DE102008018538A1 - Isolationselement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein thermisch akustisches Isolationselement für Hitzeschilde in Kraftfahrzeugen, umfassend wenigstens eine Folie und ein Vlies, wobei wenigstens ein Vlies (1) und wenigstens eine Folie (2) über einen Stärkeklebstoff (3) miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Hitzeschild, umfassend ein solches Isolationselement. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationselementes für Hitzeschilde in Kraftfahrzeugen mit wenigstens einer Folie (2) und wenigstens einem Vlies (1), wobei zunächst ein Stärkeklebstoff (3) punktuell auf das Vlies und/oder die Folie aufgebracht wird und Vlies (1) und Folie (2) nachfolgend übereinandergelegt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein thermisch akustisches Isolationselement für Hitzeschilde in Kraftfahrzeugen, umfassend wenigstens eine Folie und ein Vlies sowie ein Hitzeschild, umfassend ein solches Isolationselement. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationselementes.
  • Bei der Herstellung von Hitzeschilden für Kraftfahrzeuge werden üblicherweise ein oder mehrere Isolationsschichten, bestehend aus zumindest einer Vlies- oder Schaumschicht und eine Folie, als Isolationselement auf ein Trägerblech aufgebracht und beispielsweise mittels eines Bördelprozesses miteinander verbunden. Derartige Hitzeschilde werden eingesetzt, um beispielsweise das Tunnelinnere im Bodenteil eines Fahrzeugs zu verkleiden. Derartigen Verkleidungen kommt eine große Bedeutung zu, da einerseits bei der üblichen Verwendung von Katalysatoren die Temperatur der Abgase und damit auch die Tem peratur der Auspuffrohre stark erhöht ist und andererseits die Grenzwerte für den Geräuschpegel eines Fahrzeugs zunehmend tiefer anzusetzen sind. Die Isolationselemente haben sowohl eine thermische als auch eine akustische Funktion.
  • Bei der Produktion solcher Hitzeschilde besteht im Zuge der Herstellung der Isolationselemente die Problematik, dass die einzelnen Vlies- und Folienlagen relativ zueinander verrutschen können, was zur Beeinträchtigung des Produktionsprozesses führen kann. Die Fixierung der einzelnen Lagen zueinander gestaltet sich auf Grund der hohen Temperatur des Einsatzgebietes als schwierig. So ist beim Eintrag von möglichen Fixierungsmitteln darauf zu achten, dass auch bei hohen Temperaturen keine Vergasung brennbarer oder giftiger Stoffe erfolgen darf. Weiterhin soll die Recyclingfähigkeit nicht beeinträchtigt werden.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein thermisch akustisches Isolationselement zu schaffen, bei dem eine Verschiebung einzelner Lagen bei deren Produktion vermieden ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens ein Vlies und wenigstens eine Folie über einen Stärkeklebstoff miteinander verbunden sind.
  • Unter dem Begriff „Vlies” werden nachfolgend sämtliche zusammenhängende Dämmstoffmaterialien verstanden, beispielsweise auch Papiervliese oder Schaumstoffmatten. Unter dem Begriff „Folie” ist nachfolgend ein flächiges Material zu verstehen, welches eine Materialstärke von 0,02 mm bis 1,5 mm aufweist.
  • Mit der Erfindung ist ein thermisch akustisches Isolationselement geschaffen, bei dem eine Verschiebung einzelner Lagen bei deren Produktion vermieden ist. Stärkeklebstoffe sind aus der Wellpappenindustrie bekannt. Dabei dienen Stärkeklebstoffe der Verklebung von Rollen einwelliger und mehrwelliger Wellpappe. Ausgiebige Versuchsreihen haben gezeigt, dass durch den Einsatz ei nes Stärkeklebestoffs eine gute Haftung zwischen einer Aluminiumfolie und einem Nadelvlies zu erzielen ist. Bei einer Temperatur von 250 Grad C über eine Zeit von zehn Minuten ergab sich lediglich eine leichte Rauchentwicklung, wobei die Klebekraft nicht beeinträchtigt wurde. Bei einer Hitzeeinwirkung von 400 Grad C über 10 Minuten war ein Nachlassen der Klebewirkung festzustellen. Der Einsatz von Stärkekleber erscheint sowohl unter toxischen-, Brandgefährdungs- als auch Recyclinggesichtspunkten unbedenklich.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist die wenigstens eine Folie aus Aluminium hergestellt. Vorteilhaft ist die Folie mikroperforiert ausgeführt. Hierdurch sind gute thermische und akustische Ergebnisse erzielbar.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist der Stärkeklebstoff lediglich punktuell auf dem Vlies und/oder der Folie appliziert. Hierdurch ist ein Verstopfen von Mikroporen weitgehend vermieden. Weiterhin ist die erforderliche Klebstoffmenge minimiert, wobei eine ausreichende Haftung zwischen Vlies und Folie erzielt ist.
  • Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationselements für Hitzeschilde in Kraftfahrzeugen mit wenigstens einer Folie und wenigstens einem Vlies zu schaffen, bei dem eine Verschiebung einzelner Lagen des Isolationselements bei der Produktion vermieden ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 6 gelöst.
  • Mit der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationselementes für Hitzeschilde in Kraftfahrzeugen mit wenigstens einer Folie und wenigstens einem Vlies geschaffen, bei dem eine Verschiebung einzelner Lagen beim Produktionsprozess vermieden ist. Durch den punktuellen Auftrag des Stärkeklebstoffs auf das Vlies und/oder die Folie vor der lagenweisen Zusammenführung ist eine Haftwirkung erzielt, wodurch die Verschiebung einzelner Lagen vermieden ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird die Vlies-Folien-Verbindung anschließend erwärmt. Hierdurch wird ein unmittelbarer Klebeeffekt des Stärkeklebers bewirkt, wodurch kürzere Produktionszeiten des Isolationselements erzielt werden können.
  • Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Die einzige 1 zeigt die schematische Darstellung eines thermisch akustischen Isolationselements.
  • Das als Ausführungsbeispiel gewählte Isolationselement besteht im Wesentlichen aus einem Vlies 1, auf das eine Aluminiumfolie 2 aufgebracht ist. Das Vlies 1 ist im Ausführungsbeispiel als vernadeltes Glasfaservlies ausgeführt, derart, dass sie nur eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweist. Die Aluminiumfolie 2 ist im Ausführungsbeispiel mit einer Mikroperforation 21 versehen. Die Aluminiumfolie 2 hat nur ein geringes Emissionsvermögen sowie eine hohe Leitfähigkeit. Sie reflektiert Infrarotstrahlung und transferiert Wärmeenergie von Hochtemperaturzonen und kälteren Zonen.
  • Der Stärkekleber 3 ist im Ausführungsbeispiel ein Fertigkleber mit modifizierten und nativen Weizenstärken. Derartige Fertigkleber sind in unterschiedlichen Ausführungen für die Wellpappenindustrie bekannt.
  • Bei der Herstellung des Isolationselements wird der Stärkekleber 3 derart angerührt, dass er einen pastösen Zustand annimmt. Nachfolgend wird der Kleber derart aufgetragen, dass die gewünschte Haftung erzielt wird. Im Ausführungsbeispiel ist der Kleber im Abstand von etwa 2 cm punktartig auf das Vlies aufgetragen. Auf einem Vliesstück der Größe 120 × 100 mm befinden sich so etwa sechs Klebepunkte. In Summe ergibt dies eine Klebemasse von ca. 1 g. Anschließend wird die mikroperforierte Folie 2 auf das Vlies 1 aufgebracht und das so gebildete Isolationselement über ein – nicht dargestelltes – Heizelement erwärmt. Hierdurch wird ein unmittelbarer Klebeeffekt erzielt. Einem Verschieben zwischen Vlies 1 und Folie 2 ist wirksam entgegengewirkt.
  • Durch die erstmalige Verwendung des aus der Wellpappenindustrie seit langem bekannten Stärkeklebers für die Herstellung des Isolationselementes ist eine gute Haftung zwischen Vlies und Folie bewirkt, welche offensichtlich keinerlei Auswirkungen des Isolationselementes hinsichtlich toxischer Gase beim Einsatz in Hochtemperaturbereichen aufweist. Weiterhin ist die Recyclingeignung des Isolationselementes durch den Einsatz eines Stärkeklebers in keiner Weise beeinträchtigt.

Claims (7)

  1. Thermisch akustisches Isolationselement für Hitzeschilde in Kraftfahrzeugen, umfassend wenigstens eine Folie und ein Vlies, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Vlies (1) und wenigstens eine Folie (2) über einen Stärkeklebstoff (3) miteinander verbunden sind.
  2. Isolationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Folie (2) mikroperforiert ausgeführt ist.
  3. Isolationselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Folie (2) aus Aluminium hergestellt ist.
  4. Isolationselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stärkeklebstoff (3) lediglich punktuell auf das Vlies und/oder die Folie appliziert ist.
  5. Hitzeschild, umfassend ein Isolationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Isolationselementes für Hitzeschilde in Kraftfahrzeugen mit wenigstens einer Folie (2) und wenigstens einem Vlies (1), wobei zunächst ein Stärkeklebstoff (3) punktuell auf das Vlies und/oder die Folie aufgebracht wird und Vlies (1) und Folie (2) nachfolgend übereinander gelegt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vlies-Folie-Verbindung anschließend erwärmt wird.
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