DE102015220649A1

DE102015220649A1 - Wärmedämmstoff, Wärmedämmungsstruktur, Abgasreinigungsvorrichtung sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102015220649A1
Application number: DE102015220649.1A
Authority: DE
Inventors: Kenzo Saiki
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2016-05-04
Also published as: JP2016089855A; JP6457241B2

Abstract

Bereitstellung eine Wärmedämmstoffs, der als Warmhaltevorrichtung für röhrenförmige Konstruktionen aus Metall, durch die Abgase o. ä. fließen, eine ausgezeichnete Wärmedämmungsleistung besitzt und so strukturiert ist, dass er bei der Montage am Abgasreinigungselement nicht verrutscht und somit gut zu verarbeiten ist und zudem beim Verpacken und beim Transport nicht sperrig ist. Ein Wärmedämmstoff, der aus einem Fasergewebe besteht, bei dem mehrere, anorganische Fasern enthaltende streifenförmige Mattenmaterialien miteinander verflochten wurden, und diese mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien bestehen aus der ersten Streifengruppe, die sich in die erste Richtung erstreckt, und der zweiten Streifengruppe, die sich mit der Richtung der ersten Streifengruppe überkreuzt, und bei dessen Fasergewebe ein Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der ersten Streifengruppe im Wechsel mit einem Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der zweiten Streifengruppe an der Oberfläche des Fasergewebes sichtbar werden.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft Wärmedämmstoffe, Wärmedämmungsstrukturen, Abgasreinigungsvorrichtungen sowie Verfahren zu deren Herstellung. Sie betrifft vor allem Wärmedämmstoffe, die zur Warmhaltung von Auspuffrohren dienen, über die Abgase aus Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen usw. ausgestoßen werden, sowie die dafür verwendeten Wärmedämmungsstrukturen, Abgasreinigungsvorrichtungen und Verfahren zu deren Herstellung.
Stand der Technik
In den Abgasen, die von Verbrennungsmotoren wie Dieselmotoren und Benzinmotoren ausgestoßen werden, befinden sich Feststoffpartikel (particulate matter, PM), und in den letzten Jahren sind die negativen Auswirkungen dieser Partikel auf den Menschen und auf die Umwelt zum Problem geworden. Da überdies auch CO, HC, NO_x und andere schädliche Gaskomponenten in den Abgasen enthalten sind, gibt es Befürchtungen bezüglich der Auswirkungen dieser Gaskomponenten auf Mensch und Umwelt.
Daher wurden als Abgasreinigungsvorrichtungen zur Behandlung der im Abgas enthaltenen Feststoffpartikel und zur Reinigung der schädlichen Gaskomponenten verschiedentlich Abgasreinigungsvorrichtungen vorgeschlagen, die aus einem Abgasreinigungselement aus poröser Keramik wie Siliziumkarbid oder Cordierit o. ä., einem das Abgasreinigungselement aufnehmenden Gehäuse und einem zwischen Abgasreinigungselement und Gehäuse angeordneten Halte- und Dichtmaterial aus einem anorganischen Faserverbund bestehen. Die Anbringung des Halte- und Dichtmaterials hat vornehmlich den Zweck, Beschädigungen infolge von Berührungen des Abgasreinigungselements mit dem ihn umgebenden Gehäuse durch die bei Betrieb des Kraftfahrzeugs auftretenden Schwingungen und Stöße sowie das Austreten von Abgasen zwischen Abgasreinigungselement und Gehäuse zu verhindern.
Darüber hinaus erfordert diese Abgasreinigungsvorrichtung für eine wirksame Funktionalität der Abgasbehandlungsleistung des Abgasreinigungselements, dass dieses warm gehalten wird. Im DPF (Dieselpartikelfilter), der die vorgenannten Feststoffpartikel auffängt, kann eine effiziente Verbrennung der Feststoffpartikel dadurch stattfinden, dass bei der Regenerierung, die zur Verbrennung der im Filter abgelagerten Feststoffpartikel führen soll, der DPF warm gehalten wird. Ferner ist im Abgasreinigungselement, das über eine Katalysatorfunktion verfügt, zwar eine überschüssige Kraftstoffeinspritzung notwendig, um die Temperatur über der Katalysatoraktivierungstemperatur zu halten, durch die Warmhaltung des Abgasreinigungselements wird es aber möglich, die Kraftstoffeinspritzung niedrig zu halten und den Kraftstoffverbrauch zu optimieren.
Als Warmhaltevorrichtung für das Abgasreinigungselement wurde bisher durch das Zusammenfügen des gegenüber der Abpuffrohr-Ummantelung halbkreisförmig geteilten Wärmedämmstoffs und einer Metallabdeckung eine abdeckende Wärmeisolierungsstruktur gebildet und diese nach vorangehender Einpassung des Wärmedämmstoffs und der Metallabdeckung an der Auspuffrohr-Ummantelung befestigt. Darüber hinaus wird in Patentdokument 1 vorgeschlagen, die Wärmdämmung der Katalysatorhalterung und des Kegels mit einem dreidimensional geformten Körper durchzuführen.
Allerdings kann es bei einer mehrfach geteilten Abdeckisolationskonstruktion leicht passieren, dass sich die Position des Wärmedämmstoffs bei der Montage verschiebt und die Korrektur dieser Verschiebung Zeit in Anspruch nimmt. Ferner verursachen dreidimensional geformte Körper steigende Kosten, da für jede unterschiedlich geformte Auspuffrohr-Ummantelung unterschiedliche dreidimensionale Formen erforderlich sind. Da sie wegen der dreidimensionalen Form sperrig sind, gibt es zudem Probleme beim Verpacken und beim Transport.
Liste der Anführungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Veröffentlichung der Patentanmeldung Nr. 2002-66331

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Die vorliegende Erfindung hat daher zum Ziel, die vorgenannten Probleme der bisherigen Technik zu lösen und einen Wärmedämmstoff bereitzustellen, der als Warmhaltevorrichtung für röhrenförmige Konstruktionen aus Metall, durch die unter anderem Abgase fließen, eine ausgezeichnete Wärmedämmungsleistung besitzt und so strukturiert ist, dass er bei der Montage am Abgasreinigungselement nicht verrutscht und somit gut zu verarbeiten ist und zudem beim Verpacken und beim Transport nicht sperrig ist.
Technische Lösung
Um die oben erwähnten Aufgaben zu lösen, besteht eine Ausführungsform des Wärmedämmstoffs der vorliegenden Erfindung darin, dass der Wärmedämmstoff die röhrenförmige Konstruktion aus Metall von außen bedeckt und ein Wärmedämmstoff ist, in dem streifenförmiges Mattenmaterial aus anorganischen Fasern verflochten wurde.
