EP2655951A2 - Isolierung zur thermischen entkopplung zweier aneinanderliegender bauteile - Google Patents
Isolierung zur thermischen entkopplung zweier aneinanderliegender bauteileInfo
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- EP2655951A2 EP2655951A2 EP11808133.0A EP11808133A EP2655951A2 EP 2655951 A2 EP2655951 A2 EP 2655951A2 EP 11808133 A EP11808133 A EP 11808133A EP 2655951 A2 EP2655951 A2 EP 2655951A2
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D2065/785—Heat insulation or reflection
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement
Definitions
- the invention relates to an insulation for the thermal decoupling of two adjacent components.
- Insulating materials are not suitable for ensuring a permanent thermal decoupling at higher temperatures, so that the required temperature of about 60 ° C. to 80 ° C. is not guaranteed on the component on the cold side.
- ceramic is also used for insulation, this material has the disadvantage due to its properties or the lack of elasticity that at high mechanical loads, the material can break.
- the invention is therefore based on the object to provide an insulation of the type indicated, with which a thermal decoupling of two components is ensured at very high temperature differences over a very long period of time, the insulation high
- Shear loads withstands and has a very high compressive strength.
- the insulation of a plurality of stacked thin-layered discs may be inserted in a recess of the one component, wherein the outer circumference of the component
- the clip is made of a low thermal conductivity
- the discs can be held on at least one same penetrating screw on the one component.
- the same is preferably also formed from a low-conductivity material.
- the insulation of a plurality of stacked thin-layered disks can also be arranged between two plates, wherein the disks between the plates via at least one the same penetrating screw or at least one of the same penetrating rivet connection are clamped together.
- the screw or rivet connection in conjunction with the plates which may be made of metal, ensures the secure retention of the plurality of discs.
- the screw or the rivet connection is formed from a low thermal conductivity material, so that a
- the clip is preferably formed of a low thermal conductivity material.
- the insulation can be used from a plurality of stacked disks each in openings of a large-area insulating material. In this case, a plurality of pressure transfer points is formed.
- the caused by the pressure transfer points spatial air gap may be connected to the air insulation between the two components on all edges with a grout.
- Fig. 1 is a sectional view of an insulation, which is used for example in the thrust piece of a brake cylinder of a brake
- Fig. 2 is a sectional view of an insulation, between two
- Fig. 3 is a sectional view of an insulation, of a
- Fig. 1 the example of a brake 1 (only partially shown) insulation 2 for thermal decoupling of two adjacent components 3, 4, here on the one hand, the brake pad 3 on the hot side and on the other hand, the pressure piece 4 of the brake piston 5 on the
- the insulation 2 consists of a plurality of stacked thin-layer disks 6
- a recess 7 is provided, in which the insulation 2 of a plurality of stacked
- the insulation 2 is held by a clamp 8, on the one hand surrounds the outer circumference 9 of the pressure piece 4 and on the other hand with its one inner lateral edge 10, the free outer lateral edge 11 of
- the bracket 8 is formed of a low thermal conductivity material, so that a partial heat transfer over the
- stacked thin-layered discs 6 is inserted in the recess 7 in the pressure piece 4, the discs 6 are held on at least one same penetrating screw on the pressure piece 4.
- the screw is preferably made of a low thermal conductivity material to prevent partial heat transfer.
- the insulation 2 of a plurality of stacked thin-layered disks 6 can also be arranged between two plates 12, 13, for example of metal (FIG. 2), the disks 6 between the plates 12, 13 via at least one screw penetrating the same 14 or via at least one same penetrating rivet connection (not shown) to be clamped together.
- the screw 14 or the rivet connection is preferably formed of a low thermal conductivity material, so that here is a partial heat transfer via the screw or screws or riveted or riveted joints is excluded.
- the insulation 2 shown in FIG. 3 made of a plurality of stacked thin-layered disks 6, the insulation 2 or the disks 6 are held together by means of a clamp 16 embracing the outer periphery 15 of the insulation 2.
- the insulation 2 rests with its outer side edges 11 on the components 3, 4, wherein the
- Recesses 18 of the components 3, 4 protrude and have no direct contact with the components 3, 4. Despite the lack of direct contact of the bracket 16 to the
- the clip 16 is preferably also made of a low thermal conductivity material.
- the insulation 2 can be used from a multiplicity of thin-layer disks 6 stacked one above the other in openings of a large-area insulating material (embodiment not shown).
- the insulating material is preferably made soft or flexible, wherein the insulation 2 and the discs 6 in the openings are non-positively and / or positively held. Due to the large insulating material can be a variety of
- the caused by the plurality of pressure transfer points spatial air gap between the two components 3, 4 may be closed at all open edges with a grout.
