CN100408379C - 吸声的热屏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在声学上起作用的热屏，尤其用于汽车，该热屏包括至少两个尤其用铝制成的金属箔，它们分别具有大量凸榫状的压制点，其中至少一个金属箔是打孔的。所述打孔的金属箔具有大量平均孔径处于0.05至0.9mm范围内的孔。这些孔以每平方厘米至少十五个孔的密度设置在金属箔上，所述打孔的金属箔在一侧设有一个可在120℃以上热活化的粘胶层，它相应地打孔。厚度在50至200μm范围内的各金属箔构成一个自支承的复合体。所述自支承的复合体尤其可以由不多于三个的粘胶覆层的金属箔制成。在一种变型方案中，所述自支承的复合体由两个金属箔和一个位于中间的由吸声材料制成的层构成。

Description

吸声的热屏
技术领域
本发明涉及一种在声学上起作用的热屏，尤其用于汽车，该热屏包括至少两个优选用铝制成的金属箔，它们各具有大量凸榫状的压制点，其中至少一个金属箔是打孔的。
背景技术
由EP 1 149 233 B1已知一种吸声的热屏，它包括至少两个相互连接的铝箔，其中至少一个箔具有大量的凸榫和裂纹。这些裂纹是通过在压制凸榫时超过铝箔的弹性极限的方式产生的，所以形成了裂纹。为了相互连接铝箔，将这些铝箔在边缘区域相互冷焊接。然而这种箔复合体的结构强度需要改善，因为在EP 1 149 233 B1中建议，为箔复合体补充一个基板。
另外由DE 198 25 762 A1已知一种热屏，它由一个三维压制成型的多层的金属箔结构组成。该热屏由至少三个相互叠置的铝箔构成。其中至少两个铝箔具有最大0.15mm的厚度。这些铝箔具有大量凸榫状的压制部，以便确保在相互覆层的铝箔之间的距离。这种热屏也应该用于声学屏蔽。然而它的吸声性能更不好。
发明内容
本发明的目的是，提出一种应用于汽车的高温区域内的热屏，它具有改善的吸声性能并且在不使用基板的同时具有一种高的结构强度。
这个目的通过本发明的热屏解决。按本发明的热屏包括至少两个金属箔，优选铝箔，它们分别具有大量凸榫状的压制点，其中至少金属箔之一是打孔的。所述打孔的金属箔具有大量的平均孔径处于0.05至0.9mm范围内的孔。这些孔以每平方厘米至少十五个孔的密度设置在金属箔上，其中，所述打孔的金属箔在一侧、优选整面地设有一个可在120℃以上热活化的粘胶层，它相应地打孔。厚度在50至200μm范围内的各金属箔构成一个自支承的复合体。
该自支承的复合体尤其可以由不多于三个的粘胶覆层的金属箔制成。
在一个同样有利的变型方案中规定，在其中至少两个金属箔之间设置至少一个由吸声材料制成的层，它与金属箔一起构成一个自支承的复合体。
本发明提供一种用于汽车的高温区域的热屏，它相对于传统的汽车热屏具有明显改善的吸声性能。即使在不使用其它的基板的情况下，按本发明的热屏也具有一种高的结构强度。
按本发明热屏的其它优选和有利的结构由从属权利要求给出。
附图说明
下面借助于描述多个实施例的附图详细解释本发明。其中：
图1按本发明第一实施例的一段热屏的横截面示意图；
图2按本发明第二实施例的一段热屏的横截面示意图；
图3用于制造按本发明的热屏的设备的示意图；
图4在按图3的设备中使用的成型模具在打开状态下的示意截面图；
图5在按图3的设备中使用的成型模具在闭合状态下的示意截面图；
图6按本发明的热屏的示意侧视图。
具体实施方式
图1示出了一个打有微孔的并且压制的金属箔的三个叠置的层1、2、3。所述三个层或区段构成一个未进一步示出的热屏。该热屏没有基板，例如在传统的热屏中为了获得充分的抗弯刚度和强度通常具有基板。按本发明的热屏的所用的金属箔有利地是一个铝箔。各金属箔或铝箔的厚度位于50至200μm的范围内，其厚度有利地是大约为90μm。然而各金属箔或铝箔也可以具有不同的厚度。包括所述三个由打有微孔的、压制的金属箔或铝箔制成的层1、2、3的复合体具有大约在4至5mm范围内的总厚度。
