DE202009007818U1

DE202009007818U1 - Decoupling element and its uses

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Publication number: DE202009007818U1
Application number: DE202009007818U
Authority: DE
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2019-06-04

Abstract

Entkopplungselement zur Schwingungsentkopplung und/oder Wärmeentkopplung zweier mittels eines Verbindungsmittels miteinander verbundener Bauteile, gekennzeichnet durch mindestens zwei, in mindestens zwei Lagen übereinander angeordnete Blechabschnitte, die zueinander korrespondierend jeweils eine Durchgangsöffnung für das Verbindungsmittel aufweisen, wobei die mindestens zwei Lagen zumindest abschnittsweise jeweils weitgehend linear sich erstreckende, im Querschnitt wellen-, sägezahn- und/oder trapezförmige Profilierungen mit mindestens zwei Perioden derart aufweisen, dass die Längsrichtungen der Profilierungen in unmittelbar zueinander benachbart übereinander angeordneten Blechabschnitten sich unter einem Winkel kreuzen.Decoupling element for vibration decoupling and / or heat decoupling of two interconnected by means of a connecting means components, characterized by at least two, in at least two layers one above the other arranged sheet metal sections corresponding to one another each have a passage opening for the connecting means, wherein the at least two layers at least partially each substantially linear extending, in cross-section wave, sawtooth and / or trapezoidal profilings having at least two periods such that the longitudinal directions of the profiles in immediately adjacent to each other superimposed sheet metal sections intersect at an angle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entkopplungselement und dessen Verwendungen in einer Verbindungsvorrichtung, einer Bauteilanordnung, insbesondere zum Befestigen eines Hitzeabschirmteiles an einem weiteren Bauteil, zur Befestigung einer Zylinderkopfhaube an einem Zylinderkopf oder auch zum Verspannen von Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstack.The The present invention relates to a decoupling element and its Uses in a connection device, a component assembly, in particular for fixing a heat shielding part to another component, for fastening a cylinder head cover to a cylinder head or else for clamping fuel cells to a fuel cell stack.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Entkopplungselemente bekannt, mit denen ein Hitzeschild an einem heißen Bauteil befestigbar ist. So zeigt die DE 10 2005 024 864 A1 ein Entkopplungselement, das zwischen einem Hitzeschild und einem Abgaskrümmer angeordnet ist. Dieses Hitzeschild weist einen Stapel von Wellfedern auf, die von einer Hülse umfasst werden. Die Wellfedern verringern den Wärmeübergang von dem Abgaskrümmer zum Hitzeschild.Decoupling elements with which a heat shield can be fastened to a hot component are already known from the prior art. That's how it shows DE 10 2005 024 864 A1 a decoupling element disposed between a heat shield and an exhaust manifold. This heat shield has a stack of corrugated springs, which are covered by a sleeve. The corrugated springs reduce the heat transfer from the exhaust manifold to the heat shield.

Nachteilig an diesem Entkopplungselement ist unter anderem, dass es aus einer Vielzahl von Einzelelementen besteht und daher in der Herstellung sehr aufwendig und kostenintensiv ist. Dies gilt auch für andere Entkopplungselemente aus dem Stand der Technik, die meist eine Kombination von Drahtgestrickkissen und Verschraubungshülsen aufweisen. Diese Elemente sind hauptsächlich zur Schwingungsdämpfung konstruiert und lassen einen relativ hohen Wärmedurchgang zu. Auch diese Elemente bestehen aus mehreren Einzelelementen, was ihre Herstellung aufwendig macht.adversely Among other things, this decoupling element is made of a Variety of individual elements exists and therefore in the production very consuming and expensive. This also applies to others Decoupling elements from the prior art, usually a combination of wire mesh cushions and screw sleeves. These Elements are mainly for vibration damping constructed and leave a relatively high heat transfer to. These elements also consist of several individual elements, which makes their preparation consuming.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entkopplungselement zur Verfügung zu stellen, das einen geringen Wärmedurchgang und eine gute Schwingungsentkopplung aufweist. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsvorrichtung und eine Bauteilanordnung unter Verwendung des Entkopplungselementes zur Verfügung zu stellen und besondere Verwendungen des Entkopplungselements anzugeben. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Entkopplungselementes anzugeben, das fertigungstechnisch einfach und kostengünstig durchgeführt werden kann.It is therefore an object of the present invention, a decoupling element to provide that a low heat transfer and has a good vibration isolation. It continues Object of the present invention, a connecting device and a component assembly using the decoupling element to make available and special uses of the Specify decoupling element. Another task of the present The invention is a method for producing such Specify decoupling element, the production technology simple and can be carried out inexpensively.

Diese Aufgabe wird durch das Entkopplungselement nach Anspruch 1, die Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 17, die Bauteilanordnung nach Anspruch 19, die Verwendung nach Anspruch 20 sowie das Verfahren nach Anspruch 21 oder 23 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Gegenstände, Verwendungen und Verfahren werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.These The object is achieved by the decoupling element according to claim 1, which Connecting device according to claim 17, the component arrangement according to Claim 19, the use according to claim 20 and the method solved according to claim 21 or 23. Advantageous developments the articles of the invention, uses and methods are set forth in the respective dependent claims where.

