Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wärmeisolierende oder -dämmende Vorrichtung mit einem wärmeisolierenden Polster, das an einem Rahmen oder einer Halteeinrichtung befestigt ist und als wärmereflektierende Abschirmung oder als Wärmesenke zum Ableiten der Wärme an einer gewünschten Stelle verwendet werden kann. Die Erfindung betrifft insbesondere ein wärmeisolierendes Polster, das aus mehreren durch Widerstandsschweissverfahren an einem Rahmen oder Halter befestigten dünnen Metallfolien besteht.
Hintergrund der Erfindung
Es wurden verschiedene Polster, Platten und Strukturelemente für Isolierzwecke vorgeschlagen. Insbesondere wurden Isolierpolster zur Verwendung als Wärme- und Schallisolierung für Gebäude und im Bereich des Kraftfahrzeugbaus vorgeschlagen. Diese Platten werden an der Aussenseite motorisierter Fahrzeuge verwendet, um den Fahrzeugboden vor Wärme abzuschir men, die durch das Abgassystem, das Getriebe usw. freigesetzt wird.
Für Isoliervorrichtungen, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, sind bestimmte Eigenschaften wünschenswert. Die Vorrichtung muss formbar sein, sodass sie den Konturen der zu isolierenden Fahrzeugteile angepasst werden kann. Auf Grund der strengen Forderungen nach einer längeren Produktlebensdauer ist heute eine hochgradige Korrosionsbeständigkeit erforderlich, insbesondere wenn das Produkt direkt mit Feuchtigkeit und korrosionsfördernden Substanzen, wie beispielsweise Bremsenstaub, Strassensalz usw., in Kontakt kommt. Durch ein Halteelement soll eine geeignete Strukturstabilität für die Isoliervorrichtung und eine geeignete Einrichtung zum Befestigen der Vorrichtung am Fahrzeug bereitgestellt werden.
In der US-A-5 011 743 (Sheridan et al.) wird beispielsweise ein Polster mit einer Wärmeisolierung in Wärmesenkenbereichen beschrieben, wobei das Polster sowohl als wärmereflektierende Abschirmung als auch als Wärmesenke zum Ableiten von Wärme an einer gewünschten Stelle verwendet werden kann. Das Polster weist mehrere Schichtlagen aus Metallfolie auf, die eine Schichtstruktur bilden, wobei die Lagen in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind und die Schichtstruktur mindestens einen Wärmesenkenbereich aufweist, in dem die Lagen in vertikaler Richtung dichter angeordnet sind als im an den Wärmesenkenbereich angrenzenden Isolierbereich der Schichtstruktur. Im Wärmesenkenbereich wird eine grössere Wärmemenge zwischen gegenüberliegenden Flächen des Polsters übertragen bzw. geleitet als im wärmeisolierenden Bereich.
In der US-A-5 011 743 (Sheridan et al.) wird ein Wärmesenkenbereich beschrieben, der einen verdichteten bzw. zusammengedrückten Schichtstrukturbereich aufweist, der als sich um den Isolierbereich erstreckenden Aussenumfang des wärmeisolierenden Polsters dargestellt ist. Die Lagen im Wärmesenkenbereich sind beispielsweise durch Klammern, Klebstoff oder durch Umfalzen oder Falten der obersten Lage über die anderen Lagen, im Wärmesenkenbereich aneinander befestigt.
Ausserdem können die Lagen aneinander befestigt werden, indem beispielsweise die Lagen durch Ausstanzen mindestens einer \ffnung durch die Lagen miteinander in Eingriff gebracht werden oder eine mechanische Verbindung bereitgestellt wird, durch die die Lagen einzeln miteinander verbunden werden, wie beispielsweise durch Ultraschallschweissen, wodurch veranlasst wird, dass die Aluminiumoxidschicht auf dem Aluminium entfernt wird und die einzelnen Lagen miteinander verbunden werden.
Es sind verschiedene Isoliervorrichtungen mit Halteelementen bekannt. In der US-A-2 180 373 (Sibley et al.) wird beispielsweise eine wärmeisolierende Platte mit einem Metallkorb, einer die Innenwände des Korbs bedeckenden Auflage und mehreren dünnen Streifen aus einem wärmereflektierenden Material, wie beispielsweise einer dünnen Aluminiumfolie, beschrieben, die von Hand oder durch eine beliebige einfache Vorrichtung zerknittert wird, um eine grosse Anzahl unregelmässiger Oberflächen zu bilden, durch die ein Punktkontakt zwischen den Lagen hergestellt wird. Die in der US-A-2 180 373 von Sibley et al. beschriebenen dünnen Aluminiumfolienstreifen können an jedem Ende davon durch Klebstoff an der Innenauflage des Korbs befestigt werden, und eine Abdeckung kann auf dem Korb vorgesehen sein, um die Auflage und die dünnen Aluminiumfolienlagen zu ummanteln bzw. zu verkleiden.
Die Metallfolienlagen werden im Korb angeordnet, woraufhin eine Metallblechabdeckung durch separate Metallverbindungselemente, durch die der Korb von der Metallblechabdeckung beabstandet gehalten wird, am Korb, jedoch nicht an der Metallfolie, befestigt wird, wodurch verhindert wird, dass die Metallfolien zusammengedrückt werden.
In der US-A-1 934 174 (Dyckerhoff) wird ein wärmeisolierender Körper beschrieben, der mehrere Metallfolienschichtlagen aufweist, die gestampft, gebogen oder zerknittert wurden, um Vorsprünge auszubilden, durch die die Schichtlagen in Punktkontakt gehalten werden, wenn sie schichtweise angeordnet werden. In der US-A-1 934 174 von Dyckerhoff wird beschrieben, dass die Folie von Hand oder maschinell zerknittert oder verformt und dann auf der Oberfläche des zu isolierenden Bauteils aufgebracht werden kann, wobei diese Schichtlagen nicht miteinander verbunden werden müssen, um die unregelmässige Form auf rechtzuerhalten, die erforderlich ist, um Luftzwischenräume zwischen diesen Schichtlagen bereitzustellen.
