DE202011108468U1

DE202011108468U1 - Isoliervorrichtung

Info

Publication number: DE202011108468U1
Application number: DE201120108468
Authority: DE
Original assignee: BDD Beteiligungs GmbH
Current assignee: BDD Beteiligungs GmbH
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-01-29
Anticipated expiration: 2021-12-01

Abstract

Isoliervorrichtung eines insbesondere von einem heißen Medium durchströmbares Bauteil (2), enthaltend dem Bauteil (2) zugeordnetes Isoliermaterial (4) und einen das Isoliermaterial (4) nach außen abschirmenden Außenmantel (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel mit Strukturen (18, 19) als strukturierte Metallfolie mit Strukturen (18, 19) ausgebildet ist und dass der Außenmantel (6) mittels Perforationen (10) perforiert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isoliervorrichtung gemäß den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Eine derartige Isoliervorrichtung ist in der europäischen Patentanmeldung EP 1 847 382 A1 beschrieben und enthält von einem Außenmantel umgebenes Isoliermaterial. Die Isoliervorrichtung ist als wärme- und schalldämmende Verkleidung von Bauteilen ausgebildet, welche von einem warmen oder heißen Medium durchströmt werden. Der Außenmantel und das Isoliermaterial bestehen aus einem schweißbaren Werkstoff und zumindest an einem Rand der Isoliervorrichtung sind eine Schweißzone oder Schweißpunkte vorgesehen zwecks Festlegung der Isoliervorrichtung auf dem Bauteil. Der Außenmantel weist eine wellenförmige Kontur mit Erhebungen und Tälern auf, wobei in solchen Tälern die Schweißzonen oder Schweißpunkte angeordnet sind. Diese Isoliervorrichtung hat sich in vielen Anwendungsfällen bewährt, doch im Hinblick auf zunehmende Anforderungen, vor allem hinsichtlich des Schallschutzes, werden weitere Verbesserungen oder Optimierungen angestrebt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Isoliervorrichtung in einfacher und gleichwohl funktionssicherer Weise dahingehend weiterzubilden, dass eine verbesserte Schalldämmung erreicht wird. Die Isoliervorrichtung soll einen geringen konstruktiven Aufwand erfordern und mit geringem Fertigungs- und Kostenaufwand herstellbar sein. Weiterhin soll die Isoliervorrichtung ein geringes Bauvolumen und/oder ein geringes Gewicht aufweisen, wobei außer einer optimierten Wärmedämmung ebenfalls eine optimierte Schalldämmung erreicht werden soll. Auch soll die Isoliervorrichtung in einfacher Weise an die jeweiligen Einsatz- und/oder Einbaubedingungen in oder an ein Bauteil anpassbar sein, wobei an dieser Stelle vor allem auf den Einsatz bzw. Einbau in Kraftfahrzeugen verwiesen sei, wobei beispielsweise Motoren oder deren Komponenten wie Abgasrohre, Schalldämpfer, Katalysatoren oder Turbolader genannt seien.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Die erfindungsgemäße Isoliervorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau und vor allem eine erheblich optimierte Schalldämmung aus. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen und ausgebildeten Perforationen des Außenmantels wird in überraschend einfacher Weise die Dämmung, insbesondere die Schalldämmung, verbessert, und zwar unter Beibehaltung des Isoliermaterials und/oder dessen Materialdicke, also Abstand vom Bauteil zum Außenmantel und/oder unter Beibehaltung von sonstigen Parametern des Isoliermaterials, wie Dichte, Gewicht oder dergleichen. Der als Folie, insbesondere Edelmetallfolie, ausgebildete Außenmantel ist mikro- oder makrostrukturiert, wobei Erhebungen und Vertiefungen vorhanden sind, welche insbesondere durch Prägung in den Außenmantel und/oder die Folie eingebracht sind. Aufgrund der Mikrostrukturen oder Makrostrukturen sind die Perforationen, welche bevorzugt als Einstiche ausgebildet sind, in unterschiedlichen Richtungen orientiert und zwar derart, dass ohne zusätzlichen Aufwand an Material oder Gewicht die Schalldämmung erheblich verbessert wird. Die Kombination der Mikrostrukturierung oder Makrostrukturierung mit Perforationen des Außenmantels hat sich als besonders wirksame Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe erwiesen.
Besondere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen angegeben.
Die Erfindung wird anhand der besonderen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung erfolgt. Es zeigen in schematischen Darstellungen:
1 einen Schnitt durch ein als Rohr ausgebildetes Bauteil,
2 vergrößert das Detail A gemäß 1,
3, 4 eine Aufsicht und eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des Außenmantels,
5, 6 eine Aufsicht und eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Außenmantels.
