DE202008005857U1

DE202008005857U1 - heat shield

Info

Publication number: DE202008005857U1
Application number: DE202008005857U
Authority: DE
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2018-04-29

Abstract

Hitzeschild (1) zum Abschirmen eines Gegenstandes gegen Hitze und zur Absorption von Schall, welcher zwei die Außenoberflächen (10, 11) des Hitzeschildes (1) bildende, dreidimensional verformte Metalllagen (2, 3) und eine zwischen diesen angeordnete Isolationsschicht (4) aufweist und welcher eine in sich abgeschlossene Kammer (13, 13', 13'') aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine der Metalllagen (2, 3) wenigstens einen Entlüftungsauslass (5) aufweist, dessen Umfangsfläche (U) wesentlich geringer ist als die Außenoberfläche (10, 11) der den Entlüftungsauslass (5) aufweisenden Metalllage (2, 3), wobei der wenigstens eine Entlüftungsauslass (5)
a) im Bereich des Flächenschwerpunkts (S) der Außenoberfläche (10, 11) der den Endlüftungsauslass (5) aufweisenden Metalllage (2, 3) angeordnet ist, und/oder
b) im Bereich des Flächenschwerpunkts (S') der den Entlüftungsauslass aufweisenden Metalllage (2) innerhalb einer Kammer (13, 13', 13'') des Hitzeschildes (1) angeordnet ist, wobei die Kammer (13, 13', 13'') durch stark dreidimensional verformte Bereiche (21) der Metalllagen (2, 3) und/oder...Heat shield (1) for shielding an object against heat and for absorbing sound, which has two three-dimensionally deformed metal layers (2, 3) forming the outer surfaces (10, 11) of the heat shield (1) and an insulating layer (4) arranged between them and which has a self-contained chamber (13, 13 ', 13''), characterized
in that at least one of the metal layers (2, 3) has at least one vent outlet (5) whose peripheral surface (U) is substantially smaller than the outer surface (10, 11) of the metal layer (2, 3) having the vent outlet (5) at least one vent outlet (5)
a) in the region of the centroid (S) of the outer surface (10, 11) of the Endlüftungsauslass (5) having metal layer (2, 3) is arranged, and / or
b) in the region of the centroid (S ') of the venting outlet metal layer (2) within a chamber (13, 13', 13 '') of the heat shield (1) is arranged, wherein the chamber (13, 13 ', 13'') by strongly three-dimensionally deformed areas (21) of the metal layers (2, 3) and / or ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Hitzeschild mit einer ersten und einer zweiten dreidimensional verformten Metalllage, die entweder entlang ihres Außenrandes im Wesentlichen vollständig geschlossen miteinander verbunden sind, zum Beispiel dadurch, dass ein Außenrandabschnitt einer der Metalllagen um den Außenrand der anderen Metalllage herum auf diese zurück gebördelt ist oder zumindest einen gekammerten Bereich aufweist, der ebenfalls in sich geschlossen ist. Der Hitzeschild weist also mindestens eine in sich abgeschlossene Kammer auf, wobei dies ggf. auch der gesamte Hitzeschild sein kann. Derartige Hitzeschilde werden als Schall- und/oder Hitzeschutz für andere Bauteile verwendet. Hitzeschilde werden beispielsweise in Motorräumen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, insbesondere im Bereich der Abgasanlage, um benachbarte temperaturempfindliche Bauteile und Aggregate gegenüber unzulässiger Erhitzung zu schützen. Oft dienen die Hitzeschilde dabei gleichzeitig als Schallschutz. Zur Verbesserung der Dämmeigenschaften ist zwischen den beiden Metalllagen eine Isolationsschicht eingeschlossen. Die Isolationsschicht besteht beispielsweise aus Glimmer, temperaturstabilem Papier, anorganischen oder organischen Faserverbundmaterialien oder anderen geeigneten Dämmstoffen. Die metallischen Lagen bestehen üblicherweise aus Stahl, aluminiumplattiertem Stahl oder Aluminium.The The invention relates to a heat shield with a first and a second three-dimensionally deformed metal layer, either along its outer edge is substantially complete are closed together, for example, by the fact that an outer edge portion of one of the metal sheets around the outer edge the other metal layer around on this back beaded is or at least has a chambered area, also is closed in itself. The heat shield thus has at least one in self-contained chamber, this possibly also the entire Can be heat shield. Such heat shields are used as sound and / or heat protection used for other components. heat shields For example, in engine compartments of motor vehicles used, in particular in the area of the exhaust system, to neighboring temperature-sensitive components and units opposite To protect inadmissible heating. Often serve the heat shields at the same time as sound insulation. For improvement the insulation properties is between the two metal layers an insulating layer included. The insulation layer exists for example, mica, temperature-stable paper, inorganic or organic fiber composites or other suitable ones Insulation materials. The metallic layers usually exist made of steel, aluminum-clad steel or aluminum.

Die Hitzeschilde sind in ihrer Form in aller Regel den zu schützenden Bauteilen und ihrer sonstigen Umgebung angepasst. Gerade im Bereich von Verbrennungsmotoren, wo ein Trend dahin geht, zur Verkleinerung des Motorraumes die benötigten Bauteile möglichst Platz sparend und dicht beieinander anzuordnen, müssen Hitzeschilde oft sehr stark dreidimensional verformt werden. Diese dreidimensionale Verformung erfolgt bei Hitzeschilden in der Regel, nachdem die einzelnen, zunächst planen Lagen des Hitzeschildes miteinander verbunden worden sind. Eine Art, die Lagen miteinander zu verbinden, besteht in der Umbördelung des Außenrandbereiches der einen Metalllage um den Rand der anderen Metalllage herum. Im Einsatz werden Hitzeschil de starken Temperaturschwankungen zwischen Ruhezustand und Betriebszustand ausgesetzt. Dies hat zur Folge, dass bei Raumtemperatur feste oder flüssige Komponenten, etwa im Isolationsmaterial enthaltenes Wasser, in die Gasphase überführt werden und dabei an Volumen zunehmen. Kann das Gas nicht entweichen, wie dies bei Hitzeschilden mit in sich abgeschlossenen Kammern der Fall ist, bläht sich der Hitzeschild auf und mindestens eine der Metalllagen wird zumindest abschnittsweise verformt. Dies kann einerseits zur Folge haben, dass das Metallblech an einem ursprünglich beabstandeten benachbarten Bauteil, das es vor zu großer Wärmeeinstrahlung schützen sollte, zur Anlage kommt und dabei zum Wärmeüberträger wird. Dabei kommt es unter anderem zur Reibung zwischen den beiden Teilen, die auch Geräusche verursacht und dauerhaft die Teile zerstören kann. Andererseits kann die Verformung bewirken, dass die Formgebung des Hitzeschildes irreversibel beschädigt wird, wodurch beispielsweise seine akustischen Eigenschaften beeinträchtigt werden oder die Isolationsschicht aus ihrer Verankerung gelöst wird und sich am unteren Rand des Hitzeschildes ansammelt. Dadurch wird die Wärmeabschirmwirkung stark beeinträchtigt. Nicht zuletzt kann es zur Rissbildung kommen, wodurch partikelförmiges Isolationsmaterial unkontrolliert freigesetzt werden kann, oder falls die Rissbildung in der Nähe von Anbindepunkten erfolgt, zu einer Lockerung der Befestigung, einer Zunahme der Schwingungsanregung des Hitzeschildes und in der weiteren Folge zu einem Weiterreißen, im schlimmsten Fall zu einem kompletten Abreißen.The Heat shields are usually in their shape to be protected Components and their other environment adapted. Especially in the area combustion engines, where there is a trend towards downsizing the engine compartment, the required components as possible Space-saving and close to each other must arrange Heat shields are often very heavily deformed three-dimensionally. These Three-dimensional deformation usually occurs in heat shields after the individual, initially plan layers of the heat shield have been joined together. A kind, the layers together to connect, consists in the flanging of the outer edge region of the a metal layer around the edge of the other metal layer around. In action Hitzeschil de strong temperature fluctuations between hibernation and operating condition suspended. As a result, at room temperature solid or liquid components, such as in the insulation material contained water, converted into the gas phase and increase in volume. Can not escape the gas, as in heat shields with self - contained chambers of the Case is, the heat shield inflates and at least one of the metal layers is deformed at least in sections. This On the one hand, the result can be that the metal sheet is attached to an original one spaced adjacent component that is too large Heat radiation should protect, to the plant comes and becomes the heat exchanger. Among other things, it comes to the friction between the two parts, which also causes noise and permanently destroys the parts can. On the other hand, the deformation can cause the shaping of the heat shield is irreversibly damaged, causing For example, its acoustic properties impaired or the insulation layer is released from its anchorage and accumulates at the bottom of the heat shield. Thereby the heat shielding effect is greatly impaired. Not least, cracking may occur, resulting in particulate Insulation material can be released uncontrollably, or if cracking occurs near tying points, to a relaxation of the attachment, an increase of the vibration excitation of the Heat shield and in the further consequence to a tearing, in the worst case to a complete demolition.