- the dormant air as a non-supporting insulating medium creates an air insulation.
- Insulation 2 given a variety of applications.
- the described embodiments are only a small selection of the same.
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Abstract
Es handelt sich um ein Bauteil zur thermischen Entkopplung zweier aneinanderliegender Bauteile mittels einer neuartigen Isolierung, die durch eine Vielzahl von übereinander gestapelten dünnschichtigen Scheiben aus Naturglimmer gebildet wird. Die Erfindung ermöglicht eine thermische Entkopplung zweier Bauteile bei sehr hohen Temperaturdifferenzen bei gleichzeitig hohen Scher- und Druckbelastungen.
Description
Beschreibung
Titel : Isolierung zur thermischen Entkopplung zweier
aneinanderliegender Bauteile
Die Erfindung betrifft eine Isolierung zur thermischen Entkopplung zweier aneinanderliegender Bauteile.
Zur gegenseitigen Isolation zweier Bauteile kommen in der Regel herkömmliche Isoliermaterialien zum Einsatz, mit denen eine
Temperaturdifferenz von etwa 140 °C bis 160 °C zwischen dem einen Bauteil auf der Heißseite und dem anderen Bauteil auf der Kaltseite (ca. 60 °C bis 80 °C) erreicht wird. Diese herkömmlichen
Isoliermaterialien sind jedoch nicht dafür geeignet, bei höheren Temperaturen für eine dauerhafte thermische Entkopplung zu sorgen, so dass die erforderliche Temperatur von ca. 60 °C bis 80 °C an dem Bauteil auf der Kaltseite nicht gewährleistet ist. Bei erforderlichen höheren Temperaturdifferenzen wird daher auch Keramik zur Isolation verwendet, wobei dieses Material aufgrund seiner Eigenschaften bzw. der fehlenden Elastizität den Nachteil aufweist, dass bei hohen mechanischen Belastungen das Material brechen kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Isolierung der angegeben Gattung zu schaffen, mit der eine thermische Entkopplung zweier Bauteile bei sehr hohen Temperaturdifferenzen über einen sehr langen Zeitraum gewährleistet ist, wobei die Isolierung hohen
Scherbelastungen standhält und eine sehr hohe Druckfestigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Isolierung mit den Kennzeichnungsmerkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Isolierung wird aus einer Vielzahl von
übereinander gestapelten dünnschichtigen Scheiben aus Naturglimmer gebildet. Die Verwendung von Naturglimmer ermöglicht eine
Entkopplung von Bauteilen bei einer Temperatur von über 600 °C, wobei zudem eine hohe Druckfestigkeit gewährleistet ist.
Die Isolierung aus einer Vielzahl von übereinander gestapelten dünnschichtigen Scheiben kann in einer Vertiefung des einen Bauteils eingesetzt sein, wobei eine den äußeren Umfang des Bauteils
umgreifende Klammer mit ihrem einen inneren seitlichen Rand den freien äußeren seitlichen Rand der Isolierung in der Vertiefung einspannt. Die Klammer sorgt dabei für einen sicheren Halt der
Vielzahl von Scheiben. Vorzugsweise ist die Klammer aus einem gering wärmeleitenden
Material gebildet, so dass die Entkopplung der beiden Bauteile auch in diesem Bereich gewährleistet ist.
Bei einer weiteren Ausführung, bei der die Isolierung aus einer Vielzahl von übereinander gestapelten dünnschichtigen Scheiben in einer Vertiefung des einen Bauteils eingesetzt ist, können die Scheiben über mindestens eine dieselben durchdringende Schraube an dem einen Bauteil gehalten sein.
Zur Entkopplung der beiden Bauteile im Bereich der Schraube, ist dieselbe vorzugweise ebenfalls aus einem gering leitenden Material gebildet.
Die Isolierung aus einer Vielzahl von übereinander gestapelten dünnschichtigen Scheiben kann auch zwischen zwei Platten angeordnet sein, wobei die Scheiben zwischen den Platten über mindestens eine
dieselben durchdringende Schraube oder über mindestens eine dieselben durch- dringende Nietverbindung miteinander verspannt sind. Hierbei sorgt die Schraube bzw. die Nietverbindung in Verbindung mit den Platten, die aus Metall sein können, für den sicheren Halt der Vielzahl von Scheiben.
Vorzugsweise ist auch hier die Schraube bzw. die Nietverbindung aus einem gering wärmeleitenden Material gebildet, so dass eine
Entkopplung der beiden Bauteile auch in diesem Bereich stattfindet.
