand absteht bzw. vorsteht. Durch die zweite Wand in Verbindung mit der dritten Wand ergibt sich eine erhöhte Steifigkeit.
Der Ausschnitt A zeigt, dass die zweite Wand 5 nur an einer Seite, im Schnitt betrachtet angeordnet ist, während die dritte Wand 6 in einem spitzen Winkel von der zweiten Wand 5 zur ersten Wand 2 verläuft. Dabei nimmt die Tiefe T der Tasche 3 in Richtung der Strömungsrichtung 7 eines Fluid in dem Bauteil ab.
Alternativ kann die dritte Wand 6 auch parallel zur ersten Wand 2 bzw. zur Ebene der ersten Wand 2 angeordnet sein. Ist die erste Wand nicht eben ausgebildet, sondern folgt einer Krümmung, einem Winkel etc., so kann die dritte Wand 6 dieser Krümmung oder Abwinkelung folgen.
Die 1 zeigt, das drei Taschen 3 benachbart zueinander angeordnet sind.
Die 2 und 3 zeigen ein Teil eines Lufteinlassgehäuses 10 mit zwei Einlässen 11, 12. Diese Einlässe sind als Frischlufteinlass 11 und als Umlufteinlass ausgebildet. Das Gehäuseteil 10 ist dabei mit weiteren Gehäuseteilen einer Klimaanlage verbunden.
Das Gehäuseteil 10 weist Flächen 13 auf, in welche Taschen 14 eingebracht sind. Die Taschen 14 sind dabei als etwa rechteckige Taschen mit konstanter Tiefe ausgebildet, die linienartig zueinander ausgerichtet sind. Dabei sind die Taschen 14 jeweils voneinander beabstandet angeordnet. Auch ist zu erkennen, dass die Taschen 14 in eine Richtung von der jeweiligen Ebene der ersten Wand abragen.
Die 4 zeigt einen Filterdeckel 20. Der Filterdeckel 20 ist dabei im Wesentlichen rechteckig und flächig eben ausgebildet, wobei in der ersten Wand 21 Taschen 22 eingebracht sind. Die Taschen 22 sind dabei am Umfang verteilt angeordnet. Man erkennt entlang der Längsseiten eher kurze Taschen 23 und an den Schmalseiten u-förmige Taschen 24, die die Schmalseiten umgreifen. Zwischen den umlaufend angeordneten Taschen 23, 24 ist eine mittige Taschen 25 angeordnet, die sich etwa über die gesamte Länge des Filterdeckels 20 erstreckt.
Dabei bildet eine Tasche 3 eine aus der Ebene 4 der Wand 2 vortretende Auswölbung aus. Die Tasche 3 weist dabei zumindest eine zweite Wand 5 und eine dritte Wand 6 auf. Die zweite Wand 5 ist in einem Winkel α zur Ebene 4 der ersten Wand 2 ausgerichtet. Der Winkel α ist dabei bevorzugt größer als 45°, wie insbesondere größer als 90°. Die dritte Wand 6 ist in einem Winkel β zur Ebene 4 der ersten Wand 2 ausgerichtet. Der Winkel β ist bevorzugt kleiner als 45°.
Dadurch ergibt sich eine Tasche, die aus der Ebene der ersten Wand absteht bzw. vorsteht. Durch die zweite Wand in Verbindung mit der dritten Wand ergibt sich eine erhöhte Steifigkeit.
Die 5 bis 7 zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Taschen gemäß der Erfindung.
Die 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Tasche 30 derart gebildet ist, dass sie im Schnitt zwei von der Ebene 31 abragende Wände 32 aufweist, die von einer weiteren Wand 33 verbunden sind. Die weitere Wand 33 ist dabei derart abgewinkelt ausgebildet, dass zwei Teilwände 34, 35 in einem stumpfen Winkel zueinander verlaufen. Dabei ist die Winkelung zur Ebene 31 hin ausgerichtet.
Die 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Tasche 40, bei welchem die Tasche 40 derart gebildet ist, dass sie im Schnitt zwei von der Ebene 41 abragende Wände 42 aufweist, die von einer weiteren Wand 43 verbunden sind. Die weitere Wand 43 ist dabei derart abgewinkelt ausgebildet, dass zwei Teilwände 44, 45 in einem stumpfen Winkel zueinander verlaufen. Dabei ist die Winkelung zur Ebene 41 weg weisend ausgerichtet.