Es bestand daher ein Bedarf an einem Hitzeschild in Sandwich-Bauweise, bei dem trotz des Vorhandenseins mindestens einer in sich abgeschlossenen Kammer die oben genannten Probleme nicht auftreten. Aufgabe der Erfindung ist es, einen solchen Hitzeschild und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben.It There was therefore a need for a heat shield in sandwich construction, in spite of the presence of at least one self-contained Chamber the above problems do not occur. Task of The invention is to provide such a heat shield and a method indicate its production.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit dem Hitzeschild gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The Solution to this problem is achieved with the heat shield according to claim 1. Preferred embodiments are the subclaims refer to.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung demnach einen Hitzeschild mit zwei dreidimensional verformten Metalllagen, welche die Außenoberflächen des Hitzeschildes bilden, und einer zwischen diesen angeordneten Isolationsschicht. Der Hitzeschild besitzt mindestens eine in sich abgeschlossene Kammer. Erfindungsgemäß weist wenigstens eine der Metalllagen wenigstens einen Entlüftungsauslass auf, dessen Umfangsfläche wesentlich geringer ist als die Außenoberfläche der den Entlüftungsauslass aufweisenden Metalllage. Der wenigstens eine Entlüftungsauslass kann auf verschiedene Weisen angeordnet werden, nämlich

– im Bereich des Flächenschwerpunkts der den Entlüftungsauslass aufweisenden Metalllage und/oder
– im Bereich des Flächenschwerpunkts der den Entlüftungsauslass aufweisenden Metalllage innerhalb einer Kammer, die durch stark dreidimensional verformte Bereiche der Metalllagen und/oder den Außenrand des Hitzeschildes begrenzt ist, und/oder
– im Bereich des Außenrandes des Hitzeschildes, wobei ein zwischen den Metalllagen ausgebildeter Entlüftungskanal aus dem mittleren Bereich des Hitzeschildes in Richtung auf den Außenrand herausgeführt ist und in den Entlüftungsauslass einmündet.

In a first aspect, the invention therefore relates to a heat shield with two three-dimensionally deformed metal layers, which form the outer surfaces of the heat shield, and an insulating layer arranged between them. The heat shield has at least one self-contained chamber. According to the invention, at least one of the metal layers has at least one vent outlet whose circumferential surface is substantially smaller than the outer surface of the metal layer having the vent outlet. The at least one vent outlet can be arranged in various ways, namely

In the area of the centroid of the metal sheet containing the vent outlet and / or
In the region of the centroid of the area of the venting outlet metal layer within a chamber which is bounded by strongly three-dimensionally deformed areas of the metal layers and / or the outer edge of the heat shield, and / or
- In the region of the outer edge of the heat shield, wherein a trained between the metal layers ventilation duct is led out of the central region of the heat shield in the direction of the outer edge and in the vent outlet opens.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Verformung der Hitzeschildlagen auf Gase zurückgehen, die sich unter Einwirkung der hohen Temperaturen in der Umgebung des Hitzeschildes in dessen Innerem bilden und diesen aufblähen. Konkret stammen die Gase aus der Isolationsschicht des Hitzeschildes. Die Zusammensetzung der Gase variiert in Abhängigkeit vom Material, aus dem die Isolationsschicht besteht. Bei einer Isolationsschicht aus Glimmer oder glimmerhaltigem Material wird zum Beispiel Wasserdampf freigesetzt, der bei der Herstellung in den Hitzeschild gelangt, da das Glimmermaterial für die Verarbeitung angefeuchtet wird. Hitzebeständige Pappe enthält flüchtige Bestandteile, die unter Hitzeeinwirkung verdampfen. Bei sehr hohen Temperaturen kann es auch zu Zersetzungsprozessen kommen, die teilweise gasförmige Verbindungen, z. B. CO₂ ergeben.The invention is based on the finding that the deformation of the heat shield layers are due to gases which form under the action of the high temperatures in the surroundings of the heat shield in its interior and inflate it. Specifically, the gases come from the insulation layer of the heat shield. The composition of the gases varies depending on the material of which the insulating layer is made. For example, in an insulating layer of mica or mica material, water vapor is released which gets into the heat shield during manufacture because the mica material is wetted for processing. Heat-resistant cardboard contains volatiles that evaporate under the influence of heat. At very high temperatures, it can also lead to decomposition processes, the partially gaseous compounds, eg. B. give CO ₂ .

Im Falle der gattungsgemäßen Hitzeschilde können die gebildeten gasförmigen Substanzen nur sehr schlecht aus dem Inneren des Hitzeschildes entweichen, da dieser insgesamt durch einen im Wesentlichen vollständig geschlossenen Außenrand oder im Bereich mindestens einer in sich geschlossenen Kammer, die von Bereichen mit starken Krümmungswechseln umgeben ist, relativ gasdicht abgeschlossen ist. Unter einem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Außenrand soll ein Außenrand verstanden werden, der entlang mindestens 80%, insbesondere mindestens 90%, seiner Längsausdehnung geschlossen ist. Häufig ist der Außenrand des Hitzeschildes zu 100% geschlossen. Ein geschlossener Außenrand kann beispielsweise durch Verschweißen, Verlöten, Verkleben oder sonstiges dichtes Verbinden der Lagen des Hitzeschilds und insbesondere der beiden äußeren Metalllagen erreicht werden. Eine bevorzugte Art des Verschließens des Außenrandes besteht zum Beispiel darin, dass ein Außenrandabschnitt der einen Metalllage um den Außenrand der anderen Metalllage herum auf diese andere Metalllage gebördelt wird.in the Case of the generic heat shields can the gaseous substances formed only very bad escape from the inside of the heat shield, as this total by a substantially completely closed outer edge or in the area of at least one self-contained chamber belonging to Surrounded areas with strong curvature changes, relative gas-tight is completed. Under a substantially complete closed outer edge should be understood as an outer edge be along at least 80%, in particular at least 90%, its longitudinal extent is closed. Often the outer edge of the heat shield is 100% closed. A closed outer edge, for example, by welding, Soldering, gluing or other tight joining the Layers of the heat shield and in particular the two outer Metal layers can be achieved. A preferred way of closing the outer edge is, for example, that an outer edge portion the one metal layer around the outer edge of the other metal layer around on this other metal layer is crimped.

Außer bei den Hitzeschilden mit im wesentlichen vollständig geschlossenem Außenrand kann der Austritt eines im Innern des Hitzeschildes entstandenen Gases nach außen auch bei Hitzeschilden mit sehr starker dreidimensionaler Verformung behindert sein. Aufgrund der sehr starken dreidimensionalen Verformung des Hitzeschildes werden hier die Gase innerhalb von durch große Krümmungswechsel mit engen Krümmungsradien stark abgekapselten Bereichen eingekammert und gelangen gar nicht an eventuelle Randöffnungen heran, oder sie gelangen nur zu Randabschnitten, in denen gerade keine Öffnung vorhanden ist, durch die sie aus dem Hitzeschild entweichen könnten. Stark dreidimensional verformte Bereiche sind solche gekrümmten Bereiche, die einen kleinen Krümmungsradius besitzen und damit zu einer Einschnürung des Innenraumes des Hitzeschildes führen. Konkret nähern sich die Metalllagen einander stark an und quetschen die Isolationsschicht zwischen sich ein oder pressen diese sogar teilweise oder ganz weg. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass bei einem Hitzeschild in Sandwich-Bauweise, bei dem die Dichtungslagen ohne absichtlich eingebrachte Luftschichten flächig aufeinanderliegen, eine Krümmungsänderung, die mit einer Verdünnung der Hitzeschildgesamtdicke um mindestens 5% verbunden ist und einen Bereich in sich geschlossen umgibt, ausreicht, damit der von der Krümmung umschlossene Bereich zu einem in sich abgeschlossenen Bereich wird, bei dem ein Entweichen des Gases nicht mehr sichergestellt ist. Der genannte kleine Krümmungsradius bezieht sich hier auf die Innenseite der die Krümmung bildenden Oberfläche der Metalllage. Er wird also an der zum Äußeren des Hitzeschildes weisenden eingewölbten Oberfläche gemessen. Stark eingewölbte Bereiche sind erfindungsgemäß insbesondere solche, die einen Krümmungsradius von bis zu 15 mm und vor allem von bis zu 12 mm aufweisen. Kammern werden in der Regel entweder allseitig von stark gekrümmten Bereichen umschlossen, oder sie werden seitlich sowohl von stark gekrümmten Bereichen als auch von einem oder mehreren Abschnitten des geschlossenen Außenrandes des Hitzeschildes begrenzt.Except in the heat shields with substantially completely closed Outer edge may be the exit of one inside the heat shield resulting gas to the outside with heat shields with to be hampered by very strong three-dimensional deformation. by virtue of the very strong three-dimensional deformation of the heat shield Here are the gases within due to large curvature changes with narrow radii of curvature strongly encapsulated areas chambered and do not get to any edge openings approach, or they only get to edge sections, where straight There is no opening through which they get out of the heat shield could escape. Strongly three-dimensionally deformed areas are such curved areas that have a small radius of curvature and thus to a constriction of the interior of the heat shield to lead. Specifically, the metal layers approach each other strong and squeeze the insulation layer between them or even squeeze it partially or completely away. It has become in the Practice, that with a heat shield in sandwich construction, in which the gasket layers without intentionally introduced air layers lie flat on one another, a change in curvature, with a dilution of total heat shield thickness at least 5% is connected and an area is self-contained surrounds, sufficient for the one enclosed by the curvature Area becomes a self-contained area where a Escape of the gas is no longer ensured. The named small radius of curvature here refers to the inside the curvature forming surface of the metal layer. He is thus at the exterior of the heat shield facing vaulted surface measured. strongly vaulted areas are according to the invention in particular those with a radius of curvature of up to 15 mm and especially up to 12 mm. Chambers are usually either enclosed on all sides by strongly curved areas, or they become laterally from both strongly curved areas as well as one or more sections of the closed outer edge of the heat shield limited.

