DE19925492A1 - Wärmeabschirmblech - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmeabschirmblech mit mindestens einem ersten makrostrukturierten Blechformteil (1). Erfindungsgemäß wird die Fertigung bei gleichzeitig verbesserter Funktionalität eines Wärmeabschirmbleches dadurch vereinfacht, daß mindestens ein zweites makrostrukturiertes Blechformteil (2) vorgesehen ist und daß die makrostrukturierten Blechformteile (1, 2) miteinander auf der Fläche an einzelnen Verbindungspunkten verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmeabschirmblech mit mindestens einem ersten makrostrukturierten Blechformteil.

Wärmeabschirmbleche werden insbesondere im Kraftfahrzeugbau zur Abschirmung der hohen Temperaturen des Katalysators eines Drei-Wege-Katalysatorsystems gegenüber dem Unterboden eines Kraftfahrzeuges verwendet. Als Material für die aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeabschirmbleche wird regelmäßig Aluminium oder eine Aluminiumlegierung eingesetzt. Die Wärmeabschirmbleche können dabei aus glatten Blechen oder aus makrostrukturierten Blechformteilen tiefgezogen werden. Als makrostrukturierte Blechformteile werden unter anderem Noppenbleche oder wölbstrukturierte Blechformteile verwendet. Hierbei versteht man unter makrostrukturierten Blechformteilen Blechformteile, die eine Strukturierung aufweisen, die Abmessungen in der Größenordnung der Blechstärke und darüber besitzt. Gegenüber glatten Blechen haben die makrostrukturierten Bleche den Vorteil, daß sie mit einfacheren Ziehwerkzeugen umformbar sind und eine größere Formstabilität aufweisen. Dadurch ist man in der Lage, die Blechdicke der makrostrukturierten Bleche gegenüber glatten Blechen zur Herstellung von Wärmeabschirmblechen zu reduzieren.

Zur Gewährleistung einer ausreichenden thermischen und akustischen Abschirmung werden bei den bekannten Wärmeabschirmblechen auf die tiefgezogenen makrostrukturierten Blechformteile genarbte Aluminium- Folienpakete aufgebracht und über eine Aluminium- Dünnbandabdeckung mit dem makrostrukturierten Blechformteil durch eine Außenfalz verbunden. Dieser Aufbau eines Wärmeabschirmbleches ist unter Fertigungsgesichtspunkten problematisch, da er sehr arbeitsintensiv und nur in geringem Umfang automatisierbar ist.

Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wärmeabschirmblech zur Verfügung zu stellen, welches leicht herzustellen ist und gleichzeitig eine gute Wärme- und Schallabschirmung gewährleistet.

Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein zweites makrostrukturiertes Blechformteil vorgesehen ist und daß die makrostrukturierten Blechformteile miteinander auf der Fläche an einzelnen Verbindungspunkten verbunden sind. Dadurch, daß das Wärmeabschirmblech aus mindestens zwei miteinander verbundenen makrostrukturierten Blechformteilen besteht, wird zunächst die Fertigung deutlich vereinfacht, da die makrostrukturierten Blechformteile zum einen vorzugsweise mit dem gleichen Tiefziehwerkzeug umgeformt werden und zum anderen die Verbindung der Blechformteile durch übliche Verbindungstechniken gewährleistet werden kann. Entsprechend ist eine vollautomatische Herstellung des erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches ohne weiteres möglich. Durch die Verbindung mindestens zweier makrostrukturierter Blechformteile miteinander wird ein Bauteil mit hoher, strukturell bedingter Formstabilität hergestellt. Entsprechend können die einzelnen makrostrukturierten Blechformteile deutlich dünner ausgeführt werden, als dies bei der Verwendung eines einzelnen makrostrukturierten Blechformteiles oder gar eines glatten Blechformteiles möglich ist.

Die thermischen und akustischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches sind dann besonders gut, wenn die Bereiche, in denen die makrostrukturierten Blechformteile aneinander anliegen möglichst klein sind. Eine Minimierung dieser Bereiche, an denen die makrostrukturierten Blechformteile aneinander anliegen, ist dadurch gewährleistet, daß die Laufrichtungen der makrostrukturierten Blechformteile voneinander abweichen. Die Laufrichtung eines makrostrukturierten Bleches soll hierbei dadurch definiert sein, daß sie eine ausgezeichnete Richtung des makrostrukturierten Bleches bezeichnet.

Eine weitere Vereinfachung der Herstellung des erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches ist dadurch gewährleistet, daß die makrostrukturierten Blechformteile an den Verbindungspunkten vor der Herstellung der Verbindung aneinander anliegen. Hierdurch läßt sich die Verbindung zwischen den makrostrukturierten Blechformteilen ohne Deformation eben dieser Blechformteile durchführen, was die Verwendung einfacher Werkzeuge erlaubt.

Besonders vorteilhaft ist die Verbindung der makrostrukturierten Blechformteile durch Durchsetzfügen oder Stanznieten hergestellt. Beide Techniken erlauben ein einfaches Verbinden zumindest teilweise aneinander anliegender Bleche.