Das erfindungsgemäße Entkopplungselement weist nun mindestens zwei Lagen übereinander angeordneter Blechabschnitte auf. Diese Blechabschnitte sind zumindest abschnittsweise mit einer im Querschnitt wellenförmigen Profilierung versehen. Die wellenförmige Profilierung erstreckt sich dabei weitgehend linear, sie kann sich auch vollständig linear erstrecken. Geringe Abweichungen von der Linearität sind jedoch ohne wesentlichen Verlust der Funktion möglich. Die Profilierung weist mindestens zwei Perioden auf, d. h. sie weist mindestens zwei Erhöhungen und zwei Vertiefungen im Querschnitt auf. Die Blechabschnitte sind nun so angeordnet, dass sich die Profilierungen einander überkreuzen, insbesondere vorteilhafterweise unter einem Winkel ≥ 15°, vorteilhafterweise ≥ 30°, vorteilhafterweise ≥ 45°, vorteilhafterweise ≥ 60° überkreuzen. Eine optimale Anordnung ergibt sich, wenn die Profilierungen senkrecht oder zumindest mit einem Winkel zwischen 87° und 93° zueinander verlaufen.The inventive decoupling now has at least two layers of stacked sheet metal sections on. These sheet metal sections are at least partially with a cross section Wavy profiling provided. The wavy Profiling extends largely linear, it can be also extend completely linearly. Slight deviations from linearity, however, are without significant loss the function possible. The profiling is at least two periods, d. H. it has at least two elevations and two depressions in cross section. The sheet metal sections are now arranged so that the profilings cross each other, particularly advantageously at an angle ≥ 15 °, advantageously ≥ 30 °, advantageously ≥ 45 °, advantageously ≥ 60 ° cross over. An optimal arrangement results when the profilings are vertical or at least with an angle between 87 ° and 93 ° to each other run.

Unter wellenförmiger Profilierung werden hier nicht nur Profilierungen mit sinusförmiger Grundgeometrie sondern auch solche mit sich wellenförmig aneinander reihenden sägezahnförmigen oder trapezförmigen Erhebungen und Vertiefungen verstanden. Hier wird im folgenden verkürzt von sägezahnförmiger oder trapezförmiger Profilierung gesprochen, auch wenn diese Geometriebeschreibung im engeren Sinne nur ein Grundelement der Profilierung betrifft.Under Wavy profiling is not just profiling here with sinusoidal basic geometry but also those with Wavy contiguous sawtooth or trapezoidal elevations and depressions understood. Here is shortened in the following of sawtooth or trapezoidal profiling spoken even though this geometry description in the narrower sense is only a basic element the profiling concerns.

Bei dem erfindungsgemäßen Entkopplungselement ergeben sich nun zwischen den übereinander liegenden Blechabschnitten lediglich dort Berührungspunkte, an denen sich die Erhöhungen, bei einer wellenförmigen Profilierung die Wellenberge, des einen Blechabschnitts mit den Vertiefungen, bei einer wellenförmigen Profi lierung den Wellentälern, überkreuzen und berühren. Damit sind die Berührungsflächen zwischen übereinanderliegenden Blechabschnitten minimiert. Es ergibt sich hierdurch eine hervorragende Schwingungsentkopplung zwischen den Blechabschnitten und eine sehr geringe Wärmeübertragung (hohe thermische Entkopplung). Die beiden aneinander zu befestigenden Bauteile sind also bezüglich der Schwingungsübertragung oder der Wärmeübertragung hervorragend voneinander entkoppelt.at result in the decoupling element according to the invention now between the superimposed sheet metal sections only there touch points where the increases, with wave-shaped profiling the wave crests, of a sheet metal section with the depressions, in a wave-shaped Professional ting the troughs, cross over and touch. This is the interface minimized between superimposed sheet metal sections. This results in an excellent vibration isolation between the sheet metal sections and a very low heat transfer (high thermal decoupling). The two to be fastened together Components are therefore with respect to the vibration transmission or the heat transfer excellent from each other decoupled.

Als ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Entkopplungselements entstehen zwischen den einzelnen Blechabschnitten große Freiräume, die luftdurchströmt sind oder sogar gekühlt werden können. Hierdurch kann eine weitere Verringerung der Wärmeübertragung bewirkt werden. Auch die Dauerhaltbarkeit des erfindungsgemäßen Entkopplungselements wird daher positiv beeinflusst.When a further advantage of the decoupling element according to the invention arise between the individual sheet metal sections large Open spaces that are airy or even can be cooled. This can be another Reduction of heat transfer can be effected. The durability of the invention Decoupling element is therefore positively influenced.

Das erfindungsgemäße Entkopplungselement kann sehr kostengünstig und fertigungstechnisch einfach hergestellt werden. So kann beispielsweise ein Endlosband verwendet werden, in das nacheinander die Profilierungen der einzelnen Blechabschnitte eingebracht, beispielsweise geprägt, rolliert oder tiefgezogen, werden können. Durch Falten des Endlosbandes können dann die einzelnen profilierten Abschnitte übereinander gebracht werden. Ist die gewünschte Anzahl Blechlagen im Entkopplungselement erreicht, so kann das Endlosband durchtrennt werden. Durch dieses günstige Fertigungsverfahren ist es möglich, die einzelnen Blechabschnitte und damit auch ganze Entkopplungselemente sehr variabel zu gestalten. Auch die Herstellung der Werkzeuge kann kostengünstig erfolgen.The decoupling element according to the invention ment can be made very inexpensive and easy to manufacture. Thus, for example, an endless belt can be used, in which the profilings of the individual sheet-metal sections can be successively introduced, for example stamped, rolled or deep-drawn. By folding the endless belt, the individual profiled sections can then be brought one above the other. If the desired number of metal layers reached in the decoupling element, so the endless belt can be cut. By this favorable manufacturing method, it is possible to make the individual sheet metal sections and thus also entire decoupling very variable. The production of the tools can be done inexpensively.

