DE10328680A1

DE10328680A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Wärme-und/oder Schallisolierung bei Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10328680A1
Application number: DE10328680A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Bertsch
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-13
Also published as: FR2856771B1; FR2856771A1; US20070169991A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wärme- und/oder Schallisolierung. DOLLAR A Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) ist vorgesehen, dass eine erste Trägerschicht (3) fest mit einem zu isolierenden Bauteil (2), insbesondere einem Ölführungselement eines Verbrennungsmotors, verbunden ist, sowie dass eine Isolierschicht (4) eine Vielzahl einzelner Dämmelemente, insbesondere Faser- oder Wabenelemente (5), aufweist, die einzeln mit der Trägerschicht (3) verbunden und/oder an dieser angelenkt sind, wobei zwischen den einzelnen Dämmelementen (5), innerhalb der Isolierschicht und/oder zwischen Trägerschicht und Isolierschicht ein Luftpolster (6) gebildet ist, welches durch eine Verstellung mehrerer Dämmelemente (5), der gesamten Isolierschicht (4) und/oder der Trägerschicht (3) veränderbar ist. DOLLAR A Anwendung beispielsweise zur Isolierung von ölführenden Bauteilen eines Verbrennungsmotors.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärme- und/oder Schallisolierung, mit einer ersten Trägerschicht, die fest mit einem zu isolierenden Bauteil, insbesondere einem Ölführungselement eines Verbrennungsmotors, verbunden ist, sowie mit einer Isolierschicht, die schlechte Wärme- und Schallleitungseigenschaften aufweist.

Aus der DE 198 21 532 A1 ist eine wärme- und schalldämmende Verkleidung für den Motorraum eines Kraftfahrzeuges bekannt, die neben einer motorseitigen Deckschicht und einer der Motorseite abgewandten Deckschicht eine erste dünne Trägerschicht aus einem akustisch isolierenden, temperaturbeständigen, duroplastischen Schaumstoff sowie eine Isolierschicht aus einem Kunststoffschaum, einem Partikelverbundschaum oder einem Faservlies umfasst. Dabei besteht eine Deckschicht aus einem Vlies, einem Gewebe oder Gewirke, wobei die Fasern miteinander verwoben, versponnen oder auf andere weise (insbesondere mittels Bindemitteln) miteinander verbunden sind. Gleiches gilt für das Faservlies der Isolierschicht. Die Verkleidung ist als zu einer Einheit verpresstes Formteil ausgeführt und zur Verkleidung von Karosseriebauteilen wie Motorraum-Stirnwand oder Getriebetunnel vorgesehen.

Aus der DE 199 59 089 A1 ist ferner eine wärme- und schalldämmende Baueinheit umfassend eine versteifende Trägerschicht und einer absorbierenden Isolierschicht. Dabei ist die Trägerschicht aus einer metallischen Zwischenwand eines Kraftfahr zeugs gebildet, beispielsweise einer Trennwand zwischen Fahrgast- und Motorraum des Kraftfahrzeugs. Die Isolierschicht hingegen ist gegebenenfalls aus mehreren Lagen von in sich verfestigten Faservliesen oder formhaltigen Schaumstoffen gebildet. Innerhalb der Isolierschicht sind ferner zur Steigerung der Wärmebelastbarkeit (d.h. zur Kühlung) der Baueinheit von Luft durchströmbare Konvektionskanäle mit definierten Ein- und Austrittsöffnungen und fest definierter Lage und Ausdehnung vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zur Wärme- und/oder Schallisolierung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die mit einfachen Mitteln eine besonders effektive und zugleich im Betrieb veränderbare und somit an Betriebsbedingungen anpassbare Wärme- und/oder Schallisolierung ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, welche eine Vielzahl einzelner Dämmelemente, insbesondere Faser- oder Wabenelemente aufweist, die einzeln mit der Trägerschicht verbunden und/oder an dieser angelenkt sind, wobei zwischen den einzelnen Dämmelementen, innerhalb der Isolierschicht und/oder zwischen Trägerschicht und Isolierschicht ein Luftpolster gebildet ist, welches durch eine Verstellung mehrerer Dämmelemente, der gesamten Isolierschicht und/oder der Trägerschicht veränderbar ist. Das Luftpolster weist reduzierte Wärme- und Schallleitungseigenschaften auf und wirkt somit als Dämmstoff, wobei durch die Verstellung der Dämmelemente, der Isolierschicht und/oder der Trägerschicht das Luftpolster entsprechend den Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeuges veränderbar ist. Somit sind die Wärme- und Schallleitungseigenschaften der Vorrichtung an die Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs anpassbar.