EP4211024A1

EP4211024A1 - Dämmelement

Info

Publication number: EP4211024A1
Application number: EP21773375.7A
Authority: EP
Inventors: Henrik Lindgren; Dimitri MARCQ
Original assignee: Sika Technology AG
Current assignee: Sika Technology AG
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-07-19
Also published as: CN116096625A; US20230278505A1; WO2022053463A1

Abstract

Ein Dämmelement zur Abdämmung eines Strukturelementes in einem Kraftfahrzeug umfasst einen Träger und ein auf dem Träger angeordnetes expandierbares Material. Das Dämmelement hat eine Oberseite und eine Unterseite, welche in einem Verwendungszustand im Wesentlichen in einer Ebene eines abzudämmenden Querschnittes des Strukturelementes ausgerichtet sind. Zudem hat das Dämmelement zumindest ein Führungselement, durch welches das Dämmelement an einem Schienenelement anordenbar ist, sodass das Schienenelement im Wesentlichen senkrecht zur Oberseite bzw. zur Unterseite angeordnet ist.

Description

Dämmelement

Die Erfindung betrifft ein Dämmelement zur Abdämmung eines Strukturelementes in einem Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System mit mehreren solchen Dämmelementen und einem Gestell, sowie ein Verfahren zur Anbringung solcher Dämmelemente an Strukturelementen.

Vielfach weisen Bauelemente, wie beispielsweise Karosserien und/oder Rahmen von Transport- und Fortbewegungsmitteln, insbesondere von Fahrzeugen zu Wasser oder zu Land oder von Luftfahrzeugen, Strukturen mit Hohlräumen auf, um leichtgewichtige Konstruktionen zu ermöglichen. Diese Hohlräume verursachen jedoch verschiedenste Probleme. Je nach Art des Hohlraumes muss dieser zum Verhindern des Eindringens von Feuchtigkeit und Verschmutzungen, die zur Korrosion der Bauelemente führen können, abgedichtet werden. Oft ist es auch wünschenswert, die Hohlräume und somit das Bauelement wesentlich zu verstärken, jedoch das geringe Gewicht beizubehalten. Oft ist es auch notwendig, die Hohlräume und somit die Bauelemente zu stabilisieren, um Geräusche, die sonst den Hohlraum entlang oder durch diesen hindurch übertragen werden würden, zu reduzieren. Viele dieser Hohlräume weisen eine unregelmässige Form oder ein enges Ausmass auf, wodurch es erschwert wird, sie richtig abzudichten, zu verstärken und zu dämpfen.

Insbesondere im Automobilbau, aber auch im Flugzeug- und Bootsbau, werden deshalb Abdichtungselemente (Englisch: baffle) verwendet, um Hohlräume abzudichten und/ oder akustisch abzuschotten, oder Verstärkungselemente (Englisch: reinforcer) verwendet, um Hohlräume zu verstärken.

In Fig. 1 ist eine Karosserie eines Automobils schematisch dargestellt. Die Karosserie 10 weist dabei verschiedene Strukturen mit Hohlräumen, wie beispielsweise Säulen 14 und Träger bzw. Verstrebungen 12 auf. Solche Strukturelemente 12, 14 mit Hohlräumen werden üblicherweise mit Dämmelementen 16 abgedichtet bzw. verstärkt. Nachteilig an den bisher bekannten Abdichtungs- und/oder Verstärkungselementen ist es, dass solche Teile oftmals nicht effizient verpackt werden können. Weiterhin kommt es bei einem Transport solcher Teile immer wieder zu Verwechslungen und Beschädigungen von einzelnen Teilen. Zudem ist eine Applikation solcher Abdichtungs- und/oder Verstärkungselemente oftmals nicht automatisierbar, weil die einzelnen Elemente ungeordnet bereitgestellt werden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Dämmelement zur Abdämmung eines Strukturelementes in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Das Dämmelement soll insbesondere wirtschaftlicher verpackt und transportiert werden können, und zudem soll eine Automation einer Verwendung der Dämmelemente vereinfacht werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Dämmelement zur Abdämmung eines Strukturelementes in einem Kraftfahrzeug, das Dämmelement umfassend: einen Träger; und ein expandierbares Material, welches auf dem Träger angeordnet ist; wobei das Dämmelement eine Oberseite und eine Unterseite hat, welche in einem Verwendungszustand im Wesentlichen in einer Ebene eines abzudämmenden Querschnittes des Strukturelementes ausgerichtet sind, und wobei das Dämmelement zumindest ein Führungselement hat, durch welches das Dämmelement an einem Schienenelement anordenbar ist, sodass das Schienenelement im Wesentlichen senkrecht zur Oberseite bzw. zur Unterseite angeordnet ist.