Die einzelnen Blechabschnitte des Entkopplungsele ments können selbstverständlich auch einzeln gefertigt und anschließend übereinander angeordnet werden. In diesem Falle bietet es sich an, die einzelnen Blechabschnitte über eine Hülse oder Klammer, die den obersten und untersten Blechabschnitt des Entkopplungselements umgreift, miteinander zu einem Entkopplungselement zu verbinden. Das erfindungsgemäße Entkopplungselement weist weiterhin eine Durchgangsöffnung in sämtlichen Blechabschnitten bzw. Blechlagen auf, die im fertigen Entkopplungselement korrespondierend übereinander zu liegen kommen, so dass die Gesamtdurchgangsöffnung durch das Entkopplungselement ein Verbindungsmittel aufnehmen kann. Dies ist vorteilhafterweise eine Schraube, mittels der das Entkopplungselement und ein erstes Bauteil an einem zweiten Bauteil befestigt, insbesondere verschraubt, werden kann.The individual sheet metal sections of Entkopplungsele management can of course also made individually and then one above the other to be ordered. In this case, it makes sense, the individual Sheet metal sections via a sleeve or clamp, the top and bottom sheet metal section of the decoupling element engages to connect together to form a decoupling element. The Decoupling element according to the invention further has a passage opening in all sheet metal sections or sheet metal layers, which correspond to each other in the finished decoupling element to come to rest, so that the total passage opening through the decoupling element can receive a connection means. This is advantageously a screw, by means of which the decoupling element and a first component attached to a second component, in particular can be screwed.

Die Blechabschnitte können die Profilierung auf ihrer gesamten Fläche aufweisen oder auch nur abschnittsweise. Bei einer nur abschnittsweisen Profilierung ist es meist bevorzugt, wenn die Profilierung die Durchgangsöffnung ringförmig umschließt. Darüber hinaus wird auch der Bereich, in dem Hülsen oder Klammern den untersten und obersten Blechabschnitt des Entkopplungselements umgreifen, bevorzugt in allen Lagen von Profilierungen freigehalten. Die abschnittsweise Profilierung erfolgt so, dass in allen profilierten Blechlagen im Wesentlichen der gleich angeordnete Bereich profiliert wird, d. h. im fertigen Entkopplungselement einerseits unstrukturierte Bereiche übereinander zu liegen kommen und andererseits auch die profilierten Bereiche der profilierten Lagen übereinander zu liegen kommen.The Sheet metal sections can be profiling on their entire Have surface or even sections. At a only section profiling, it is usually preferred if the Profiling the passage opening annular encloses. In addition, also the area, in the pods or braces the lowest and highest Enclose sheet metal portion of the decoupling element, preferably in all layers of profiles kept. The sections Profiling is done so that in all profiled sheet metal layers in Essentially the same arranged area is profiled, d. H. in the finished decoupling element on the one hand unstructured areas one above the other on the other hand also the profiled areas the profiled layers come to lie one above the other.

Das erfindungsgemäße Entkopplungselement eignet sich insbesondere zur Befestigung von Hitzeabschirmteilen (Hitzeschildern) an im Betrieb heißen zweiten Bauteilen. Es eignet sich vorteilhaft für die Befestigung von Bauteilen mit geringer Temperaturbeständigkeit, beispielsweise mit Leichtmetallkomponenten (Aluminium und dergleichen), oder bestehend aus derartigen Materialien. Dabei soll insbesondere auf Aluminium-Abschirmteile verwiesen werden, die gegenüber Stahl-Abschirmteilen eine reduzierte thermische und mechanische Festigkeit aufweisen.The inventive decoupling element is particularly suitable for fixing heat shielding parts (heat shields) to hot during operation second components. It is suitable for attachment of components with low temperature resistance, for example with light metal components (aluminum and the like), or existing from such materials. It is intended in particular on aluminum shielding be referred to, compared to steel shielding a have reduced thermal and mechanical strength.

Die Blechabschnitte können in einer beliebigen Anzahl von Lagen aufeinander aufgebracht werden, wobei sich mit zunehmender Anzahl von benachbarten Lagen die Entkopplung verbessert.The Sheet metal sections can be in any number of layers be applied to each other, with increasing number Improved decoupling from adjacent layers.