Die Erfindung behebt das Problem des Aufreißens des Hitzeschilds oder Aufgehen des Bördels dadurch, dass in bestimmten Bereichen einer oder beider Metalllagen wenigstens eine Entlüftungsöffnung vorgesehen wird, durch die das Gas entweichen kann. Wie viele Entlüftungsöffnungen pro Metalllage und pro Hitzeschild insgesamt angeordnet werden, hängt vor allem von der Anzahl in sich geschlossenen Kammern im Hitzeschild, von der Größe und Form des Hitzeschildes ab, aber auch davon, wie groß die zu erwartende Gasentwicklung im Inneren des Hitzeschildes sein wird. Entsprechend den genannten Kriterien wird auch die Öffnungsfläche der Entlüftungsöffnungen gewählt, also die zum Entweichen für das Gas zur Verfügung stehende Durchlassfläche. Insgesamt ist aber die von dem wenigstens einen Entlüftungsauslass eingenommene Fläche in Bezug auf die Oberfläche der Metalllage, in der sich der Entlüftungsauslass befindet, sehr gering. Es handelt sich also bei dem Entlüftungsauslass nicht um eine großflächige Perforation der Metalllage, gesondert um gezielt in Hinblick auf die Entlüftungsfunktion eingebrachte, eng begrenzte Öffnungsbereiche. Die flächenmäßige Ausdehnung eines Entlüftungsauslasses kann als Umfangsfläche ausgedrückt werden. Im Falle einer einzigen Durchgangsöffnung als Entlüftungsauslass ist die Umfangsfläche identisch mit der Öffnungsfläche der Öffnung. Der Entlüftungsauslass kann alternativ aber auch in einem perforierten Bereich bestehen, der eine Anzahl nebeneinander angeordneter Durchgangsöffnungen aufweist. Unter der Öffnungsfläche soll in diesem Fall vereinfachend ebenfalls die Umfangsfläche verstanden werden, also diejenige Fläche, die sich innerhalb von geraden Linien ergibt, die jeweils zwischen den am weitesten außen liegenden Rändern einander benachbarter, am Rand des perforierten Bereiches liegender Durchgangsöffnungen gezogen werden, also nicht nur die offene Fläche der Perforationen. Die Öffnungsfläche beschreibt hierbeiden Raumbedarf des Entlüftungsauslasses auf der Metalllage. Die Öffnungsfläche eines Entlüftungsauslasses ist wesentlich kleiner als die Außenoberfläche der Metalllage, in der sich der Entlüftungsauslass befindet. Sie beträgt erfindungsgemäß maximal 200 mm², bevorzugt maximal 100 mm², und insbesondere maximal 50 mm². Zur Vereinfachung beziehen sich die Angaben zweckmäßig auf die noch nicht dreidimensional verformte Metalllage, treffen aber auch bei den dreidimensional verformten Teilen zu. Bei mehreren Entlüftungsauslässen pro Metalllage beziehen sich die Wertebereiche auf die Summe der Öffnungsflächen aller in einer Kammer vorhandenen Entlüftungsauslässe.The invention overcomes the problem of rupture of the heat shield or cracking of the flange by providing at least one vent in certain areas of one or both metal layers, through which the gas can escape. How many vents per metal layer and per heat shield are arranged in total depends mainly on the number of self-contained chambers in the heat shield, on the size and shape of the heat shield, but also how large the expected gas evolution will be inside the heat shield , In accordance with the criteria mentioned, the opening area of the ventilation openings is also selected, that is, the passage area available for the escape of the gas. Overall, however, the area occupied by the at least one vent outlet with respect to the surface of the metal layer in which the vent outlet is located is very small. Thus, the vent outlet is not a large-area perforation of the metal layer, but specifically a narrowly defined opening area with respect to the venting function. The areal extent of a vent outlet can be expressed as a peripheral area. In the case of a single passage opening as a vent outlet, the peripheral surface is identical to the opening area of the opening. Alternatively, the vent outlet may be in a perforated area that has a number adjacent to one another having arranged through openings. In this case, the opening area is also to be understood as meaning the circumferential area, that is to say the area which results within straight lines drawn between the outermost edges of adjacent through-openings located at the edge of the perforated area, ie not only the open area of the perforations. The opening area here describes both the space requirement of the vent outlet on the metal layer. The opening area of a vent outlet is substantially smaller than the outside surface of the metal layer in which the vent outlet is located. It is according to the invention a maximum of 200 mm ² , preferably a maximum of 100 mm ² , and in particular a maximum of 50 mm ² . For the sake of simplicity, the statements expediently relate to the not yet three-dimensionally deformed metal layer, but also apply to the three-dimensionally deformed parts. For multiple vent outlets per metal layer, the ranges of values refer to the sum of the opening areas of all the vent outlets present in a chamber.

Erfindungsgemäß wird also wenigstens ein relativ kleiner Entlüftungsauslass gezielt so vorgesehen, dass er sich in einer für den Gasauslass günstigen Position befindet. Dadurch wird erreicht, dass im Inneren des Hitzeschildes gebildetes Gas, ohne Schaden anzurichten, entweichen kann, großflächige Perforationen, die die Metalllage bei der Herstellung und auch den fertigen Hitzeschild schwächen könnten, aber vermieden werden.According to the invention So at least a relatively small vent outlet specifically designed so that it is in one for the gas outlet favorable position. This ensures that gas formed inside the heat shield without causing any damage, can escape, large perforations that the metal layer in the production and also the finished heat shield could weaken, but be avoided.

In einer ersten Möglichkeit (Fall a)) wird für eine oder beide der Metalllagen nur jeweils ein Entlüftungsauslass vorgesehen. Dieser befindet sich im Bereich des Flächenschwerpunktes der den Entlüftungsauslass aufweisenden Metalllage. Unter dem Flächenschwerpunkt (geometrischem Schwerpunkt) wird im Sinne der Erfindung in üblicher Weise der Schnittpunkt der Schwerelinien der Metalllage verstanden, und zwar der ebenen Metalllage vor deren dreidimensionalem Verformen, wobei eventuell in der Metalllage befindliche Durchgangsöffnungen behandelt werden, als wenn sie nicht vorhanden wären. Der Flächenschwerpunkt wird also an einer durchgehend lochfreien und ebenen Metalllage bestimmt. Die erste Möglichkeit der Anordnung des Entlüftungsauslasses eignet sich besonders für relativ wenig dreidimensional verformte Hitzeschilde, deren von den äußeren Metalllagen umschlossener Innenraum weitgehend zusammenhängend ausgebildet und nicht infolge dreidimensionaler Verformung in einzelne Kammern gegliedert ist. In einem solchen Fall ist ein relativ zentral angeordneter Entlüftungsauslass für eine schnelle Abfuhr von im Inneren des Hitzeschildes gebildetem Gas sinnvoll.In a first possibility (case a)) is for a or both of the metal layers only one vent outlet intended. This is located in the area of the centroid the bleeder outlet having metal layer. Under the centroid (geometric centroid) becomes within the meaning of the invention in the usual way the intersection understood the heavy lines of the metal layer, namely the plane Metal layer before their three-dimensional deformation, possibly treated in the metal layer through holes become as if they were not there. The centroid So it is on a continuous hole-free and flat metal layer certainly. The first possibility of the arrangement of the vent outlet is suitable especially for relatively little three-dimensional deformed Heat shields, those of the outer metal layers enclosed interior formed largely contiguous and not divided into individual chambers due to three-dimensional deformation is. In such a case, a relatively centrally located Vent outlet for quick drainage of meaningful gas formed inside the heat shield.