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere Dämmelemente als elastische Fasern aus einem Material mit schlechten Wärmeleitungseigenschaften ausgeführt, die über einen Luftstrom, insbesondere den Fahrtwind eines Kraftfahrzeugs verstellbar sind. Dadurch ist eine besonders einfach verstellbare Vorrichtung geschaffen, die ihre Wärmeübertragungseigenschaften automatisch in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ändert, wenn der Fahrtwind die Fasern wegen ihres Luftwiderstandes bewegt. Dabei ist insbesondere bei einem Kaltstart und niedriger Anfahrgeschwindigkeit eine besonders gute Abschirmungseigenschaft der Vorrichtung vorgesehen, sodass sich die Vorrichtung vorzugsweise zur Anbringung an der Außenseite eines Verbrennungsmotors eignet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient dabei zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens eines Verbrennungsmotors via schnellere Erwärmung des Verbrennungsmotors. Besonders vorteilhaft ist die Vorrichtung an der Außenseite einer Ölwanne mit nach unten hängenden Fasern einsetzbar.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere Dämmelemente als Fasern mit Formänderungseigenschaften ausgeführt, die über eine thermische und/oder elektrische Ansteuerung verstellbar sind, die vorzugsweise über die Trägerschicht übermittelt wird. Damit können die Fasern unabhängig von Fahrtwind oder Schwerkrafteinflüssen aktiv und gezielt verstellt werden, so dass jederzeit eine bedarfsgerechte Einstellung der Wärme- und Schallleitungseigenschaften ermöglicht ist. Bevorzugt sind Fasern, die mittels Piezo-, Bimetall- und/oder Memory-Effekten verstellbar sind. Eine bevorzugte Ansteuerung über die Trägerschicht ermöglicht eine gleichzeitige und parallele Ansteuerung aller Dämmelemente.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere Dämmelemente als beweglich gelagerte Wabenelemente ausgeführt, die über eine ansteuerbare Trägerschicht in ihrer Position und/oder Ausrichtung verstellbar sind. Die Wabenelemente sind als weitgehend formstabile Hohlkörper ausgeführt, die vorzugsweise fest mit der Trägerschicht verbunden oder wenigstens indirekt an diese gekoppelt sind. Dabei ist ein Wabenelement erfindungsgemäß nicht auf eine bestimmte, beispielsweise achteckige bzw. achtkantige Struktur festgelegt, vielmehr kann ein Wabenelement eine beliebige röhren/kammerartige Struktur aufweisen. Die Wabenelemente sind vorzugsweise mit Luft oder einem anderen, schlecht wärmeleitenden Gas gefüllt, wobei auch ein mehr oder weniger starkes Vakuum vorsehbar ist. Zusätzlich ist im Bereich der Wabenelemente ein gewisses Luftpolster vorgesehen, das von den Wabenelementen wenigstens abschnittsweise umgrenzt ist. Durch eine Verstellung der Wabenelemente ist somit auch das Luftpolster verstellbar.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere Dämmelemente als unbeweglich gegenüber dem zu isolierenden Bauteil angeordnete Wabenelemente ausgeführt, wobei zwischen den unbeweglichen Wabenelementen bewegliche Wabenelemente gelagert sind oder die unbeweglichen Wabenelemente Formänderungseigenschaften aufweisen und über eine thermische und/oder elektrische Ansteuerung verstellbar sind, die vorzugsweise über die Trägerschicht übermittelt wird. Die unbeweglich ausgeführten Wabenelemente sind insbesondere nicht translatorisch verschiebbar, zwischen ihnen ist vorzugsweise ein Luftpolster bestehend aus vielen Einzelvolumina gebildet, wobei die Einzelvolumina durch eine translatorische Verstellung beweglicher Wabenelemente und/oder eine Formänderung der unbeweglichen Wabenelemente verstellbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Isolierschicht mehrere, voneinander abgetrennte Lufttaschen auf, wobei in wenigstens einer der Lufttaschen ein Dämmelement angeordnet ist. Dabei ist der Isolierschicht eine Lage zugeordnet, die die Lufttaschen begrenzt und umfasst. Diese Lage kann auch durch die Trägerschicht dargestellt sein. In den Lufttaschen kann ein beliebiges, schlecht wärmeleitendes Gas gegebenenfalls bei Vakuumbedingungen untergebracht sein. Das Dämmelement ist vorzugsweise als bereits beschriebenes Wabenelement und/oder als sonstiger, massebehafteter, schlecht wärme/schallleitender Sperrkörper ausgeführt sein. Das Dämm element dient vorzugsweise zur Verstellung der Lufttaschen von innen heraus.