Der oberste und/oder unterste Blechabschnitt, die beispielsweise den Abschluss zum Schraubenkopf oder zum ersten Bauteil oder den Abschluss zum zweiten heißen Bauteil hin bilden, können vorteilhafterweise ohne Profilierung ausgebildet sein. Hierdurch ist eine flächige Auflage des erfindungsgemäßen Entkopplungselements am jeweiligen Bauteil bzw. Verbindungselement möglich. Die einzelnen Lagen können weiterhin über Blechstege miteinander verbunden sein. Dies ergibt sich beispielsweise automatisch bei der Herstellung aus einem Endlosband. In diesem Falle sind die einzelnen Blechabschnitte quasi ziehharmonikaförmig gefaltet, wobei die Verbindungsstege zwischen den einzelnen Blechabschnitten ein zusätzliches Federungs- bzw. Entkopplungselement bilden. Sie ergeben weiterhin einen massiven Verpressungsschutz des erfindungsgemäßen Entkopplungselements.Of the top and / or bottom sheet metal section, for example, the Completion to the screw head or to the first component or the conclusion form towards the second hot component, can be advantageously formed without profiling. hereby is a flat edition of the invention Decoupling element on the respective component or connecting element possible. The individual layers can continue over Sheet metal bars to be interconnected. This arises, for example automatically in the production of an endless belt. In this Trap, the individual sheet metal sections are almost accordion-shaped folded, wherein the connecting webs between the individual sheet metal sections form an additional suspension or decoupling element. They continue to give a massive anti-compression of the invention Decoupling element.

Diese Verbindungsstege können ihrerseits zur Verringerung der thermischen und/oder Schwingungsentkopp lung zwischen den einzelnen Blechabschnitten gegenüber den Blechabschnitten seitlich verjüngt oder mit einer Ausnehmung, beispielsweise einem länglichen Schlitz versehen sein. Die Verjüngung oder Schlitzung erleichtert auch das Umformen in diesem Bereich.These Connecting bars can in turn reduce the thermal and / or vibration decoupling between the individual Sheet metal sections tapered laterally relative to the sheet metal sections or with a recess, for example an elongated one Be provided slot. The rejuvenation or slitting facilitates also reshaping in this area.

Als Material für die Blechabschnitte des Entkopplungselements sind insbesondere metallische Materialien, vorteilhafterweise Federstahl oder ein thermisch widerstandsfähiges Metall, beispielsweise ein temperaturbeständiger Stahl oder auch eine Nickelbasislegierung möglich.When Material for the sheet metal sections of the decoupling element are in particular metallic materials, advantageously spring steel or a thermally resistant metal, for example a temperature-resistant steel or a nickel-based alloy possible.

Die einzelnen Blechabschnitte bzw. Blechstege können zumindest bereichsweise beschichtet sein. Hierfür bieten sich insbesondere temperaturbeständige Beschichtungen an, wobei insbesondere solche bevorzugt sind, die die Gleiteigenschaften verbessern.The individual sheet metal sections or sheet metal webs can at least be partially coated. This is especially useful temperature-resistant coatings, in particular those preferred are those that improve the sliding properties.

Die Gestaltung der Profilierung richtet sich auch nach der Dicke des verwendeten Blechs, das durch die Prägung nicht übermäßig geschwächt werden darf. Die Wellenhöhe, d. h. die gesamte Auslenkung vom tiefsten Punkt eines Wellentals zum höchsten Punkt z. B. des benachbarten Wellenberges, sollte im Bereich des 0,2- bis 1,8-fachen, bevorzugt zwischen dem 0,4- und 1 1/3-fachen der Blechstärke liegen. Auch die Periodenlänge der Profilierung sollte auf die Blechstärke abgestimmt sein. Sie wird üblicherweise das 1,2- bis 5-fache, bevorzugt das 1,5- bis 2,5-fache der Blechstärke betragen.The design of the profiling also depends on the thickness of the sheet used, which must not be unduly weakened by the embossing. The wave height, ie the total deflection from the lowest point of a wave trough to the highest point z. B. of the adjacent wave mountain, should te in the range of 0.2 to 1.8 times, preferably between 0.4 and 1 1/3 times the plate thickness. The period length of the profiling should be matched to the sheet thickness. It will usually be 1.2 to 5 times, preferably 1.5 to 2.5 times the thickness of the sheet.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn der Abstand der Profilierungserhebungen und/oder Profilierungstäler, die Höhen der Profilierungserhebungen und/oder Profilierungstäler und/oder ihre Anzahl sich längs der Erstreckungsrichtung der Profilierung und/oder quer zu der Erstreckungsrichtung der Profilierung ändert. Hierdurch ist eine Anpassung der Steifigkeit, der thermischen Entkopplung als auch der Schwingungsentkopplung der durch die Profilierung in einzelnen Abschnitten in Längsrichtung der Profilierung oder auch quer zu der Längsrichtung der Profilierung variabel und kann auf die jeweiligen Anforderungen eingestellt werden. Eine Versteifung der Profilierung und damit höheren Druckbelastbarkeit des Entkopplungselements ergibt sich, wenn die Profilierung im Querschnitt wellenförmig oder trapezförmig ist und die Flanken der Wellen, d. h. der im Übergang zwischen einem Wellenberg und einem ihm benachbarten Wellental, eine Verjüngung der Blechdicke gegenüber dem jeweiligen benachbarten Wellenberg und/oder Wellental aufweist. Eine Flankenverjüngung um > 10%, vorzugsweise > 15%, vorzugsweise ≥ 20% ist dabei besonders vorteilhaft.A particularly advantageous embodiment is obtained when the distance between profiling surveys and / or profiling valleys, the heights of profiling surveys and / or profiling valleys and / or their number along the direction of extension the profiling and / or transversely to the extension direction of the profiling changes. This is an adaptation of the stiffness, the thermal decoupling as well as the vibration decoupling of the profiling in individual sections in the longitudinal direction of the profiling or even transversely to the longitudinal direction of the profiling variable and can be adjusted to the respective requirements. A stiffening the profiling and thus higher compressive strength of Decoupling element results when the profiling in cross section wavy or trapezoidal and the flanks the waves, d. H. in the transition between a wave mountain and a trough adjacent to it, a rejuvenation of the Sheet thickness compared to the respective adjacent wave crest and / or trough. An edge taper of> 10%, preferably> 15%, preferably ≥ 20% is particularly advantageous.