Im Fall starker dreidimensionaler Verformung des Hitzeschildes kann, wie bereits erwähnt, im Inneren des Hitzeschildes mindestens eine in sich abgeschlossene Kammern gebildet sein, wobei von dieser durch den Außenrand oder zwischen mehreren solchen Kammern ein Gasaustausch nur schlecht oder gar nicht möglich ist. Wegen der im Hinblick auf den Gasaustausch isolierten Lage einer derartigen Kammer ist es sinnvoll, diese bei entsprechender Größe mit einem separaten Entlüftungsauslass zu versehen. Sehr kleine Kammern, in denen nur eine geringe Gasmenge freigesetzt wird, müssen nicht unbedingt entgast werden, da die Gasmenge üblicherweise nicht ausreicht, den Hitzeschild zu beschädigen. Im Falle größerer Kammern wird der Entlüftungsauslass zweckmäßig – wie im Fall a) – ebenfalls im Bereich des Flächenschwerpunkts angeordnet – nun aber im Bereich des Flächenschwerpunkts innerhalb der Kammer (Fall b)). Auch hier erfolgt die Bestimmung des Flächenschwerpunktes erneut an dem entsprechenden Bereich der ebenen Metalllage, in der der Entlüftungsauslass angeordnet ist. Die Grenzen der Kammer sind dabei entweder der Außenrand des fertigen Hitzeschildes (d. h., der im fertigen Hitzeschild auf die andere Metalllage umgebördelte Randabschnitt wird nicht mit berücksichtigt) und/oder die Fußpunkte der stark gekrümmten Bereiche (Steigung = Null) auf der zum Äußeren der Hitzeschildes weisenden Oberfläche der den Entlüftungsauslass enthaltenden Metalllage.in the Case of strong three-dimensional deformation of the heat shield can, as already mentioned, inside the heat shield at least a self-contained chambers may be formed, of which through the outer edge or between several such chambers a gas exchange is poor or impossible. Because of the isolated with regard to the gas exchange location of such Chamber makes sense, this with appropriate size provided with a separate vent outlet. Very small chambers in which only a small amount of gas is released, do not necessarily have to be degassed, since the amount of gas usually insufficient to damage the heat shield. In the event of larger chambers will be the vent outlet expedient - as in case a) - also arranged in the area of the centroid - now but in the area of the centroid within the chamber (Case b)). Here, too, the determination of the centroid takes place again at the corresponding area of the flat metal layer in which the vent outlet is arranged. The limits of Chamber are either the outer edge of the finished heat shield (That is, the flanged in the finished heat shield on the other metal layer Edge section is not taken into account) and / or the Feet points of strongly curved areas (slope = Zero) on the outside of the heat shield facing surface of the vent outlet containing metal layer.

Der Entlüftungsauslass muss in den beschriebenen Fällen a) und b) nicht genau im Flächenschwerpunkt sitzen, sondern kann etwas abweichend angeordnet sein. ”Im Bereich des Flächenschwerpunkts” bedeutet erfindungsgemäß, dass der Entlüftungsauslass mit einem Abstand vom Flächenschwerpunkt angeordnet ist, der bis zu 50%, bevorzugt bis zu 30% und insbesondere bis zu 20%, der Länge der Linie beträgt, die den Flächenschwerpunkt im Fall a) mit dem Außenrand des Hitzeschildes und im Fall b) mit dem Außenrand der in sich abgeschlossenen Kammer verbindet und dabei den Mittelpunkt des Entlüftungsauslasses schneidet. Besteht der Entlüftungsauslass aus einem perforierten Bereich, ist der Mittelpunkt der Flächenmittelpunkt der vorstehend beschriebenen Umfangsfläche. Der Abstand wird vom Rand des Entlüftungsauslasses aus gemessen, was im Falle eines perforierten Bereiches der Rand der Umfangsfläche ist.Of the Vent outlet must be in the cases described a) and b) are not exactly in the centroid, but may be slightly different. "In the area of Centroid "means according to the invention, that the vent outlet at a distance from the centroid which is up to 50%, preferably up to 30% and in particular up to 20%, the length of the line that the Centroid in case a) with the outer edge of the heat shield and in case b) with the outer edge of the in a self-contained chamber connects and thereby the center of the Vent outlet cuts. Exists the vent outlet from a perforated area, the center is the area center the above-described peripheral surface. The distance becomes measured from the edge of the vent outlet, which is in the Trap of a perforated area of the edge of the peripheral surface is.

Eine weitere Möglichkeit, Gas aus einem erfindungsgemäßen Hitzeschild abzuführen, besteht darin, den Entlüftungsauslass benachbart zum Außenrand des Hitzeschildes anzubringen (Fall c)). Dies hat den Vorteil, dass der Entlüftungsauslass im Hauptfunktionsbereich, dem mittleren Bereich des Hitzeschildes, nicht stört. Um das im Inneren des Hitzeschildes gebildete Gas dem Entlüftungsauslass zuzuführen, ist zwischen den beiden Metalllagen ein Entlüftungskanal ausgebildet, der aus dem mittleren Bereich des Hitzeschildes in Richtung auf den Außenrand herausgeführt ist und in den Entlüftungsauslass einmündet. Der Entlüftungskanal kann von Größe, Form und Verlauf so gewählt werden, dass er Gas aus dessen Entstehungsbereich gezielt dem Entlüftungsauslass zuführt. Falls ein Entlüftungskanal dafür nicht ausreicht, können auch mehrere Entlüftungskanäle vorgesehen sein, die entweder in ein und denselben Entlüftungsauslass münden oder in mehrere Entlüftungsauslässe, die zweckmäßig alle benachbart zum Außenrand des Hitzeschildes vorgesehen sind. Zusätzlich können auch Entlüftungsauslässe am Außenrand vorhanden sein, in die kein Entlüftungskanal mündet und die unmittelbar zur Gasabfuhr aus dem benachbarten Bereich des Inneren des Hitzeschildes dienen. Möglich ist ebenfalls, dass der Entlüftungskanal gegabelt ausgebildet ist. Liegt die Gabelung im mittleren Bereich des Hitzeschildes, kann aus mehreren Bereichen gleichzeitig Gas abgeführt werden. Mit einer Gabelung im Außenrandbereich des Hitzeschildes kann mehreren Entlüftungsauslässen Gas zugeleitet, und der Öffnungsquerschnitt der einzelnen Entlüftungsauslässe kann verkleinert werden.Another way to remove gas from a heat shield according to the invention is to attach the vent outlet adjacent to the outer edge of the heat shield (case c)). This has the advantage that the vent outlet in the main functional area, the central area of the heat shield, does not interfere. In order to supply the gas formed inside the heat shield to the vent outlet, there is a gap between the two metal layers Venting channel formed, which is led out of the central region of the heat shield in the direction of the outer edge and opens into the vent outlet. The vent channel can be selected by size, shape and course so that it supplies targeted gas from the area of origin to the vent outlet. If a ventilation channel is not sufficient for this purpose, it is also possible for a plurality of ventilation channels to be provided, which open either into one and the same ventilation outlet or into a plurality of ventilation outlets, which are expediently provided all adjacent to the outer edge of the heat shield. In addition, venting outlets can also be present on the outer edge into which no venting channel opens and which serve directly for the removal of gas from the adjacent region of the interior of the heat shield. It is also possible that the venting channel is formed forked. If the bifurcation lies in the middle area of the heat shield, gas can be removed from several areas at the same time. With a bifurcation in the outer edge region of the heat shield, gas can be supplied to a plurality of vent outlets, and the opening cross section of the individual vent outlets can be reduced.

Die im Bereich des Außenrandes des Hitzeschildes befindlichen Entlüftungsauslässe werden bevorzugt so angeordnet, dass sie die Handhabung und Funktion des Hitzeschildes möglichst wenig stören. Die Anzahl ist zweckmäßig nur gerade so groß wie nötig, um für eine ausreichende Gasabfuhr zu sorgen. Bei einem Hitzeschild mit Bördelrand sind die Entlüftungsauslässe bevorzugt unmittelbar am Rand des umgebördelten Außenrandabschnitts angeordnet und zwar in der anderen Metalllage, auf der der umgebördelte Außenrandabschnitt aufliegt. Da der umgebördelte Außenrandabschnitt üblicherweise auf der nach innen gewölbten Seite des Hitzeschildes zu liegen kommt, befinden sich entsprechend auch die Entlüftungsauslässe auf dieser Innenseite des Hitzeschildes. Alternativ können die im Bereich des Außenrandes des Hitzeschildes liegenden Entlüftungsauslässe auch durch einen nicht verschlossenen Abschnitt des Außenrandes gebildet werden. Beispielsweise kann ein Entlüftungskanal in einen Außenrandbereich einmünden, der im Unterschied zu den benachbarten Randabschnitten nicht verschweißt oder in sonstiger Weise verschlossen ist. Im Falle des Abschließens des Außenrandes mithilfe eines Bördels ist beispielsweise in einem Teilabschnitt kein Außenrandabschnitt vorhanden, der umgebördelt werden könnte. Dadurch ergibt sich eine unverschlossene Lücke im Bördelrand, die als Entlüftungsauslass dienen kann.The located in the region of the outer edge of the heat shield Vent outlets are preferably arranged so that they as possible the handling and function of the heat shield little disturbing. The number is appropriate just as big as needed to go for to ensure adequate gas removal. With a heat shield with Border rim are the vent outlets preferably directly on the edge of the flanged outer edge portion arranged in the other metal layer on which the flanged Outer edge portion rests. Since the flanged Outer edge section usually on the post inside the domed side of the heat shield comes to lie are accordingly also the vent outlets on this inside of the heat shield. Alternatively you can lying in the region of the outer edge of the heat shield Vent outlets also by a non-sealed Section of the outer edge are formed. For example can a vent channel in an outer edge area open, in contrast to the adjacent edge sections not welded or otherwise sealed is. In case of closing the outer edge using a crimp is for example in a subsection no outer edge portion present, the flanged could be. This results in an unlocked gap in Bördelrand, which serve as a vent outlet can.