Gemäß 1 ist ein als Rohr ausgebildetes Bauteil 2 von Isoliermaterial 4 umgeben, welches im Wesentlichen direkt auf dem Bauteil aufliegt. Radial außen auf dem Isoliermaterial 4 ist ein Außenmantel 6 angeordnet, welcher als eine perforierte Metallfolie, insbesondere aus Edelstahl, ausgebildet ist und an den jeweiligen axialen Enden in Verbindungsbereichen 8, 9 mit dem rohrförmigen Bauteil 2 verbunden ist, beispielsweise angeschweißt oder mittels geeigneter Presswerkzeuge angepresst. Der Außenmantel 6 ist mikrostrukturiert oder makrostrukturiert, wobei die Mikrostrukturen oder Makrostrukturen insbesondere durch Prägung der zunächst plane Oberflächen aufweisenden und Perforationen, insbesondere Mikroperforationen, aufweisenden Folie. Die Isoliervorrichtung mit unmittelbar auf der Außenfläche des hier rohrförmigen Bauteils 2 angeordneten Isoliermaterial und mit dem außen auf dem Isoliermaterial 4 angeordneten Außenmantel 6 kann in einfacher Weise auch für unterschiedlich ausgebildete Bauteile vorgesehen werden, wie beispielsweise Abgaskrümmer von Motoren oder Abgasturbolader oder dergleichen.
2 zeigt das Detail A gemäß 1, jedoch ohne die vorgenannten Mikrostrukturen oder Makrostrukturen des als Edelstahlfolie ausgebildeten Außenmantels 6 und ohne das Bauteil. Der Außenmantel 6 enthält Perforationen 10, insbesondere Mikroperforationen, welche als durchgehende Löcher den Außenmantel 6 durchdringen und über die gesamte Fläche des Außenmantels 6 in vorgegebenen Abständen verteilt und in vorgegebener Anzahl angeordnet sind. Bevorzugt sind 10 bis 40 Perforationen pro cm² vorgesehen. Die Perforationen 10, welche auch als Einstiche oder Mikroperforationen bezeichnet werden, weisen einen vorgegebenen Lochdurchmesser oder eine vorgegebene Weite auf, bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 1,5 mm, bevorzugt zwischen 0,4 bis 0,6 mm, insbesondere 0,3 bis 0,5 mm. Die Perforationen 10 weisen vorteilhaft kreisförmige Querschnitte auf, doch können im Rahmen der Erfindung ferner andere Querschnitte, wie rechteckig, mehreckig, oval oder dergleichen vorgesehen sein. Entsprechend der Größe des vorgegebenen oder ausgewählten Durchmessers bzw. Weite 12 beträgt die offene Fläche 1 bis 7%, bevorzugt 2 bis 3%, insbesondere zumindest näherungsweise 2%, der Gesamtfläche des Außenmantels 6.
Das vom Außenmantel 6 umgebene Isoliermaterial 4 besitzt eine vorgegebene Dicke 14 entsprechend den technischen Anforderungen. In bevorzugter Weise ist das Isoliermaterial 4 als Faser-Nadel-Matte ausgebildet bevorzugt aus Silikat oder Glasfaser, doch können im Rahmen der Erfindung auch andere bekannte Dämmstoffe vorgesehen sein. Die Dicke 14 des Isoliermaterials 4 ist bevorzugt im Bereich von 3 bis 50 mm in Abhängigkeit von den technischen Erfordernissen vorgegeben, vorteilhaft im Bereich von 3 bis 20 mm oder im Bereich von 20 bis 50 mm. Der bevorzugt als gelochte Edelstahlfolie ausgebildete Außenmantel 6 weist eine vorgegebene Dicke 16 auf. Bevorzugt ist die Dicke 16 mit 0,1 bis 0,3 mm, vorteilhaft von 0,1 bis 0,25 mm und insbesondere im Bereich von 0,13 bis 0,17 mm vorgegeben. Die derart ausgebildete Isoliervorrichtung besitzt zum einen die den Anforderungen entsprechende Steifigkeit und/oder Stabilität sowie zum anderen eine hinreichende Flexibilität zur Anpassung an die Außengeometrie des isolierten Bauteils.
3 und 4 zeigen in einer Aufsicht und in einer Seitenansicht ein Teilstück des Außenmantels 6 mit durch ein Prägeverfahren hergestellte Strukturen 18, 19. Wie ersichtlich, ist die vor dem Einbringen der Strukturen 18, 19 ebene Edelstahlfolie in beiden Richtungen mit den Strukturen 18, 19 versehen, welche gemäß der in 3 dargestellten Aufsicht als Erhebungen 18 und Vertiefungen 19 in Erscheinung treten. Es ist von besonderer Bedeutung, dass der Außenmantel 6 die vorgenannten Perforationen 10 enthält, welche in 3 als weiße Punkte erkennbar sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Strukturen 18, 19, welche auch als Makrostrukturen oder Mikrostrukturen bezeichnet werden, im Wesentlichen als abgeflachte Pyramiden ausgebildet. Die Strukturen 18, 19 besitzen eine bevorzugt im Wesentlichen gleich große Prägetiefe 20. In bevorzugter Weise ist die Prägetiefe 20 im Bereich von 1 bis 2,5 mm, insbesondere im Bereich von 2,1 bis 2,3 mm vorgegeben. Mittels der Strukturen 18, 19 ist die geforderte Stabilität und/oder Steifigkeit mit geringem Materialaufwand und/oder geringer Dicke des Außenmantels 6 erreicht.
5 und 6 zeigen wiederum als Aufsicht und Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Strukturen 18, 19 im Wesentlichen als im Bereich der Spitze abgeflachte Kegel ausgebildet sind. In 5 sind die Perforationen 10 als schwarze Punkte zu erkennen.
Bezugszeichenliste