Im Folgenden werden nun einige Beispiele erfindungsgemäßer Entkopplungselemente und ihrer Anwendungen gegeben. Dabei werden für gleiche und ähnliche Elemente gleiche und ähnliche Bezugszeichen verwendet und ihre Beschreibung in späteren Figuren unter Umständen nicht wiederholt. Bei den folgenden Beispielen werden verschiedene erfindungswesentliche oder vorteilhafte Merkmale nicht nur einzeln, sondern auch in Kombination miteinander dargestellt, wobei sich die Erfindung jedoch immer auch einzelne dieser Merkmale unabhängig von den zugleich dargestellten und/oder zugleich verwirklichten Merkmalen bezieht. Hier wie im gesamten Text wird unter der Aufzählung zweier oder mehrerer Elemente, z. B. A und B, in der Form „A und/oder B” verstanden, dass nur eines der Elemente oder auch eine beliebige Kombination dieser Elemente in beliebiger Anzahl beschrieben und beansprucht wird.in the Following are some examples of the invention Decoupling elements and their applications given. It will be for the same and similar elements same and similar Reference numeral used and its description in later Characters may not be repeated. At the following Examples become different invention-essential or advantageous Features not only individually, but also in combination with each other illustrated, but always the invention is also individual These features regardless of the same time and / or simultaneously realized features. Here as in the entire text is under the enumeration of two or more elements, z. B. A and B, in the form "A and / or B", that only one of the elements or even any combination of these elements in any number described and claimed becomes.

Es zeigenIt demonstrate

1 die Anordnung eines Entkopplungselementes zwischen einem Hitzeschild und einem Ansaugkrümmer; 1 the arrangement of a decoupling element between a heat shield and an intake manifold;

2 die Anordnung von Entkopplungselementen an einer einschaligen Zylinderkopfhaube mittels einer Schraube; 2 the arrangement of decoupling elements on a single-shell cylinder head cover by means of a screw;

3 die Anordnung eines zweiteiligen Entkopplungselementes ober- und unterhalb eines zweilagigen Hitzeschildes mittels einer Schraube; 3 the arrangement of a two-part decoupling element above and below a two-layer heat shield by means of a screw;

4 und 5 zwei erfindungsgemäße Entkopplungselemente; 4 and 5 two decoupling elements according to the invention;

6 in zwei Teilbildern 6-a und 6-b je ein Halbzeug eines erfindungsgemäßen Entkopplungselementes und 6 in two partial pictures 6-a and 6-b each a semifinished product of a decoupling element according to the invention and

7 und 8 zwei weitere erfindungsgemäße Entkopplungselemente. 7 and 8th two further decoupling elements according to the invention.

1 zeigt ein Hitzeschild 2 als erstes Bauteil, das an einem Abgaskrümmer 3 als zweitem Bauteil mittels einer Schraube 4 als Verbindungsmittel angeordnet ist. Die Schraube 4 umgebend zwischen dem Hitzeschild 2 und dem Abgaskrümmer 3 ist ein erfindungsgemäßes Entkopplungselement 1 angeordnet. Dieses weist drei Blechlagen 10a, 10b und 10c auf, die hier im Querschnitt dargestellt sind. Sämtliche Lagen 10a, 10b und 10c sind Blechabschnitte, die eine hier nicht dargestellte Durchgangsöffnung aufweisen, durch die die Schraube 4 hindurchgeht. Im dargestellten Beispiel ist zwischen dem breiten Schraubenkopf 4a und dem Hitzeschild 2 kein weiteres Bauteil angeordnet. 1 shows a heat shield 2 as the first component attached to an exhaust manifold 3 as a second component by means of a screw 4 is arranged as a connecting means. The screw 4 surrounding between the heat shield 2 and the exhaust manifold 3 is an inventive decoupling element 1 arranged. This has three sheet metal layers 10a . 10b and 10c on, which are shown here in cross section. All layers 10a . 10b and 10c are sheet metal sections which have a passage opening, not shown here, through which the screw 4 passes. In the example shown is between the wide screw head 4a and the heat shield 2 no further component arranged.

Die Lage 10a ist nun mit einer trapezförmigen Profilierung 11a versehen, deren Berge und Täler sich senkrecht zur Zeichnungsebene der 1 erstrecken. Die Lage 10c weist eine gleiche Profilierung auf, die ebenfalls in gleicher Orientierung wie die Profilierung 11a in der Lage 10a angeordnet ist. Zwischen diesen beiden Lagen 10a und 10c befindet sich als weitere Lage ein Blechabschnitt 10b, der eine im Querschnitt gleich ausgestaltete Profilierung 11b aufweist wie die Lagen 10a und 10c. Diese Profilierung ist nun jedoch senkrecht zu den Profilierungen 11a und 11c in den Lagen 10a und 10c angeordnet. Die Wellenberge und Wellentäler erstrecken sich in dieser Lage 10b nicht senkrecht zur Zeichnungsebene, sondern in der Zeichnungsebene. In 1 ist daher für die Blechlage 10b sowohl ein Wellenberg als auch ein Wellental übereinander eingezeichnet. 1 ist daher kein Querschnitt, sondern ein Schnitt durch die Gesamtanordnung in Aufsicht.The location 10a is now with a trapezoidal profiling 11a whose mountains and valleys are perpendicular to the plane of the drawing 1 extend. The location 10c has a same profiling, which also in the same orientation as the profiling 11a in a position 10a is arranged. Between these two layers 10a and 10c is located as another layer a sheet metal section 10b , which has a profile in the same cross-section profiling 11b like the layers 10a and 10c , However, this profiling is now perpendicular to the profiles 11a and 11c in the layers 10a and 10c arranged. The wave crests and wave troughs extend in this position 10b not perpendicular to the plane of the drawing, but in the plane of the drawing. In 1 is therefore for the sheet metal layer 10b both a wave crest and a wave trough are shown above each other. 1 is therefore not a cross section, but a section through the entire arrangement in supervision.