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Wärme- und/oder Schallisolierung nach Anspruch 7, bei dem eine erste Trägerschicht mit einem zu isolierenden Bauteil, insbesondere einem Ölführungselement eines Verbrennungsmotors, verbunden wird, bei dem ferner zur Bildung einer Isolierschicht eine Vielzahl einzelner Dämmelemente, insbesondere Faser- oder Wabenelemente, einzeln mit der Trägerschicht verbunden und/oder an dieser angelenkt werden, wobei zwischen den einzelnen Dämmelementen, innerhalb der Isolierschicht und/oder zwischen Trägerschicht und Isolierschicht ein Luftpolster gebildet ist, welches durch eine Verstellung mehrerer Dämmelemente, der gesamten Isolierschicht und/oder der Trägerschicht verändert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine wirkungsvolle Isolierung des Verbrennungsmotors, indem eines oder mehrere Ölführungselemente mit einer Isoliervorrichtung umfassend eine Vielzahl von Dämmelementen versehen wird. Erfindungsgemäß sie die Dämmelemente, die Isolierschicht und/oder die Trägerschicht derart verstellbar, dass das vorzugsweise in oder um die Dämmelemente gebildete Luftpolster an die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors anpassbar ist. Neben den Bedingungen im Motor sind dabei auch die Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mehrere Dämmelemente als elastische Fasern aus einem Material mit schlechten Wärmeleitungseigenschaften ausgeführt, die über einen Luftstrom, insbesondere den Fahrtwind eines Kraftfahrzeugs verstellt werden. Das Verfahren nutzt dabei den Fahrtwind des Kraftfahrzeuges, um die Wärmeübertragungseigenschaften des Luftpolsters automatisch in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu ändern, wenn der Fahrtwind die Fasern wegen ihres Luftwiderstandes bewegt. Dabei bewirkt das Verfahren insbesondere bei einem Kaltstart und bei niedriger Anfahrgeschwindigkeit eine besonders gute Abschirmung des Verbrennungsmotors. Das Verfahren ermöglicht somit eine Verbesserung des Kaltstartverhaltens des Verbrennungsmotors, indem eine schnellere Erwärmung des Verbrennungsmotors erzielt wird.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mehrere Dämmelemente als Fasern mit Formänderungseigenschaften ausgeführt, die über eine thermische und/oder elektrische Ansteuerung verstellt werden, die vorzugsweise über die Trägerschicht übermittelt wird. Dadurch können die Fasern unabhängig von Fahrtwind oder Schwerkrafteinflüssen aktiv und gezielt verstellt werden, sodass jederzeit eine bedarfsgerechte Einstellung der Wärme- und Schallleitungseigenschaften ermöglicht ist. Bevorzugt sind Fasern, die mittels Piezo-, Bimetall- und/oder Memory-Effekten verstellbar sind. Eine Ansteuerung über die Trägerschicht ermöglicht eine gleichzeitige und parallele Ansteuerung aller Dämmelemente.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mehrere Dämmelemente als beweglich gelagerte Wabenelemente ausgeführt, die über eine ansteuerbare oder bewegbare Trägerschicht in ihrer Position und/oder Ausrichtung verstellt werden. Die Wabenelemente sind als weitgehend formstabile Hohlkörper ausgeführt, die mit der Trägerschicht verbunden sind oder von dieser angelenkt werden. Dabei ist ein Wabenelement erfindungsgemäß nicht auf eine bestimmte, beispielsweise achteckige bzw. achtkantige Struktur festgelegt, vielmehr kann ein Wabenelement eine beliebige röhren/kammerartige Struktur aufweisen. Die Wabenelemente sind vorzugsweise mit Luft oder einem anderen, schlecht wärmeleitenden Gas gefüllt, wobei auch ein mehr oder weniger starkes Vakuum vorsehbar ist. Zusätzlich ist im Bereich der Wabenelemente ein gewisses Luftpolster vorgesehen, das von den Wabenelementen wenigstens abschnittsweise umgrenzt ist. Durch eine Verstellung der Wabenelemente ist somit auch das Luftpolster verstellbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der anschließenden Beschreibung und den Zeichnungen. Es zeigen
1 eine Prinzipskizze zu einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2a und 2b weitere Prinzipskizzen zur Verstellung der Vorrichtung gemäß 1;
3 eine Prinzipskizze zu einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
4 eine Prinzipskizze zu einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Wärme- und Schallisolierung schematisch vereinfacht dargestellt. Die Isolierungsvorrichtung 1 ist außenseitig an einem zu isolierenden, ölführenden Bauteil 2 eines nicht näher dargestellten Diesel-Verbrennungsmotors angebracht. Das zu isolierende Bauteil 2 ist vorzugsweise als Ölwanne bzw. als anderes ölführendes Bauteil des Motors ausgeführt.