Diese Lösung hat zunächst den Vorteil, dass dadurch ein Dämmelement zur Verfügung gestellt wird, welches an Schienenelementen stapelbar ist und entsprechend gleichmässig ausgereichtet geordnet werden kann. Dadurch können solche Dämmelemente für den Transport geordnet werden und im gestapelten Zustand verpackt und transportiert werden. Dies bringt einerseits Ersparnisse bei den Transportkosten, weil dadurch die Dämmelemente platzsparender verpackt werden können, so dass in einem bestimmten Volumen mehr Dämmelemente transportiert werden können, als dies mit herkömmlichen Dämmelementen der Fall war. Zudem bietet eine Stapelung solcher Dämmelemente den Vorteil, dass Verwechslungen von unterschiedlichen Dämmelementen einfacher erkannt werden können. Wenn beispielsweise ein erstes Dämmelement in einem Behälter mit mehreren zweiten Dämmelementen verpackt wird, fällt dies sofort auf, weil das erste Dämmelement in aller Regel nicht mit den zweiten Dämmelementen stapelbar ist. Dadurch können Verwechslungen stark reduziert werden.

Das hier vorgeschlagene Dämmelement bietet weiterhin den Vorteil, dass durch die gestapelte Anordnung für Transport und Lagerung die einzelnen Dämmelemente weniger leicht beschädigt werden können. Werden nämlich wie bisher die einzelnen Dämmelemente lose in einem Behälter transportiert, so kommt es zu vielen Kontakten zwischen den Dämmelementen, wobei ab und zu eine Beschädigung auftreten kann. Werden jedoch die Dämmelemente in Stapeln bzw. an Schienenelementen transportiert, so wird eine Anzahl an mechanischen Berührungen der Dämmelemente untereinander stark reduziert. Zudem können die Dämmelemente derart ausgestaltet werden, dass die vorgesehenen Berührungsorte robust bzw. wenig anfällig auf Beschädigung ausgebildet sind, und/oder dass leichter zu beschädigende Orte der Dämmelemente an geschützten Stellen angeordnet sind, welche beispielsweise bei einer Stapelung durch die benachbarten Dämmelemente abgedeckt sind.

Weiterhin bietet das hier vorgeschlagene Dämmelement den Vorteil, dass eine automatisierte Anbringung der Dämmelemente an Strukturelementen in Kraftfahrzeugen erleichtert wird. So können beispielsweise ganze Stapel von solchen Dämmelementen in ein Gestell mit einem Schienenelement gefüttert werden, von wo aus die einzelnen Dämmelemente von einem Roboter entsprechend an die Strukturelemente anbringt. Bei lose angeordneten Dämmelementen in einem Behälter ist eine solche automatisierte Anbringung der Dämmelemente wesentlich schwieriger zu bewerkstelligen. Das vorsehen von einem oder mehreren Führungselementen bietet den Vorteil, dass dadurch eine Ordnung und Stapelung der Dämmelemente stark vereinfacht und verbessert wird. Durch eine entsprechende Anordnung der Dämmelemente an Schienenelementen können bereits Einheiten zur Verfügung gestellt werden, welche direkt in einem automatisierten Applikationsverfahren verwendet werden können.

Weiterhin können Gruppen mit verschiedenen Dämmelemente durch das Vorsehen eines oder mehrerer gleichen Führungselemente oder durch das Vorsehen einer gleichen Distanz zwischen zwei Führungselementen an standardisierten Gestellen oder Verpackungen mit Schienenelementen angeordnet werden. Beispielsweise kann eine Gruppe mit flachen, stufenartigen, grossen und kleinen Dämmelementen an demselben Gestell mit zwei Schienenelementen angeordnet werden, solange eine Distanz zwischen den Führungselementen bei jedem Dämmelement jeweils gleich gross ist.