Der Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmedämmstoff, der aus einem Fasergewebe besteht, bei der mehrere, anorganische Fasern enthaltende streifenförmige Mattenmaterialien miteinander verflochten wurden. Diese mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien bestehen aus der ersten Streifengruppe, die sich in die erste Richtung erstreckt, und der zweiten Streifengruppe, die sich mit der Richtung der ersten Streifengruppe überkreuzt. Bei dem Fasergewebe darf auch ein Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der ersten Streifengruppe im Wechsel mit einem Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der zweiten Streifengruppe an der Oberfläche des Fasergewebes sichtbar werden.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf das streifenförmige Mattenmaterial auch einem Vernadelungsprozess unterzogen worden sein.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf das streifenförmige Mattenmaterial außerdem auch anorganische Bindemittel enthalten.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung dürfen die anorganischen Fasern auch Aluminiumoxid und/oder Siliziumdioxid enthalten.
Der Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf auch aus mehreren Schichten des Fasergewebes zusammengesetzt sein.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf sich zumindest an einem Bereich der Oberfläche des streifenförmigen Mattenmaterials auch ein Faser-Streuschutzbereich befinden.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf das Fasergewebe auch eine Röhrenform haben.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf an den Enden des Fasergewebes auch ein Verhakungsteil angebracht sein, mit dem es möglich ist, das Fasergewebe an den Enden festzuziehen.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf die Breite des streifenförmigen Mattenmaterials auch zwischen 5 und 50 mm betragen.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf die Dicke des streifenförmigen Mattenmaterials auch zwischen 1 und 25 mm betragen.
Beim Wärmedämmstoff der vorliegenden Erfindung darf der Abstand des aneinander angrenzenden streifenförmigen Mattenmaterials auch eine Breite von 0,5 bis 30 mm haben.
Das Verfahren zur Herstellung des Wärmedämmstoffs der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Prozess zur Herstellung mehrerer streifenförmiger Mattenmaterialien mit anorganischen Fasern sowie einen Prozess, in dem die mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien in einer ersten Richtung und einer anderen, diese überkreuzenden zweiten Richtung verflochten werden und ein Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der ersten Streifengruppe mit einem Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der zweiten Streifengruppe derart miteinander verflochten wird, dass sie alternierend an der Oberfläche des Fasergewebes sichtbar werden.
Beim Verfahren zur Herstellung des Wärmedämmstoffs der vorliegenden Erfindung darf der Herstellungsprozess, der das streifenförmige Mattenmaterial produziert, auch einen Prozess enthalten, in dem das rollenförmige Mattenmaterial auf eine vorgegebene Breite zugeschnitten wird.
Die Wärmedämmungsstruktur der vorliegenden Erfindung ist so gestaltet, dass an der Außenseite der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall teilweise oder vollständig der Wärmedämmstoff der oben erwähnten Ausführungsform angebracht ist.
Bei der Wärmedämmungsstruktur der vorliegenden Erfindung darf der Wärmedämmstoff am Ende der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall auch mit einem ein Verhakungsteil enthaltenden Hakenelement an der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall befestigt sein.
Die Abgasreinigungsvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Wärmedämmungsstruktur der oben erwähnten Ausführungsform, wobei die röhrenförmige Konstruktion aus Metall auch ein Abgaskatalysator sein darf, der ausgestattet ist mit einem Abgasreinigungselement, einem das Abgasreinigungselement enthaltenden Gehäuse, einem Halte- und Dichtmaterial, das zwischen Abgasreinigungselement und Gehäuse angebracht wird, und einem oder zwei Kegelteilen, die vorn oder/und hinten am Gehäuse angebracht werden.
Bei der Abgasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung darf an der Außenseite des Wärmedämmstoffs zumindest teilweise auch hitzebeständiges Klebeband angebracht sein.
Bei der Reinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung darf auf der Außenseite des Wärmedämmstoffs zumindest teilweise eine Abdeckung angebracht sein.
Das Verfahren zur Herstellung der Wärmedämmungsstruktur der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmungsstruktur,
die ausgestattet ist mit einer röhrenförmigen Konstruktion aus Metall und mit einem Wärmedämmstoff, der stellenweise oder auf der gesamten Oberfläche der Außenseite der besagten röhrenförmigen Konstruktion aus Metall angebracht ist, und beinhaltet
den Prozess zur Herstellung der mehreren, anorganische Fasern enthaltenden streifenförmigen Mattenmaterialien,
den Prozess zur Herstellung des Wärmedämmstoffs, der aus einem röhrenförmigen Fasergewebe besteht, bei dem ein Teil des Mattenmaterials aus einer ersten Streifengruppe und ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien aus einer zweiten Streifengruppe alternierend an der Oberfläche sichtbar werden,
den Prozess, bei dem der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall der obenerwähnte Wärmedämmstoff übergezogen wird,
den Prozess, bei dem der Wärmedämmstoff in Längsrichtung der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall gestreckt und fest an die röhrenförmige Konstruktion angepresst wird, und
den Prozess, bei dem der Wärmedämmstoff an der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall befestigt wird.
Beim Verfahren zur Herstellung der Wärmedämmungsstruktur der vorliegenden Erfindung darf der Prozess für die Herstellung des streifenförmigen Mattenmaterials auch einen Prozess für den Zuschnitt des rollenförmigen Mattenmaterials in einer vorgegebenen Breite enthalten.
Wirkung der Erfindung
Der Wärmedämmstoff, die Wärmedämmungsstruktur und die Abgasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, sowie deren Herstellungsverfahren besitzen als Warmhaltevorrichtung für das Auspuffrohr usw. eine ausgezeichnete Wärmedämmungsleistung. Man kann ferner gut damit arbeiten, weil es beim Anbringen am Gehäuse mit dem Auspuffrohr und dem Abgasreinigungselement nicht verrutscht, und da sich das Material flexibel strecken lässt, kann man es auch für Teile mit unterschiedlichen Formen nutzen, und schließlich hat es noch den Effekt, dass es sich gut verpacken und transportieren lässt, weil es nicht sperrig ist.
Einfache Beschreibung der
1 zeigt eine Ausführungsform des Wärmedämmstoffs zur vorliegenden Erfindung, (a) zeigt den Grundriss, (b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus (a).
2 zeigt schematisch, wie der Wärmedämmstoff der einen Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung um die röhrenförmige Konstruktion gewickelt wurde, (a) zeigt den Zustand nach dem Umwickeln und vor dem Strecken, (b) zeigt den Zustand nach dem Strecken.
3 zeigt das Hakenelement bzw. das Verhakungsteil der einen Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung, (a) zeigt eine Konstruktion mit Schnur, (b) zeigt eine Konstruktion mit Pins.
4 zeigt, wie der Wärmedämmstoff der einen Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung an der röhrenförmigen Konstruktion befestigt ist, (a) zeigt die röhrenförmige Konstruktion, (b) zeigt, wie der Wärmedämmstoff um die röhrenförmige Konstruktion gewickelt ist, und (c) zeigt, wie der Wärmedämmstoff nach dem Umwickeln gestreckt wurde.