Zur Herstellung einer umlaufenden Verbindung der makrostrukturierten Blechformteile und zur Vermeidung scharfkantiger Abschlüsse in den Randbereichen sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die makrostrukturierten Blechformteile in den Randbereichen flachgedrückt und durch Falze miteinander verbunden.

Dadurch, daß in mindestens einem der makrostrukturierten Blechformteile Löcher vorgesehen sind, lassen sich die akustischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches weiter verbessern. Darüber hinaus wird durch die Lochung eines der makrostrukturierten Blechformteile ein Wärmestau zwischen den makrostrukturierten Blechformteilen vermieden.

Darüber hinaus erfährt das erfindungsgemäße Wärmeabschirmblech eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dadurch, daß zwischen den makrostrukturierten Blechformteilen mindestens eine Metallfolie angeordnet ist. Durch die Anordnung einer vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Metallfolie zwischen den makrostrukturierten Blechformteilen werden insbesondere die akustischen aber auch die thermischen Abschirmeigenschaften des erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches weiter verbessert. Bei der Anordnung einer Metallfolie zwischen den makrostrukturierten Blechformteilen erfolgt an den Fügepunkten eine Dreiblechfügung zur Verbindung der makrostrukturierten Blechformteile mit der Metallfolie.

Schließlich werden die Eigenschaften des Wärmeabschirmbleches dadurch weiter verbessert, daß die Metallfolie zumindest teilweise gelocht ist. Als Metallfolien können auch, wie aus dem Stand der Technik an sich bekannt, genarbte Metallfolien eingesetzt werden.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Wärmeabschirmblech auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches in der Umgebung eines Katalysators. Das in der einzigen Figur dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches weist ein erstes makrostrukturiertes Blechformteil 1 und ein zweites makrostrukturiertes Blechformteil 2 auf. Das erste makrostrukturierte Blechformteil 1 ist mit dem zweiten makrostrukturierten Blechformteil 2 an Verbindungspunkten 3 und über Falze 4 in den Randbereichen verbunden. Aus der einzigen Figur kann man ersehen, daß die Laufrichtungen der makrostrukturierten Blechformteile 1, 2 voneinander abweichen, da die die Makrostruktur bildenden Erhebungen unterschiedliche Abstände bzw. Weiten aufweisen.

Man erkennt in der einzigen Figur weiter, daß die makrostrukturierten Blechformteile 1, 2 bereits vor der Herstellung der Verbindung in den Verbindungspunkten 3 aneinander anlagen, da in diesen Bereichen die aufeinandergelegten makrostrukturierten Blechformteile 1, 2 wechselseitig Erhebungen aufweisen.

Zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften bzw. der Wärmeabschirmeigenschaften des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches ist zwischen den makrostrukturierten Blechformteilen 1, 2 eine Schicht 5 bestehend aus mehreren Aluminiumfolien angeordnet, die sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht über die gesamte Fläche sondern nur über den funktional besonders wichtigen Mittelbereich des Wärmeabschirmbleches, also außerhalb der Randbereiche, erstreckt.

Alternativ kann auch die Schicht 5 aus einem makrostrukturierten, insbesondere gelochten Blechformteil bestehen, welches sich beispielsweise auch über die gesamte Fläche des Wärmeabschirmbleches erstrecken kann.

Das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeabschirmbleches ist in der einzigen Figur in seiner üblichen Einbaulage zwischen dem Katalysator 6 eines Abgassystems 7 und dem Fahrzeugboden 8 eines Kraftfahrzeuges angeordnet, um die hohen Temperaturen des Katalysators 6 gegenüber dem Fahrzeugboden 8 abzuschirmen.

Um einen Wärmestau zwischen den ersten und zweiten makrostrukturierten Blechformteilen 1, 2 zu vermeiden, sind in dem ersten Blechformteil 1 im Mittelbereich Löcher 9 vorgesehen.

Claims (8)

1. Wärmeabschirmblech mit mindestens einem ersten makrostrukturierten Blechformteil (1), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zweites makrostrukturiertes Blechformteil (2) vorgesehen ist und daß die makrostrukturierten Blechformteile (1, 2) miteinander auf der Fläche an einzelnen Verbindungspunkten verbunden sind.

2. Wärmeabschirmblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrichtungen der makrostrukturierten Blechformteile (1, 2) voneinander abweichen.

3. Wärmeabschirmblech nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die makrostrukturierten Blechformteile (1, 2) an den Verbindungspunkten (3) vor der Herstellung der Verbindung aneinander anliegen.

4. Wärmeabschirmblech nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch Durchsetzfügen oder Stanznieten hergestellt ist.

5. Wärmeabschirmblech nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die makrostrukturierten Blechformteile (1, 2) in den Randbereichen flachgedrückt und durch Falze (4) miteinander verbunden sind.

6. Wärmeabschirmblech nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem der makrostrukturierten Blechformteile (1, 2) Löcher (9) vorgesehen sind.

7. Wärmeabschirmblech nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den makrostrukturierten Blechformteilen (1, 2) mindestens eine Metallfolie oder mindestens ein drittes Blechformteil angeordnet ist.

9. Wärmeabschirmblech nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie oder das dritte Blechformteil zumindest teilweise gelocht ist.