In der US-A-1 934 174 (Dyckerhoff) wird beschrieben, dass ein Schutzgehäuse bereitgestellt werden kann, um die Isolierung vor von aussen ausgeübten Drücken zu schützen, wobei jedoch, wenn die Isolierung zum Füllen von Luftzwischenräumen verwendet wird, die durch gewöhnliche Strukturelemente, wie beispielsweise Wände oder Decken, erzeugt werden, kein besonderes Gehäuse erforderlich ist, wohingegen beim Herstellen von Rohrabdeckungen eine Aussenschale, die aus einem Metall gebildet sein kann, das schwerer ist als die Folie, geeignet ist. In der US-A-1 934 174 von Dyckerhoff wird die Verwendung von Stiften bzw. Bolzen oder Nägeln beschrieben, um die Schutzabdeckung über der Metallfolie zu befestigen.
In der US-A-2 926 761 (Herbert) wird eine wärmeisolierende Platte mit einem Polster aus einem feuerfesten Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit beschrieben, in dem in Abständen von jeweils 5,08 cm (2 Zoll) eine Reihe kleiner Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Das Polster wird vorzugsweise aus Quarzglaswebstoff hergestellt, kann jedoch auch aus anderen feuerfesten Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden. Das Polster wird zwischen zwei Schichtlagen aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von vorzugsweise 0.00254 cm (0,001 Zoll) bis 0,00762 cm (0,003 Zoll) angeordnet. Die Schichtlagen werden an jeder \ffnung durch die Elektroden einer Punktschweissmaschine zusammengepresst und durch Heftschweissen miteinander verbunden.
Alternativ können Schichtlagen miteinander vernäht oder versteppt oder durch kleine Klammern oder Nieten an jeder \ffnung aneinander befestigt werden.
Es ist allgemein bekannt, aus Metallfolien hergestellte wärmeisolierende Polster unter Verwendung von Nieten, Klammern oder Klebstoffen an Halteelementen zu befestigen. Diese Verfahren weisen jedoch verschiedene Kosten-, Herstellungs- und Wirksamkeitsgrenzen auf. Durch die Verwendung von Nieten oder Klammern wird die Strukturstabilität der Isolierpolster und der Halteelemente beeinträchtigt bzw. zerstört. Die Verwendung von Klebstoff, der in einigen Fällen toxisch sein kann, ist teuer und bei einigen Betriebsbedingungen begrenzt wirksam.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein an einer Halteeinrichtung bzw. einem Halteelement befestigtes Isolierpolster aus schichtweise angeordneten Metallfolienlagen bereitzustellen, das sicher und kosteneffektiv ist. Es ist eine weitere Aufgabe, eine geeignete Einrichtung zum Halten und Installieren des Isolierpolsters bereitzustellen. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein durch Widerstandsschweissen an einer Halteeinrichtung bzw. einem Halteelement befestigtes Isolierpolster bereitzustellen.
Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Isoliervorrichtung auf: ein Isolierpolster mit mehreren Metallfolienlagen, wobei mindestens zwei der Lagen durch eine Abstandeinrichtung, wie beispielsweise durch mehrere Vorsprünge oder Erhebungen auf mindestens einer der Lagen, voneinander getrennt sind, um Gaszwischenräume bzw. Gasräume, wie beispielsweise Luftzwischenräume, zwischen den Lagen zu bilden, und ein Halteelement zum Halten mindestens eines Abschnitts des Isolierpolsters, wobei das Halteelement durch Widerstandsschweissen am Isolierpolster befestigt ist, wodurch die mehreren Metallfolienlagen um den Schweissbereich zusammengedrückt bzw. verdichtet werden.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung weist die Halteeinrichtung ein Kanalelement mit gegenüberliegenden Flanschen auf, wie beispielsweise ein U-förmiges Element, ein C-förmiges Element, ein V-förmiges Element oder ein Mehrkanalelement, wie beispielsweise ein E- oder S-förmiges Element.
Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Halteeinrichtung ein erstes Element aus einem widerstandsschweissbaren Material und ein zweites Element aus einem widerstandsschweissbaren Material auf. Diese Elemente können ein schalen- oder pfannenförmiges Element, ein Rahmen oder ein anderes geeignetes Element sein.
Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Teil der Isoliervorrichtung flexibel, sodass dieses besser formbar und leichter einbaubar ist.
Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Halteeinrichtung ein erstes Element aus einem widerstandsschweissbaren Material, ein zweites Element aus einem widerstandsschweissbaren Material und ein schalen- oder pfannenförmiges Element oder einen Rahmen auf, das/der zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist.
Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Isoliervorrichtung auf: ein Isolierpolster mit mehreren Metallfolienlagen, wobei mindestens zwei der Lagen durch eine Abstandeinrichtung voneinander getrennt sind, um Gaszwischenräume zwischen den Lagen zu bilden, und ein erstes und ein zweites Halteelement, wobei das erste Halteelement und das zweite Halteelement durch Widerstandsschweissen durch die mehreren Metallfolienlagen miteinander verschweisst sind, wodurch die mehreren Lagen um den Schweissbereich zusammengedrückt bzw. verdichtet werden. Erfindungsgemäss kann das zweite Halteelement ein Rahmen, ein pfannen- oder schalenförmiges Element oder ein anderes geeignetes Element sein.
Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist das zweite Halteelement ein zweites Element aus einem widerstandsschweissbaren Material und ein pfannen- oder schalenförmiges Element oder einen Rahmen auf, das/der zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann das schalen- oder pfannenförmige Element bzw. der Rahmen aus Aluminium, Kupfer, Magnesium, Titan, Messing oder einem ähnlichen Material hergestellt sein.
Das Verfahren ist durch die Merkmale des Anspruchs 12 definiert.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens weist die Schritte auf: Bereitstellen eines Isolierpolsters mit mehreren Metallfolienlagen, wobei mindestens zwei der Lagen durch eine Abstandeinrichtung voneinander getrennt sind, um Gaszwischenräume zwischen den Lagen zu bilden, Anordnen eines Abschnitts des Isolierpolsters in einem Halteelement, wobei der Abschnitt des Isolierpolsters zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen des Halteelements angeordnet ist, und Verschweissen der beiden gegenüberliegenden Flächen des Halteelements miteinander durch Widerstandsschweissen durch die mehreren Metallfolienlagen, wodurch die mehreren Lagen um den Schweissbereich zusammengedrückt bzw. verdichtet werden.
Eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens weist die Schritte auf: Bereitstellen eines Isolierpolsters mit einer ersten und einer zweiten Seite, wobei das Isolierpolster mehrere Metallfolienlagen aufweist, wobei mindestens zwei der Lagen durch eine Abstandeinrichtung voneinander getrennt sind, um Gaszwischenräume zwischen den Lagen zu bilden, Anordnen eines ersten Halteelementes über mindestens einem Abschnitt der ersten Seite des Isolierpolsters, Anordnen eines zweiten Halteelements über mindestens einem Abschnitt der zweiten Seite des Isolierpolsters und Verschweissen des ersten Halteelements und des zweiten Halteelements miteinander durch Widerstandsschweissen durch die mehreren Metallfolienlagen, wodurch die mehreren Lagen um den Schweissbereich zusammengedrückt bzw. verdichtet werden.
Erfindungsgemäss kann der Widerstandsschweissprozess ein Punktschweissprozess, ein Nahtschweissprozess oder ein ähnlicher Schweissprozess sein. Erfindungsgemäss kann ausserdem das widerstandsschweissbare Material automatisch an der Schweissstelle angeordnet werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht der Isoliervorrichtung, die aus Teilschnitten besteht, um verschiedene Verfahren zum Befestigen eines Halteelements an einem erfindungsgemässen Isolierpolster zu erläutern;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts der in Fig. 1 dargestellten Isoliervorrichtung entlang der Linie 2-2 zum Darstellen eine Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts der in Fig. 1 dargestellten Isoliervorrichtung entlang der Linie 3-3 zum Darstellen einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts der in Fig. 1 dargestellten Isoliervorrichtung entlang der Linie 4-4 zum Darstellen einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts der in Fig. 1 dargestellten Isoliervorrichtung entlang der Linie 5-5 zum Darstellen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Abschnitt des Isolierpolsters und des Halteelements flexibel sind;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Mehrkanalelement als Halteelement verwendet wird;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei zwei Isolierpolster an einem Mehrkanalelement befestigt sind; und
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines automatischen Zufuhrsystems zum Zuführen von widerstandsschweissbarem Material zum Schweissbereich.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine Isoliervorrichtung 1 mit einem Isolierpolster 3 und einem Halteelement 13, die als wärmereflektierende Abschirmung sowie als Wärmesenke zum Ableiten von Wärme an einer gewünschten Stelle verwendet werden kann. Eine erfindungsgemässe Isoliervorrichtung 1 ist insbesondere geeignet als "Überhitzungspunkt"- ("Hot spot")Isolierung, wobei das Polster 3, das grösser ist als eine Wärmequelle, verwendet werden kann, um einen Bereich in der Nähe der Wärmequelle abzuschirmen, um Wärme zur Wärmequelle zurückzustrahlen und in das Polster 3 eindringende Wärme zu einer gewünschten Stelle, wie beispielsweise entlang des Aussenumfangs des Polsters, abzuleiten.
Wenn beispielsweise eine Wärmequelle eine Temperatur von 250 DEG C aufweist, kann die Temperatur auf der der Wärmequelle abgewandten Seite des Polsters 3 auf eine niedrigere Temperatur von beispielsweise 50 DEG C vermindert werden. Andererseits kann in das Polster 3 eindringende Wärme zu einem Wärmesenkenbereich 7 des Polsters geleitet werden. Wenn beispielsweise der Wärmesenkenbereich 7 am Aussenumfang des Polsters 3 angeordnet ist, kann Wärme vom Mittelbereich des Polsters 3 abgeleitet werden.
Erfindungsgemäss leitet der Wärmesenkenbereich 7 Wärme von der der Wärmequelle zugewandten Oberfläche des Polsters 3 zur entgegengesetzten Oberfläche ab, wobei die Temperatur auf der der Wärmequelle zugewandten Seite in diesem Bereich des Polsters niedriger ist als in den anderen Bereichen. Beispielsweise könnte, wobei dieses Beispiel lediglich zur Erläuterung dient und nicht durch eine Theorie festgelegt ist, im Mittelbereich des Polsters 3 ein wärmeisolierender Bereich 11 mit einer Temperaturdifferenz von 200 DEG C zwischen der der Wärmequelle zugewandten Oberfläche und der entgegengesetzten Oberfläche des Polsters 3 vorgesehen sein, wohingegen durch den Wärmesenkenbereich 7 des Polsters 3 eine Temperaturdifferenz von etwa 25 DEG C zwischen der der Wärmequelle zugewandten Oberfläche und der entgegengesetzten Oberfläche des Polsters erhalten werden könnte.
Das Isolierpolster 3 ist von der in der US-A-5 011 743 und der US-A-51 115 777 von Sheridan et al. beschriebenen Art. Das Polster 3 weist Wärmesenkenbereiche und wärmeisolierende Bereiche auf, wobei durch die Wärmesenkenbereiche 7 eine grössere Wärmemenge zwischen entgegengesetzten Oberflächen des Polsters 3 geleitet bzw. übertragen wird als durch die wärmeisolierenden Bereiche 11.
Das Polster 3 weist mehrere Metallfolienlagen 5 auf, die eine Schichtstruktur bilden, wobei die Lagen in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind und die Schichtstruktur mindestens einen Wärmesenkenbereich 7 aufweist, in dem die Lagen in vertikaler Richtung dichter beieinander angeordnet sind als im an den Wärmesenkenbereich 7 angrenzenden Isolierbereich 11 der Schichtstruktur und mindestens eine der Lagen mehrere darin ausgebildete Vorsprünge oder Erhebungen 9 aufweist, wodurch die eine Lage im Isolierbereich 11 von einer benachbarten Lage getrennt wird. D.h., der Wärmesenkenbereich 7 könnte einen verdichteten Aussenumfang der Schichtstruktur aufweisen, der sich horizontal in Querrichtung senkrecht zur vertikalen Richtung vollständig um den Isolierbereich 11 erstreckt.
Das Polster 3 kann einen einzelnen Isolierbereich (wie in Fig. 1 dargestellt) oder mehrere Isolierbereiche aufweisen. Der Wärmesenkenbereich 7 kann den Isolierbereich 11 teilweise oder vollständig umschliessen.
