DE3821468C2 - Isolierformteil - Google Patents

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 aus einem metallischen Gitterwerk, das nur auf einer Seite der Isoliermatte angeordnet ist.

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 überwiegend dünnes, leicht verformbares Aluminiumblech verwendet. 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.

Bei einer bekannten Isolierung mit den eingangs genannten Merkmalen (DE-PS 6 37 885), die zum Isolieren von Kesseln, Rohrleitungen u. dgl. bestimmt ist, wird eine Isolierschicht aus kurzfasrigen Isolierstoffen, beispielsweise Schlackenwolle, auf einer Seite mit einer Umhüllung aus Drahtgeflecht versehen, das aus Strichgewebe besteht, während auf der anderen Seite des Isoliermaterials eine Pappe angeordnet ist. Diese bekannte Isolierung ist jedoch nicht als Isolierformteil zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen geeignet, weil das dort verwendete Draht-Strickgewebe keinen ausreichend formsteifen Träger bildet und weil Feuchtigkeit und Schmutz durch die Öffnungen im Draht-Strickgewebe in das Isoliermaterial eindringen, so daß die Wärmeisolationswirkung und die Schallabsorptionswirkung wesentlich herabgesetzt werden.

Bei einem anderen bekannten Isolierformteil (DE 28 12 680 A1) ist ein Isolierkörper aus Mineralfasern insgesamt mit einer Umhüllung umgeben. Diese Umhüllung besteht auf der einen Seite des Isolierkörpers aus Metalldrahtgewebe. Auch dieser Isolierformkörper ist nicht zur Verwendung für Kraftfahrzeuge im Bereich der Abgasanlage geeignet, weil ebenso wie beim vorher beschriebenen stand der Technik durch das Metalldrahtgewebe Feuchtigkeit und Schmutz in den Isolierkörper eindringen können.

In der DE 23 57 327 A1 wird zum vorbekannten stand der Technik ausgeführt, daß eine Kernschicht aus wärmebeständigem Material zumindest an einer Oberfläche eine dünne Schicht aus einem Elastomer aufweisen kann. Dadurch wird die wärmebeständige Kernschicht, die auch eine wärmeisolierende Eigenschaft haben kann, zwar gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz geschützt. Das so ausgeführte Isoliermaterial kann aber nicht als ein im Kraftfahrzeugbau verwendbares Isolierformteil ausgeführt werden, weil sie keine ausreichende Formsteifigkeit aufweist, denn es fehlt ein metallischer Träger.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Isolierformteil der eingangs genannten Gattung so auszuführen, daß es bei einfacher Herstellungsmöglichkeit und ausreichender Formsteifigkeit nicht durch das Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz in seiner Wärmeisolationswirkung und Schallabsorptionswirkung beeinträchtigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isoliermatte auf beiden Seiten eine Haut aus Metallfolie oder Kunststoffolie trägt.

Hierdurch wird das Eindringen von Schmutz, Tausalz und/oder Feuchtigkeit verhindert.

Dieses Gitterwerk kann vorzugsweise Streckmetall, d. h. ein abfallos durch Einschneiden und Aufreißen von Blech hergestelltes Gitter sein. Statt dessen kann es auch aus Drahtgeflecht, Lochblech, Kiemenblech oder geschweißtem 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.

Zweckmäßigerweise ragt die Außenkontur des metallischen Gitterwerks über die Isoliermatte hinaus und ist um deren Außenkontur umgefalzt. 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 Trager 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.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend erläutert und ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

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

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

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 trägt die aus Mineralfasern bestehenden Isoliermatte 5 auf beiden Seiten eine Haut 6 aus Aluminiumfolie oder Kunststoffolie. Wie man besonders deutlich aus Fig. 2 erkennt, ist der über den Rand der Isoliermatte 5 hinausragende Rand 4a 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 4a 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.

Beim Vergleich eines Isolierformteils des hier beschriebenen Aufbaus mit einem Isolierformteil, das einen Träger aus Vollblech hatte, haben die Meßergebnisse hinsichtlich der Schallabsorptionswirkung ergeben, daß das Isolierformteil mit dem herkömmlichen Vollblechträger zwar bei niedrigeren Frequenzen (1.000 Hz) eine höhere Schallabsorptionswirkung hat, daß aber bei den im Kraftfahrzeugwesen besonders bedeutsamen höheren Frequenzen, nämlich ab etwa 1.600 Hz, die Schallabsorptionswirkung des Isolierformteils mit dem Vollblechträger wesentlich geringer ist als die des hier beschriebenen Isolierformteils, das als Träger ein Lochblech aufwies.

Claims (7)

1. Isolierformteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer flexiblen Isoliermatte und einem flächigen, mindestens zum größten Teil mit der Isoliermatte bedeckten Träger aus einem metallischen Gitterwerk, das nur auf einer Seite der Isoliermatte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermatte (5) auf beiden Seiten eine Haut (6) aus Metallfolie oder Kunststoffolie trägt.

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 die Außenkonturen (4a) des metallischen Gitterwerks (4) über die Isoliermatte (5) hinausragen und um deren Außenkontur umgefalzt ist.

7. Isolierformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermatte (5) und das Gitterwerk (4) durch Klammern, Verkrallen oder Schweißen verbunden sind.