所述三个金属箔或铝箔分别在一侧并且优选整面地设有一个可在120℃以上优选150℃以上热活化的粘胶层4、5、6，它相应地打孔。
金属箔的微孔结构包括大量平均孔径在0.05至0.9mm范围内的孔。这些孔以每平方厘米十五个孔的密度设置在金属箔上。有利的是，孔密度为每平方厘米至少二十个孔。涂布粘胶层的金属箔的打孔从金属箔的未覆层的那一侧进行，使得环绕各自的穿孔口的、从金属箔突出来的材料边缘位于粘胶层的那一侧。
所述三个金属箔这样布置，使得每两个金属箔通过至少一个粘胶层4、5或6相互材料封闭地连接。热屏的两个外侧中的至少一个，优选两个外侧都是无粘胶层的。粘胶层4、5、6的厚度为大约20至30μm，使得对于涂布粘胶层的金属箔的总厚度是例如110至120μm。在高温硬化后，粘胶层4、5、6是可承载的。它有利地由聚酯和/或聚氨酯粘胶构成。
各金属箔是压制的并且分别具有大量凸榫状的压制点7、8。在图1所示的实施例中，各压制点或凸榫7、8基本上构成球帽状的。凸榫状的压制点7、8以每平方分米至少一百个优选至少一百五十个压制点的密度设置在金属箔上。取代一种球帽状的形状，压制点或凸榫7、8也可以具有一种或多种其它形状。尤其也适用截锥形的、棱锥形的、丸剂形的、方形的或者圆柱形的压制点或凸榫。
压制点或凸榫7、8有多种功能。首先，他们用作为间隔物，用于在两个相邻的金属箔之间产生空气层9、10。空气层9、10尤其起隔热作用。其次，压制点或凸榫7、8扩大了各金属箔的表面，这在期望的吸声方面具有优点。在金属箔之间的空气层9或10在不太高的声波频率时作为一个声学的弹簧-质量系统的弹性的弹簧。热屏的声衰减的作用除此之外还通过金属箔的微孔结构得到提高。声衰减尤其通过在金属箔的孔内的摩擦效应进行。再次，压制点或凸榫7、8提高了金属箔的抗弯刚度。金属箔的抗弯刚度，并从而热屏的结构强度在此尤其通过相应的粘胶层4、5、6得到提高。
打有微孔的金属箔或金属箔的压制是借助于至少一个轧辊对(未示出)进行的，所述轧辊对在其外表面具有大量凸榫状的压制凸起。有利的是，各压制凸起呈隔栅状地布置在各轧辊的外表面上，在各轧辊上的两个压制凸起之间的距离这样选择，使得相配的配合轧辊的一个压制凸起可以插入到相应的缝隙里，而轧辊的压制凸起不会相互接触。在彼此相配的轧辊之间的缝隙宽度这样选择，使得其中一个轧辊的压制凸起的尖峰不接触相应的配合轧辊的外表面。通过这种方式确保，彼此相配的轧辊之间不会接触并且事先在金属箔上产生的微孔结构的更小的孔在制造压制点或凸榫时不压合继而重又封闭。
在图1所示的实施例中，所述三层金属箔这样布置，使得上层1的朝下指向的压制点8与中间层2的朝上指向的压制点7重合。与此对应，中间层2的朝下指向的压制点8与下层3的朝上指向的压制点7重合。
为了确保各金属箔的压制点不嵌入到相邻的金属箔的相应的压制点内，这一点不利于在直接相邻的金属箔之间的期望的空气层9和10的形成，按照一种在附图中未描述的按本发明热屏的变型方案，两个相互贴靠的金属箔可以被不同地压制，使得其中一个金属箔具有不同于另一个金属箔的压制图案。两个相互贴靠的金属箔尤其可以被不同地压制，使得其中一个金属箔的至少一部分凸榫状的压制点比另一个金属箔的凸榫状压制点相应具有更大的直径。
在图2中示出了按本发明的热屏的另一个实施例。该热屏也没有基板。它与按图1的热屏的区别在于，它仅由两个相应打有微孔的并且压制的金属箔或铝箔的层1、3构成，在这两层1、3之间设置一个由多微孔的吸声的材料制成的层2′。所述由吸声材料制成的层2′具有在200至1200g/m2范围内优选在250至1000g/m2范围内的单位面积重量。所述吸声材料包括一种无纺布材料、优选聚酯纤维和/或矿物无纺布材料.该无纺布材料包含优选10至30重量百分比的熔胶纤维，尤其是双组分熔胶纤维。熔胶纤维提高了材料复合体的强度。打有微孔的、压制的金属箔或铝箔1、3通过其相应的粘胶层4、6与位于中间的层2′材料封闭地连接。由金属箔或铝箔1、3和多微孔的、吸声的层2′构成的复合体具有在大约5至20mm范围内的总厚度。
