HERSTELLUNG

Die Erfindung betrifft einen Luftkanal für ein Kraftfahrzeug, insbesondere als Bestandteil von dessen Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage, als Bestandteil des Luft- oder Abgaspfads seines Verbrennungsmotors oder alternativ hierzu des Luftpfads seines Brennstoffzellenantriebs.

Die Luftströmung in Luftkanälen führt bei Kraftfahrzeugen oftmals zu unerwünschten Störgeräuschen, die geeignet gedämpft werden müssen. So sieht die DE 20 2013 105 639 A1 eine schalldämmende Innenbeschichtung des Luftkanals vor. Die DE 10 2016 1 18 583 A1 zeigt eine Belüftungseinrichtung, die angrenzend am Luftauslass einen Helmholtzresonator zur Schalldämmung aufweist. Die JP 2006 123659 A offenbart einen Luftkanal für ein Kraftfahrzeug mit einem Luftauslass, wobei stromabwärts des Luftauslasses ein Gehäuse zur Schallabsorption angeordnet ist. Das Gehäuse besitzt eine Akustikkammer mit einem luftpermeablen Element, das den Schall absorbiert. Aus dem Stand der Technik bekannt sind ferner die DE 104 41 319 A1 , die EP 1 510 667 A2, die DE 10 201 1 008 518 A1 , die DE 10 2010 027 374 A1 , die DE 10 2006 057 823 A1 und die gattungsbildende die DE 103 31 139 A1 .

Demgegenüber ist es eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung, einen Luftkanal mit einem modular aufgebauten Schalldämpfer bereitzustellen.

Die Lösung dieser und weiterer Aufgaben erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen werden durch die abhängigen Merkmale wiedergegeben.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein Luftkanal für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, bspw. ein formstabiler Metall- oder Kunststoffkanal. Der Luftkanal besitzt einen zylindrischen Lufteinlass und ein zylindrisches Endlosprofil. Für die Zwecke dieser Beschreibung ist ein Lufteinlass auch ein Luftauslass, da es für die nachstehend erläuterte technische Lösung nicht auf die Strömungsrichtung ankommt. Der Lufteinlass hat einen zylindrischen Querschnitt und hat insbesondere eine geschlossene (bis auf gewisse durchgehende Öffnungen, die nachfolgend erläutert werden) zylindrische Außenwand. Der Lufteinlass besitzt durchgehende Öffnungen bzw. Löcher. Das Endlosprofil hat mindestens einen von seiner Innenwand nach innen ab ragenden Steg, dessen Fußpunkt auf der Außenwand des Lufteinlasses aufliegt. Das Endlos profil bildet zusammen mit zumindest einem Teil der Außenwand des Lufteinlasses einen Schalldämpfer mit zumindest eine Resonatorkammer.

Im praktischen Einsatz strömt Luft, z.B. Frischluft oder Abgase, durch den Luftkanal und ge langt zum Bereich des Endlosprofils. Ein Teil der Luft und damit der Schallwellen gelangt durch die durchgehenden Öffnungen in die Resonatorkammern und dämpft den Schall in dem entsprechenden Frequenzbereich, der maßgeblich durch die Geometrie der Resonator kammern und der durchgehenden Öffnungen (bspw. rund, rechteckig, oder rautenförmig) vor gegeben ist, wobei die Öffnungen durch Ausstanzen erzeugt werden können. Hierbei bildet die Lufteinlassaußenwand oder zumindest ein Teil davon einen ersten Teil des Schalldämp fers und das Endlosprofil einen hierzu korrespondierenden zweiten Teil des Schalldämpfers, was für die Bereitstellung des Schalldämpfers materialsparend ist.

Das Endlosprofil ist außerhalb des Lufteinlasses positioniert. Das abragende Ende des Stegs liegt auf der Außenwand des Lufteinlasses auf und der Lufteinlass besitzt die durchgehenden Öffnungen, durch die Luft in die somit gebildete Resonatorkammer einströmen kann. Dies ist eine baulich einfache und modulare Lösung, weil ein standardisiertes Endlosprofil verwendet wird, das auf Länge geschnitten wird, insbesondere mit einer Länge, die ein ganzzahlig Viel faches einer Mindestlänge ist.

Liegt das abstehende Ende des Stegs auf der Außenwand des Lufteinlasses auf, so definiert der Steg maßgeblich die Geometrie der Resonatorkammern und damit die Resonanzeigen schaft. Insofern kann auch das Maß, um den der Steg vom Endlosprofil abragt (nachfolgend als„Höhe“ bezeichnet), für den modular aufgebauten Schalldämpfer entweder fix gewählt werden oder als ganzzahlig Vielfaches einer Basishöhe gewählt sein.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein zylindrisches Endlosprofil vorgesehen und gibt es zumindest zwei kreisringförmige, radial vom Lufteinlass und/oder vom Endlosprofil abragende Trennwände. Mit diesen lässt sich die Resonatorkammer in axialer Richtung schließen, so dass diese eine geschlossene Kammer bildet. Fertigungstechnisch bietet es sich an, dass das Endlosprofil, das die abragenden Stege besitzt, auch die entsprechend abragenden Trennwände hat, aber dies ist nicht zwingend.