Auf das zu isolierende Bauteil 2 ist zur Bildung der Vorrichtung 1 eine Trägerschicht 3 aufgebracht, an der wiederum eine Vielzahl von Dämmelementen in Form von Fasern 5 befestigt sind. Die genannten Fasern 5 stellen wesentliche Bestandteile einer Isolierschicht 4 dar. Die Fasern 5 sind bevorzugt aus Mineralsilikaten, Keramiken, Kohlenstoff, Metall oder hitzebeständigen insbesondere duroplastischen Kunststoffen hergestellt. Einsetzbare Fasern sind insbesondere auch aus der DE 198 21 532 A1 entnehmbar. Zwischen den Fasern ist in der Art eines Tierfelles ein durchgehendes Luftpolster 6 gebildet, welches einen weiteren wesentlichen Bestandteil der Isolierschicht 4 darstellt.
Die Fasern 5 sind bevorzugt hängend und mit einem (kleinsten) Winkel α zwischen 70° und 90° an der Trägerschicht 3 befestigt. Im Betrieb des Kraftfahrzeuges sind die Fasern 5 dann bevorzugt dem Fahrtwind ausgesetzt, wobei sich ein Kräftegleichgewicht zwischen Gewichtskraft, Luftwiderstandskraft und innerer Spannung der Fasern 5 ergibt. Je nach Einspannung der Fasern in der Trägerschicht 3, Dicke der Fasern und Materialeigenschaften der Fasern kann ein unterschiedliches Verhalten der Fasern eingestellt sein. Bevorzugt ergibt sich, wie in den 2a und 2b dargestellt, eine Änderung des Winkels α zwischen den Fasern und der Trägerschicht bei unterschiedlicher Anströmung der Fasern 5 durch den Fahrtwind.
In 2a ist eine starke seitliche Anströmung von rechts angenommen, bei der sich die Fasern 5 wie gezeigt an die Trägerschicht 3 anlegen. Dabei wird das Luftpolster zwischen den Fasern hinsichtlich seiner Dicke und seines Volumens reduziert, sodass eine reduzierte Isolierungseigenschaft erzielt wird. In 2b ist eine schwache Anströmung von links angenommen, wobei sich die Fasern aufstellen und eine erhöhte Isolierungseigenschaft durch ein vergrößertes Luftpolster zwischen den Fasern 5 erreicht wird.
In einem modifizierten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 ohne eine Anströmung im Ruhezustand entsprechend 2b ausgestaltet. Dabei ist ferner vorgesehen, die Fasern biegeweich auszugestalten.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Fasern elastisch biegsam ausgeführt, so dass eine besonders feste und starre Einspannung der Fasern in der Trägerschicht und zugleich bei einer Anströmung infolge des Fahrtwindes des Kraftfahrzeugs eine starke Durchbiegung der Fasern realisieren lässt.
In einem weiteren modifizierten Ausführungsbeispiel sind die Fasern 5 mit Hilfe von Piezo-, Bimetall- und/oder Memory-Effekten verstellbar ausgeführt. Eine bevorzugte Ansteuerung erfolgt über die Trägerschicht 4, die ein entsprechendes Verstellsignal gleichzeitig und parallel an alle Fasern 5 weiterleitet. Auch damit kann eine Ausrichtung der Fasern gegenüber der Trägerschicht und somit gegenüber dem zu isolierenden Bauteil 2 verändert werden, woraus wiederum ein geänderter Isolationsgrad resultiert.