5 zeigt ein Bild der Wärmeübertragung durch den Wärmedämmstoff aus der einen Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung.
6 zeigt die Abgasreinigungsvorrichtung aus der einen Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung, (a) zeigt die Außenansicht des Abgas-Behandlungsrohrs vor dem Umwickeln mit dem Wärmedämmstoff, (b) zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A in (a) und (c) zeigt den Zustand des mit dem Wärmedämmstoff umwickelten Abgas-Behandlungsrohrs.
7 zeigt Fotos des Wärmedämmstoffs der einen Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung, (a) zeigt seinen Zustand nach Umwicklung der röhrenförmigen Konstruktion und (b) zeigt den Wärmedämmstoff bei Lagerung im gefalteten Zustand.
8 zeigt die Form bzw. die Maße eines Abgasrohrs, das in einem Ausführungsbeispiel verwendet wurde.
Beschreibung der Ausführungsformen
Die Ausführungsformen zur vorliegenden Erfindung werden auf Grundlage von Abbildungen detailliert beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Grundrisses (a) und der Querschnittsansicht (b) entlang der Linie A-A des Grundrisses (a) des Wärmedämmstoffs der vorliegenden Erfindung. Wie in 1(a) dargestellt, besteht der Wärmedämmstoff der vorliegenden Ausführungsform aus einem Fasergewebe, bei dem die anorganische Fasern enthaltenden, mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien 11–24 miteinander verwoben wurden. In 1(a) bestehen die mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien aus der ersten Streifengruppe (11), (12), (13), (14), die sich in die erste Richtung erstreckt, und aus der zweiten Streifengruppe (21), (22), (23), (24), die kreuzend zur ersten Richtung verläuft. Wie 1(b) zeigt, wird ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien (11), (12), (13), (14) aus der ersten Streifengruppe und ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien (23) aus der zweiten Streifengruppe alternierend an der Oberfläche des Fasergewebes sichtbar.
Die Bedeutung von ”ein Teil der streifenförmigen Matten” schließt sowohl eine streifenförmige Matte als auch mehrere parallel angeordnete streifenförmige Matten ein. 1 zeigt, dass die streifenförmigen Matten der einen Richtung und die streifenförmigen Matten der zweiten Richtung jeweils einzeln alternierend an der Oberfläche sichtbar werden, aber es dürfen auch mehrere parallel angeordnete streifenförmige Matten alternierend an der Oberfläche sichtbar werden. Durch diese Struktur, die die streifenförmigen Matten alternierend an der Oberfläche des Fasergewebes erscheinen lässt, entstehen Unebenheiten, durch deren Reibung es beim Anbringen an der röhrenförmigen Konstruktion kaum noch zu Verrutschungen kommt.
Außerdem ist das derart gebildete Fasergewebe elastisch und lässt sich durch Dehnung in Längsrichtung nach Umwicklung der röhrenförmigen Konstruktion leicht an der röhrenförmigen Konstruktion befestigen.
Das streifenförmige Mattenmaterial, aus dem der Wärmedämmstoff besteht, enthält anorganische Fasern. Bezüglich der anorganischen Fasern gibt es keine besonderen Einschränkungen, es sind beispielsweise Aluminiumoxid-Fasern, Aluminiumoxid-Siliziumdioxid-Fasern, Siliziumdioxid-Fasern oder biolösliche Fasern anzuführen. Durch die Verwendung derartiger anorganischer Fasern verfügen die streifenförmigen Matten über eine ausgezeichnete Haltbarkeit und da die mechanischen Eigenschaften der anorganischen Fasern ebenfalls hervorragend sind, ist das Auftreten von Rissen und Brüchen weniger wahrscheinlich und die röhrenförmige Konstruktion aus Metall wird sicher gehalten. Weiterhin dürfen auch anorganische Bindemittel einschließlich kolloidalen Siliziumdioxids, Aluminiumoxidsol, Titandioxidsol und Zirkoniumdioxid enthalten sein. Außerdem dürfen zum Beispiel auch organische Bindemittel einschließlich Polyacrylamid und andere Acrylharze, Stärke, Emulsionen und Latex enthalten sein.
Beim Wärmedämmstoff aus einer Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung kann das streifenförmige Mattenmaterial auch einer Vernadelung unterzogen werden. Beim Vernadelungsprozess wird ein Faserverschlingungsmittel wie z. B. Nadeln in den Fasergrundstoff gestochen und wieder herausgezogen. Durch die Vernadelung des Mattenmaterials kommt es zu einer Verschlingung der anorganischen Fasern untereinander und die Stabilität der Matte wird verbessert. Dadurch wird das Auftreten von Rissen und Quetschungen der Matte weniger wahrscheinlich.
Das streifenförmige Mattenmaterial der vorliegenden Erfindung kann man zum Beispiel mithilfe eines Verfahrens zur Papierherstellung anfertigen. Das Papierherstellungsverfahren wird normalerweise als Nass-in-Nass-Prozess bezeichnet. Es ist ein Verarbeitungsverfahren, mit dem wie beim sogenannten ”Papierschöpfen” durch die Verarbeitungsschritte des Mischens, Rührens, der Öffnung, der Aufschlämmung, Papierformung und Drucktrocknung der Fasern ein Halte- und Dichtmaterial hergestellt wird.
Zuerst wird die vorgeschriebene Menge an anorganischem Faserrohmaterial und Bindemittel in Wasser gegeben und gemischt.
Als nächstes wird das gewonnene Gemisch im Mischer einer Papiermaschine gerührt und eine Aufschlämmung der geöffneten Fasern zubereitet. Der Rühr- und Öffnungsprozess dauert normalerweise 20 bis 120 Sekunden. Anschließend wird die gewonnene Aufschlämmung in ein Formgebungsgefäß gefüllt und in die gewünschte Form gebracht; durch Entwässern gewinnt man dann die Roh-Matten des streifenförmigen Mattenmaterials.
Dadurch dass man dann diese Roh-Matten noch mit einer Presse oder dergleichen komprimiert und beispielsweise bei einer Temperatur von 90 bis 150°C erhitzt und trocknet, kann man das Mattenmaterial gewinnen. Normalerweise wird die Komprimierung so durchgeführt, dass die Dichte des Halte- und Dichtmaterials nach dem Komprimieren etwa 0,10 g/cm³ bis 0,40 g/cm³ beträgt.
Durch Zuschneiden des auf diese Weise hergestellten Mattenmaterials kann man das streifenförmige Mattenmaterial gewinnen.
Der Wärmedämmstoff darf aus Fasergewebe aus einer einzelnen Schicht oder auch aus mehreren Schichten aufgebaut sein. Im Falle einer Schichtbildung aus mehreren Schichten darf es bei den oberen und unteren Schichten auch vorkommen, dass sich das Positionsverhältnis der an der Oberfläche sichtbaren Bereiche der streifenförmigen Matte und der nicht sichtbaren Bereiche verschiebt.