Weiterhin ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der das Endlosprofil unter Bildung einer kraftschlüssigen Verbindung über den Lufteinlass geschoben ist. Die Montage ist damit besonders einfach und lässt es auch zu, bei Bestandsfahrzeugen nachträglich einen Schalldämpfer bereitzustellen, der störende Geräusche beseitigt. Diese Lösung ist geeignet für Kombinationen aus formstabilem Luftkanal und formstabilem Endlosprofil, insbesondere bei derartigen Teilen aus Metall oder einer Hartplastik.

Weiterhin kann der Luftkanal so ausgeführt sein, dass das Endlosprofil mit der Außenwand des Lufteinlasses verklebt, ggf. durch Reibschweißen, oder auf diesem aufgespritzt ist. Dies bietet sich besonders dann an, wenn sowohl der Lufteinlass als auch das Endlosprofil aus Kunststoff ausgeführt sind, denn in diesem Fall lassen sich dadurch die Bauteile gegeneinander fixieren, was Klappergeräusche durch Relativbewegungen vermeidet. Ein (nachträgliches) Aufspritzen des Endlosprofils auf den Lufteinlass bietet sich eher dann an, wenn das Aufspritzen auf der Außenwand des Luftkanals erfolgen soll, da Hohlräume geschaffen werden müssen. Auch diese Ausführungsform lässt es zu, nachträglich entsprechende Luftkanäle mit einem Schalldämpfer zu versehen.

Weiterhin kann eine weitere Ausführungsform gewählt sein, bei der zumindest ein Teil der Resonatorkammern aus einem schallabsorbierenden Material gebildet ist, bspw. aus einem Vlies. So können die Wände der Resonatorkammern derart beschaffen sein, indem der Luftkanal und/oder das formstabile Endlosprofil aus dem schallabsorbierenden Material bestehen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann das Innere des Resonators derartiges schallabsorbierendes Material enthalten, das auch als Teil des Resonators angesehen werden kann. Dadurch lässt sich in einem breiteren Frequenzbereich eine Schalldämpfung bewirken.

Weiterhin ist es möglich, dass das Endlosprofil einer oder mehrerer der obigen Ausführungsformen Öffnungen unterschiedlicher Geometrie und/oder Größe aufweist. Damit können beliebig viele Frequenzbereiche gedämpft werden. Bei gebohrten Öffnungen korreliert zum Beispiel der Bohrdurchmesser gut mit der Resonanzfrequenz. Eine Dämpfung mehrerer Reso- nanzfrequenzen ergibt sich bei Einsatz mehrerer Stege, weil dann mehrere Resonatorkam mern entstehen, die jede für sich zum Dämpfen einer anderen Resonanzfrequenz ausgelegt sein kann.

Wie vorstehend ausgeführt sind die Resonatorkammern am Luftein- oder -auslass vorgese hen, und dabei ggf. in dessen Inneren. Um dort eine Querschnittsverengung des Luftstroms zu vermeiden kann der Lufteinlass einen Aufweitungsbereich, insbesondere einen länglichen Aufweitungsbereich, besitzen. Auch kann, zusätzlich oder alternativ, der Aufweitungsbereich den Schalldämpfer in Längsrichtung überragen, insbesondere um ca. 1 cm bis ca. 10 cm, um ein Verbinden des schallgedämmten Luftkanals mit weiteren Bauteilen zu erleichtern.

Ein besonders praktischer Einsatz des oben beschriebenen Luftkanals ergibt sich, wenn er bei einem Kraftfahrzeug zum Anschluss eines Personenanströmers zum Einleiten von Luft in den Fahrzeuginnenraum genutzt wird, da sich darüber der Schalldämpfer im Anschlussbe reich anordnen lässt. Dies ermöglicht eine effiziente Schalldämmung sehr nah am Ort der Schallentstehung. Weitere Schallquellen, die mit dem oben beschriebenen Schalldämpfer ge dämpft werden können, sind Gebläse, bei der durch Luftbeschleunigung Geräusche entste hen, Wärmetauscher, an denen Luftablösegeräusche entstehen können sowie Strömungska näle im Frisch- oder Umluftbereich einer Kfz-Klimaanlage.

Im praktischen Einsatz ergibt sich für den Anwender ein Baukastenprinzip mit standardisier tem Anschlussmaß. Für einen zu verwendenden Luftkanal werden in der Fertigung ein oder mehrere Endlosprofile vorgesehen, die die Abmessungen der jeweiligen Resonatorkammern festlegen. Für die derart festgelegten Resonatorkammern werden dann je nach zu dämpfen den Frequenzen die hinsichtlich Geometrie und Querschnitt passenden durchgehenden Öff nungen gewählt, die sich experimentell oder durch Simulationen leicht bestimmen lassen.