Wie in den Fig. 2-6 dargestellt, weist das erfindungsgemässe Polster 3 mehrere Metallfolienlagen 5 auf. Die Metallfolienlagen 5 sind flexibel. Die Metallfolie kann aus Aluminium, Kupfer, Messing, Magnesium, Titan oder einem anderen geeigneten Metall oder einer Legierung bestehen. Vorzugsweise weist die verwendete Metallfolie eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, wie beispielsweise im Bereich von 0,10 bis 0,05 /Watt/mm<2>) ( DEG C/mm). Die Dicke jeder Lage kann beliebig sein und beträgt vorzugsweise 2,54 x 10<-><4> bis 1,78 x 10<-><2> cm (0,1 bis 7 Milli-Inch), bevorzugter 2,54 x 10<-><3> bis 7,62 x 10<-><3> cm (1 bis 3 Milli-Inch) und am bevorzugtesten 5,08 x 10<-><3> cm (2 Milli-Inch) (1 Milli-Inch = 0,001 Zoll = 2,54 x 10<-><3> cm). Jede Lage kann eine andere Dicke aufweisen oder alle Lagen können gleich dick sein.
Ausserdem kann die verwendete Folie Stahl, rostfreien Stahl, Eisen oder ein ähnliches Material aufweisen, insofern die zu verwendende Folie eine höhere Wärme leitfähigkeit aufweist als die Materialien, zwischen denen sie verschweisst wird.
Die Lagen sind vorzugsweise Aluminiumfolien, weil das Reflexionsvermögen von Aluminium in der Grössenordnung von 95% und sein Emissionsvermögen in der Grössenordnung von etwa 10% liegen. Das Emissionsvermögen der Schichtlagen kann jedoch wesentlich erhöht werden, indem auf die Schichtlagen eine schwarze Oberflächenbeschichtung aufgebracht wird. Das Reflexionsvermögen nimmt dann proportional zum Emissionsvermögen ab. Daher kann die erfindungsgemässe Isoliervorrichtung 1 entsprechend einem bestimmten vorgesehenen Verwendungszweck konstruiert werden. D.h., die Lagen 5 des Polsters 3 können in Bereichen, die kühl bleiben sollten, heller, und in Bereichen, wo eine Wärmeabstrahlung vom Polster 3 erwünscht ist, dunkler ausgebildet sein.
Wie in den Fig. 2-6 dargestellt, sind die Lagen 5 in vertikaler Richtung übereinander angeordnet. Das Isolierpolster 3 weist mindestens einen Wärmesenkenbereich 7 auf, in dem Lagen 5 in vertikaler Richtung dichter angeordnet sind als Lagen 5 im an den Wärmesenkenbereich 7 angrenzenden Isolierbereich 11. Mindestens eine der Lagen im Isolierbereich 11 weist mehrere darin ausgebildete Vorsprünge 9 auf, durch die mindestens eine Lage von einer benachbarten Lage getrennt wird.
Die Lagen 5 im Wärmesenkenbereich 7 können in direktem Kontakt miteinander stehen oder nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, durch die Lagen 5 im Wärmesenkenbereich 7 sollte jedoch eine bessere Wärmeleitung in vertikaler Richtung bereitgestellt werden als im Isolierbereich 11.
Das Isolierpolster 3 kann zwei Lagen aufweisen, von denen nur eine Vorsprünge 9 aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen jedoch mindestens zwei benachbarte Lagen ein Muster von Vorsprüngen 9 auf. Die Lagen 5 sind relativ zueinander derart versetzt, dass mindestens einige der Vorsprünge 9 in vertikaler Richtung nicht ausgerichtet sind.
Durch diese Anordnung können die Lagen in Punktkontakt stehen, um den Wärmeübergang dazwischen in vertikaler Richtung zu minimieren. Die Vorsprünge 9 können in gleichmässigen oder ungleichmässigen Mustern auf den Lagen ausgebildet sein. Ausserdem können die Vorsprünge 9 so ausgebildet sein, dass sie sich nur von einer Oberfläche der Lagen erstrecken, oder derart, dass sie sich von beiden Oberflächen der Lagen erstrecken.
Ausserdem kann das Isolierpolster 3 aus dünnen Folienlagen gebildet werden, zwischen denen von Vorsprüngen verschiedene Abstandeinrichtungen angeordnet sind, um Gaszwischenräume, wie beispielsweise Luftzwischenräume, zwischen den Lagen 5 zu bilden. Beispielsweise kann die Abstandeinrichtung ein Maschen- oder Gitterelement, eine geschredderte oder zerrissene Folie, Metallfäden, unregelmässige Metallfasern oder ein ähnliches Element sein.
Bei einer Ausführungsform kann mindestens eine der Lagen eine darauf angeordnete Wärmestrahlungseinrichtung aufweisen. Die Wärmestrahlungseinrichtung kann eine auf mindestens einem Teil mindestens einer Seite mindestens einer der Lagen ausgebildete schwarze Oberfläche aufweisen. Beispielsweise kann die Oberfläche des Wärmesenkenbereichs 7 schwarz beschichtet sein, oder verschiedene Abschnitte des Isolierpolsters 3 können eine schwarze Oberfläche aufweisen. Durch die schwarze Oberfläche wird ermöglicht, dass das Polster 3 95% der Wärme abstrahlen kann, wohingegen, wenn die Aluminiumfolie hell bleibt, nur 10% der Wärme abgestrahlt wird. Daher kann die schwarze Beschichtung in Bereichen ausgebildet werden, wo gewünscht wird, dass Wärme von der Isoliervorrichtung 1 abgestrahlt wird.
Wenn beispielsweise eine Seite oder Fläche des Polsters 3 einer Wärmequelle zugewandt ist, ist es wünschenswert, diese Fläche hell zu lassen, um Wärme zur Wärmequelle zurückzureflektieren, und wenn die wärmeempfindliche Komponente an der entgegengesetzten Stelle des Polsters 3 angeordnet ist, ist es wünschenswert, die Oberfläche dieser Seite hell zu lassen, um zu verhindern, dass Wärme zur Komponente abgestrahlt wird. Wenn dagegen die Aussenränder des Polsters 3 in einem Bereich angeordnet sind, in dem Luft frei zirkuliert, ist es wünschenswert, das Polster 3 in diesen Bereichen zu verdichten bzw. zusammenzudrücken, um Wärmesenkenbereiche 7 zu bilden, und eine schwarze Beschichtung darauf aufzubilden, um die Wärmeableitung vom Polster 3 in diesen Bereichen zu verbessern.
