DE3821468A1

DE3821468A1 - Isolierformteil

Info

Publication number: DE3821468A1
Application number: DE19883821468
Authority: DE
Inventors: Helmut W Diedrichs; Willi Wambacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-06-25
Filing date: 1988-06-25
Publication date: 1989-12-28
Anticipated expiration: 2008-06-26
Also published as: DE3821468C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Isolierformteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer flexiblen Isoliermatte und einem flächigen, mindestens zum größten Teil mit der Isoliermatte bedeckten metallischen Träger.

Derartige Isolierformteile werden vor allem an Kraftfahrzeugen zur Wärmeabschirmung von Bauteilen verwendet, vor allem zur Abschirmung von Teilen oder der gesamten Auspuffanlage, und hier besonders eines Katalysators, gegenüber dem Fahrzeuginnenraum.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist die Wärmeabschirmung von in der Auspuffanlage angeordneten Katalysatoren gegenüber dem Fahrzeugboden, da diese Katalysatoren im Betrieb sehr heiß werden. Außerdem werden Isolierformteile des genannten grundsätzlichen Aufbaus zur Direktummantelung von Auspuffrohrabschnitten verwendet, die zwischen dem Motor und dem Katalysator angeordnet sind, um eine Abkühlung der Auspuffgase zwischen dem Motor und dem Katalysator weitgehend zu verhindern, damit der Katalysator sehr rasch seine notwendige Betriebstemperatur erreicht.

Weitere Abschirmungen bzw. Isolierverkleidungen, für die derartige Isolierformteile verwendet werden, befinden sich im Motorraum von Kraftfahrzeugen.

Als metallischer Träger für die flexiblen Isoliermatten wird bisher ausschließlich Blech verwendet, und zwar überwiegend dünnes, leicht verformbares Aluminiumblech. Die Formgebung dieser Bleche für die Herstellung der Isolierformteile erfolgt teilweise durch Tiefziehen und teilweise durch Drücken oder durch eine Kombination aus diesen zwei Verfahren. Durch Tiefziehen läßt sich eine formgenaue, weitestgehend faltenfreie Form erzielen. Die hierfür benötigten Tiefziehwerkzeuge sind vor allem für größere Isolierformteile aber sehr teuer und lohnen sich deshalb bei kleinen Stückzahlen nicht. Für das Drücken dieser Bleche genügen zwar erheblich billigere Formwerkzeuge; schon bei geringen Umformgraden ist aber eine Faltenbildung und Materialdoppelung unvermeidbar, was zu Passungenauigkeiten und Korrosionsproblemen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Isolierformteil der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das mit geringen Werkzeug- und Arbeitskosten in hoher Qualität und Formgenauigkeit und insbesondere ohne Faltenbildung hergestellt werden kann und das bei ausreichender Formsteifigkeit vergleichsweise geringes Stückgewicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger aus einem metallischen Gitterwerk besteht. Dieses Gitterwerk kann vorzugsweise Streckmetall, d.h. ein abfallos durch Einschneiden und Aufreißen von Blech hergestelltes Gitter sein. Stattdessen kann es auch aus Drahtgeflecht, Lochblech, Kiemenblech oder Drahtnetz bestehen.

Dieses metallische Gitterwerk ermöglicht die Herstellung auch verhältnismäßig komplizierter Formen, d.h. hohe Umformgrade, durch Drücken in eine Form, ohne daß hierfür ein Tiefziehvorgang erforderlich ist. Da das Gitterwerk und hier bevorzugt das Streckmetall eine sehr hohe Stauchung und Dehnung mit verhältnismäßig geringen Umformkräften und weitgehend ohne jegliche Faltenbildung oder Rißbildung zuläßt, können alle erforderlichen Ausführungsformen der Isolierformteile auch in geringen Stückzahlen schnell, wirtschaftlich und formgenau hergestellt werden.