Dadurch kann eine Logistik in der Produktion, dem Transport, und der Applikation wesentlich vereinfacht bzw. kostengünstiger gestaltet werden. Zudem kann durch eine solche Standardisierung eine Automation bei einer Applikation der Dämmelemente in Strukturelementen vereinfacht werden. Es ist dadurch nicht notwendig, eine Vielzahl von Verpackungen, Gestellen, und Applikationseinstellungen vorzusehen, was zu geringeren Kosten führt.

Die Bezeichnung „Dämmelement“ umfasst im Zusammenhang mit dieser Erfindung Elemente zur Abschottung und/oder Abdämmung und/oder Verschliessung und/oder Verstärkung und/oder Dämmung eines Strukturelementes. Diese verschiedenen Eigenschaften eines solchen Dämmelementes können dabei einzeln oder aber in Kombination miteinander auftreten.

Die Bezeichnung „Oberseite“ und „LTnterseite“ bedeutet im Zusammenhang mit dieser Erfindung jeweils die beiden Hauptoberflächen bzw. die beiden grössten Seitenflächen des Dämmelementes. Da die Dämmelemente dazu ausgelegt sind, einen Querschnitt in einem Strukturelement zu verschliessen, bedeutet dies, dass die Oberseite und die Unterseite sich jeweils im Wesentlichen in einer Ebene eines abzudämmenden Querschnitts befinden in einem Anwendungszustand. Dabei können die Oberseite bzw. die Unterseite auch einen stufenförmigen Charakter haben, das heisst, die Oberseite bzw. die Unterseite muss nicht vollständig flach ausgebildet sein.

In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Fixierungselement als Clip ausgebildet.

In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine Höhe des Fixierungselementes in einer Stapelrichtung weniger als 8 mm, bevorzugt weniger als 7 mm, besonders bevorzugt weniger als 6 mm.

In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine Höhe an der Basis des Fixierungselementes in Stapelrichtung, welche sowohl eine Basis des Fixierungselementes umfasst als auch das expandierbare Material an der Basis des Fixierungselementes, welches benötigt wird, um die Öffnung im Strukturelement, in welcher das Fixierungselement eingeführt wird, abzudämmen, höchstens 130% oder höchstens 120% oder höchstens 110% einer Höhe des Fixierungselementes in Stapelrichtung.

Die Ausgestaltung solcher relativen Höhen hat den Vorteil, dass dadurch die Dämmelemente platzsparender verpackt werden können.

In einer beispielhaften Weiterbildung ist das Distanzelement an sich stapelbar ausgestaltet, wobei zwei ineinander gestapelte Distanzelemente eine Gesamthöhe in Stapelrichtung von höchstens 170% oder höchstens 160% oder höchstens 150% oder höchstens 140% oder höchstens 130% einer Höhe eines einzelnen Distanzelementes aufweisen. In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Dämmelement zumindest zwei Führungselemente.

In einer beispielhaften Weiterbildung sind die Führungselemente an sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Kanten des Dämmelementes angeordnet.

In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Dämmelement zumindest drei Führungselemente, welche an Kanten des Dämmelementes angeordnet sind.

In einer beispielhaften Ausführungsform ist zumindest ein Führungselement als Einschnitt ausgebildet.

In einer beispielhaften Ausführungsform ist zumindest ein Führungselement als Vorsprung ausgebildet.

In einer beispielhaften Ausführungsform ist zumindest ein Führungselement als Vorsprung ausgebildet, und zumindest ein Führungselement als Einschnitt ausgebildet, wobei das als Vorsprung ausgebildete Führungselement in dem als Einschnitt ausgebildeten Führungselement einsetzbar.

In einer beispielhaften Ausführungsform weist das Führungselement in einem Querschnitt parallel zur Oberseite bzw. Unterseite einen Hinterschnitt auf, sodass das Führungselement durch ein Schienenelement mit einem entsprechend gegenstückigen Querschnitt gegen eine Verschiebung weg vom Schienenelement mechanisch gesichert ist.