Ein Entlüftungskanal kann nicht nur zur Zuleitung von Gas zu einem Entlüftungsauslass im Außenrandbereich des Hitzeschilds benutzt werden, sondern auch in einem mittleren Bereich des Hitzeschildes. Beispielsweise kann ein Entlüftungskanal dafür verwendet werden, Gas aus einer in sich abgeschlossenen Kammer in eine benachbarte in sich abgeschlossene Kammer zu führen, in der ein Entlüftungsauslass gemäß Fall a) oder b) vorhanden ist. Der Entlüftungskanal mündet dann über die benachbarte Kammer in den Entlüftungsauslass ein. Dies kann sinnvoll sein, wenn in der Ausgangskammer kein Entlüftungsausgang angebracht werden soll – sei es, weil die Kammer dafür beispielsweise zu klein ist oder der Entlüftungsauslass bei der Herstellung oder im Betrieb des Hitzeschildes stören würde.One Venting duct can not only supply gas to a vent outlet in the outer edge region of Heat shields are used, but also in a middle range of the heat shield. For example, a vent channel for it used gas from a self-contained chamber in to lead an adjacent self-contained chamber in the a vent outlet according to case a) or b) is present. The venting channel opens then through the adjacent chamber into the vent outlet one. This may be useful if there is no venting outlet in the outlet chamber should be attached - if it is because the chamber for it for example, is too small or the vent outlet interfere with the production or operation of the heat shield would.

Form und Größe des Entlüftungskanals sind grundsätzlich beliebig und werden den im Hitzeschild vorgefundenen Gegebenheiten entsprechend gewählt. Bevorzugt ist der Entlüftungskanal gerade nur so groß wie nötig, um das entstehende Gasvolumen abführen zu können. Zweckmäßig wird der Entlüftungskanal möglichst direkt vom Ort der Gasansammlung zum Entlüftungsauslass geleitet. Falls erforderlich, kann der Entlüftungskanal aber auch Hindernisse wie stark dreidimensional verformte oder stark verengte Bereiche umgehen und seitlich an diesen vorbeigeführt werden. Bevorzugt ist der Entlüftungskanal als Ausnehmung in der Isolationsschicht ausgebildet. Die Ausnehmung kann über die gesamte Dicke oder nur einen Teil der Dicke der Isolationsschicht reichen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass der Entlüftungskanal im äußeren Erscheinungsbild des Hitzeschildes nicht erkennbar ist und keine Dickenvergrößerung bewirkt. Alternativ oder ergänzend zur Ausbildung in der Isolationsschicht kann der Entlüftungskanal aber auch durch eine Aufwölbung in wenigstens einer der Metalllagen gebildet sein. Der Entlüftungskanal wird zweckmäßig im selben Arbeitsgang wie Versteifungssicken, Rippen oder ähnliche geprägte Elemente bei der Herstellung des Hitzeschildes in die ebene Ausgangs-Metalllage eingeprägt.shape and size of the venting channel are basically arbitrary and become the conditions found in the heat shield selected accordingly. The venting channel is preferred just as big as necessary, to the resulting To be able to remove gas volume. expedient the venting channel is as directly as possible from Location of the gas collection directed to the vent outlet. If necessary, the venting channel can also Obstacles such as three-dimensionally deformed or severely narrowed Bypass areas and be guided past them laterally. Preferably, the vent channel is a recess in the Insulating layer formed. The recess can over the entire thickness or only part of the thickness of the insulating layer pass. This design has the advantage that the vent channel in the external appearance of the heat shield is not recognizable and no increase in thickness causes. Alternatively or in addition to training in the Isolation layer, the venting channel but also by a bulge formed in at least one of the metal layers be. The venting channel is appropriate in the same operation as stiffening beads, ribs or similar embossed elements in the production of the heat shield imprinted in the plane output metal layer.

Auch der Entlüftungsauslass wird zweckmäßig in Form und Größe an die zur Verfügung stehenden Gegebenheiten angepasst. Bevorzugt ist die Öffnungsfläche nur so groß, wie es für eine ausreichende Gasabfuhr erforderlich ist, um die Stabilität des Hitzeschildes nicht unnötig zu vermindern. Bei lose eingefülltem Isolationsmaterial besteht im Falle zu großer Entlüftungsauslässe zudem die Gefahr, dass Teile herausfallen, vor allem, wenn sich der Entlüftungsauslass in einem mittleren Bereich des Hitzeschildes befindet. Bei im Bereich des Außenrandes angeordneten Entlüftungsauslässen ist diese Gefahr geringer, da die Isolationsschicht häufig nicht ganz bis zum Außenrand heranreicht. Im Übrigen ist es, wie erwähnt, bevorzugt, die Entlüftungsauslässe im mittleren Bereich des Hitzeschildes als perforierten Bereich und nicht als einheitliche Durchgangsöff nung auszubilden, wodurch sich sowohl die Gefahr des Herausfallens von Isolationsmaterial als auch die Gefahr des Reißens des Hitzeschildes verringern. In der Regel wird ein Entlüftungsauslass eine Fläche von 20 bis 200 mm², bevorzugt von 25 bis 150 mm² und insbesondere von 30 bis 120 mm² besitzen. Die Form der Öffnung bzw. des perforierten Bereichs ist grundsätzlich beliebig, wobei runde oder gerundete Formen grundsätzlich bevorzugt sind. Die Umfangsform kann dabei variieren. Beispielsweise kann der Verlauf der Außenkontur an die Umgebung des Entlüftungsauslasses angepasst werden und dem Verlauf des Außenrandes, einer eingeformten benachbarten Rippe oder Ähnlichem folgen.The vent outlet is suitably adapted in shape and size to the available conditions. Preferably, the opening area is only as large as is necessary for a sufficient gas removal in order not to unnecessarily reduce the stability of the heat shield. In the case of loosely filled insulation material, in the case of excessively large ventilation outlets, there is also the risk of parts falling out, especially if the ventilation outlet is located in a middle region of the heat shield. When arranged in the region of the outer edge vent outlets this risk is lower, since the insulation layer often does not reach quite to the outer edge. Incidentally, it is, as mentioned, preferred to form the venting outlets in the central region of the heat shield as a perforated area and not as a uniform Durchgangsöff voltage, resulting in both the risk of falling out of insulation material and the Ge reduce the risk of the heat shield tearing. As a rule, a vent outlet will have an area of 20 to 200 mm ² , preferably 25 to 150 mm ² and in particular 30 to 120 mm ² . The shape of the opening or of the perforated area is basically arbitrary, with round or rounded shapes being preferred in principle. The peripheral shape can vary. For example, the profile of the outer contour can be adapted to the environment of the vent outlet and follow the course of the outer edge, a molded-in adjacent rib or the like.

Die verschiedenen vorstehend beschriebenen Fälle der Anordnung von Entlüftungsauslässen und Entlüftungskanälen können für sich allein oder in Kombination miteinander eingesetzt werden – je nachdem, was nach der Ausgestaltung des Hitzeschildes sinnvoll erscheint. Eine einfache Möglichkeit, die sinnvolle Anordnung von Entlüftungsauslässen und Entlüftungskanälen zu ermitteln, besteht darin, einen Hitzeschild herzustellen, der in allen Einzelheiten dem fertigen Hitzeschild entspricht, aber keine Entlüftungsauslässe und Entlüftungskanäle besitzt. Dieser Test-Hitzeschild wird bei mindestens der während des Betriebs zu erwartenden Temperatur solange in einen Ofen gelegt, bis er sich in Abschnitten aufwölbt. Anhand des so ermittelten Schadensbildes, das einen Eindruck vermittelt, an welchen Stellen Gas bevorzugt entsteht und zu entweichen versucht, wird dann die Anordnung von Entlüftungsauslässen und Entlüftungskanälen festgelegt.The various cases of the arrangement described above of venting outlets and venting ducts can work alone or in combination with each other be used - depending on what the design the heat shield makes sense. An easy way the sensible arrangement of vent outlets and venting channels is to to produce a heat shield that finished in every detail Heat shield corresponds, but no vent outlets and has ventilation channels. This test heat shield will be at least that expected during operation Place the temperature in an oven until it bulges in sections. On the basis of the thus determined damage pattern, which gives an impression, at which points gas is formed preferentially and tries to escape then the arrangement of vent outlets and Venting channels set.