Die 2 zeigt in vergleichbarer Weise wie 1 eine Ventilhaube 2', die einschalig ist. In diesem Falle ist nicht nur unterhalb der Ventilhaube 2' ein Entkopplungselement 1a angeordnet, sondern auch oberhalb der Ventilhaube 2' ein Entkopplungselement 1b angeordnet. Die Entkopplungselemente 1a und 1b sind wie das Entkopplungselement 1 in 1 ausgebildet. Durch die in 2 dargestellte Anordnung wird nun nicht nur die Ventilhaube 2' als erstes Bauteil gegenüber den unterhalb des Entkopplungselements 1 angeordneten und hier nicht dargestellten Bauteilen schwingungstechnisch und bezüglich des Wärmeübergangs entkoppelt, sondern auch der Schraubenkopf 4a der Schraube 4 gegenüber der Ventilhaube 2', der Schraubenkopf 4a ist hier nun mit einem wesentlich geringeren Durchmesser ausgebildet als im Beispiel der 1. Eine vergleichbare Anordnung wäre auch für einen Hitzeschild möglich.The 2 shows in a comparable way as 1 a valve cover 2 ' which is single-shelled. In this case, not only below the valve cover 2 ' a decoupling element 1a arranged, but also above the valve cover 2 ' a decoupling element 1b arranged. The decoupling elements 1a and 1b are like the decoupling element 1 in 1 educated. By the in 2 now shown arrangement is not only the valve cover 2 ' as the first component relative to the below the decoupling element 1 arranged and not here shown components vibrationally decoupled and with respect to the heat transfer, but also the screw head 4a the screw 4 opposite the valve cover 2 ' , the screw head 4a is here now designed with a much smaller diameter than in the example of 1 , A comparable arrangement would also be possible for a heat shield.

3 zeigt eine weitere Ausbildung ähnlich wie in 2, allerdings ist hier nun ein zweilagiges Hitzeschild 2 abgebildet. Die weitere Anordnung ist dieselbe wie in 2. 3 shows another training similar to in 2 , but here is a two-layered heat shield 2 displayed. The other arrangement is the same as in 2 ,

In 2 und 3 kann das Entkopplungselement 1a und das Entkopplungselement 1b auch gemeinsam als ein einziges Entkopplungselement betrachtet werden.In 2 and 3 can the decoupling element 1a and the decoupling element 1b also be considered together as a single decoupling element.

Die 4 zeigt ein weiteres Entkopplungselement 1, bei dem nunmehr auch die Durchgangsöffnung 15 für das Verbindungsmittel zeichnerisch dargestellt ist. Auf eine Darstellung der Profilierung an der Innenkante der Durchgangsöffnung 15 wurde hier wie im Folgenden verzichtet.The 4 shows another decoupling element 1 , in which now also the passage opening 15 is shown in the drawing for the lanyard. On a representation of the profiling on the inner edge of the passage opening 15 was omitted here as below.

Auch dieses Entkopplungselement 1 weist drei Lagen mit Blechabschnitten 10a, 10b und 10c auf. Die Anordnung der Profilierung ist so wie in 1, da die Profilierung 11a und die Profilierung 11c sich senkrecht zu der in der Zeichnung nicht ersichtlichen Profilierung der Lage 10b erstrecken.Also this decoupling element 1 has three layers with sheet metal sections 10a . 10b and 10c on. The arrangement of the profiling is as in 1 because the profiling 11a and the profiling 11c perpendicular to the not visible in the drawing profiling the situation 10b extend.

In 4 sind die einzelnen Blechlagen bzw. Blechabschnitte 10a, 10b und 10c mittels zweier Verbin dungsabschnitte 12a und 12b miteinander verbunden. Bei der Fertigung lässt sich ein derartiges Entkopplungselement aus einem entsprechend geprägten metallischen Endlosband durch Umfalzen herstellen.In 4 are the individual sheet metal layers or sheet metal sections 10a . 10b and 10c by means of two connec tion sections 12a and 12b connected with each other. During manufacture, such a decoupling element can be produced by folding from a correspondingly embossed metallic endless belt.

5 zeigt ein weiteres Entkopplungselement 1, das in gleicher Weise wie das Entkopplungselement in 4 aufgebaut ist. In diesem Falle sind jedoch die einzelnen Blechabschnitte 10a, 10b und 10c nicht Teil einer durchgängigen metallischen Lage, sondern einzelne Blechabschnitte. Diese sind miteinander über Klammern bzw. Hülsen 14a, 14b miteinander verbunden, die jeweils die oberste Blechlage 10c und die unterste Blechlage 10a umgreifen. 5 shows another decoupling element 1 in the same way as the decoupling element in 4 is constructed. In this case, however, the individual sheet metal sections 10a . 10b and 10c not part of a continuous metallic layer, but individual sheet metal sections. These are with each other via brackets or sleeves 14a . 14b connected to each other, each of the top sheet metal layer 10c and the lowest sheet metal layer 10a embrace.