Beim Wärmedämmstoff in einer Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung darf an der Oberfläche des streifenförmigen Mattenmaterials wenigstens teilweise auch ein Faser-Streuschutzbereich umgesetzt sein. Wurden die streifenförmigen Matten durch das Zuschneiden von Mattenmaterial gebildet, besteht die Möglichkeit, dass von der Endfläche des Schnittbereichs (Stirnseite) aus anorganische Fasern ausstreuen. Deswegen darf auf der Oberfläche der streifenförmigen Matten teilweise oder flächendeckend ein Streuschutzbereich eingerichtet werden. Als Verfahren für die Gestaltung des Streuschutzbereichs gibt es zum Beispiel ein Verfahren, bei dem die streifenförmige Matte erst nach Aufdampfung oder Aufkleben einer Aluminiumfolie an der Oberfläche des Mattenmaterials zugeschnitten wird, oder auch ein Verfahren, bei dem auf der Oberfläche des streifenförmigen Mattenmaterials teilweise oder flächendeckend anorganisches Bindemittel aufgetragen wird. Als anorganische Bindemittel sind gewöhnliches kolloidales Siliziumdioxid, Aluminiumoxidsol, Titania-Sol usw. zu nennen.
Das Fasergewebe des Wärmedämmstoffs darf auch röhrenförmig sein. Durch das Verweben des streifenförmigen Mattenmaterials in Röhrenform lässt sich die röhrenförmige Konstruktion aus Metall in das röhrenförmige Fasergewebe einschieben und kann daher mühelos befestigt werden. Nach dem Einschieben der röhrenförmigen Konstruktion in das röhrenförmige Fasergewebe kann man sie von außen mit den Hakenelementen an den Enden des Fasergewebes befestigen. Ferner darf das Fasergewebe des Wärmedämmstoffs auch einen flachen Zustand haben. In diesem Falle wird das flache Fasergewebe um die röhrenförmige Konstruktion aus Metall gewickelt, und man kann ein Hakenelement aus einer Schnur oder einer Schlauchklemme oder ähnliches nutzen oder eine andere Methode verwenden, um das Fasergewebe in geeigneter Weise an der röhrenförmigen Konstruktion zu befestigen.
Da dieser Wärmedämmstoff aus einem Fasergewebe besteht, in dem mehrere, anorganische Fasern enthaltende streifenförmige Mattenmaterialien miteinander verwoben wurden, lässt er sich flexibel an Auspuffrohren unterschiedlicher Form befestigen. Wie zum Beispiel in 2(a) gezeigt wird, kann man mit dem Wärmedämmstoff auch Bereiche mit abweichendem Durchmesser, wie zum Beispiel das Kegelsegment der Abgasreinigungsvorrichtung, so umwickeln, dass es mit dem Mantelsegment eine Einheit bildet, und nach der Umwicklung kann man, wie in 2(b) gezeigt, den Wärmedämmstoff auch durch Strecken des Fasergewebes in Längsrichtung (in axialer Richtung der röhrenförmigen Konstruktion) flexibel dem exzentrischen Konus anpassen.
An den Enden des den Wärmedämmstoff bildenden Fasergewebes darf auch zuvor ein Verhakungsteil angebracht sein, mit dem es möglich ist, das Fasergewebe an den Enden festzuziehen. Ein Verfahren für das Verhakungsteil besteht, wie in 3(a) gezeigt, in einer Konstruktion mit einer durch die Enden (31) des Fasergewebes geführten Schnur, sodass nach dem Einschieben der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall entlang der Schnur die Enden des röhrenförmigen Fasergewebes zusammengezogen werden und damit an der Metallstruktur befestigt werden. In diesem Fall wird die Schnur (32) nicht an den Enden des Fasergewebes befestigt, sondern ist in Längsrichtung der Schnur beweglich.
Ferner kann man die Enden des den Wärmedämmstoff bildenden Fasergewebes, wie in 4(b) und (c) gezeigt, auch so gestalten, dass die Enden der streifenförmigen Matten jeweils unverbunden sind und zwecks Fixierung der Zwischenräume der streifenförmigen Matten die in 3(a) gezeigte Schnur (32) mit Klebstoff o. ä. an den Enden (31) des Fasergewebes (streifenförmige Matten) befestigt wird. Alternativ kann die Befestigung auch wie in 3(b) mit einer Halterung (Pin) (33) aus Metall oder ähnlichem Material erfolgen.
Die Breite und Dicke des streifenförmigen Mattenmaterials, aus denen das als Wärmedämmstoff dienende Fasergewebe besteht, sowie der Spalt zwischen den streifenförmigen Mattenmaterialien darf nach Bedarf festgelegt werden; zum Beispiel kann die Breite zwischen 5 und 50 mm und die Dicke zwischen 1 und 25 mm betragen. Die Breite der streifenförmigen Matten der einen Richtung darf sich von der Breite der Matten der zweiten Richtung unterscheiden. Insbesondere kann man die Elastizität des Wärmedämmstoffs über das Verhältnis von Breite der streifenförmigen Mattenmaterialien und Spalt zwischen ihnen regulieren. Nachfolgend wird dieser Punkt unter Bezugnahme auf 2 erklärt. 2(a) stellt dar, wie das aus streifenförmigen Matten bestehende Fasergewebe (26) um die aus Kegelsegmenten und einem Mantelsegment bestehende röhrenförmige Konstruktion (25) gewickelt wurde (vor dem Strecken), und 2(b) zeigt den in der Längsrichtung der röhrenförmigen Konstruktion (25) gezogenen Zustand des Fasergewebes (26) nach der Umwicklung.
Beim Fasergewebe der einen Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung bestehen, wie aus 2(a) und (b) ersichtlich, die mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien aus der ersten Streifengruppe (1), die sich in die erste Richtung ausdehnt und aus der zweiten Streifengruppe (2), die die erste Richtung kreuzt; legt man die Längsrichtung beim Überziehen des Fasergewebes (26) über das Auspuffrohr (25) als X-Achse fest, und die Radialrichtung als Y-Achse, ist der Winkel zwischen der X-Achse und der ersten Richtung = θ. Nimmt man ferner die Breite aller streifenförmigen Matten einheitlich als d und den Spalt zwischen allen streifenförmigen Matten einheitlich als s an, so beträgt die Seitenlänge des Parallelogramms, das durch Verbinden von vier benachbarten Schnittpunkten gebildet wird, d + s. Die Längen der Diagonalen ergeben sich wie folgt: Länge der Diagonale der X-Richtung 2(d + s)cosθ (1) Länge der Diagonale der Y-Richtung 2(d + s)sinθ (2).