Eine Ansteuerung der Fasern erfolgt erfindungsgemäß aufgrund des internen Wärmebedarfs des Bauteils 2 bzw. des gesamten Verbrennungsmotors und/oder aufgrund äußerer Randbedingungen wie der Umgebungstemperatur, der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs etc.. Ferner kann eine Ansteuerung der Fasern in Abhängigkeit von der Schallemissionsneigung bzw. der Geräuschentwicklung des Bauteils 2 bzw. des Verbrennungsmotors erfolgen.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel 1' der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wärme- und Schallisolierung dargestellt. Dabei dient das zu isolierende Bauteil 2 zugleich als Trägerschicht 3' bzw. als wesentlicher Bestandteil der Trägerschicht, auf der außenseitig wiederum eine Isolierschicht 4' angeordnet ist. Dabei sind mehrere Dämmelemente als beweglich gelagerte Wabenelemente 7 ausgeführt, die in ihrer Position gegenüber dem zu isolierenden Bauteil 2 verstellbar sind. Zwischen den beweglichen Wabenelementen sind gegenüber dem Bauteil 2 weitgehend unbeweglich angeordnete Wabenelemente 8 vorgesehen.
Die Wabenelemente 7, 8 sind als weitgehend formstabile Hohlkörper ausgeführt, die vorzugsweise fest mit der Trägerschicht verbunden sind. Dabei ist ein Wabenelement erfindungsgemäß als ein mehrere parallel angeordnete, gleichmäßig achtkantige Röhren umfassendes Bauteil ausgeführt, jedoch nicht auf eine bestimmte, beispielsweise achteckige bzw. achtkantige Struktur festgelegt. Vielmehr kann ein Wabenelement eine beliebige röhren/kammerartige Struktur aufweisen. Die Wabenelemente sind vorzugsweise mit Luft oder einem anderen, schlecht wärmeleitenden Gas gefüllt, wobei auch ein mehr oder weniger starkes Vakuum vorsehbar ist. Eine Röhrenstruktur der unbeweglichen Wabenelemente 8 ist vorzugsweise um 90° gegenüber der Struktur der beweglichen Wabenelemente 7 gedreht, um in sich abgegrenzte Luftpolster zu erreichen. Zusätzlich ist im Bereich der Wabenelemente ein gewisses Luftpolster 6 vorgesehen, das von den Wabenelementen wenigstens abschnittsweise umgrenzt ist und einen weiteren wesentlichen Bestandteil der Isolierschicht 4' bildet. Durch eine Verstellung der Wabenelemente 7 ist somit auch das Luftpolster 6 verstellbar (Andeutung durch Pfeile 11).
In einem modifizierten Ausführungsbeispiel weisen die unbeweglichen Wabenelemente Formänderungseigenschaften auf und sind über eine thermische und/oder elektrische Ansteuerung verstellbar, die vorzugsweise über die Trägerschicht übermittelt wird. Dabei kann eine modifizierte Isolierschicht ausschließlich aus derartigen unbeweglichen Wabenelementen bestehen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist eine modifizierte Vorrichtung 1'' eine Trägerschicht 3'' sowie eine Isolierschicht 4'' auf, wobei die Isolierschicht 4'' punktuell oder linienförmig an einem zu isolierenden Bauteil 2 festgelegt ist. Die Isolierschicht 4'' ist elastisch verformbar bzw. stark dehnbar ausgeführt und umgrenzt mehr oder weniger dicht mehrere, voneinander abgetrennte Lufttaschen 9, wobei in der Lufttaschen 9 jeweils ein Dämmelement in Form eines Wabenelements 10 angeordnet ist.
Ein solches Wabenelement 10 ist vorzugsweise wie die bereits beschriebenen Wabenelemente und/oder als sonstiger, massebehafteter, schlecht wärme/schallleitender Sperrkörper ausgeführt. Es ist mit einem beliebigen, schlecht wärmeleitenden Gas gegebenenfalls bei Vakuumbedingungen gefüllt. Die Wabenelemente 10 dienen vorzugsweise zur Verstellung der Lufttaschen von innen heraus, indem sie beispielsweise mittels Piezo-, Bimetall- und/oder Memory-Effekten verstellbar sind. Eine bevorzugte Ansteuerung über die Trägerschicht 3'' ermöglicht eine gleichzeitige und parallele Ansteuerung aller Wabenelemente 10, die in Berührungskontakt mit der Trägerschicht 3'' stehen bzw. an dieser befestigt sind.