Je nach dem Verwendungszweck und der Art der Herstellung kann das metallische Gitterwerk beispielsweise nur auf einer Seite der Isoliermatte angeordnet sein, wobei zweckmäßigerweise die Außenkontur des metallischen Gitterwerks über die Isoliermatte hinausragt und um deren Außenkontur umgefalzt ist. Dadurch entsteht an der Außenkontur des Isolierformteils eine sichere und saubere Verbindung der beiden Schichten, wobei die Umfalzung zugleich eine Versteifung des Formteils und einen mechanischen Schutz der Isoliermatte gewährleistet.

Wie bei derartigen Isolierformteilen üblich, ist der metallische Träger auf der thermisch und mechanisch stärker beanspruchten Seite angeordnet. Bei einer Abschirmung für einen Katalysator ist dies immer die dem Katalysator zugekehrte Seite des Isolierformteils. Wenn der metallische Träger hierbei wie bekannt aus Blech besteht, hat das Isolierformteil keinerlei Schallabsorptionswirkung. Es kann im Gegenteil angenommen werden, daß durch die fast vollständige Schallreflexion an dem Blech der Schallpegel noch erhöht wird, was ein unerwünschtes höheres Fahrzeug-Außengeräusch bewirkt. Bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Isolierformteils ist das den metallischen Träger bildende Gitterteil weitestgehend schalldurchlässig, so daß die Schallabsorptionswirkung der Isoliermatte unbehindert zur Wirkung kommt. Besonders vorteilhaft ist es dann, wenn die Isoliermatte an ihrer dem metallischen Gitterwerk zugekehrten Seite offen, d.h. ohne eine Haut aus Metallfolie oder Kunststoffolie ausgeführt ist.

Daneben ist es aber auch möglich, die Isoliermatte auf beiden Seiten oder nur auf einer Seite mit einer Haut aus Metallfolie oder Kunststoffolie zu versehen, um das Eindringen von Schmutz, Tausalz und/oder Feuchtigkeit zu verhindern.

Eine höhere mechanische Festigkeit des Isolierformteils läßt sich dadurch erreichen, daß ein metallisches Gitterwerk auf beiden Seiten der Isoliermatte angeordnet ist, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Außenkontur des einen metallischen Gitterwerks über die Isoliermatte hinausragt und um die Außenkontur des anderen metallischen Gitterwerks und der Isoliermatte umgefalzt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfoglend erläutert und sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen vereinfachten Querschnitt durch ein Isolierformteil als Abschirmung im Bodenbereich eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt am Rand des Isolierformteils nach Fig. 1,

Fig. 3+4 Teilschnitte durch abgewandelte Ausführungsformen von Isolierformteilen und

Fig. 5 im Schnitt und teilweise in räumlicher Darstellungsweise ein Isolierformteil als wärmeisolierende Direktummantelung für Teile der Auspuffanlage oder die gesamte Auspuffanlage eines Kraftfahrzeugs.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Isolierformteil 1 ist unter dem in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien nur angedeuteten Bodenblech 2 eines Kraftfahrzeugs angeordnet und bildet eine Abschirmung gegen ein darunterliegendes, ebenfalls mit strichpunktierten Linien nur angedeutetes Teil 3, bespielsweise einen Katalysator einer Auspuffanlage. Das Isolierformteil 1 besteht aus einem Träger, der von einem metallischen Gitterwerk 4 gebildet wird, beispielsweise aus Streckmetall, und einer darauf angebrachten flexiblen Isoliermatte 5.

Die Isoliermatte 5 kann aus anorganischem Fasermaterial bestehen, beispielsweise Mineralfaser, Glasfaser oder metallischen Fasern. Es ist auch möglich, anorganische oder organische Schaumstoffe, wie Schaumstoffe aus Kondensationsharzen, Polyurethanschaum oder Polyethylenschaum zu verwenden. Die Auswahl des Materials für die Isoliermatte 5 richtet sich in erster Linie nach der erforderlichen thermischen Beständigkeit. Organische Materialien werden daher nur dann eingesetzt werden, wenn eine vergleichsweise geringe thermische Beständigkeit ausreicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist an der Oberseite der aus Mineralfasern bestehenden Isoliermatte 5 eine Haut 6 aus Aluminiumfolie oder Kunststoffolie aufgebracht. An der Unterseite, die am metallischen Gitterwerk 4 anliegt, ist die Isoliermatte 5 offen, d.h. nicht mit einer Haut versehen. Wie man besonders deutlich aus Fig. 2 erkennt, ist der über den Rand der Isoliermatte 5 hinausragende Rand 4 a des Gitterwerks 4 allseitig über die Ränder der Isoliermatte 5 umgefalzt.