Wenn eine Fläche des Polsters 3 der Wärmequelle zugewandt ist und die entgegengesetzte Seite des Polsters 3 einem offenen Bereich zugewandt ist, in dem keine wärmeempfindliche Komponente angeordnet ist, kann es wünschenswert sein, die gesamte von der Wärmequelle abgewandte Fläche des Polsters 3 schwarz zu beschichten. Ausserdem kann eine oder können mehrere der Innenlagen des Polsters 3 in einem beliebigen Muster auf einer oder beiden Seiten mit der Wärmestrahlungsschicht beschichtet werden. Die Beschichtung wirkt daher mit dem Wärmesenkenbereich 7 zusammen, um Wärme zu einem gewünschten Bereich auf dem Polster 3 abzuleiten. Typischerweise kann eine Beschichtung auf den unteren Lagen des Polsters 3 aufgebracht sein, die der Wärmequelle zugewandt sind, wobei die Beschichtung sich zum Wärmesenkenbereich 7 erstreckt, um Wärme von der Wärmequelle weg abzuleiten.
Das Polster 3 kann ausserdem mindestens eine Scrimlage aufweisen. Die Scrimlage kann ein wärmebeständiges Material, wie beispielsweise flammenhemmendes oder abbrandverzögerndes Polyester ("FRPE"), feuerfestes Papier, Glasfaservliesstoff, einen Keramikvliesstoff, oder ein anderes geeignetes Material aufweisen. Die Scrimlage ist typischerweise etwa 2,54 x 10<-><3> cm (1 Milli-Inch) oder weniger dick und aus einem Stoffmaterial. Es kann eine oder es können zwei Scrimlagen, die sich jedoch nicht in den Wärmesenkenbereich 7 erstrecken, an der Oberseite des Polsters 3 angeordnet sein.
Die Vorteile der Erfindung werden am besten durch eine kurze Darstellung anwendbarer Standard-Widerstandsschweisstechniken erläutert:
Punktschweissen 29 ist ein anwendbares Widerstandsschweissverfahren. In der Praxis werden beispielsweise zwei Lagen eines widerstandsschweissbaren Materials, wie z.B. Stahl, Eisen oder ein ähnliches Material, die durch Punktschweissen miteinander verschweisst werden sollen, zwischen Elektroden angeordnet, woraufhin ein elektrischer Strom durch die Lagen geleitet wird. Auf Grund des Kontaktwiderstands an der Berührungs- oder Grenzfläche zwischen den Lagen (den aneinander anliegenden Flächen bzw. der Passfläche), wird über die Dicke der Lagen ein Temperatur- oder Wärmegradient erzeugt, wobei das schweissbare Material an der Grenzfläche seine Schmelztemperatur erreicht. Zu einem geeigneten Zeitpunkt wird der Stromfluss unterbrochen, wobei sich das geschmolzene Material zu einem Klumpen verfestigt.
Die Position und die Grösse des Klumpens hängt von der Position und der Grösse der Elektroden, der verwendeten Stromstärke und der Zeitdauer ab, über die der Strom zugeführt wird.
Die Steilheit des Temperatur- oder Wärmegradienten über die Dicke der Lagen ist unter anderem eine Funktion des Kontaktwiderstandes an der Passfläche, des elektrischen Widerstands des schweissbaren Materials und des Kontaktwiderstandes an der Berührungs- oder Grenzfläche zwischen Elektrode und Lage. Je grösser der Passflächenwiderstand relativ zu den anderen Widerstandswerten im Stromweg ist, desto steiler ist der Temperatur- oder Wärmegradient. Die Geometrie, die Wärmeextraktion, die Temperatur und die Wärmeleitfähigkeit der Elektroden sind andere Faktoren, durch die die Steigung des Temperatur- oder Wärmegradienten gesteuert wird.
Nahtschweissen 31 ist ein anderes bei der vorliegenden Erfindung anwendbares Schweissverfahren. Nahtschweissen ist mit dem Punktschweissverfahren identisch, ausser dass die Elektroden die Form von Rädern aufweisen und die Punktschweiss stellen überlappen und eine kontinuierliche Schweissnaht bilden. Bei der vorliegenden Erfindung können auch andere Widerstandsschweissverfahren verwendet werden, wie beispielsweise ein Buckel- oder Warzenschweissverfahren. Vgl. US-A-3 113 202 von Nolen et al.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform können die Lagen 5 im Wärmesenkenbereich 7 miteinander in Kontakt stehen und kann ein Halteelement 13 durch Widerstandsschweissverfahren befestigt werden, um das Isolierpolster 3 zu halten. Das Halteelement 13 kann einen offenen Rahmen 15, ein pfannenförmiges Element 17, ein streifenförmiges Element 23, ein Klammerelement 25 oder eine beliebige Kombination davon aufweisen. Das Halteelement 13 kann Bänder, Schlaufen oder Schleifen, Ausdehnungen oder eine ähnliche Einrichtung aufweisen, um zu ermöglichen, dass dieses leichter an der zu isolierenden Vorrichtung oder an anderen Vorrichtungen befestigt werden kann. Das Halteelement 13 nimmt die Lagen 5 auf, wie in den Fig. 2-6 dargestellt.
Die Widerstandsschweissverfahren zum Befestigen des Halteelements 13 am Isolierpolster 3 sind beispielsweise ein Punktschweissverfahren 29, ein Nahtschweissverfahren 31 oder ein ähnliches Schweissverfahren.
Es wurde festgestellt, dass die Metallfolien, aus denen die Lagen 5 gebildet werden, keine ausreichende Strukturstabilität aufweisen, um diese durch Zuführen der mit dem Widerstandsschweissprozess verbundenen intensiven Wärme geeignet zu verbinden. Obwohl nicht durch eine Theorie festgelegt, wird angenommen, dass die dünne Folie am Kontaktpunkt der Widerstandsschweisselektroden verdampft, wenn ein Schweissstrom zugeführt wird. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, dass ein aus Metallfolien hergestelltes Isolierpolster 3 durch die erfindungsgemässen Verfahren durch Widerstandsschweissen am Halteelement 13 angeschweisst werden kann.