Der Luftkanal ist zudem universell einsetzbar, denn er kann Teil eines Luftleitelements bzw. eines Bestandteil einer Komponente einer Kfz-Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere eines Ausströmers bzw. Personenanströmers oder des Klimageräts selbst, oder einer Komponente eines Luft- oder Abgaspfads eines Verbrennungsmotors, insbeson dere eines Turboladereingang oder - ausgangs sein. Auch eine Verwendung für den Luftpfad eines Brennstoffzellenantriebes ist möglich. In allen Fällen ergibt sich durch die Integration des Schalldämpfers am Luftein- oder -auslass ein kompakter Schalldämpfer mit minimaler Bauraumvergrößerung, bei der der beschriebene Luftkanal auch ein Fitting bzw. Verbin dungsstück sein kann.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines schallge dämpften Luftkanals bzw. ein Herstellungsverfahren. Es weist die Schritte auf gemäß An spruch 9 auf.

Dieses Verfahren erlaubt es, insbesondere wenn das Endlosprofil unter Bildung einer kraft schlüssigen Verbindung über den Lufteinlass geschoben wird, einen Luftkanal mit Schall dämpfung besonders einfach bereitzustellen.

Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung eines mit mindestens einem Steg sowie mit Öff nungen ausgestatten Endlosprofils zur Bildung eines Schalldämpfers an einem Lufteinlass einer Komponente einer Kfz-Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage oder an einem Lufteinlass einer Komponente eines Luft- oder Abgaspfads eines Verbrennungsmotors.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die hierzu verwendeten Figuren sind nicht maßstäblich und gleiche Bezugszeichen bezeich nen gleiche Bauteile. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 zylindrisches Endlosprofil;

Fig. 1 zeigt einen zylindrischen Luftkanal 5 im axialen Schnitt und Fig. 2 hierzu korrespondie rend denselben Luftkanal 5 mit Blick in Richtung der Zylinderachse Z. Der Luftkanal 5 besitzt ein zylindrisches Endlosprofil 1 , das vier von seiner Innenwand 1 1 radial nach innen abragen de, Stege 2 besitzt. Die Fußpunkte 4 der Stege 2 liegen auf der Außenwand des Lufteinlas ses 14 auf. Zwischen Endlosprofil 1 und Lufteinlass 14 werden dadurch vier Resonatorkam mern 8,8‘,8“,8‘“ gebildet, die jeweils eine Öffnung 3 besitzen, durch die Luft einströmen kann. Zum Schließen der vier Resonatorkammern 8,8‘,8“,8‘“ in axialer Richtung gibt es Trenn wände 30. Bei den Trennwänden handelt es sich, in Axialrichtung gesehen, um kreisringför mige Stege, die radial vom Endlosprofil 1 oder vom Lufteinlass 5 abragen können. Je nach dem, wieviel Resonatorkammern benötigt werden, muss es sich hierbei nicht um einen ge schlossenen Kreisring handeln. Das Endlosprofil 1 kann auf Länge geschnitten und unter Bildung einer kraftschlüssigen Ver bindung in das Innere eines zylindrischen Lufteinlasses 14 eingeschoben werden. Als Alter native sind Stege wählbar, die bezogen auf die Radialrichtung schräg bzw. unter einem Win kel > 0° hierzu angeordnet sind, bevorzugt unter einem Winkel <45°.

Es ist auch denkbar, eine Komponente eines Luft- oder Abgaspfads eines Verbrennungsmo tors, insbesondere eines Turboladereingangs oder - ausgangs oder eines Einlass- oder Aus lasskrümmers oder reiner Luftleitung etc. mit einem derartigen Schalldämpfer auszustatten.

Bezugszeichenliste

1 Endlosprofil

2 Steg

2‘ Steg

2“ Steg

3 Öffnung

4 Fußpunkt

4‘ Fußpunkt

4 ^" Fußpunkt

5 Luftkanal

6 Außenfläche

6‘ Außenfläche

7 Seiteninnenwald

7‘ Seiteninnenwand

7“ untere Innenwand

8 Resonatorkammer

8‘ Resonatorkammer

8“ Resonatorkammer

9 Aufweitung

10 Krümmungsbereich

1 1 Innenwand

12 Schalldämpfer

13 Ausströmer

14 Lufteinlass

14‘ Lufteinlass

15 Lamelle

16 Dichtung

17 Rohr

18 Außenwand

19 Fußlinie

20 Wollvlies

21 Zylinderwand

21‘ Zylinderwand 21“ Zylinderwand 30 Trennwand

Z Zylinderachse P Pfeil