Abgesehen von den Modifikationen, die die Anbringung von Entlüftungsauslässen und Entlüftungskanälen mit sich bringen, können die erfindungsgemäßen Hitzeschilde aus den herkömmlichen Materialien nach bisher üblichen Verfahren hergestellt und in herkömmlicher Weise eingesetzt werden. Beispielhaft kann auf die EP 1775437 A1 oder DE 202007007453 U der Anmelderin verwiesen werden. Geeignete Materialien für die Metalllagen sind beispielsweise Stahl, aluminiumplattierter Stahl oder Aluminium(-legierungen). Feueraluminierter Stahl ist besonders weit verbreitet. Edelstähle werden für Einsatzgebiete mit Korrosionsrisiko und höherer Temperaturbelastung bevorzugt, nickelreiche Stähle für Hochtemperaturanwendungen. Aluminiumplattierter Stahl weist besondere Reflexionseigenschaften auf. Die äußeren Lagen des Hitzeschildes weisen üblicherweise eine Dicke von 0,15 bis 0,6 mm, bevorzugt 0,25 bis 0,4 mm, auf. Es ist dabei von der jeweiligen Anwendung abhängig, ob gleiche Blechstärken oder unterschiedliche Blechstärken für beide Lagen gewählt werden. Die Wahl der individuellen Blechstärken erfolgt in Abhängigkeit von der für die dreidimensionale Verformung notwendigen Elastizität und der für das verformte Bauteil notwendigen Steifigkeit so, dass eine Rissbildung im fertigen Teil unter Einsatzbedingungen vermieden wird, gleichzeitig aber auch eine möglichst regelmäßige und reproduzierbare Faltengebung möglich ist. Die Isolationsschicht besteht beispielsweise aus Glimmer oder Vermiculit, temperaturbeständiger Pappe, anorganischen oder organischen Faserverbundmaterialien oder anderen geeigneten Dämmstoffen wie beispielsweise Geweben, Gewirken und/oder Gestricken aus temperaturbeständigen Fasern.Apart from the modifications which involve the attachment of venting outlets and venting ducts, the heat shields according to the invention can be produced from the conventional materials by conventional methods and used in a conventional manner. Exemplary can on the EP 1775437 A1 or DE 202007007453 U the applicant are referred. Suitable materials for the metal layers are for example steel, aluminum-plated steel or aluminum (alloys). Fire aluminized steel is particularly widespread. Stainless steels are preferred for use at risk of corrosion and higher temperatures, nickel-rich steels for high temperature applications. Aluminum-clad steel has special reflection properties. The outer layers of the heat shield usually have a thickness of 0.15 to 0.6 mm, preferably 0.25 to 0.4 mm. It depends on the particular application, whether the same sheet thicknesses or different sheet thicknesses are selected for both layers. The choice of individual sheet thicknesses is dependent on the necessary for the three-dimensional deformation elasticity and the stiffness required for the deformed component so that cracking in the finished part is avoided under conditions of use, but at the same time as regular and reproducible wrinkling is possible. The insulating layer consists for example of mica or vermiculite, temperature-resistant cardboard, inorganic or organic fiber composite materials or other suitable insulation materials such as fabrics, knits and / or knitted fabrics made of temperature-resistant fibers.

Der erfindungsgemäße Hitzeschild kann aus einem einzigen Teil oder mehreren Teilen bestehen, im letzteren Fall können die verschiedenen Teile insbesondere über Schraub- und Steckverbindungen miteinander befestigt werden. Mindestens eines dieser Teile oder ein Teileverbund hat einen im Wesentlichen vollständig geschlossenen Außenrand oder eine in sich abgeschlossene Kammer. Der erfindungsgemäße Hitzeschild wird üblicherweise im Bereich von Verbrennungsmotor und Abgasstrang in Kraftfahrzeugen verwendet. Der Hitzeschild kann dabei zum Abschirmen des Abgaskrümmers, des Turboladers sowie von Anbauteilen wie Katalysator, Vorkatalysator, Partikelfilter oder sonstiger Komponenten eingesetzt werden.Of the Heat shield according to the invention may consist of a single Part or more parts, in the latter case the various parts, in particular screw and Plug connections are fastened together. At least one these parts or a composite of parts has a substantially complete one closed outer edge or a self-contained Chamber. The heat shield according to the invention is customary in the field of combustion engine and exhaust system in motor vehicles used. The heat shield can shield the exhaust manifold, the turbocharger as well as attachments such as catalyst, pre-catalyst, Particle filter or other components are used.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen weiter erläutert werden. Diese Zeichnungen dienen lediglich der Beschreibung einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ohne dass diese jedoch auf das gezeigte Beispiel beschränkt wäre. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile. In den Figuren zeigen schematisch:The Invention will be explained below with reference to drawings become. These drawings are merely for the description of a particularly preferred embodiment of the invention, without however, these are limited to the example shown would. Like reference numerals designate like parts. In The figures show schematically:

1 ein erstes Beispiel eines erfindungemäßen Hitzeschildes in Teildraufsicht; 1 a first example of a erfindungemäßen heat shield in partial plan view;

2 ein zweites Beispiel eines erfindungemäßen Hitzeschildes in Teildraufsicht; 2 a second example of a erfindungemäßen heat shield in partial plan view;

3 bis 5 Teilquerschnitte entlang der Linie X-X des Hitzeschildes gemäß 2 in verschiedenen Ausführungsformen; 3 to 5 Partial cross sections along the line XX of the heat shield according to 2 in various embodiments;

6 ein drittes Beispiel eines erfindungemäßen Hitzeschildes in Draufsicht; 6 a third example of a erfindungemäßen heat shield in plan view;

7 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches Y in 6; 7 an enlarged view of the area Y in 6 ;

8 und 9 Querschnitte entlang der Linie Z-Z der 7; 8th and 9 Cross sections along the line ZZ the 7 ;

10 ein viertes Beispiel eines erfindungemäßen Hitzeschildes in Draufsicht; 10 a fourth example of a erfindungemäßen heat shield in plan view;

11 und 12 schematische Darstellungen zur Anordnung des Entlüftungsauslasses in einem erfindungsgemäßen Hitzeschild. 11 and 12 schematic representations for the arrangement of the vent outlet in a heat shield according to the invention.

1 und 2 zeigen jeweils einen Hitzeschild 1 in Sandwich-Bauweise. Der Hitzeschild 1 besteht aus einer äußeren Metallplatte 2 und einer zur Innenseite, in Richtung auf den vom Hitzeschild 1 umgebenen Hohlraum weisenden zweiten Metallplatte 3. Die Metallplatten 2 und 3 können beispielsweise aus Stahl, aluminiumplattiertem Stahl oder Aluminium bestehen. Zwischen den Metallplatten 2 und 3 ist eine (hier nicht sichtbare) Isolationsschicht 4 angeordnet, die beispielsweise aus Glimmer, hitzebeständigem Papier, anorganischem oder organischem Faserverbundmaterial besteht. Die drei Lagen 2, 3 und 4 sind dadurch miteinander verbunden, dass ein Außenrandabschnitt 20 der ersten Metallplatte 2 um den Außenrand der zweiten Metallplatte 3 herum auf die zweite Metallplatte 3 zurück umgebördelt ist (wie durch die Strichlinie angedeutet). Der so gebildete Bördel läuft entlang der gesamten Außenkante 12 des Hitzeschildes 1 geschlossen um und verschließen den Hitzeschild 1 so dicht, dass im Inneren des Hitzeschildes gebildetes Gas praktisch nicht über den Außenrand entweichen kann. Die Lagen 2, 3 und 4 weisen Durchgangsöffnungen 15 auf, die entweder als Schraubendurchgangslöcher dienen oder durch die beispielsweise Messsonden oder Ähnliches geführt werden können. 1 and 2 each show a heat shield 1 in sandwich construction. The heat shield 1 consists of an outer metal plate 2 and one to the inside, towards the heat shield 1 surrounded cavity facing second metal plate 3 , The metal plates 2 and 3 may for example consist of steel, aluminum-clad steel or aluminum. Between the metal plates 2 and 3 is an isolation layer (not visible here) 4 arranged, which consists for example of mica, heat-resistant paper, inorganic or organic fiber composite material. The three layers 2 . 3 and 4 are interconnected by having an outer edge portion 20 the first metal plate 2 around the outer edge of the second metal plate 3 around on the second metal plate 3 is flared back (as indicated by the dashed line). The flare thus formed runs along the entire outer edge 12 of the heat shield 1 closed and close the heat shield 1 so dense that in the interior of the heat shield gas formed practically can not escape beyond the outer edge. The layers 2 . 3 and 4 have passage openings 15 on, which either serve as Schraubendurchgangslöcher or through which, for example, probes or the like can be performed.

Der Hitzeschild ist im Betrieb beispielsweise im Bereich eines Abgasstranges eines Kraftfahrzeuges montiert und dort hohen Temperaturen ausgesetzt, die zur Freisetzung von Gas aus dem Isolationsmaterial führen. Um zu verhindern, dass das gebildete Gas den Hitzeschild 1 aufbläht und beschädigt, sind in den Hitzeschilden der 1 und 2 Entlüftungsauslässe 5 angeordnet. Im Falle der 1 besteht der Entlüftungsauslass 5 aus einem in der Metalllage 2 ausgebildeten perforierten Bereich 52, der mehrere kleine Durchgangsöffnungen 51 aufweist. Durch diese Öffnungen kann gebildetes Gas entweichen. Um den Hitzeschild möglichst großflächig zu entgasen, ist der Entlüftungsauslass 5 in einem mittleren Bereich 14 angeordnet (also weg vom Außenrandbereich zum Zentrum der Metalllage 2 hin). Konkret befindet sich der Entlüftungsauslass 5 im Bereich des Flächenschwerpunkts der Metalllage 2. Dies soll unter Bezug auf die 11 und 12 näher erläutert werden. Die Beschreibung gilt analog auch für die Anordnung im Flächenschwerpunkt einer Kammer des Hitzeschilds. Die Grenzen der Kammer sind dabei, wie erwähnt, entweder der Außenrand des fertigen Hitzeschildes (ohne den umzubördelnden Randabschnitt) und/oder die Fußpunkte der stark gekrümmten Bereiche (Steigung = Null) auf der zum Äußeren der Hitzeschildes weisenden Oberfläche der den Entlüftungsauslass enthaltenden Metalllage.The heat shield is mounted in operation, for example, in the area of an exhaust line of a motor vehicle and exposed there to high temperatures, which lead to the release of gas from the insulation material. To prevent the gas formed the heat shield 1 bloated and damaged, are in the heat shields of the 1 and 2 vent outlets 5 arranged. In case of 1 there is the vent outlet 5 from one in the metal layer 2 trained perforated area 52 that has several small passages 51 having. Through these openings formed gas can escape. In order to degas the heat shield as large as possible, is the vent outlet 5 in a middle area 14 arranged (ie away from the outer edge region to the center of the metal layer 2 HIN). Specifically, there is the vent outlet 5 in the area of the centroid of the metal layer 2 , This should be done with reference to the 11 and 12 be explained in more detail. The description also applies analogously to the arrangement in the centroid of a chamber of the heat shield. The boundaries of the chamber are, as mentioned, either the outer edge of the finished heat shield (without the beaded edge portion) and / or the bases of the strongly curved areas (slope = zero) on the outside of the heat shield facing surface of the vent outlet containing metal layer.