Ferner kann die Isolierung aus einer Vielzahl übereinander gestapelter dünnschichtiger Scheiben mittels einer den äußeren Umfang der
Isolierung umgreifenden Klammer zusammengehalten sein, wobei die Isolierung mit ihren seitlichen Rändern an den Bauteilen anliegen und die umgebördelten Ränder der Klammer in ringnutartigen Vertiefungen der Bauteile ragen. Auch die Klammer ist vorzugsweise aus einem gering wärmeleitenden Material gebildet.
Zur Bildung einer großflächigen thermischen Entkopplung kann die Isolierung aus einer Vielzahl von übereinander gestapelten Scheiben jeweils in Öffnungen eines großflächigen Isolierstoffes eingesetzt sein. Dabei wird eine Vielzahl von Druckübertragungspunkten gebildet.
Der durch die Druckübertragungspunkte hervorgerufene räumliche Luftspalt kann zur Luftisolierung zwischen den beiden Bauteilen an allen Kanten mit einer Fugenmasse verbunden sein.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung bevorzugte
Ausführungsformen der Isolierung näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Isolierung, die beispielsweise in das Druckstück eines Bremszylinders einer Bremse eingesetzt ist, Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Isolierung, die zwischen zwei
Platten eingespannt ist, und
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Isolierung, die von einer
Klammer zusammengehalten ist.
In Fig. 1 ist am Beispiel einer Bremse 1 (nur zum Teil dargestellt) eine Isolierung 2 zur thermischen Entkopplung zweier aneinanderliegender Bauteile 3, 4, die hier einerseits der Bremsbelag 3 auf der Heißseite und andererseits das Druckstück 4 des Bremskolbens 5 auf der
Kaltseite sind, dargestellt. Die Isolierung 2 besteht aus einer Vielzahl übereinander gestapelter dünnschichtiger Scheiben 6 aus
Naturglimmer, dessen Eigenschaften insbesondere die hohe
Temperaturbeständigkeit und die Druckfestigkeit sowie die
Scherbelastbarkeit sind.
In dem Druckstück 4 ist eine Vertiefung 7 vorgesehen, in die die Isolierung 2 aus einer Vielzahl von übereinander gestapelten
dünnschichtigen Scheiben 6 eingesetzt ist. Dabei wird die Isolierung 2 von einer Klammer 8 gehalten, die einerseits den äußeren Umfang 9 des Druckstücks 4 umgreift und anderseits mit ihrem einen inneren seitlichen Rand 10 den freien äußeren seitlichen Rand 11 der
Isolierung 2 bzw. der Scheiben 6 in der Vertiefung 7 einspannt. Vorzugsweise ist die Klammer 8 aus einem gering wärmeleitenden Material gebildet, so dass eine Teil-Wärmeübertragung über die
Klammer 8, die an dem Bremsbelag 3 anliegt, ausgeschlossen ist.
Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform am Beispiel einer Bremse, bei der die Isolierung 2 aus einer Vielzahl von
übereinander gestapelten dünnschichtigen Scheiben 6 in der Vertiefung 7 im Druckstück 4 eingesetzt ist, sind die Scheiben 6 über mindestens eine dieselben durchdringende Schraube an dem Druckstück 4 gehalten. Auch die Schraube besteht zur Verhinderung einer Teil- Wärmeübertragung vorzugsweise aus einem gering wärmeleitenden Material.
Für andere Anwendungsfälle kann die Isolierung 2 aus einer Vielzahl von übereinander gestapelten dünnschichtigen Scheiben 6 auch zwischen zwei Platten 12, 13 beispielsweise aus Metall angeordnet sein (Fig. 2), wobei die Scheiben 6 zwischen den Platten 12, 13 über mindestens eine dieselben durchdringende Schraube 14 oder über mindestens eine dieselben durchdringende Nietverbindung (nicht dargestellt) miteinander verspannt sein.
Auch die Schraube 14 bzw. die Nietverbindung ist vorzugsweise aus einem gering wärmeleitenden Material gebildet, so dass auch hier eine Teil-Wärmeübertragung über die Schraube bzw. Schrauben oder die Nietverbindung bzw. Nietverbindungen ausgeschlossen ist. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Isolierung 2 aus einer Vielzahl übereinander gestapelter dünnschichtiger Scheiben 6 wird die Isolierung 2 bzw. werden die Scheiben 6 mittels einer den äußeren Umfang 15 der Isolierung 2 umgreifenden Klammer 16 zusammengehalten. Die Isolierung 2 liegt dabei mit ihren äußeren seitlichen Rändern 11 an den Bauteilen 3, 4 an, wobei die
umgebördelten Ränder 17 der Klammer 16 in ringnutartigen
Vertiefungen 18 der Bauteile 3, 4 ragen und keinerlei direkten Kontakt zu den Bauteilen 3, 4 haben.
Trotz des fehlenden direkten Kontaktes der Klammer 16 zu den
Bauteilen 3, 4 besteht die Klammer 16 vorzugsweise ebenfalls aus einem gering wärmeleitenden Material.