Da die Länge der Diagonale aus Gleichung (2) nicht kürzer wird als die Streifenbreite, beträgt der kleinste Winkel θ_limit bei einer maximalen Streckung 2(d + s) × (sinθ_limit) = d (3) , und das maximale Streckungsmaß des Wärmedämmstoffs kann als θ_limit = sin^–1(d/2(d + s)) (4) ermittelt werden.
Nimmt man weiterhin, wie in 2(a) gezeigt, für den initialen Winkel θ vor dem Strecken des Fasergewebes θ₀ an, so lässt sich das Streckungsmaß in Längsrichtung des Fasergewebes (Streckungsmaß der Längsrichtung des Fasergewebes bei Maximallänge der streifenförmigen Matte (maximale Streckung)) mit (cosθ_limit)/(cosθ₀) angeben und das Schrumpfungsmaß in diametraler Richtung des Fasergewebes (Schrumpfungsmaß der Breite der streifenförmigen Matte) mit (sinθ_limit)/(sinθ₀) angeben.
Aus dem Obigen folgt:
Je geringer die Breite d der streifenförmigen Matten und je größer der Spalt s zwischen den streifenförmigen Matten ist, desto leichter ist die Form zu ändern. Demzufolge kann man durch eine der Form und den Maßen von Auspuffrohren entsprechenden Einstellung der Breite d der streifenförmigen Matten und des Spalts s zwischen den streifenförmigen Matten solche Fasergewebe entwerfen, die den Auspuffrohren angepasst sind. Wenn allerdings der Spalt s groß ist, verringert sich die Fläche, die vom Wärmedämmstoff bedeckt ist (der Anteil der Löcher wird größer), und es sollte beachtet werden, dass sich die Wärmedämmung verschlechtert.
Der Winkel der das Haltedichtungsmaterial bildenden streifenförmigen Matten der ersten Richtung und der zweiten Richtung darf gegenüber der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall (oben erwähnter θ₀) auch 45° betragen. Ferner darf der gleiche Winkel (oben erwähnter θ₀) auch weniger als 45° betragen oder mehr als 45° betragen.
Das Bild der Wärmeübertragung nach Anbringen des Fasergewebes aus einer Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung um die röhrenförmige Konstruktion aus Metall zeigt 5. Die beim Passieren durch die röhrenförmige Konstruktion (51) von den Abgasen ausgehende Wärme wird von der röhrenförmigen Konstruktion (51) auf das Fasergewebe (52) des Wärmedämmstoffs übertragen und abgestrahlt. Wie in 5 gezeigt, wird die Kontaktfläche von Fasergewebe (52) und röhrenförmiger Konstruktion (51) kleiner und es gibt weniger Berührungsstellen, an denen die Wärme entweicht, und darüber hinaus wird die Distanz für die Wärmeübertragung von einem Kreuzungspunkt der streifenförmigen Matten zu einem anderen Kreuzungspunkt größer, wodurch die Wärmeübertragung schwieriger wird. Verwendet man hier die in 2 gezeigte Breite d der streifenförmigen Matte und den Spalt s zwischen den streifenförmigen Matten, beträgt der Flächenanteil an den Berührungsstellen von röhrenförmiger Konstruktion (51) und Wärmedämmstoff (52) d²/(s + d)² und der Flächenanteil der Berührungsstellen lässt sich verkleinern, indem man den Spalt s vergrößert. Dementsprechend lässt sich beispielsweise in dem Fall, dass es sich bei der röhrenförmigen Konstruktion um eine Abgasreinigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge handelt, die Wärmemenge reduzieren, die zum Zeitpunkt der anfänglichen Warmlaufphase an den Wärmedämmstoff verloren geht.
Das Verfahren zur Herstellung des Wärmedämmstoffs der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Prozess zur Herstellung mehrerer streifenförmiger Mattenmaterialien mit anorganischen Fasern sowie einen Prozess, in dem die mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien in einer ersten Richtung und einer anderen, diese überkreuzenden zweiten Richtung verflochten werden. Hierbei werden ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien aus der ersten Streifengruppe und ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien aus der zweiten Streifengruppe so miteinander verflochten, dass sie alternierend an der Oberfläche sichtbar werden. ”Ein Teil der streifenförmigen Matten” bedeutet, dass es sich um eine streifenförmige Matte oder um mehrere zusammengefügte Reihen von streifenförmigen Matten handelt. Zum Beispiel darf es sein, dass die streifenförmigen Matten der einen Richtung und die streifenförmigen Matten der zweiten Richtung so miteinander verwoben sind, dass jeweils eine nach der anderen alternierend an der Oberfläche sichtbar wird, aber es ist auch erlaubt, dass mehrere parallel angeordnete streifenförmige Matten so miteinander verwoben sind, dass sie alternierend an der Oberfläche sichtbar werden. Weiterhin kann man beim Prozess zur Herstellung des streifenförmigen Mattenmaterials nach der oben erwähnten Methode auch eine große Fläche an Mattenmaterial herstellen und dieses dann zuschneiden und man kann es auch von Anfang an in Form von streifenförmigen Mattenmaterialien herstellen.
Der Wärmedämmstoff kann an einem Teil oder der gesamten Außenseite der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall angebracht werden. Als röhrenförmige Konstruktionen aus Metall gibt es zum Beispiel Abgasreinigungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge, die das Abgasrohr und das Abgasreinigungselement aufnehmen.
4 zeigt ein Beispiel dafür, wie nach der in 4(b) dargestellten Umhüllung der in 4(a) gezeigten röhrenförmigen Konstruktion aus Metall (41) eines Kraftfahrzeug-Abgasrohrs mit dem aus dem röhrenförmigen Fasergewebe bestehenden Wärmedämmstoff (42), wie in 4(c) ersichtlich, der Wärmedämmstoff durch Streckung in Längsrichtung mühelos ganz eng mit dem Kraftfahrzeug-Abgasrohr verbunden wird.
Als nächstes wird die Abgasreinigungsvorrichtung beschrieben, die den Wärmedämmstoff der Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung verwendet. 6(a) ist eine schematische Perspektivzeichnung zu einem Beispiel einer Abgasreinigungsvorrichtung. 6(b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der in 6(a) dargestellten Abgasreinigungsvorrichtung. 6(c) zeigt schematisch den Prozess zur Befestigung des Wärmedämmstoffs in einer Ausführungsform zur vorliegenden Erfindung an der aus 6(a) ersichtlichen Abgasreinigungsvorrichtung. Wie in 6(b) gezeigt, ist die Abgasreinigungsvorrichtung ein Abgaskatalysator, der ausgestattet ist mit dem Abgasreinigungselement (61), mit dem das Abgasreinigungselement (61) aufnehmenden Gehäuse (62), mit dem zwischen Abgasreinigungselement (61) und Gehäuse (62) angebrachten Halte- und Dichtmaterial (63) und mit dem Kegelsegment (64), das vor und/oder hinter dem Gehäuse (62) angebracht ist.