11 zeigt die Metalllage 2 als ebene Metallplatte ohne Durchgangsöffnungen vor dem dreidimensionalen Verformen. Der Flächenschwerpunkt S wird in üblicher Weise als Schnittpunkt von zwei Schwerelinien SW1 und SW2 bestimmt. Der perforierte Bereich 52, der den Entlüftung sauslass 5 bildet, kommt über dem Schwerpunkt S zu liegen. Zu erkennen ist weiterhin, dass die Fläche, die der perforierte Bereich 52 einnimmt, wesentlich kleiner ist als die Oberfläche der Metalllage 2. Diese Fläche ist hier zur besseren Erkennbarkeit vergrößert dargestellt. Die vom perforierten Bereich 52 eingenommene Fläche wird als Umfangsfläche U bestimmt. Dies ist die Fläche, die zwischen geraden Linien u1, u2, u3 usw. liegt, die man dadurch erhält, dass man die am weitesten außen liegenden Ränder der am Rand des perforierten Bereich befindlichen und einander benachbarten Öffnungen 51 miteinander verbindet. 11 shows the metal layer 2 as a flat metal plate without through holes before the three-dimensional deformation. The centroid S is determined in the usual way as an intersection of two gravity lines SW1 and SW2. The perforated area 52 that allowed venting 5 forms, lies over the center of gravity S to lie. It can also be seen that the area is the perforated area 52 occupies much smaller than the surface of the metal layer 2 , This area is shown enlarged here for better visibility. The from the perforated area 52 occupied area is determined as the peripheral surface U. This is the area that lies between straight lines u1, u2, u3, etc., obtained by taking the outermost edges of the adjacent and adjacent openings at the edge of the perforated area 51 connects with each other.

Im Fall der 11 fällt der Mittelpunkt des perforierten Bereiches mit dem Flächenschwerpunkt S zusammen. Dies ist erfindungsgemäß aber nicht zwingend erforderlich. Vielmehr kann der Entlüftungsauslass auch einen gewissen Abstand vom Flächenschwerpunkt S aufweisen, wie in 12 gezeigt, wo der Entlüftungsauslass nun in einer einzigen Durchgangsöffnung 51 besteht. Gleiches gilt aber auch für einen perforierten Bereich. Der Mittelpunkt 53 der Öffnung 51 liegt zwischen Flächenschwerpunkt S und Außenrand 12 des Hitzeschildes 1. Auch hier wird von der noch nicht dreidimensional verformten Metalllage ausgegangen, nun aber wird – im Unterschied zu 11 – im Falle der Metalllage 2 der später auf die Metalllage 3 umgebördelte Außenrandabschnitt 20 bei der Abstandsbestimmung nicht berücksichtigt. Zieht man eine gerade Linie vom Flächenschwerpunkt S durch den Mittelpunkt 53 der Durchgangsöffnung 51, erhält man die in 12 eingezeichnete Linie L, die eine Länge l aufweist. Der Abstand A zwischen Flächenschwerpunkt S und Mittelpunkt 53 beträgt erfindungsgemäß maximal 50% der Länge l der Linie L.In the case of 11 the center of the perforated area coincides with the centroid S. This is according to the invention but not mandatory. Rather, the vent outlet may also have a certain distance from the centroid S, as in 12 shown where the vent outlet now in a single through hole 51 consists. The same applies to a perforated area. The middle-point 53 the opening 51 lies between centroid S and outer edge 12 of the heat shield 1 , Again, it is assumed that not yet three-dimensionally deformed metal layer, but now - in contrast to 11 - in the case of the metal layer 2 the later on the metal layer 3 flanged outer edge section 20 not considered in the distance determination. If you draw a straight line from the centroid S through the center 53 the passage opening 51 , you get the in 12 drawn line L, which has a length l. The distance A between the centroid S and the center 53 is according to the invention a maximum of 50% of the length l of the line L.

Im Hitzeschild der 2 erfolgt die Gasabfuhr aus dem durch die Metalllagen 2 und 3 begrenzten Raum mittels Entlüftungsauslässen 5, die im Außenrandbereich, benachbart zum Außenrand 12 des Hitzeschildes 1, angeordnet sind. Konkret befinden sich die Öffnungen 5 benachbart zum umgebördelten Randabschnitt 20 der ersten Metalllage 2 in der zweiten Metalllage 3 und liegen auf der vom Betrachter abgewandten Innenseite des Hitzeschildes zur Außenoberfläche 11 hin. Um im Inneren des Hitzeschildes 1 gebildetes Gas aus dessen mittlerem Bereich 14 an den Außenrand und von dort durch den Entlüftungsauslass 5 abführen zu können, ist zwischen den Metalllagen 2 und 3 ein Entlüftungskanal 50 ausgebildet.In the heat shield of the 2 the gas is discharged from the through the metal layers 2 and 3 limited space by means of vent outlets 5 in the outer edge area, adjacent to the outer edge 12 of the heat shield 1 , are arranged. Specifically, there are the openings 5 adjacent to the beaded edge portion 20 the first metal layer 2 in the second metal layer 3 and lie on the side facing away from the viewer inside the heat shield to the outer surface 11 out. To get inside the heat shield 1 formed gas from its middle area 14 to the outer edge and from there through the vent outlet 5 To be able to dissipate is between the metal layers 2 and 3 a vent channel 50 educated.

3 bis 5 verdeutlichen in Querschnittsdarstellungen im Schnitt X-X der 2 mögliche Ausbildungsformen des Entlüftungskanals 50. Im Falle der 3 wird der Kanal 50 durch eine Ausnehmung 40 in der Isolationsschicht 4 gebildet. Die Isolationsschicht 4 ist im Bereich des Kanals 50 völlig entfernt, sodass der Entlüftungskanal 50 im zweidimensionalen Zustand eine der Dicke der Isolationsschicht entsprechende Höhe besitzt. In 4 ist die Isolationsschicht 4 dagegen nur teilweise entfernt, sodass der Entlüftungskanal 50 eine geringere Höhe aufweist. In 5 dagegen ist die Isolationsschicht 4 im Bereich des Entlüftungskanals 50 noch vorhanden. Der Kanal verläuft oberhalb der Isolationsschicht 4 unter einer Aufwölbung 22 der Metalllage 2. Üblicherweise wird bei der dreidimensionalen Verformung aufgrund des im Vergleich zum Metall und zur Isolationsschicht geringeren Widerstands der jeweilige Kanal in seiner Höhe verengt. 3 to 5 illustrate in cross-sectional representations in section XX the 2 possible training forms of the ventilation duct 50 , In case of 3 becomes the channel 50 through an off perception 40 in the insulation layer 4 educated. The insulation layer 4 is in the area of the canal 50 completely removed, so that the venting channel 50 in the two-dimensional state has a height corresponding to the thickness of the insulating layer. In 4 is the insulation layer 4 only partially removed, so that the venting channel 50 has a lower height. In 5 By contrast, the insulation layer 4 in the area of the ventilation channel 50 still there. The channel runs above the insulation layer 4 under a bulge 22 the metal layer 2 , Usually, in the three-dimensional deformation due to the lower compared to the metal and the insulating layer resistance of the respective channel is narrowed in height.