Aus den beschriebenen Vorrichtungen ergibt sich erfindungsgemäß ein Verfahren zur Wärme- und/oder Schallisolierung, bei dem eine Trägerschicht mit einem zu isolierenden Bauteil, insbesondere einem Ölführungselement eines Kfz-Verbrennungsmotors, verbunden wird, bei dem ferner zur Bildung einer Isolierschicht eine Vielzahl einzelner Dämmelemente, insbesondere Faser- oder Wabenelemente, einzeln mit der Trägerschicht verbunden und/oder an dieser angelenkt werden, wobei zwischen den einzelnen Dämmelementen, innerhalb der Isolierschicht und/oder zwischen Trägerschicht und Isolierschicht ein Luftpolster gebildet ist, welches durch eine Verstellung mehrerer Dämmelemente, der gesamten Isolierschicht und/oder der Trägerschicht verändert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine wirkungsvolle Isolierung des Verbrennungsmotors, indem eines oder mehrere Ölführungselemente mit einer Isoliervorrichtung umfassend eine Vielzahl von Dämmelementen versehen wird. Erfindungsgemäß sie die Dämmelemente, die Isolierschicht und/oder die Trägerschicht derart verstellbar, dass das vorzugsweise in oder um die Dämmelemente gebildete Luftpolster an die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors anpassbar ist. Neben den Bedingungen im Motor sind dabei auch die Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den 1, 2a und 2b sind mehrere Dämmelemente als elastische Fasern 5 aus einem Material mit schlechten Wärmeleitungseigenschaften ausgeführt, die über einen Luftstrom, insbesondere den Fahrtwind eines Kraftfahrzeugs verstellt werden. Das Verfahren nutzt dabei den Fahrtwind des Kraftfahrzeuges, um die Wärmeübertragungseigenschaften des Luftpolsters automatisch in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu ändern, wenn der Fahrtwind die Fasern 5 wegen ihres Luftwiderstandes bewegt. Dabei bewirkt das Verfahren insbesondere bei einem Kaltstart und bei niedriger Anfahrgeschwindigkeit eine besonders gute Abschirmung des Verbrennungsmotors. Das Verfahren ermöglicht somit eine Verbesserung des Kaltstartverhaltens des Verbrennungsmotors, indem eine schnellere Erwärmung des Verbrennungsmotors erzielt wird.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mehrere Dämmelemente in nicht näher dargestellter Weise als Fasern mit Formänderungseigenschaften ausgeführt, die über eine thermische und/oder elektrische Ansteuerung verstellt werden, die vorzugsweise über die Trägerschicht übermittelt wird. Dadurch können die Fasern unabhängig von Fahrtwind oder Schwerkrafteinflüssen aktiv und gezielt verstellt werden, sodass jederzeit eine bedarfsgerechte Einstellung der Wärme- und Schallleitungseigenschaften ermöglicht ist. Bevorzugt sind Fasern, die beispielsweise mittels Piezo-, Bimetall- und/oder Memory-Effekten verstellbar sind. Eine Ansteuerung über die Trägerschicht ermöglicht eine gleichzeitige und parallele Ansteuerung aller Fasern.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den 3 und 4 sind mehrere Dämmelemente als beweglich gelagerte Wabenelemente 7, 8, 10 ausgeführt, die über eine bewegbare Trägerschicht 3', 3'' in ihrer Position und/oder Ausrichtung verstellt werden. Die Wabenelemente sind als weitgehend formstabile Hohlkörper ausgeführt, die mit der Trägerschicht verbunden sind oder von dieser angelenkt werden. Die Wabenelemente sind vorzugsweise mit Luft oder einem anderen, schlecht wärmeleitenden Gas gefüllt. Zusätzlich ist im Bereich der Wabenelemente 7, 8 ein gewisses Luftpolster 6 vorgesehen, das von den Wabenelementen 7, 8 wenigstens abschnittsweise umgrenzt ist. Durch eine Verstellung der Wabenelemente ist somit auch das Luftpolster verstellbar. Andererseits können gemäß 4 den Wabenelementen 10 scharf abgegrenzte Luft polster 9 zugeordnet sein, die jedoch ebenfalls durch eine Bewegung/Verstellung der Wabenelemente 10 verstellbar sind (Andeutung durch Pfeile 11).