Das Halte- und Dichtmaterial (63) ist um das Abgasreinigungselement (61) gewickelt und mithilfe des Halte- und Dichtmaterials (63) wird das Abgasreinigungselement (61) im Gehäuse (62) gehalten. An der Stirnseite des Gehäuses (62)
können bei Bedarf ein Einlassrohr, welches die vom Verbrennungsmotor ausgestoßenen Abgase einlässt, und ein Auslassrohr (nicht dargestellt) angeschlossen werden, durch welches die Abgase nach Passage durch das Abgasreinigungselement (61) nach draußen ausgestoßen werden.
Das Abgasreinigungselement (61) besteht normalerweise hauptsächlich aus poröser Keramik und seine Form ist in etwa zylindrisch. Darüber hinaus hat das Abgasreinigungselement (61) eine Honigwaben-Struktur, bei der getrennt durch Trennwände eine große Anzahl an Durchgangslöchern in Längsrichtung nebeneinander angeordnet ist. In den Trennwänden der Honigwaben-Struktur des Abgasreinigungselements (61) befindet sich ein Katalysator, der die in den Abgasen enthaltenen schädlichen Gaskomponenten wie CO, HC und NO_x usw. reinigt. Als Katalysator wird Platin o. ä. verwendet.
Das Gehäuse (62), das die Abgasreinigungsvorrichtung bildet, besteht gewöhnlich aus einem Metall wie z. B. Edelstahl, und seine Form ist nahezu zylindrisch. Im Gehäuse (62) kann eine Öffnung (nicht abgebildet) angebracht werden, durch die ein Sensor geht. Der Innendurchmesser des Gehäuses (62) ist etwas kleiner als das Maß, das sich aus der Addition des Durchmessers der Stirnseite des Abgasreinigungselements (61) und der Dicke des um das Abgasreinigungselement gewickelten Halte- und Dichtmaterials ergibt. Die Länge des Gehäuses darf auch etwas größer sein als die Länge der Längsrichtung des Abgasreinigungselements und darf auch etwa genauso so groß sein wie das Abgasreinigungselement in seiner Längsrichtung.
Die Abgasreinigungsvorrichtung wird, wie in 6(c) gezeigt, in den aus einem zu einer röhrenförmigen Form verwobenen Fasergewebe bestehenden Wärmedämmstoff (65) eingeführt. Danach wird das Fasergewebe (65) in axialer Richtung der Abgasreinigungsvorrichtung gestreckt und damit an der Abgasreinigungsvorrichtung befestigt. An der Außenseite des Wärmedämmstoffs darf auch zumindest stellenweise hitzebeständiges Klebeband angebracht sein. Das hitzebeständige Klebeband kann man so aufbauen, dass man auf ein ausgewähltes Basismaterial aus Glasfasergewebe, Aluminium oder Aluminium-Glasgewebe ein Klebemittel wie z. B. Klebstoff auf Silikonbasis aufbringt. Zudem darf an der Außenseite des Wärmedämmstoffs auch zumindest teilweise eine Abdeckung angebracht sein. Die Abdeckung kann man aus einer Edelstahlplatte, einer aluminierten Stahlplatte oder einer Kunstharzplatte usw. konstruieren und sie dient dazu, den Wärmedämmstoff vor Wind zu schützen.
Erläuterungen zur Herstellung der Wärmedämmungsstruktur. Die Wärmedämmungsstruktur ist ausgestattet mit der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall und dem teilweise oder an der gesamten Oberfläche der Außenseite der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall angebrachten Wärmedämmstoff. Als röhrenförmige Konstruktion aus Metall gibt es zum Beispiel das in 4 dargestellte Abgasrohr oder die in 6 gezeigte Abgasreinigungsvorrichtung (vor allem das Außengehäuse) usw. Als Material für das Gehäuse kann man Edelstahl und andere Metalle verwenden.
Als erstes werden die mehrere anorganische Fasern enthaltenden streifenförmigen Mattenmaterialien angefertigt. Bei der Herstellung des streifenförmigen Mattenmaterials kann man nach der oben erwähnten Methode eine große Fläche an Mattenmaterial herstellen und dieses dann zuschneiden und man kann es auch von Anfang an in Form von streifenförmigen Mattenmaterialien herstellen.
Als nächstes wird der Wärmedämmstoff hergestellt, der aus einem röhrenförmigen Fasergewebe besteht, bei der die mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien in eine Richtung und diese Richtung kreuzend in eine zweite Richtung miteinander verflochten sind, und ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien aus der ersten Streifengruppe und ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien aus der zweiten Streifengruppe so miteinander verwoben werden, dass sie alternierend an der Oberfläche sichtbar werden. Hierbei werden ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien aus der ersten Streifengruppe und ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien aus der zweiten Streifengruppe so miteinander verflochten, dass sie alternierend an der Oberfläche sichtbar werden. ”Ein Teil der streifenförmigen Matten” bedeutet, dass es sich um eine streifenförmige Matte oder um mehrere zusammengefügte Reihen von streifenförmigen Matten handelt. Zum Beispiel darf es sein, dass die streifenförmigen Matten der einen Richtung und die streifenförmigen Matten der zweiten Richtung so miteinander verwoben sind, dass jeweils eine nach der anderen alternierend an der Oberfläche sichtbar wird, aber es ist auch erlaubt, dass mehrere parallel angeordnete streifenförmige Matten so miteinander verwoben sind, dass sie alternierend an der Oberfläche sichtbar werden.
Als nächstes wird zum Beispiel nach dem in 4(b) gezeigten Umhüllen der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall (41) mit dem Wärmedämmstoff (42), wie in
4(c) dargestellt, der Wärmedämmstoff (42) in Längsrichtung der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall gestreckt und der Wärmedämmstoff (42) eng anliegend an der röhrenförmigen Konstruktion (41) angebracht. Auf diese Art kann man den Wärmedämmstoff mühelos an der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall fixieren.
Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden auf Grundlage von Ausführungsbeispielen Ausführungsformen zur vorliegenden Erfindung im Detail erläutert.
Als Aluminiumoxidfaser-Basismatten mit einer Aluminiumoxid-Siliziumdioxid-Zusammensetzung wurden Basismatten mit einem Zusammensetzungsverhältnis von Al₂O₃:SiO₂ = 72:28 verwendet. Durch Vernadelung dieser Basismatten lag deren Rohdichte bei 0,15 g/cm³, und es wurden vernadelte Matten mit einem Basisgewicht von 430 g/cm² hergestellt. Anschließend wurden die vernadelten Matten auf eine Gesamtlänge von 900 mm und eine Breite von 20 mm zugeschnitten und damit die streifenförmigen Matten gewonnen.