Die für jede Lage verwendete bevorzugte Metallfolie besteht aus Aluminium mit einer Dicke von etwa 5,08 x 10<-><3> cm (2 Milli-Inch). Die Dicke der Lagen kann jedoch so gewählt werden, dass sie den Isolieranforderungen genügt. Durch dickere Lagen wird beispielsweise eine bessere Wärmeübertragung in Querrichtung erreicht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden ausserdem Lagen bereitgestellt, die in Abschnitten davon dicker ausgebildet sind, um in diesen bestimmten Bereichen der Isoliervorrichtung, wo eine bessere Wärmeübertragung in Querrichtung erwünscht ist, eine bessere Wärmeübertragung in Querrichtung zu erhalten.
Erfindungsgemäss ist ein Abschnitt des Isolierpolsters 3, das aus mehreren Metallfolienlagen 5 besteht, wie beispielsweise der Wärmesenkenbereich 7, zwischen zwei aus einem widerstandsschweissbaren Material bestehenden Flächen 26, 28 angeordnet. Die beiden Flächen 26, 28 des widerstandsschweissbaren Materials werden durch die mehreren Metallfolienlagen 5 miteinander verschweisst, wodurch die mehreren Metallfolienlagen 5 um den Schweissbereich zusammengedrückt bzw. verdichtet werden. Die verwendbaren widerstandsschweissbaren Materialien können Stahl, Eisen oder eine andere geeignete Legierung aufweisen. Vorzugsweise weist das verwendete widerstandsschweissbare Material einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand ( rho ), bei beispielsweise im Bereich von 95 x 10<-><9> bis 750 x 10<-><9> Ohm . m, und eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die verwendete Folie auf.
Die Anzahl, Grösse und Art der Schweissstellen, die Stromstärke, die Grösse der Elektroden usw. hängen von mehreren Faktoren ab, wie beispielsweise, jedoch nicht ausschliesslich, von der Dicke des Isolierpolsters, der Dicke des Halteelements, der Breite des Halteelements, der Breite des durch das Halteelement abzudeckenden Bereich des Isolierpolsters, den Abmessungen des Halteelements, der gewünschten Form der Isoliervorrichtung, der Betriebsumgebung der Isoliervorrichtung usw. Die bestimmte verwendete Anzahl, Grösse und Art der Schweissstellen, die verwendete Stromstärke und Elektrodengrösse usw. werden auf bekannte Weise bezüglich diesen Faktoren ausgewählt.
Bei einer Ausführungsform kann das Halteelement 13 aus Klammern 25, die U-, V- oder C-förmig oder ähnlich geformte Kanäle aufweisen, und einem pfannen- oder schalenförmigen Element 17 gebildet werden, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Klammern 25 weisen gegenüberliegende Flansche oder Flächen 26, 28 auf und sind aus einem widerstandsschweissbaren Material hergestellt. Das pfannen- oder schalenförmige Element 17 ist aus Aluminium, Kupfer, Magnesium, Titan, Messing oder einem ähnlichen Material hergestellt. Ausserdem kann das pfannen- oder schalenförmige Element 17 aus einem widerstandsschweissbaren Material, wie beispielsweise Stahl, Eisen oder einem ähnlichen Material, hergestellt sein.
Das pfannen- oder schalenförmige Element 17 wirkt unterstützend für den Schutz des Isolierpolsters 3 vor Beschädigung oder Verformung durch beispielsweise Steine, Sand und Schmutz oder Trümmer oder Schutt, die durch die Reifen eines Fahrzeugs aufgeschleudert werden. Das Isolierpolster 3 wird am pfannen- oder schalenförmigen Element 17 befestigt, indem die gegenüberliegenden Flächen 26, 28 der Klammern 25 durch das pfannen- oder schalenförmige Element 17 und die Lagen 5 der Metallfolie durch Widerstandsschweissen miteinander verschweisst werden. Die Klammern 25 können um den Umfang des Polsters 3 gleichmässig oder ungleichmässig beabstandet sein oder in Kombination mit offenen Rahmen 15 verwendet werden.
Die Klammern 25 können kleinformatig genug sein, um zu ermöglichen, dass die Isoliervorrichtung 1 leicht geformt und so verschiedenen Konturen, an denen sie befestigt wird, angepasst werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Halteelement aus einem streifenförmigen Element 23 und einem pfannen- oder schalenförmigen Element 17 gebildet werden, wie in Fig. 3 dargestellt. Das streifenförmige Element 23 und das pfannen- oder schalenförmige Element sind aus einem widerstands schweissbaren Material hergestellt. Das Isolierpolster wird am pfannen- oder schalenförmigen Element 17 befestigt, indem eine Fläche 26 des streifenförmigen Elements 23 mit einer gegenüberliegenden Fläche 28 des pfannen- oder schalenförmigen Elements 17 durch Widerstandsschweissen durch die Metallfolienlagen 5 verschweisst wird. Das streifenförmige Element 23 kann um den gesamten Umfang des Polsters 3, für einen bestimmten Verwendungszweck beabstandet um den Umfang an bestimmten Positionen oder in Kombination mit offenen Rahmen 15 oder Klammern 25 verwendet werden.
Das streifenförmige Element 23 kann einen flexiblen Abschnitt aufweisen, in dem das streifenförmige Element zusammen mit dem Isolierpolster 3 formbar ist. Durch das streifenförmige Element 23 erhält das Isolierpolster 1 Strukturstabilität und kann die Isoliervorrichtung 1 auf verschiedene Weisen an einem Fahrzeug oder einer beliebigen Struktur befestigt werden, die wärmeisoliert werden soll.
Das pfannen- oder schalenförmige Element 17 kann aus Aluminium, Kupfer, Magnesium, Titan, Messing oder einem ähnlichen Material hergestellt und das streifenförmige Element 23 auf beiden Seiten des Polsters 3 angeordnet sein. Ausserdem kann das pfannen- oder schalenförmige Element 17 aus einem widerstandsschweissbaren Material, wie beispielsweise Stahl, Eisen oder einem ähnlichen Material, hergestellt sein. Das Isolierpolster 3 wird am pfannen- oder schalenförmigen Element 17 befestigt, indem eine Fläche 26 des streifenförmigen Elements 23 durch Widerstandsschweissen durch die Metallfolienlagen 5 mit einer gegenüberliegenden Fläche 28 eines zweiten streifenförmigen Elements 23 verschweisst wird.