Die Merkmale der lediglich beispielhaft beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des analog zu verstehenden Verfahrens lassen sich nahezu beliebig miteinander kombinieren, sodass sich weitere vorteilhafte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben können.

Claims

Vorrichtung (1) zur Wärme- und Schallisolierung, mit – einer Trägerschicht (3, 3', 3''), die fest mit einem zu isolierenden Bauteil (2), insbesondere einem Ölführungselement eines Verbrennungsmotors, verbunden ist, und – einer Isolierschicht (4, 4', 4''), welche – eine Vielzahl einzelner Dämmelemente (5, 7, 8, 10), insbesondere Faser- oder Wabenelemente aufweist, die – einzeln mit der Trägerschicht (3) verbunden und/oder an dieser angelenkt sind, wobei – zwischen den einzelnen Dämmelementen, innerhalb der Isolierschicht (4, 4', 4'') und/oder zwischen Trägerschicht (3, 3', 3'') und Isolierschicht ein Luftpolster gebildet ist, welches – durch eine Verstellung mehrerer Dämmelemente (5, 7, 10), der gesamten Isolierschicht (4, 4', 4'') und/oder der Trägerschicht (3, 3', 3'') veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämmelemente als elastische Fasern (5) aus einem Material mit schlechten Wärmeleitungseigenschaften ausgeführt sind, die über einen Luftstrom, insbesondere den Fahrtwind eines Kraftfahrzeuges verstellbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämmelemente als Fasern mit Formänderungseigenschaften ausgeführt sind, die über eine thermische und/oder elektrische Ansteuerung verstellbar sind, die vorzugsweise über die Trägerschicht übermittelt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämmelemente als beweglich gelagerte Wabenelemente (7) ausgeführt sind, die über eine ansteuerbare Trägerschicht (3') in ihrer Position und/oder Ausrichtung verstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämmelemente als unbeweglich gegenüber dem zu isolierenden Bauteil (2) angeordnete Wabenelemente (8) ausgeführt sind, wobei zwischen den unbeweglichen Wabenelementen (8) bewegliche Wabenelemente (7) gelagert sind, oder die unbeweglichen Wabenelemente Formänderungseigenschaften aufweisen und über eine thermische und/oder elektrische Ansteuerung verstellbar sind, die vorzugsweise über die Trägerschicht übermittelt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht mehrere, voneinander abgetrennte Lufttaschen (9) aufweist, wobei in wenigstens einer der Lufttaschen (9) ein Dämmelement (10) angeordnet ist.
Verfahren zur Wärme- und/oder Schallisolierung bei Kraftfahrzeugen, bei dem – eine Trägerschicht (3, 3', 3'') mit einem zu isolierenden Bauteil (2), insbesondere einem Ölführungselement eines Verbrennungsmotors, verbunden wird, bei dem ferner – zur Bildung einer Isolierschicht (4, 4', 4'') eine Vielzahl einzelner Dämmelemente (5, 7, 8, 10), insbesondere Faser- oder Wabenelemente, einzeln mit der Trägerschicht verbunden und/oder an dieser angelenkt werden, wobei – zwischen den einzelnen Dämmelementen, innerhalb der Isolierschicht und/oder zwischen Trägerschicht und Isolierschicht ein Luftpolster (6, 9) gebildet ist, welches – durch eine Verstellung mehrerer Dämmelemente, der gesamten Isolierschicht (4, 4', 4'') und/oder der Trägerschicht (3, 3', 3'') verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämmelemente als elastische Fasern (5) aus einem Material mit schlechten Wärmeleitungseigenschaften ausgeführt sind, die über einen Luftstrom, insbesondere den Fahrtwind eines Kraftfahrzeuges verstellt werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämmelemente als Fasern mit Formänderungseigenschaften ausgeführt sind, die über eine thermische und/oder elektrische Ansteuerung verstellt werden, die vorzugsweise über die Trägerschicht übermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämmelemente als beweglich gelagerte Wabenelemente (7, 10) ausgeführt sind, die über eine ansteuerbare oder bewegbare Trägerschicht in ihrer Position und/oder Ausrichtung verstellt werden.