Da die Isoliermatte 5 durch die Öffnungen des aus Streckmetall bestehenden Gitterwerks 4 weitestgehend nicht abgedeckt ist, kann der von dem Bauteil 3 abgestrahlte Luftschall zu einem großen Teil von der Isoliermatte 5 absorbiert werden.

Die Herstellung des Isolierformteils 1 erfolgt in der Weise, daß zunächst ein Zuschnitt des metallischen Gitterwerks 4 in eine Drückform gedrückt wird. Die hierzu erforderlichen Umformkräfte sind verhältnismäßig gering. Sodann wird an der einen Seite des Gitterwerks 4 ein Zuschnitt der Isoliermatte 5 aufgelegt, und die überstehenden Ränder 4 a werden allseitig in der beschriebenen Weise umgefalzt, um die Außenkontur der Isoliermatte 5 am Gitterwerk 4 zu sichern. Die Verbindung kann auch durch Übereinanderlegen von Gitterwerk 4 und Isoliermatte 5 und Drücken in eine Drückform erfolgen.

Fig. 3 zeigt eine gegenüber der Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform des Isolierformteils 1. Die Isoliermatte 5 ist hierbei auf beiden Seiten offen, d.h. nicht mit einer Haut versehen. Stattdessen kann auch auf beiden Seiten der Isoliermatte 5 eine Haut 6 aus Metallfolie oder Kunststoffolie aufgebracht sein.

Fig. 4 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Isolierformteils 1. Hierbei ist auf beiden Seiten der Isoliermatte 5 eine Lage des metallischen Gitterwerks 4 aufgelegt. Das Isolierformteil erhält dadurch eine höhere mechanische Steifigkeit und Festigkeit, wobei aber - wenn gewünscht - die Oberfläche der Isoliermatte 5 zur Schallabsorption weitgehend ohne Abdeckung bleibt.

Eine weitere abgewandelte Ausführungsform ist links in Fig. 4 angedeutet. Dort ist an der Oberseite der Isoliermatte 5 eine Haut 6 aus Metallfolie vorgesehen, wenn beispielsweise davon ausgegangen wird, daß eine Schallabsorption von der Oberseite her nicht erforderlich ist. Im unteren Bereich der Isoliermatte 5 ist eine Folie 7, beispielsweise eine Metall- oder Kunststoffolie, als Zwischenschicht eingelegt, die eine gegen Schmutz und Feuchtigkeit dichte Schutzschicht bildet. Da zwischen dieser Folie 7 und dem unteren Gitterwerk 4 aber noch eine Schicht der Isoliermatte 5 liegt, ist an der Unterseite eine Schallabsorption gegeben.

Fig. 5 zeigt im Schnitt einen Auspuffrohrabschnitt 8 eines Kraftfahrzeugs mit einem darumgelegten Isolierformteil 1′, das eine wärmeisolierende Direktummantelung bildet. In dieser Ausführungsform besteht das Isolierformteil 1′ aus zwei Isolierhalbschalen 1 a und 1 b, die jeweils mit Flanschrändern 9 a, 9 b aneinanderliegen. Jede Halbschale 1 a, 1 b weist jeweils eine innenliegende Isoliermatte 5 und ein außenliegendes metallisches Gitterwerk 4 auf, das auch hierbei vorzugsweise aus Streckmetall besteht.

Wie man aus Fig. 5 erkennt, ist der Rand des metallischen Gitterwerks 4 der unteren Isolierhalbschale 1 b, der über die Flanschränder 9 b hinausragt, beiderseits um den Flanschrand 9 a der anderen Isolierhalbschale 1 a gefalzt. Auf diese Weise wird mit sehr einfachen Mitteln eine wirksame Verbindung der beiden Isolierhalbschalen 1 a und 1 b zu einer den Auspuffabschnitt 8 vollständig einhüllenden Direktummantelung ermöglicht. Stattdessen können die Isolierhalbschalen 1 a, 1 b an ihren Flanschrändern auch durch Klammern verbunden werden. Bei Ausführungen ohne Flanschränder können Schellen die beiden Isolierhalbschalen zusammenhalten, die mit ihren Rändern stumpf oder überlappend aufeinanderstoßen. Auch eine Schweißverbindung ist möglich.

Allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß der aus dem metallischen Gitterwerk 4 bestehende Träger der Isolierhalbschale 1 a bzw. 1 b leichter ist als ein vergleichbarer Träger aus Blech, und daß er einfach zu faltenfreien Formteilen verarbeitet werden kann. Isolierformteile 1 des beschriebenen Aufbaus können neben den dargestellten Anwendungsbeispielen auch als reine Akustikabschirmungen ohne erhöhte Anforderungen an die thermische Isolierung verwendet werden und können dabei anstelle von Kunststoff-Verbundbauteilen eingesetzt werden, insbesondere Teilen, die im RIM-Verfahren (reaktion injection moulding) hergestellt sind.

Claims

1. Isolierformteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer flexiblen Isoliermatte und einem flächigen, mindestens zum größten Teil mit der Isoliermatte bedeckten metallischen Träger, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem metallischen Gitterwerk (4) besteht.

2. Isolierformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gitterwerk (4) aus Streckmetall besteht.

3. Isolierformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gitterwerk (4) aus Drahtgeflecht besteht.

4. Isolierformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gitterwerk (4) aus Lochblech besteht.

5. Isolierformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gitterwerk (4) aus geschweißtem Drahtnetz besteht.

6. Isolierformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gitterwerk (4) nur auf einer Seite der Isoliermatte (5) angeordnet ist.

7. Isolierformteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur (4 a) des metallischen Gitterwerks (4) über die Isoliermatte (5) hinausragen und um deren Außenkontur umgefalzt ist.

8. Isolierformteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermatte (5) nur auf ihrer dem metallischen Gitterwerk (4) abgekehrten Seite eine Haut (6) aus Metallfolie oder Kunststoffolie trägt.

9. Isolierformteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermatte (5) auf beiden Seiten eine Haut (6) aus Metallfolie oder Kunststoffolie trägt.

10. Isolierformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Isoliermatte (5) ein metallisches Gitterwerk (4) angeordnet ist.

11. Isolierformteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur (4 a) des einen metallischen Gitterwerks (4) über die Isoliermatte (5) hinausragen und um die Außenkontur des anderen metallischen Gitterwerks (4) und der Isoliermatte (5) umgefalzt sind.

12. Isolierformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermatte (5) und das Gitterwerk (4) durch Klammern, Verkrallen oder Schweißen verbunden sind.

13. Isolierformteil nach Anspruch 1 als Abschirmteil gegen Teile der Auspuffanlage von Kraftfahrzeugen, insbesondere eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gitterwerk (4) auf der der Auspuffanlage (3) zugekehrten Seite angordnet ist und daß die Isoliermatte (5) mindestens an ihrer dem metallischen Gitterwerk (4) zugekehrten Seite nicht abgedeckt ist.

14. Isolierformteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermatte (5) eine Folie (7) als Zwischenschicht aufweist.

15. Isolierformteil nach Anspruch 1 als wärmeisolierende Direktummantelung für Teile der Auspuffanlage oder die gesamte Auspuffanlage von Kraftfahrzeugen, insbesondere einem zwischen dem Motor und dem Katalysator liegenden Auspuffrohrabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierformteil (1′) aus zwei mit Flanschrändern (9 a, 9 b) aneinanderliegenden Isolierhalbschalen (1 a, 1 b) besteht, die jeweils eine innenliegende Isoliermatte (5) und ein außenliegendes metallisches Gitterwerk (4) aufweisen.

16. Isolierformteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens bei einer der Isolierhalbschalen (1 b) die Außenkontur des metallischen Gitterwerks (4) über den Flanschrand (9 a) der anderen Isolierhalbschale (1 a) gefalzt ist.