In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Dämmelement zwei Führungselemente, wobei die beiden Führungselemente unterschiedliche Querschnitte parallel zur Oberseite bzw. Unterseite haben. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Querschnitte der Schienenelemente im Wesentlichen komplementär zu den Querschnitten der Führungselemente ausgebildet.

In einer beispielhaften Weiterbildung sind die Querschnitte der beiden Führungselemente nicht kompatibel miteinander, sodass jeweils ein Führungselement an nur einem entsprechend komplementär ausgebildeten Schienenelement anordenbar ist.

In einer weiteren beispielhaften Weiterbildung ist zumindest ein Querschnitt eines Führungselementes asymmetrisch ausgebildet, sodass das Dämmelement in nur einer räumlichen Orientierungslage an einem komplementär ausgebildeten Schienenelement anordenbar ist.

In einer weiteren beispielhaften Weiterbildung sind beide Querschnitte der Führungselemente asymmetrisch ausgebildet, sodass das Dämmelement in nur einer räumlichen Orientierungslage an den komplementär ausgebildeten Schienenelementen anordenbar ist.

Als expandierbares Material können grundsätzlich verschiedene Materialien eingesetzt werden, welche zur Schäumung gebracht werden können. Das Material kann dabei Verstärkungseigenschaften aufweisen oder auch nicht. Typischerweise wird das expandierbare Material thermisch, durch Feuchtigkeit oder durch elektromagnetische Strahlung zur Expansion gebracht.

Ein solches expandierbares Material weist typischerweise ein chemisches oder ein physikalisches Treibmittel auf. Chemische Treibmittel sind organische oder anorganische Verbindungen, welche sich unter Einfluss von Temperatur, Feuchtigkeit, oder elektromagnetischer Strahlung zersetzen, wobei mindestens eines der Zersetzungsprodukte ein Gas ist. Als physikalische Treibmittel können beispielsweise Verbindungen eingesetzt werden, welche bei Erhöhung der Temperatur in den gasförmigen Aggregatszustand übergehen. Dadurch sind sowohl chemische als auch physikalische Treibmittel in der Lage, Schaumstrukturen in Polymeren zu erzeugen.

Bevorzugt wird das expandierbare Material thermisch geschäumt wobei chemische Treibmittel eingesetzt werden. Als chemische Treibmittel eignen sich beispielsweise Azodicarbonamide, Sulfohydrazide, Hydrogencarbonate oder Carbonate.

Geeignete Treibmittel sind beispielsweise auch kommerziell erhältlich unter dem Handelsnamen Expancel® von der Firma Akzo Nobel, Niederlande, oder unter dem Handelsnamen Celogen® von der Firma Chemtura Corp., USA.

Die für die Schäumung erforderliche Wärme kann durch externe oder durch interne Wärmequellen, wie einer exothermen chemischen Reaktion, eingebracht werden. Das schäumbare Material ist vorzugsweise bei einer Temperatur von < 250°C, insbesondere von 100°C bis 250°C, bevorzugt von 120°C bis 240°C, bevorzugt von 130°C bis 230°C schäumbar.

Als expandierbare Materialien geeignet sind beispielsweise einkomponentige bei Raumtemperatur nicht fliessende Epoxidharzsysteme, welche insbesondere eine erhöhte Schlagzähigkeit aufweisen und Thixotropi ermittel wie Aerosile oder Nanoclays enthalten. Beispielsweise weisen derartige Epoxidharzsysteme 20 bis 50 Gew.-% eines Epoxid-Füssigharzes, 0 bis 30 Gew.-% eines Epoxid-Festharzes, 5 bis 30 Gew.-% Zähigkeitsmodifikatoren, 1 bis 5 Gew.-% physikalische oder chemische Triebmittel, 10 bis 40 Gew.-% Füllstoffe, 1 bis 10 Gew.-% Thixotropi ermittel und 2 bis 10 Gew.-% hitzeaktivierbare Härter auf. Als Zähigkeitsmodifikatoren eignen sich reaktive Flüssigkautschuke auf Basis von Nitrilkautschuk oder Derivate von Polyetherpolyol- Polyurethanen, Core-Shell Polymere und ähnliche dem Fachmann bekannte Systeme.