In Ausführungsbeispiel 1 wurden die streifenförmigen Matten mit einem Spalt von 5 mm verflochten und ein Fasergewebe für einen röhrenförmigen Körper mit einer Länge 280 mm und einem Durchmesser 130 mm gewonnen. In den Ausführungsbeispielen 2 bis 5 wurden die gleichen streifenförmigen Matten verwendet und röhrenförmige Fasergewebe erzeugt, bei denen der Spalt zwischen den streifenförmigen Matten respektive 10 mm, 20 mm, 50 mm oder 60 mm breit war und der Durchmesser 130 mm bei einer Länge von 280 mm betrug. In den Ausführungsbeispielen 6 und 7 wurden 2 bzw. 3 der in Ausführungsbeispiel 1 gewonnenen Fasergewebe aufeinander geschichtet und als Wärmedämmstoff verwendet. In Ausführungsbeispiel 8 wurde eine flache Struktur (Breite 410 mm × Länge 280 mm) mit einem Spalt von 5 mm zwischen den streifenförmigen Matten gewonnen. 7(a) zeigt ein Foto der röhrenförmigen Struktur, die in Ausführungsbeispiel 2 geformt wurde. Diese röhrenförmige Struktur lässt sich bei Verpackung und beim Transport, wie in 7(b) zu sehen, in eine flache Form bringen, wodurch sie sich sehr gut verladen lässt.
Im Vergleichsbeispiel 1 wurde eine Dichtungsschürze (Dicke 6 mm), zugeschnitten in Rechteckform (Länge 405 mm × Breite 187 mm) und fächerförmiger Form, (Verwendung für das Kegelsegment) verwendet. Im Vergleichsbeispiel 2 wurde zudem passend zur Form des Auspuffrohrs eindreidimensional geformter Körper mit zweigeteilter Struktur hergestellt, indem eine Aluminiumoxid-Faser-Aufschlämmung in eine Entwässerungsform in Gestalt der in 7 dargestellten Form eines Auspuffrohrs gegeben wurde.
Im in 8 gezeigten Auspuffrohr aus einem Zylindersegment und Kegelsegmenten wurde ein Abgasreinigungselement installiert, das aus einem Cordierit-Dreiwegekatalysator mit einem Durchmesser von 101,6 mm und einer Länge von 127 mm besteht. Anschließend wurde der Wärmedämmstoff aus Ausführungsbeispiel 1–8 und Vergleichsbeispiel 1 sowie 2 um den Außenumfang des Auspuffrohrs herum befestigt und anhand der folgenden Bewertungsindizes (1.) die Montierbarkeit beim Zusammenbau, (2.) die Warmhaltefähigkeit und (3.) die Verladbarkeit beim Verpacken bewertet. Die Bewertungsergebnisse sind aus Tabelle 1 ersichtlich. In Tabelle 1 bedeutet auf Basis der einzelnen Bewertungsindizes: ☐ = sehr gute Bewertung, O = gute Bewertung, ☐ = durchschnittliche Bewertung, x = negative Bewertung.
1. Montierbarkeit beim Zusammenbau
Die Montierbarkeit beim Befestigen am Auspuffrohr wurde über die Bestückungszeit bewertet. Unter Verwendung einer Schlauchklemme zur Befestigung des Wärmedämmstoffs wurde der Wärmedämmstoff direkt befestigt. Die benötigte Zeit vom Zeitpunkt des Montagebeginns bis zur Montage und Befestigung am Auspuffrohr wurde gemessen und als Bewertungsindex für die Montierbarkeit genommen. Eine Befestigungszeit von weniger als 15 Sekunden wurde mit ☐, ab 15 Sekunden und unter 20 Sekunden mit 0, ab 20 Sekunden und unter 30 Sekunden mit ☐ und ab 30 Sekunden mit x bewertet.
2. Warmhaltefähigkeit
In das montierte Auspuffrohr wurde ein Gas mit einer festgelegten Temperatur von 600°C eingelassen, die Temperatur des aus dem Auspuffrohr ausgestoßenen Gases gemessen und diese als Bewertungsindex für die Warmhaltefähigkeit genommen. Eine Messtemperatur ab 595°C wurde mit ☐, zwischen 589°C und unter 595°C mit O, zwischen 580°C und unter 589°C mit ☐ und weniger als 580°C mit x bewertet.
3. Verladbarkeit beim Verpacken
Bezüglich des Wärmedämmstoffs aus dem Fasergewebe der Ausführungsbeispiele 1 bis 8, der Dichtungsschürze aus Vergleichsbeispiel 1 und des dreidimensional geformten Körpers aus Vergleichsbeispiel 2 wurde die Menge an Wärmedämmstoff, die für das in 8 gezeigte Auspuffrohr verwendet wurde, als 1 Stück Wärmedämmstoff definiert und die Anzahl der Wärmedämmstoff-Stücke, die in einen Karton mit den Maßen Breite 300 mm × Länge 420 mm × Tiefe 180 mm geladen werden kann, als Bewertungsindex für die Verladbarkeit beim Verpacken definiert. Eine Menge ab 14 Stück wurde mit ☐, von 11 bis 13 Stück mit O, 8 bis 10 Stück mit Δ und von 7 oder weniger mit x bewertet.
[Tabelle 1]
Wie in Tabelle 1 gezeigt waren bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 4, 6 und 7 die jeweiligen Bewertungen für Montierbarkeit, Warmhaltefähigkeit und Verladbarkeit beim Verpacken gut, beim Ausführungsbeispiel 5 war die Bewertung der Warmhaltefähigkeit durchschnittlich, aber die Bewertungen für Montierbarkeit und Verladbarkeit beim Verpacken gut, beim Ausführungsbeispiel 8 war die Bewertung der Montierbarkeit durchschnittlich, aber die Bewertung der Warmhaltefähigkeit gut und die Bewertung der Verladbarkeit sehr gut.
Demgegenüber war beim Vergleichsbeispiel 1 die Bewertung der Montierbarkeit weniger gut, da besonders die Montierbarkeit des fächerförmigen Bereichs schlecht war, und beim Vergleichsbeispiel 2 fiel die Bewertung der Verladbarkeit schlechter aus.