Zur Bildung von großflächigen thermischen Entkopplungen zweier Bauteile 3, 4 kann die Isolierung 2 aus einer Vielzahl von übereinander gestapelter dünnschichtiger Scheiben 6 jeweils in Öffnungen eines großflächigen Isolierstoffes eingesetzt sein (Ausführungsform nicht dargestellt). Der Isolierstoff ist vorzugsweise weich bzw. flexibel ausgebildet, wobei die Isolierungen 2 bzw. die Scheiben 6 in den Öffnungen kraft- und/oder formschlüssig gehalten sind. Aufgrund des großflächigen Isolierstoffes kann eine Vielzahl von
Druckübertragungspunkten gebildet werden.
Der durch die Vielzahl von Druckübertragungspunkten hervorgerufene räumliche Luftspalt zwischen den beiden Bauteilen 3, 4 kann an allen offenen Kanten mit einer Fugenmasse verschlossen sein. Durch die ruhende Luft als nicht tragendes Isoliermedium entsteht dabei eine Luftisolierung.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, sind für die
erfindungsgemäße Isolierung 2 vielfältige Anwendungsmöglichkeiten gegeben. Die beschriebenen Ausführungsformen sind nur eine kleine Auswahl derselben.
Claims
Isolierung zur thermischen Entkopplung zweier
aneinanderliegender Bauteile
Isolierung zur thermischen Entkopplung zweier
aneinanderliegender Bauteile,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierung (2) aus einer Vielzahl übereinander
gestapelter dünnschichtiger Scheiben (6) aus Naturglimmer gebildet wird.
Isolierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierung (2) aus einer Vielzahl übereinander
gestapelter dünnschichtiger Scheiben (6) in eine Vertiefung (7) des einen Bau- teils (4) eingesetzt ist, wobei eine den äußeren Umfang (9) des Bauteils (4) umgreifende Klammer (8) mit ihrem einen inneren seitlichen Rand (10) den freien äußeren seitlichen Rand (11) der Isolierung (2) in der Vertiefung (7) einspannt.
Isolierung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klammer (8) aus einem gering wärmeleitenden Material gebildet ist.
Isolierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierung (2) aus einer Vielzahl übereinander
gestapelter dünnschichtiger Scheiben (6) in eine Vertiefung (7) des einen Bauteils (4) eingesetzt ist, wobei die Scheiben (6) über mindestens eine dieselben durchdringende Schraube an dem einen Bauteil (4) gehalten sind .
5. Isolierung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schraube aus einem gering wärmeleitenden Material gebildet ist.
6. Isolierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierung (2) aus einer Vielzahl übereinander
gestapelter 15 dünnschichtiger Scheiben (6) zwischen zwei Platten (12, 13) angeordnet ist, wobei die Scheiben (6) zwischen den Platten (12, 13) über mindestens eine dieselben
durchdringende Schraube (14) miteinander verspannt sind.
7. Isolierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierung (2) aus einer Vielzahl übereinander
gestapelter dünnschichtiger Scheiben (6) zwischen zwei Platten (12, 13) angeordnet ist, wobei die Scheiben (6) zwischen den Platten ( 12, 13) über mindestens eine dieselben durchdringende Nietverbindung miteinander verspannt sind.
8. Isolierung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schraube (14) bzw. die Nietverbindung aus einem gering wärmeleitenden Material gebildet ist.
9. Isolierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierung (2) aus einer Vielzahl übereinander
gestapelter dünnschichtiger Scheiben (6) mittels einer den äußeren Umfang (15) der Isolierung (2) umgreifenden Klammer (16) zusammengehalten ist, wobei die Isolierung (2) mit ihren äußeren seitlichen Rändern (11) an den Bauteilen (3, 4) anliegen
und die umgebördelten Ränder ( 17) der Klammer (16) in ringnutartige Vertiefungen (18) der Bauteile (3, 4) ragen.
Isolierung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klammer ( 16) aus einem gering wärmeleitenden Material gebildet ist.
Isolierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierung (2) aus einer Vielzahl übereinander
gestapelter dünnschichtiger Scheiben (6) zur Bildung einer großflächigen thermischen Entkopplung jeweils in Öffnungen eines großflächigen Isolierstoffes eingesetzt ist, wobei eine
Vielzahl von Druckübertragungspunkten gebildet werden.
Isolierung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der durch die Druckübertragungspunkte hervorgerufene räumliche Luftspalt zur Luftisolierung zwischen den beiden
Bauteilen (3, 4) an allen Kanten mit einer Fugenmasse
verschlossen ist.
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- 2011-06-22 EP EP11808133.0A patent/EP2655951A2/de not_active Withdrawn
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