下面借助于图3至5解释按本发明的热屏的制造。在图3中示意地示出一个用于制造热屏的设备。该设备包括一个材料运输装置，它包括两个按节奏受驱动的连续输送机11和12，例如链式输送机、皮带输送机等。这两个连续输送机11、12上下叠置。驱动辊子13和14逆向受驱动，使得连续链或者连续皮带同向环绕。
从储备滚轴上退绕下三个由打有微孔的、压制的、在一侧设有一个可热活化粘胶层的铝箔构成的层1、2、3或者两个相应的铝箔的层1、3和一个由多微孔的吸声材料制成的中间层2′。所述铝箔1、2、3或者1、3和必要时由多微孔的吸声材料制成的中间层2′输送给材料运输装置并且在边缘侧夹入在连续链或连续皮带之间和/或在边缘侧通过固定机构(未示出)固定于其上。
材料运输装置的开头段配有一个预热和照明站15，它具有设置在连续输送机上方或下方的加热装置16、17，例如以热辐射器的形式。在预热和照明站15，相应铝箔1、2、3或1、3的粘胶层和必要时包含在中间层2′内的熔胶纤维活化或者熔化，使得所述三层1、2、3或者1、2′、3材料封闭地相互连接。
在预热和照明站15之前设置一个横切装置18，通过它从供给的料幅上产生尽可能与待制造的热屏的尺寸适配的切段。沿输送方向看，在预热和照明站15后面跟随多个可彼此运动接近的和可彼此运动远离的成型模具，这些成型模具包括至少一个第一模具19用于成型一个三维结构的热屏和至少另一个成型模具20用于切割热屏的边缘以及用于通过相应的冲裁除去的方式制造固定孔。除此之外有利的是，还设有一个成型模具21用于热屏边缘的卷边。锋利的、体现为受伤危险的边缘因此被避免了。另外卷边的边缘提高了热屏的抗弯刚度。
在图3中示意示出的成型模具19、20、21在图4和5中放大并且略加详细，然而还只是示意图，其中，图5的右半部对应于成型模具20，图5的左半部对应于成型模具21。可以看出，上模具22和下模具23在闭合状态下确定一个模具缝隙24。缝隙宽度适配于相互材料封闭连接的层1、2、3或1、3的材料组合体，该组合体必要时可以包括由多微孔的吸声材料制成的中间层2′。缝隙宽度位于大约3至20mm的范围内，尤其位于大约5至15mm范围内。
在上模具22上有一个凸出部25，它相对较强地压制热屏的一个局部区域。金属箔或铝箔的凸榫状的压制点在该局部区域内被压平，所述局部区域用于布置固定孔或固定元件。各金属箔或铝箔在该局部区域内在压制以后无间隔密封地彼此贴靠或者密封地贴靠在由多微孔的吸声材料制成的中间层2′上。
由上模具22和下模具23确定的空腔的外面的边缘区域26、27这样构成，使得热屏的边缘在此或者被冲裁除去(在图5右侧所示)或者卷边(在图5左侧所示)。
在图6中示出按本发明的热屏28的一个实施例的侧视图。该热屏用于安装在一个排气管的区域内。该热屏与此对应地具有一种通道或渠道状的形状。在热屏28上构成多个固定孔29以及横向于其纵向伸展方向延伸的条状的加固压制部或加强筋30。固定孔29尤其设置在加固压制部或加强筋30的区域内。
按本发明的热屏的使用和构成不限制在排气管的区域内的安装。按本发明的热屏尤其也可以设置在一个将发动机舱与乘客车厢隔开的车厢前壁上并且对应于待遮盖的车厢前壁区域成型。

Claims (26)

1. 一种在声学上起作用的热屏(28)，该热屏包括至少两个金属箔(1、2、3)，它们具有在50至200μm范围内的厚度和大量凸榫状的压制点(7、8)，其中，至少金属箔(1、2、3)之一是打孔的，其特征在于：所述打孔的金属箔(1、2、3)具有大量孔，这些孔的平均孔径处于0.05至0.9mm范围内并且这些孔以每平方厘米至少十五个孔的密度设置在金属箔上，所述打孔的金属箔(1、2、3)在一侧设有一个可在120℃以上热活化的粘胶层(4、5、6)，它相应地打孔，其中所述金属箔(1、2、3)构成一个自支承的复合体。
2. 按权利要求1所述的热屏，其特征在于：每两个金属箔通过至少一个粘胶层相互连接。