Bei einer anderen Ausführungsform kann sich im Wärmesenkenbereich 7 eine oberste Lage 21 um die Aussenränder der Lagen 5 erstrecken, wobei die oberste Lage 21 einen Abschnitt 21a aufweist, der unter den Unterseiten der Lagen 5 umgefalzt oder auf andere Weise befestigt wird, wie in Fig. 4 dargestellt. Ein gas- oder luftdichter Verschluss kann um die Aussenränder des Isolierpolsters 3 gebildet werden, und im Inneren des Polsters 3 kann ein Gas, beispielsweise Xenon, angeordnet sein, um einen geringen Wärmeübertragungsgrad zwischen den Lagen 5 zu erhalten. Das Isolierpolster mit dem gasdichten Wärmesenkenbereich 7 kann an einem Rahmen 15 befestigt werden.
Der offene Rahmen 15 kann ein U-, V- oder C-förmiger oder ein ähnlich geformter Kanal sein, der über dem Wärmesenkenbereich 7 angeordnet ist, wie in Fig. 4 dargestellt. Der offene Rahmen 15 weist gegenüberliegende Flansche oder Flächen 26, 28 auf und ist aus einem widerstandsschweissbaren Material hergestellt. Der offene Rahmen 15 kann sich um den gesamten Umfang des Isolierpolsters 3 oder um einen Abschnitt des Isolierpolsters 3 erstrecken, wie in Fig. 1 dargestellt.
Der offene Rahmen 15 kann einen flexiblen Abschnitt 27 aufweisen, wie in Fig. 6 dargestellt, wodurch der Rahmen 15 formbar ist. Das Isolierpolster 3 kann Perforierungen 33, Vertiefungen oder ähnliche Einrichtungen aufweisen, um die Flexibilität der Isoliervorrichtung 1 zu verbessern. Das Isolierpolster 3 wird am Rahmen 15 befestigt, indem die gegenüberliegenden Flächen 26, 28 durch Widerstandsschweissen durch die Metallfolienlagen 5 miteinander verschweisst werden. Am gasdicht verschlossenen Isolierpolster kann auch ein pfannen- oder schalenförmiges Element befestigt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der offene Rahmen 15 ein Mehrkanalelement sein, wie beispielsweise ein E-förmiges Element, wie in Fig. 7 dargestellt. Wenn ein E-förmiges Element verwendet wird, werden zwischen einem ersten Satz gegenüberliegender Flächen 26, 28 mehrere Lagen des Polsters 3 und zwischen einem zweiten Satz gegenüberliegender Flächen 34, 36 mehrere Lagen des Polsters 3 angeordnet. Das Polster 3 wird am Rahmen 15 befestigt, indem der erste Satz gegenüberliegender Flächen 26, 28 durch Widerstandsschweissen durch die Metallfolienlagen miteinander ver schweisst werden und der zweite Satz gegenüberliegender Flächen 34, 36 durch Widerstandsschweissen durch die Metallfolienlagen miteinander verschweisst werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können zwei Isolierpolster 3 und 3 min an einem E-förmigen Element, wie in Fig. 8 dargestellt, oder einem S-förmigen Element (nicht dargestellt) befestigt werden. Ein erstes Polster 3 wird zwischen einem ersten Satz gegenüberliegender Flächen 26, 28 und ein zweites Polster 3 min zwischen einem zweiten Satz gegenüberliegender Flächen 34, 36 angeordnet. Das erste Polster wird am Rahmen befestigt, indem der erste Satz gegenüberliegender Flächen 26, 28 durch Widerstandsschweissen durch die Metallfolienlagen miteinander verschweisst werden. Das zweite Polster 3 min wird am Rahmen 15 befestigt, indem der zweite Satz gegenüberliegender Flächen 34, 36 durch Widerstandsschweissen durch die Metallfolienlagen miteinander verschweisst werden.
Bei einer anderen Ausführungsform kann sich das pfannen- oder schalenförmige Element 17 im Wärmesenkenbereich 7 über die Aussenränder der Lagen 5 erstrecken, wie in Fig. 5 dargestellt. Das pfannen- oder schalenförmige Element 17 weist einen Abschnitt 17a auf, der über der Oberseite der Lagen 5 im Wärmesenkenbereich gefaltet, umgekräuselt oder auf andere Weise befestigt ist. Das pfannen- oder schalenförmige Element 17 ist aus widerstandsschweissbarem Material hergestellt. Eine Fläche 26 des Abschnitts 17a wird durch Widerstandsschweissen durch die Metallfolienlagen 5 mit der gegenüberliegenden Fläche 28 des pfannen- oder schalenförmigen Elements 17 verschweisst.
Gemäss einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens kann die vorstehende Isoliervorrichtung 1 durch die folgenden Schritte hergestellt werden: Bereitstellen eines Isolierpolsters 3 der vorstehend beschriebenen Art; Anordnen eines Isolierpolsters 3 in einem Halteelement 13, wobei ein Abschnitt des Isolierpolsters 3, wie beispielsweise ein Wär mesenkenbereich 7, zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen 26, 28 des Halteelements 13 angeordnet ist; und anschliessendes Verschweissen der beiden gegenüberliegenden Flächen 26, 28 des Haltelements 13 miteinander durch Widerstandsschweissen durch die mehreren Metallfolienlagen 5, wodurch die mehreren Metallfolienlagen 5 um den Schweissbereich zusammengedrückt bzw. verdichtet werden.
Das Haltelement 13 kann ein widerstandsschweissbares Element, wie beispielsweise einen offenen Rahmen 15, ein pfannen- oder schalenförmiges Element 17, ein streifenförmiges Element 23, eine Klammer 25 oder eine beliebige Kombination davon aufweisen. Ausserdem kann das pfannen- oder schalenförmige Element 17 zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen 26, 28 des Halteelements angeordnet sein. Ausserdem kann der offene Rahmen 15 ein Mehrkanalelement sein, wie beispielsweise ein E- oder S-förmiges Element.
Das Widerstandsschweissverfahren kann ein Punktschweissverfahren 29, ein Nahtschweissverfahren 31 oder ein ähnliches Schweissverfahren sein. Die bestimmte verwendete Anzahl, Grösse und Art der Schweissstellen, die verwendete Stromstärke und Elektrodengrösse usw. werden auf bekannte Weise bezüglich den vorstehend dargestellten Faktoren ausgewählt.