2: Bauteil
4: Isoliermaterial
6: Außenmantel
8, 9: Verbindungsbereich
10: Perforation/Loch
12: Lochdurchmesser/Weite
14: Dicke von 4
16: Dicke von 6
18, 19: Struktur

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

EP 1847382 A1 [0002]

Claims

Isoliervorrichtung eines insbesondere von einem heißen Medium durchströmbares Bauteil (2), enthaltend dem Bauteil (2) zugeordnetes Isoliermaterial (4) und einen das Isoliermaterial (4) nach außen abschirmenden Außenmantel (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel mit Strukturen (18, 19) als strukturierte Metallfolie mit Strukturen (18, 19) ausgebildet ist und dass der Außenmantel (6) mittels Perforationen (10) perforiert ist.
Isoliervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (6) in Verbindungsbereichen (8, 9) mit dem Bauteil (2) verbunden ist, wobei die Verbindungsbereiche (8, 9) bevorzugt an Enden oder Rändern der Isoliervorrichtung angeordnet sind, und/oder dass das Isoliermaterial (4) im Wesentlichen unmittelbar auf dem Bauteil (2) angeordnet ist.
Isoliervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationen (10), welche vorteilhaft als Löcher oder Einstiche ausgebildet sind, Durchmesser oder Weiten (12) im Bereich von 0,2 bis 1,5 mm, bevorzugt im Bereich von 0,4–0,6 mm und insbesondere im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm aufweisen.
Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass pro cm² der Fläche des Außenmantels 10 bis 40 vorteilhaft 10 bis 30 und insbesondere im Wesentlichen 20 Löcher vorgesehen sind.
Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (6) infolge der Perforationen (10) oder Löcher eine offene Fläche von 1 bis 7%, vorteilhaft von 2 bis 3% und insbesondere von zumindest näherungsweise 2% aufweist.
Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (6) eine Dicke (16) aufweist, welche im Bereich von 0,1 bis 0,25 mm und insbesondere von zumindest näherungsweise 0,15 mm aufweist.
Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (18, 19) des Außenmantels Tiefen (20), insbesondere Prägetiefen, im Bereich von 1 bis 2,5 mm, vorteilhaft im Bereich von 2,1 bis 2,3 mm aufweisen.
Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (18, 19) im Wesentlichen regelmäßig über die Fläche des Außenmantels (6) verteilt angeordnet sind.
Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (6) als Edelstahlfolie ausgebildet ist.
Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (4) als Faser-Nadel-Matte ausgebildet ist und/oder im Wesentlichen aus Silikat- oder Glasfaser besteht und/oder eine Dicke (4) im Bereich von 3 bis 50 mm, vorteilhaft im Bereich von 3 bis 20 mm oder im Bereich von 20 bis 50 mm aufweist.