3. 按权利要求1或2所述的热屏，其特征在于：两个相互贴靠的金属箔被不同地压制，使得其中一个金属箔的至少一部分凸榫状的压制点比另一个金属箔的凸榫状压制点相应具有更大的直径。
4. 按权利要求1所述的热屏，其特征在于：两个相互贴靠的金属箔被不同地压制，使得其中一个金属箔具有不同于另一个金属箔的压制图案。
5. 按权利要求1所述的热屏，其特征在于：所述自支承的复合体由不多于三个的金属箔(1、2、3)构成。
6. 按权利要求1所述的热屏，其特征在于：由各金属箔构成的复合体具有在4至5mm范围内的厚度。
7. 一种在声学上起作用的热屏(28)，该热屏包括至少两个金属箔(1、3)，它们分别具有大量凸榫状的压制点(7、8)，其中至少一个金属箔(1、3)是打孔的，其特征在于：所述打孔的金属箔(1、3)具有大量孔，这些孔的平均孔径处于0.05至0.9mm范围内并且这些孔以每平方厘米至少十五个孔的密度设置在金属箔上，所述打孔的金属箔(1、3)在一侧设有一个可在120℃以上热活化的粘胶层(4、6)，它相应地打孔，并且在其中至少两个金属箔(1、3)之间设置至少一个由吸声材料制成的层(2′)，它与金属箔(1、3)一起构成一个自支承的复合体。
8. 按权利要求7所述的热屏，其特征在于：所述由吸声材料制成的层(2′)具有在200至1200g/m2范围内的单位面积重量。
9. 按权利要求7或8所述的热屏，其特征在于：所述吸声材料由一种无纺布材料制成。
10. 按权利要求9所述的热屏，其特征在于：所述无纺布材料包含10至30重量百分比的熔胶纤维。
11. 按权利要求7所述的热屏，其特征在于：所述粘胶层(4、6)将打孔的金属箔与由吸声材料制成的层(2′)连接。
12. 按权利要求7所述的热屏，其特征在于：所述自支承的复合体由不多于两个的金属箔(1、3)和不多于一个的吸声材料的层(2′)构成。
13. 按权利要求1或7所述的热屏，其特征在于：所述凸榫状的压制点(7、8)以每平方分米至少一百个压制点的密度设计在金属箔(1、3)上。
14. 按权利要求1或7所述的热屏，其特征在于：在打孔的金属箔(1、3)上的孔密度为每平方厘米至少二十个孔。
15. 按权利要求1或7所述的热屏，其特征在于：各金属箔(1、3)分别具有在50至110μm范围内的厚度。
16. 按权利要求1或7所述的热屏，其特征在于：粘胶层具有在20至30μm范围内的厚度。
17. 按权利要求1或7所述的热屏，其特征在于：设有粘胶层(4、6)的金属箔(1、3)分别整面地设有粘胶层(4、6)。
18. 按权利要求1或7所述的热屏，其特征在于：粘胶层(4、6)由聚酯和/或聚氨酯粘胶构成。
19. 按权利要求1或7所述的热屏，其特征在于：各金属箔(1、3)分别是打孔的和/或分别在一侧设有一个可在120℃以上热活化的粘胶层(4、6)。
20. 按权利要求1或7所述的热屏，其特征在于：该热屏的外侧都是无粘胶层的。
21. 按权利要求1或7所述的热屏(28)，其特征在于：该热屏具有一个通道状的形状，带有至少一个横向于其纵向伸展方向延伸的条状的加固压制部或加强筋(30)。
22. 按权利要求7所述的热屏(28)，其特征在于：所述吸声材料由聚酯纤维和/或矿物无纺布材料制成。
23. 按权利要求22所述的热屏(28)，其特征在于：所述吸声材料包含10至30重量百分比的双组分熔胶纤维。
24. 按权利要求9所述的热屏(28)，其特征在于：所述无纺布材料包含10至30重量百分比的双组分熔胶纤维。
25. 按权利要求1或7所述的热屏(28)，其特征在于：所述凸榫状的压制点(7、8)以每平方分米至少一百五十个压制点的密度设计在金属箔(1、3)上。
26. 按权利要求1或7所述的热屏(28)，其特征在于：所述至少两个金属箔(1、3)由铝制成。
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