6 zeigt eine Draufsicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Hitzeschild 1. Er ist durch mehrere stark dreidimensional verformte Bereiche in verschiedene in sich abgeschlossene Kammern 13, 13', 13'' usw. unterteilt. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle Kammern beschriftet. Die Grenzen zwischen den Kammern 13, 13', 13'' werden von über die Oberfläche 10 des Hitzeschildes vorstehenden Rippen 21 gebildet, die sowohl in die erste Metalllage 2 als auch die zweite Metalllage 3 eingeformt sind. Im Bereich dieser Rippen 21 nähern sich durch die starke Krümmungsänderung mit sehr kleinen Krümmungsradien die Metalllagen einander stark an und quetschen die Isolationsschicht zwischen sich ein. In einigen Bereichen sind die Kammern auch seitlich durch den Außenrand des Hitzeschildes begrenzt, der ebenfalls dicht geschlossen ist. Die Kammern 13, 13', 13'' bilden daher relativ gasdicht verschlossene Bereiche, aus denen im Inneren gebildetes Gas nur schlecht entweichen kann. Aus diesem Grund sind im Hitzeschild der 6 mehrere Entlüftungsauslässe 5 vorhanden, die hier in voneinander entfernt liegenden Randabschnitten angebracht sind. Zur besseren Gaszuleitung zu den Entlüftungsauslässen sind erneut Entlüftungskanäle 50 vorgesehen, die von innen nach außen geführt werden und in die Entlüftungsauslässe 5 einmünden. 6 shows a plan view of another heat shield according to the invention 1 , It is through several strongly three-dimensionally deformed areas in different self-contained chambers 13 . 13 ' . 13 '' etc. divided. For clarity, not all chambers are labeled. The boundaries between the chambers 13 . 13 ' . 13 '' be over from the surface 10 of the heat shield protruding ribs 21 formed in both the first metal layer 2 as well as the second metal layer 3 are formed. In the area of these ribs 21 Due to the large change in curvature with very small radii of curvature, the metal layers approach each other strongly and squeeze the insulating layer between them. In some areas, the chambers are also bounded laterally by the outer edge of the heat shield, which is also tightly closed. The chambers 13 . 13 ' . 13 '' Therefore form relatively gas-tight sealed areas from which gas formed inside can escape only poorly. For this reason are in the heat shield of the 6 several exhaust outlets 5 present, which are mounted here in mutually remote edge portions. For better gas supply to the vent outlets are again venting channels 50 provided, which are guided from the inside out and into the vent outlets 5 open out.

7 zeigt den Mündungsbereich eines Entlüftungskanals 50 in einen Entlüftungsauslass 5 am Beispiel der Ausschnittvergrößerung Y der 6. Der Entlüftungsauslass besitzt die Form eines Rechtecks mit gerundeten Ecken und liegt unmittelbar an den umgebördelten Außenrandabschnitt 20 der Metalllage 2 angrenzend am Rand der Metalllage 3. 8 und 9 sind Querschnitte entlang der Linie Z-Z der 7 und verdeutlichen die Anordnung der Lagen des Hitzeschildes 1 in diesem Bereich. Beide Ausführungsformen unterscheiden sich vor allem in der Ausbildung der Isolationsschicht 4. In 8 ist die Isolationsschicht 4 nur unmittelbar im Bereich des Entlüftungskanals 50 entfernt und im Bereich des Außenrandes 12 und des Bördels mit dem umgebördelten Außenrandabschnitt 20 noch vorhanden. In 9 dagegen ist die Isolationsschicht auch zwischen Entlüftungsauslass 5 und Außenrand 12 im Bördelbereich entfernt. Darüber hinaus ist die Entlüftungsöffnung 5 als Randaussparung der Metalllage 3 ausgebildet und nicht als Durchgangsöffnung wie im Falle der 2. Dies erleichtert die Herstellung in diesem Bereich. 7 shows the mouth area of a ventilation channel 50 in a vent outlet 5 the example of the detail enlargement Y of 6 , The vent outlet has the shape of a rectangle with rounded corners and lies directly on the flanged outer edge portion 20 the metal layer 2 adjacent to the edge of the metal layer 3 , 8th and 9 are cross sections along the line ZZ the 7 and illustrate the arrangement of the layers of the heat shield 1 in this area. Both embodiments differ mainly in the formation of the insulation layer 4 , In 8th is the insulation layer 4 only directly in the area of the ventilation duct 50 away and in the area of the outer edge 12 and the bead with the flanged outer edge portion 20 still there. In 9 By contrast, the insulation layer is also between vent outlet 5 and outer edge 12 removed in the crimp area. In addition, the vent opening 5 as edge recess of the metal layer 3 formed and not as a through hole as in the case of 2 , This facilitates the production in this area.

Der Hitzeschild der 10 entspricht weitgehend demjenigen der 6, unterscheidet sich von letzterem aber in der Ausgestaltung der Entlüftungsauslässe 5. Diese sind nun im Bereich der Flächenschwerpunkte der Kammern 13 und 13' angeordnet und bestehen aus perforierten Bereichen. Die Entlüftungskanäle sind entfallen.The heat shield of the 10 corresponds largely to that of 6 , differs from the latter but in the design of the vent outlets 5 , These are now in the area of the centroids of the chambers 13 and 13 ' arranged and consist of perforated areas. The ventilation channels are omitted.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1775437 A1 [0020]
DE 202007007453 U [0020]

Claims

Heat shield ( 1 ) for shielding an object against heat and for absorbing sound, which two the outer surfaces ( 10 . 11 ) of the heat shield ( 1 ) forming, three-dimensionally deformed metal layers ( 2 . 3 ) and an insulating layer ( 4 ) and which a self-contained chamber ( 13 . 13 ' . 13 '' ), characterized in that at least one of the metal layers ( 2 . 3 ) at least one vent outlet ( 5 ) whose peripheral surface (U) is substantially smaller than the outer surface ( 10 . 11 ) of the vent outlet ( 5 ) comprising metal layer ( 2 . 3 ), wherein the at least one vent outlet ( 5 ) a) in the region of the centroid (S) of the outer surface ( 10 . 11 ) the Endlüftungsauslass ( 5 ) comprising metal layer ( 2 . 3 ) is arranged, and / or b) in the region of the area center of gravity (S ') of the metal sheet having the vent outlet ( 2 ) within a chamber ( 13 . 13 ' . 13 '' ) of the heat shield ( 1 ), the chamber ( 13 . 13 ' . 13 '' ) by strongly three-dimensionally deformed areas ( 21 ) of the metal layers ( 2 . 3 ) and / or the outer edge ( 12 ) of the heat shield ( 1 ), and / or c) in the region of the outer edge ( 12 ) of the heat shield ( 1 ) and one between the two metal layers ( 2 . 3 ) formed venting channel ( 50 ) from the middle range ( 14 ) of the heat shield ( 1 ) towards the outer edge ( 12 ) and in the vent outlet ( 5 ).

Heat shield according to claim 1, characterized in that the metal layers ( 2 . 3 ) are connected to each other by an outer edge section ( 20 ) of the first metal layer ( 2 ) substantially completely encircling around the outer edge ( 30 ) of the second metal layer ( 3 ) around on the second metal layer ( 3 ) is beaded.

Heat shield according to claim 1 or 2, characterized in that the vent outlet ( 5 ) is arranged at a distance (A) from the centroid (S) which amounts to up to 50%, preferably up to 30% and in particular up to 20%, of the length of the line (L) which determines the centroid (S, S '). ) in the case a) with the outer edge ( 12 ) of the heat shield ( 1 ) and in case b) with the outer edge of the chamber ( 13 . 13 ' ) and thereby the center of the vent outlet ( 5 ) cuts.

Heat shield according to claim 1 or 2, characterized in that in case c) the vent outlet ( 5 ) adjacent to the outer edge ( 12 ) and in particular to the flanged outer edge portion ( 20 ) of the first metal layer ( 2 ) in the second metal layer ( 3 ) is trained.

Heat shield according to claim 4, characterized in that a plurality of vent outlets ( 5 ) adjacent to the outer edge ( 12 ) and in particular to the flanged outer edge portion ( 20 ) in the second metal layer ( 3 ) are present, wherein in at least one of the vent outlets ( 5 ) a venting channel ( 50 ).

Heat shield according to claim 1 or 2, characterized in that in case c) the vent outlet ( 5 ) through an unclosed portion of the outer edge ( 12 ) and in particular by a gap in the flanged outer edge portion ( 20 ) is formed.

Heat shield according to one of the preceding claims, characterized in that the venting channel ( 50 ) forked and especially in the middle ( 14 ) of the heat shield ( 1 ) is forked.

Heat shield according to one of the preceding claims, characterized in that the strongly three-dimensionally deformed regions ( 21 ) a radius of curvature, measured on the surface of the metal layer forming the inside of the curvature ( 2 ), of up to 15 mm, in particular of up to 12 mm.

Heat shield according to one of the preceding claims, characterized in that the strongly three-dimensionally deformed regions ( 21 ) have a rejuvenation of the heat shield thickness of at least 5% relative to the adjacent areas.

Heat shield according to one of the preceding claims, characterized in that the vent outlet ( 5 ) a single passage opening ( 51 ) or a perforated region having a plurality of passage openings ( 52 ).

Heat shield according to claim 8 or 9, characterized in that the vent outlet ( 5 ) in cases a) and b) of a perforated area ( 52 ) and in case c) from a single passage ( 51 ) is formed.

Heat shield according to one of the preceding claims, characterized in that the vent outlet ( 5 ) has an opening area of at most 200 mm ² , preferably of not more than 100 mm ² and in particular of not more than 50 mm ² .

Heat shield according to one of the preceding claims, characterized in that a venting channel ( 50 ) in the middle area ( 14 ) of the heat shield ( 1 ) provided in a vent outlet ( 5 ) according to case a) or b) opens.

Heat shield according to one of the previous ones the claims, characterized in that the venting channel ( 5 ) is formed by: - a recess ( 40 ) in the insulation layer ( 4 ) and / or - a bulge ( 22 ) in at least one of the metal layers ( 2 . 3 ).