Ebenfalls geeignete expandierbare Materialien sind Treibmittel enthaltende einkomponentige Polyurethanzusammensetzungen, aufgebaut aus kristallinen, OHGruppen aufweisenden Polyestern im Gemisch mit weiteren Polyolen, vorzugsweise Polyetherpolyolen, und Polyisocyanaten mit blockierten Isocyanatgruppen. Der Schmelzpunkt des kristallinen Polyesters sollte > 50 °C sein. Die Isocyanatgruppen des Polyisocyanats können beispielsweise mit Nucleophilen wie Caprolactam, Phenolen oder Benzoxalonen blockiert sein. Weiterhin eignen sich blockierte Polysocyanate wie sie beispielsweise in der Pulverlacktechnologie zum Einsatz kommen und beispielsweise unter den Handelsnamen Vestagon® BF 1350 und Vestagon® BF 1540 kommerziell erhältlich sind von Degussa GmbH, Deutschland. Als Isocyanate sind ebenfalls so genannte verkapselte oder oberflächendeaktivierte Polyisocyanate, welche dem Fachmann bekannt und beispielsweise beschrieben sind in EP 0 204 970.

Weiterhin eignen sich als expandierbare Materialien Treibmittel enthaltende zweikomponentige Epoxid/Polyurethan-Zusammensetzungen, wie sie beispielsweise beschrieben sind in WO 2005/080524 Al.

Weiterhin eignen sich als expandierbare Materialien Treibmittel enthaltende Ethylen- Vinyl-Acetat-Zusammensetzungen.

Ebenfalls geeignete expandierbare Materialien werden beispielsweise unter dem Handelsnamen SikaBaffle® 240, SikaBaffle® 250 oder SikaBaffle® 255 von der Sika Corp., USA, vertrieben und sind in den Patenten US 5,266,133 und US 5,373,027 beschrieben. Solche expandierbaren Materialien sind für die vorliegende Erfindung besonders bevorzugt.

Als expandierbare Materialien mit Verstärkungseigenschaften sind beispielsweise diejenigen bevorzugt, welche unter dem Handelsnamen SikaReinforcer® 941 von der Sika Corp., USA, vertrieben werden. Diese sind beschrieben in US 6,387,470.

In einer beispielhaften Ausführungsform hat das expandierbare Material eine Expansionsrate von 800% bis 5000%, bevorzugt von 1000% bis 4000%, besonders bevorzugt von 1500% bis 3000%. Expandierbare Materialien mit solchen Expansionsraten bieten den Vorteil, dass dadurch eine zuverlässige Abdichtung bzw. Abdämmung des Strukturelementes gegen Flüssigkeiten und Schall erreicht werden kann.

In einer beispielhaften Ausführungsform ist das expandierbare Material als temperaturinduziertes Material ausgebildet.

Dies hat den Vorteil, dass dadurch der Ofen zur Einbrennung der Tauchlackierungsflüssigkeit benutzt werden kann, um das expandierbare Material zu expandieren und um dadurch den Hohlraum abzudämmen. Somit ist kein zusätzlicher Arbeits schritt notwendig.

Der Träger kann aus beliebigen Materialien bestehen. Bevorzugte Materialien sind Kunststoffe, insbesondere Polyurethane, Polyamide, Polyester und Polyolefine, bevorzugt hochtemperaturbeständige Polymere wie Poly(phenylenether), Polysulfone oder Polyethersulfone, welche insbesondere auch geschäumt sind; Metalle, insbesondere Aluminium und Stahl; oder gewachsene organische Materialien, insbesondere Holz- oder andere (gepresste) Faserwerkstoffe oder glasartige oder keramische Materialien; speziell auch geschäumte Materialien dieser Art; oder beliebige Kombinationen dieser Materialien. Besonders bevorzugt wird Polyamid, insbesondere Polyamid 6, Polyamid 6,6, Polyamid 11, Polyamid 12 oder ein Gemisch davon verwendet.