Die 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Tasche 50, bei welchem die Tasche 50 derart gebildet ist, dass sie im Schnitt zwei von der Ebene 51 abragende Wände 52 aufweist, die von einer weiteren Wand 53 verbunden sind. Die weitere Wand 53 ist dabei in einem spitzen Winkel zur Ebene 51 ausgerichtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008002408 A1 [0004]
DE 10335434 A1 [0005]

Claims

Kunststoffbauteil (1, 10, 20) mit zumindest einer ersten Wand (2, 21), in welche eine Tasche (3, 14, 22, 23, 24, 25) eingebracht ist oder eine Mehrzahl von Taschen (3, 14, 22, 23, 24, 25) eingebracht sind, wobei eine Tasche (3, 14, 2, 23, 24, 25) eine aus der Ebene der Wand vortretende Auswölbung bildet, wobei die Tasche (3, 14, 22, 23, 24, 25) zumindest eine zweite Wand und eine dritte Wand aufweist, wobei die zweite Wand in einem Winkel zur Ebene der ersten Wand ausgerichtet ist, wobei der Winkel größer als 45° ist und die dritte Wand in einem Winkel zur Ebene der ersten Wand ausgerichtet ist, der kleiner als 45° ist.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wand (6) parallel zur Ebene der ersten Wand angeordnet ist.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wand (6) in einem spitzen Winkel kleiner als 30° zur Ebene der ersten Wand angeordnet ist.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wand (5) im Wesentlichen in einem rechten Winkel zur Ebene der ersten Wand (2) angeordnet ist.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wand in einem spitzen Winkel kleiner als 30° zur Ebene der ersten Wand angeordnet ist.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wand (5) an einer Öffnung der ersten Wand (2) umlaufend ausgebildet ist und die dritte Wand (6) die umlaufende zweite Wand (5) abschließt.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wand (5) an einer Öffnung der ersten Wand (2) an drei Seiten anschließend ausgebildet ist und die dritte Wand sich an drei Seiten an die zweite Wand abschließt und sich an einer Seite an die erste Wand anschließt.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasche (3) im Schnitt dreieckig ausgebildet ist.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle, dass die erste Wand (2) nicht eben ausgebildet ist, sondern gewölbt oder abgewinkelt ist, dann folgt die Tasche ihrer Kontur der Wölbung oder Abwinkelung.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Taschen (3, 14, 22, 23, 24, 25) über das Bauteil verteilt angeordnet sind.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Taschen (14, 22, 23, 24) entlang zumindest einer Linie verteilt angeordnet sind.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Taschen (22, 23, 24) benachbart von zumindest einem Rand des Bauteil angeordnet sind.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasche (3) eine entlang zumindest einer Richtung abnehmende Tiefe aufweist.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil einen Strömungskanal bildet, durch den ein Fluid in einer Strömungsrichtung strömbar ist, wobei die Tiefe (T) der Tasche (3) in Strömungsrichtung abnimmt.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Bauteils im Wesentlichen konstant ist.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Bereichen ohne Taschen (3, 14, 22, 23, 24, 25) und/oder zwischen Taschen (3, 14, 22, 23, 24, 25) Rippen zur Versteifung vorgesehen sind.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das Taschen (3, 14, 22, 23, 24, 25) in eine Richtung und/oder in zwei Richtungen von der Ebene der ersten Wand abstehen.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das benachbarte Taschen (3, 14, 22, 23, 24, 25) in entgegengesetzten Richtungen von der Ebene der ersten Wand abstehen.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Taschen (3, 14, 22, 23, 24, 25) ineinander übergehen und einzelne Bereiche der jeweiligen Tasche in entgegengesetzten Richtungen von der Ebene der ersten Wand abstehen.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Sammelkasten eines Wärmeübertragers, ein Gehäuse eines Wärmeübertragers oder ein Anschlussstutzen eines Wärmeübertragers ist.
Kunststoffbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil einer Klimaanlage ist.