6 zeigt in zwei Teilbildern 6-a und 6-b Halbzeuge zur Fertigung erfindungsgemäßer Entkopplungselemente. 6 zeigt jeweils ein Endlosband bzw. einen Blechstreifen 5, der in einzelnen Abschnitten mit unterschiedlich orientierten Profilierungen 11a bis 11e versehen ist. Die Profilierungen 11a bis 11e entsprechen dabei in ihrer Struktur den Profilierungen, die für die einzelnen Blechabschnitte in 1 dargestellt sind. Die Profilierungen verlaufen in den einzelnen Abschnitten 10a bis 11e des Blechstreifens 5, die die späteren Blechabschnitte 10a bis 10e im fertigen Entkopplungselement bilden sollen, senkrecht zueinander. Dabei weist die Ausführungsform der 6-a in jedem der Abschnitte 10a bis 10e jeweils vollflächig eine Profilierung 11a bis 11e auf. In 6-b dagegen ist nur ein ringförmiger Bereich, der sich unmittelbar an die Durchgangsöffnungen 15a–f anschließt, profiliert, während der Randbereich 16a–f jeweils unstrukturiert bleibt. Der unstrukturierte Bereich ist mit schräger Schraffur gekennzeichnet. In die einzelnen Abschnitte 10a bis 10e sind Durchgangs öffnungen 15a bis 15e eingebracht, die im fertigen Entkopplungselement durch ziehharmonikaförmiges Falten der einzelnen Blechabschnitte übereinander zu liegen kommen. 6 shows in two partial pictures 6-a and 6-b Semi-finished products for the production of decoupling elements according to the invention. 6 each shows an endless belt or a metal strip 5 in individual sections with differently oriented profiles 11a to 11e is provided. The profiles 11a to 11e In this case correspond in their structure to the profilings for the individual sheet metal sections in 1 are shown. The profiles run in the individual sections 10a to 11e of the metal strip 5 that the later sheet metal sections 10a to 10e should form in the finished decoupling element, perpendicular to each other. In this case, the embodiment of the 6-a in each of the sections 10a to 10e each profiling over the entire surface 11a to 11e on. In 6-b on the other hand, only an annular area, which is directly adjacent to the passage openings 15a -F connects, profiled, while the border area 16a -F each remains unstructured. The unstructured area is marked with oblique hatching. In the individual sections 10a to 10e are passage openings 15a to 15e introduced, which come to rest in the finished decoupling element by accordion-shaped folding of the individual sheet metal sections.

In dem Blechstreifen 5 sind Übergangsbereiche 12a bis 12f ausgebildet, die jeweils einen Verbindungssteg zwischen benachbarten Abschnitten 10a bis 10e bilden. In diese sind zusätzlich Ausnehmungen 13a bis 13f eingebracht, so dass die einzelnen Blechabschnitte 10a bis 10e lediglich über dünne seitliche Stege miteinander verbunden sind. Während in der Ausführungsform der 6-a jeweils ein einzelner ausgenommener Bereich 13a–f vorhanden ist, weist die der 6-b jeweils zwei Ausnehmungen pro Verbindungsabschnitt 12 auf, z. B. 13d u. 13d'.In the metal strip 5 are transitional areas 12a to 12f formed, each having a connecting web between adjacent sections 10a to 10e form. In these are also recesses 13a to 13f introduced, so that the individual sheet metal sections 10a to 10e only connected by thin lateral webs. While in the embodiment of the 6-a each a single exempt area 13a -F is present, the one of the 6-b two recesses per connecting section 12 on, z. B. 13d u. 13d ' ,

Der Blechstreifen 5 ist nunmehr nach Prägung und Stanzung Ausgangsmaterial für die Herstellung der erfindungsgemäßen Entkopplungselemente. Hierzu wird aus dem endlosen Blechstreifen 5 ein Abschnitt abgetrennt, der so viele profilierte Abschnitte 10a bis 10e aufweist, wie das Entkopplungselement im fertigen Zustand Lagen aufweisen soll. Daraufhin werden die einzelnen Blechabschnitte, beispielsweise für ein fünflagiges Entkopplungselement, 10a bis 10e ziehharmonikaförmig übereinander gefaltet. Sie sind dann jeweils über dünne Stege an den Umlenkstellen miteinander verbunden. Diese Verbindungsstege geben den einzelnen Abschnitten im fertigen Entkopplungselement Halt, ohne jedoch einen zu großen Wärmeübergang oder Schwingungsübertragung zu ermöglichen.The metal strip 5 is now after embossing and punching starting material for the preparation of the decoupling elements according to the invention. This is from the endless sheet metal strip 5 a section separated that has so many profiled sections 10a to 10e has how the decoupling element should have layers in the finished state. Then the individual sheet metal sections, for example for a five-layer decoupling element, 10a to 10e accordion folded over each other. They are then connected to each other via thin webs at the deflection points. These connecting webs hold the individual sections in the finished decoupling element, but without allowing too much heat transfer or vibration transmission.