Bezugszeichenliste

1: erste Streifengruppe
2: zweite Streifengruppe
11: streifenförmige Matten der ersten Streifengruppe
12: streifenförmige Matten der ersten Streifengruppe
13: streifenförmige Matten der ersten Streifengruppe
14: streifenförmige Matten der ersten Streifengruppe
22: streifenförmige Matte der zweiten Streifengruppe
23: streifenförmige Matte der zweiten Streifengruppe
24: streifenförmige Matte der zweiten Streifengruppe
25: Auspuffrohr
26: Fasergewebe (Wärmedämmstoff)
31: streifenförmige Matte
32: Schnur
33: Pin
41: röhrenförmige Konstruktion aus Metall (Abgasrohr)
42: Wärmedämmstoff
51: röhrenförmige Konstruktion
52: Wärmedämmstoff (Fasergewebe)
60: Abgasreinigungsvorrichtung
61: Abgasreinigungselement
62: Gehäuse
63: Halte- und Dichtmaterial
64: Kegelsegment
65: Wärmedämmstoff (Fasergewebe)
s: Spalt zwischen den streifenförmigen Matten
d: Breite der streifenförmigen Matte
θ₀: Winkel zwischen der X-Achse und der ersten Richtung (vor dem Strecken)
θ: Winkel zwischen der X-Achse und der ersten Richtung (nach dem Strecken)

Claims

Ein Wärmedämmstoff aus einem Fasergewebe, in dem mehrere anorganische Fasern enthaltende, streifenförmige Mattenmaterialien miteinander verflochten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannten mehreren streifenförmigen Mattenmaterialien aus einer ersten Streifengruppe, die sich in die erste Richtung erstreckt, und einer zweiten Streifengruppe, die sich mit der Richtung der ersten Streifengruppe überkreuzt, bestehen und bei dem vorgenannten Fasergewebe ein Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der vorgenannten ersten Streifengruppe im Wechsel mit einem Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der vorgenannten zweiten Streifengruppe an der Oberfläche des Fasergewebes sichtbar sind.
Ein Wärmedämmstoff gemäß Anspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das oben genannte streifenförmige Mattenmaterial einem Vernadelungsprozess unterzogen wurde.
Ein Wärmedämmstoff gemäß Anspruch 1 oder 2, der dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem anorganische Bindemittel im oben genannten streifenförmigen Mattenmaterial enthalten sind.
Ein Wärmedämmstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die oben genannten anorganischen Fasern Aluminiumoxid und/oder Siliziumdioxid enthalten.
Ein Wärmedämmstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Wärmedämmstoff aus mehreren Schichten des Fasergewebes zusammengesetzt ist.
Ein Wärmedämmstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, der dadurch gekennzeichnet ist, dass an der Oberfläche des oben genannten streifenförmigen Mattenmaterials wenigstens stellenweise ein Faser-Streuschutzbereich angebracht ist.
Ein Wärmedämmstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das oben genannte Fasergewebe röhrenförmig ist.
Ein Wärmedämmstoff gemäß Anspruch 7, der dadurch gekennzeichnet ist, dass an den Enden des oben genannten Fasergewebes ein Verhakungsteil angebracht ist, mit dem das oben genannte Fasergewebe an den vorgenannten Enden fest zusammengezogen werden kann.
Ein Wärmedämmstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das oben genannte streifenförmige Mattenmaterial eine Breite von 5–50 mm hat.
Ein Wärmedämmstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das oben genannte streifenförmige Mattenmaterial eine Dicke von 1–25 mm hat.
Ein Wärmedämmstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Breite der Spalten zwischen den oben genannten aneinander angrenzenden mehreren streifenförmigen Matten 0,5–30 mm beträgt.
Ein Herstellungsverfahren eines Wärmedämmstoffs umfassend einen Prozess zur Herstellung von mehreren anorganischen Fasern enthaltenden streifenförmigen Mattenmaterialien und einen Prozess, bei dem die oben genannten streifenförmigen Mattenmaterialien in einer ersten Richtung und die oben genannte erste Richtung kreuzend in einer zweiten Richtung miteinander verflochten werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der oben genannten ersten Streifengruppe und ein Teil des streifenförmigen Mattenmaterials aus der oben genannten zweiten Streifengruppe so miteinander verflochten sind, dass sie alternierend an der Oberfläche sichtbar werden.
Ein Herstellungsverfahren für den Wärmedämmstoff gemäß Anspruch 12, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Prozess zur Herstellung des oben genannten streifenförmigen Mattenmaterials einen Prozess zum Zuschnitt des rollenförmigen Mattenmaterials in der vorgegebenen Breite beinhaltet.
Eine Wärmedämmungsstruktur, die dadurch gekennzeichnet ist, dass um die Außenseite der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall teilweise oder vollständig der Wärmedämmstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 angeordnet ist.
Eine Wärmedämmungsstruktur gemäß Anspruch 14, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der oben genannte Wärmedämmstoff an den Enden der vorgenannten röhrenförmigen Konstruktion aus Metall durch das oben genannte Hakenelement mit einem Verhakungsteil an der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall befestigt ist.
Eine Abgasreinigungsvorrichtung umfassend die Wärmedämmungsstruktur gemäß Anspruch 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, dass die oben genannte röhrenförmige Konstruktion aus Metall ein Abgaskatalysator ist, der ausgestattet ist mit einem Abgasreinigungselement, einem Gehäuse, das das oben genannte Abgasreinigungselement enthält, einem Halte- und Dichtmaterial, das zwischen dem oben genannten Abgasreinigungselement und dem oben genannten Gehäuse angebracht ist, und einem Kegelsegment, das vorn oder hinten oder an beiden Seiten am oben genannten Gehäuse angeordnet ist.
Eine Abgasreinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, die dadurch gekennzeichnet ist, dass auf der Außenseite des oben genannten Wärmedämmstoffs zumindest stellenweise hitzebeständiges Klebeband angebracht ist.
Eine Abgasreinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, die dadurch gekennzeichnet ist, dass auf der Außenseite des oben genannten Wärmedämmstoffs zumindest teilweise eine Abdeckung angebracht ist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmungsstruktur, die versehen ist mit einer röhrenförmigen Konstruktion aus Metall und mit einem stellenweise oder auf der gesamten Oberfläche der Außenseite der besagten röhrenförmigen Konstruktion aus Metall angebrachten Wärmedämmstoff, das Verfahren umfassend einen Prozess zur Herstellung der mehreren, anorganische Fasern enthaltenden streifenförmigen Mattenmaterialien, einen Prozess bei dem die streifenförmigen Mattenmaterialien in einer ersten Richtung und die erste Richtung kreuzend in einer zweiten Richtung miteinander verflochten werden zur Herstellung des Wärmedämmstoffs, der aus einem röhrenförmigen Fasergewebe besteht, bei dem ein Teil des Mattenmaterials aus einer ersten Streifengruppe und ein Teil der streifenförmigen Mattenmaterialien aus einer zweiten Streifengruppe alternierend an der Oberfläche sichtbar werden, einen Prozess, bei dem der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall der obenerwähnte Wärmedämmstoff übergezogen wird, einen Prozess, bei dem der Wärmedämmstoff in Längsrichtung der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall gestreckt und fest an die röhrenförmige Konstruktion angepresst wird, und einen Prozess, bei dem der Wärmedämmstoff an der röhrenförmigen Konstruktion aus Metall befestigt wird.
Ein Verfahren zur Herstellung der Wärmedämmungsstruktur gemäß Anspruch 19, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der vorgenannte Prozess zur Herstellung des streifenförmigen Mattenmaterials einen Prozess mit einschließt, bei dem das rollenförmige Mattenmaterial auf eine vorgegebene Breite zugeschnitten wird.