Gemäss einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens wird die vorstehende Isoliervorrichtung 1 durch die folgenden Schritte hergestellt: Bereitstellen eines Isolierpolsters 3 der vorstehend beschriebenen Art; Anordnen eines ersten Haltelements über mindestens einem Abschnitt einer ersten Seite des Isolierpolsters 3, Anordnen eines zweiten Halteelements gegenüberliegend dem ersten Halteelement und über mindestens einem Abschnitt einer zweiten Seite des Isolierpolsters 3; und anschliessendes Verschweissen des ersten Halteelements und des zweiten Halteelements miteinander durch Widerstandsschweissen durch die mehreren Metallfolienlagen 5, wodurch die mehreren Lagen 5 um den Schweissbereich zusammengedrückt bzw. verdichtet werden.
Das erste Halteelement kann eines von zwei gegenüberliegenden Flächen 26, 28 eines aus einem widerstandsschweissbaren Material hergestellten offenen Rahmen 15 mit einem U-, V- oder C-förmigen oder ähnlich geformten Kanal sein, und das zweite Halteelement kann die gegenüberliegende Fläche des Kanals sein. Ausserdem kann das erste Halteelement eines der beiden gegenüberliegenden Flächen einer aus einem widerstandsschweissbaren Material hergestellten Klammer 25 sein, die einen U-, V- oder C-förmigen oder ähnlich geformten Kanal aufweist, und das zweite Halteelement kann die gegenüberliegende Fläche sein. Ausserdem kann das erste Halteelement ein erster Satz gegenüberliegender Flächen 26, 28 eines Mehrkanalelements und das zweite Halteelement ein zweiter Satz gegenüberliegender Flächen 34, 36 des Mehrkanalelements sein.
Ausserdem kann das erste Halteelement ein pfannen- oder schalenförmiges Element 17 oder ein streifenförmiges Element 23 aus einem widerstandsschweissbaren Material sein, und das zweite Halteelement kann ein pfannen- oder schalenförmiges Element 17 oder ein streifenförmiges Element 23 aus einem widerstandsschweissbaren Material sein. Das Widerstandsschweissverfahren ist beispielsweise ein Punktschweissverfahren 29, ein Nahtschweissverfahren 31 oder ein ähnliches Schweissverfahren.
Gemäss einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens kann ein Zufuhrsystem verwendet werden, um das widerstandsschweissbare Material, wie beispielsweise eine Stahlscheibe oder Stahlblöcke oder -klumpen, zum Schweissbereich zuzuführen. Gemäss Fig. 9 kann ein Zufuhrsystem 40 mit einer Zufuhrvorrichtung 42 und einem Blockträger 46 für Blöcke (aus widerstandsschweissbarem Material) verwendet werden, um das Material bzw. Blöcke oder Klumpen 44 einer Seite des Isolierpolsters 3 zuzuführen, wenn das pfannen- oder schalenförmige Element 17 oder ein Halteelement auf der anderen Seite aus einem widerstandsschweissbaren Material be steht. Ein Schweisssystem 50 mit einer oberen Elektrode 48 und einer unteren Elektrode 49 ist mit dem Zufuhrsystem 40 synchronisiert.
Die Zufuhrvorrichtung 42 bewegt die Blöcke oder Klumpen 44 auf dem Blockträger 46 vorwärts zu einer vorgegebenen Stelle auf einer Seite des Isolierpolsters 3. Wenn ein Block oder Klumpen 44 zwischen den Elektroden ausgerichtet ist, werden die Elektroden gegeneinander gebracht und der Block oder Klumpen 44 wird durch Punktschweissen am pfannen- oder schalenförmigen Element 17 angeschweisst. Daraufhin bewegen sich die Isoliervorrichtung 1 und der Blockträger 46 zu einer anderen vorgegebenen Stelle vorwärts, wo wiederum ein Block oder Klumpen 44 durch die Elektroden durch Punktschweissen am pfannen- oder schalenförmigen Element 17 angeschweisst wird. Ein ähnliches Verfahren kann durch eine Nahtschweissvorrichtung durchgeführt werden, wobei in diesem Fall ein Streifen eines widerstandsschweissbaren Materials zwischen Nahtschweisselektroden zugeführt wird.
Zwischen dem Block und dem Isolierpolster kann ein Halteelement, ein streifenförmiges Element, eine Klammer usw. angeordnet werden. Ausserdem kann anstatt des Isolierpolsters 3 und des Blockträgers 46 das Schweisssystem 50 bewegt werden. Ausserdem kann ein Doppelzufuhrsystem verwendet werden, um das widerstandsschweissbare Material beiden Seiten des Isolierpolsters zuzuführen, wenn das Polster oder das Halteelement nicht aus widerstandsschweissbarem Material besteht.
Nachstehend wird ein Beispiel einer erfindungsgemässen Isoliervorrichtung dargestellt. Ein Isolierpolster weist fünf Aluminiumfolienlagen auf, wobei die oberste und die unterste Lage 5,08 x 10<-><3> cm (2 Milli-Inch) dick und die drei Zwischenlagen 1,78 x 10<-><2> cm (7 Milli-Inch) dick sind. Die Gesamtgrösse des Polsters beträgt 30,48 cm (12 Zoll) in der Breite und 50,9 cm (20 Zoll) in der Länge, und das Polster ist etwa 5 mm dick. Der Wärmesenkenbereich kann 3-10 Milli meter, z.B. 6 Millimeter, breit sein. Die Vorsprünge sind etwa 1 Millimeter hoch.
Die Isoliervorrichtung weist ausserdem ein pfannen- oder schalenförmiges Stahlelement mit einer Dicke von etwa 5,08 x 10<-><2> cm (20 Milli-Inch) auf. Das pfannen- oder schalenförmige Element ist geeignet zum Schützen des Polsters vor Steinen, Schutt oder Trümmern usw., wenn das Polster an der Unterseite eines Fahrzeugs montiert ist. Das pfannen- oder schalenförmige Element wird am Isolierpolster befestigt, indem ein Stahlband oder -streifen mit einer Dicke von etwa 5,08 x 10<-><2> cm (20 Milli-Inch) durch Punktschweissen durch die Aluminiumfolienlagen im Wärmesenkenbereich mit dem pfannen- oder schalenförmigen Stahlelement verschweisst wird.
Obwohl die Erfindung unter Bezug auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dargestellt wurde, können Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne den durch die beigefügten Patentansprüche definierten Umfang der Erfindung zu verlassen.