Weiterhin kann der Träger beispielsweise massiv, hohl, oder geschäumt sein oder eine gitterartige Struktur aufweisen. Die Oberfläche des Trägers kann typischerweise glatt, rau oder strukturiert sein.

Bei Dämmelementen, bei welchen sich das expandierbare Material auf einem Träger befindet, unterscheidet sich das Herstellungsverfahren dementsprechend, ob der Träger aus einem durch Spritzguss verarbeitbaren Material besteht oder nicht. Ist dies der Fall, wird üblicherweise ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren eingesetzt. Dabei wird zuerst eine erste Komponente, in diesem Fall der Träger, gespritzt. Nach Erstarren dieser ersten Komponente wird die Kavität im Werkzeug vergrössert, bzw. angepasst, oder der hergestellte Spritzling wird in ein neues Werkzeug gelegt, und eine zweite Komponente, in diesem Fall das expandierbare Material, wird mit einem zweiten Spritzaggregat an die erste Komponente angespritzt.

Besteht der Träger aus einem Material, welches sich nicht durch das Spritzgussverfahren herstellen lässt, also beispielsweise aus einem Metall, wird der Träger in ein entsprechendes Werkzeug gelegt und das expandierbare Material wird an den Träger angespritzt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit das expandierbare Material durch spezielle Befestigungsmittel oder -verfahren an dem Träger zu befestigen.

Weiterhin können Träger auch durch andere Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Extrusion.

Das Dämmelement hat eine Stapelhöhe, welche einer zusätzlichen Höhe in Stapelrichtung eines Stapels mit Dämmelementen entspricht, um welche der Stapel wächst, wenn ein weiteres Dämmelement auf den Stapel gestapelt wird.

In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine Stapelhöhe des Dämmelementes höchstens 80%, bevorzugt höchstens 70%, bevorzugt höchstens 60%, bevorzugt höchstens 50%, bevorzugt höchstens 40%, bevorzugt höchstens 30%, einer Gesamthöhe eines einzelnen Dämmelementes in Stapelrichtung.

Dies hat den Vorteil, dass dadurch die Dämmelemente platzsparender in einem Stapel angeordnet werden können. Durch eine stärkere vertikale Verschachtelung benachbarter Dämmelemente in einem Stapel wird zudem eine verbesserte Stabilität eines Gesamtstapels erreicht. Die eingangs gestellte Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Gruppe mit zumindest zwei Dämmelementen, wobei die Dämmelemente eine unterschiedliche Formgebung haben, und wobei eine Distanz zwischen den beiden Führungselementen bei allen Dämmelementen gleich gross ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Gruppe zumindest drei oder zumindest vier oder zumindest fünf oder zumindest sechs Dämmelemente mit jeweils unterschiedlicher Formgebung.

Das Vorsehen einer solchen Gruppe von Dämmelementen hat den Vorteil, dass durch die gleichbleibende Distanz die unterschiedlichen Dämmelemente auf dieselben Schienenelemente angeordnet werden können. Dadurch kann eine Logistik bei Transport und Applikation der Dämmelemente kostengünstiger und einfacher gestaltet werden.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird zudem gelöst durch ein System mit mehreren Dämmelementen und zumindest einem Gestell, in welchem die Dämmelemente angeordnet sind.

In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das System zumindest 10 oder zumindest 15 oder zumindest 20 oder zumindest 25 oder zumindest 30 gestapelte Dämmelemente.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das System höchstens 150 oder höchstens 120 oder höchstens 100 oder höchstens 80 oder höchstens 60 gestapelte Dämmelemente.

In einer beispielhaften Ausführungsform erhöht jeweils ein zusätzliches Dämmelement den Stapel um höchstens 20 mm, besonders bevorzugt um höchstens 18 mm, besonders bevorzugt um höchstens 16 mm, besonders bevorzugt um höchstens 14 mm, besonders bevorzugt um höchstens 12 mm, besonders bevorzugt um höchstens 10 mm.

Das enge Stapeln von Dämmelementen hat den Vorteil, dass dadurch die Dämmelemente effizienter verpackt werden können.