7 zeigt nun den Aufbau eines derartigen fünflagigen Entkopplungselements mit Blechabschnitten 10a bis 10e. Da hier der Schnitt von beiden Seiten zu er kennen ist, ist nunmehr die Profilierung 11a, 11c und 11e in den Abschnitten 10a, 10c und 10e zu erkennen, die in gleiche Richtung verlaufen. Es sind nunmehr auch die Profilierungen 11b und 11d zu erkennen, die in den Blechabschnitten 10b und 10d parallel zueinander in der Zeichnungsebene verlaufen. 7 now shows the structure of such a five-layer decoupling element with sheet metal sections 10a to 10e , Since here is the cut of both sides to know him, is now the profiling 11a . 11c and 11e in the sections 10a . 10c and 10e to recognize, which run in the same direction. It is now the profiling 11b and 11d to recognize in the sheet metal sections 10b and 10d parallel to each other in the plane of the drawing.

8 zeigt ein weiteres dreilagiges Entkopplungselement, wie es auch bereits in 1 dargestellt ist. Dieses ist nunmehr von zwei Seiten in Schnittansicht dargestellt, wobei nunmehr auch die Schraubendurchgangsöffnung 15 zu erkennen ist. 8th shows another three-layer Ent coupling element, as it already is in 1 is shown. This is now shown from two sides in a sectional view, wherein now also the Schraubendurchgangsöffnung 15 can be seen.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005024864 A1 [0002]

Claims

Decoupling element for vibration decoupling and / or heat decoupling of two by means of a connecting means interconnected components, characterized by at least two, in at least two layers of stacked sheet metal sections, each corresponding to a respective passage opening for the connecting means, wherein the at least two Lying at least in sections, each extending largely linearly, in cross-section wave, sawtooth and / or trapezoidal Profilings having at least two periods such that the longitudinal directions of the profiles in directly to each other adjacent stacked sheet metal sections themselves cross at an angle.

Decoupling element according to the preceding claim, characterized in that the angle ≥ 15 °, advantageously ≥ 30 °, advantageously ≥ 45 °, advantageously ≥ 60 °, advantageously approximately or exactly 90 °.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that above the uppermost Sheet metal section with profiling and / or below the bottom sheet metal section arranged profiling another sheet metal section without profiling is.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that for at least two or for all sheet metal sections each directly adjacent arranged sheet metal sections by means of a folded Sheet metal bridge are interconnected.

Decoupling element according to the preceding claim, characterized in that the folded sheet metal webs at least are narrower in sections than the adjacent sheet metal sections and / or have a recess or a slot.

Decoupling element according to one of the claims 4 or 5, characterized in that at least two sheet metal sections coherent to form a folded sheet metal web and are manufactured integrally.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that at least one the sheet metal sections and / or optionally at least one of Sheet metal webs at least partially coated on at least one side is.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that the sheet metal sections and / or optionally the sheet metal webs steel, spring steel, temperature resistant Steel, a nickel-based alloy, other metallic material or a combination of these materials or from it consist.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that the distance of Profiling surveys and / or profiling valleys that Height of profiling surveys and / or profiling valleys, the number of profiling surveys and / or profiling valleys along the extension direction of the profiling and / or transversely to the extension direction of the profiling changes.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that the profiling is wavy in cross section, the distance of Wave peaks and / or troughs, the height of the Wave crests and / or troughs, the number of wave crests and / or troughs along the waves of Profiling and / or transversely to the waves of profiling changes.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that the profiling is wavy in cross section and the flanks of the waves in the transition between a wave mountain and an adjacent one Wellental have a smaller sheet thickness than that of the flank neighboring Wellenberg and / or the flank adjacent trough.

Decoupling element according to the preceding claim, characterized in that the sheet thickness in the flanks by ≥ 10%, advantageously ≥ 15%, advantageously ≥ 20% is reduced compared to the Bleckdicke in the flank adjacent Wellenberg and / or Wellental.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized by a metallic clip or sleeve, the sheet metal portion of the topmost layer and surrounds the sheet metal section of the bottom layer.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that the passage opening for the connecting means a screw passage opening is.

Decoupling element according to one of the preceding Claims, characterized in that the period length the wavy profiling 1.2 to 5 times, in particular which is 1.5 to 2.5 times the sheet thickness.

Decoupling element according to one of the above hergehen claims, characterized in that the wave height is 0.2 to 1.8 times, in particular 0.4 to 1 1/3 times the plate thickness.

Connecting device for connecting two components With a connecting means for releasably connecting the two components, marked by a decoupling element according to one of claims 1 to 16, wherein the connecting means in the passage opening of the decoupling element for the connecting means is arranged.

Connecting device according to the preceding claim, characterized in that the connecting means is a screw and optionally a mother.

Component arrangement with a first and a second Component, characterized in that the first and the second component by means of a connecting device according to one of the two preceding Claims are related.

Use of a decoupling element after a of claims 1 to 16 or a connecting device according to claim 17 or 18 for fixing a heat shielding member, in particular a heat shielding part of low-melting material, in particular of light metal, such as aluminum, as the first component on a second component, in particular a hot second Component, in particular on an exhaust manifold or turbocharger one Internal combustion engine, or for attaching a cylinder head cover on a cylinder head, for adjusting the material thickness of a first and / or second component in a connection region, or to the Clamping fuel cells to a fuel cell stack.