In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine Stapelhöhe eines einzelnen Dämmelementes höchstens 80%, bevorzugt höchstens 70%, bevorzugt höchstens 60%, bevorzugt höchstens 50%, bevorzugt höchstens 40%, bevorzugt höchstens 30%, einer Gesamthöhe eines einzelnen Dämmelementes in Stapelrichtung.

Das enge Stapeln von Dämmelementen hat wiederum den Vorteil, dass dadurch die Dämmelemente effizienter verpackt werden können.

In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Gestell zwei Schienenelemente, welche parallel zueinander verlaufen.

In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Abstand zwischen den beiden parallel verlaufenden Schienenelementen veränderbar, sodass das Gestell an Dämmelemente mit unterschiedlichen Distanzen zwischen den Führungselementen angepasst werden kann.

In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Gestell zumindest ein Stopperelement, welches eine Verschiebung der im Gestell eingespannten Dämmelemente in Richtung der Schienenelemente selektiv stoppen bzw. freigeben kann.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verfahren zur Anbringung von Dämmelementen an Strukturelementen in Kraftfahrzeugen, das Verfahren umfassend die Schritte: Bereitstellen mehrerer Dämmelemente nach obiger Beschreibung; Anordnen der Dämmelemente auf Schienenelementen, wobei die Dämmelemente jeweils an den Führungselementen auf Schienenelementen angeordnet sind; und Applizieren einzelner Dämmelemente durch einen Applikationsroboter, wobei der Applikationsroboter einzelne Dämmelemente den Schienenelementen wegnimmt und an einem Strukturelement anbringt.

In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren den zusätzlichen Schritt: Transportieren der mehreren Dämmelemente von einem Produktionsort der Dämmelemente zu einem Verarbeitungsort der Dämmelemente, wobei die Dämmelemente jeweils gruppenweise an Schienenelementen in einer Verpackung angeordnet sind.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die Dämmelemente an den Schienenelementen in einem Gestell angeordnet.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf schematische Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielhafte Darstellung einer Karosserie;

Fig. 2a bis 2c schematische Darstellungen eines beispielhaften Dämmelementes;

Fig. 3a und 3b schematische Darstellungen beispielhafter Dämmelemente;

Fig. 4 schematische Darstellungen einer beispielhaften Gruppe von

Dämmelementen;

Fig. 5a bis 5d schematische Darstellungen beispielhafter Querschnitte von Führungselementen und Schienenelementen; Fig. 6a bis 6c eine schematische Darstellung eines beispielhaften Gestelles, bzw. eines Systems bestehend aus einem Gestell und darin angeordneten Dämmelementen; und

Fig. 7a bis 7c eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens zur Anbringung von Dämmelementen an Strukturelementen.

In den Figur 2a bis 2c ist ein beispielhaftes Dämmelement 16 schematisch dargestellt. Das Dämmelement 16 umfasst einen Träger 11 und ein darauf angeordnetes expandierbares Material 13. Der Träger 11 hat eine Oberseite 17 und eine Unterseite 18. Weiterhin hat der Träger 11 Führungselemente 6, durch welche das Dämmelement 16 an einem Schienenelement (nicht dargestellt) angeordnet werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei sich gegenüberliegende Führungselemente 6 ausgebildet, und die Führungselemente 6 sind jeweils als Einschnitt geformt.

Zudem umfasst das Dämmelement 16 Distanzelemente 4 sowie Fixierungselemente 3 zur Vorfixierung des Dämmelementes 16 in einem Strukturelement.

Das Dämmelement 16 hat eine Höhe 20, welche im Wesentlichen senkrecht zur Oberseite 17 bzw. Unterseite 18 gemessen wird.

In den Figuren 3a und 3b sind weitere beispielhafte Dämmelemente 16 schematisch dargestellt. Dabei hat ein Dämmelement 16 jeweils ein erstes Führungselement 6, welches als Einschnitt ausgebildet ist, und ein zweites Führungselement 6, welches als Vorsprung ausgebildet ist. Der Vorsprung und der Einschnitt haben dabei jeweils komplementäre Querschnitte, sodass benachbarte Dämmelemente 16 durch die Führungselemente 6 miteinander verbunden werden können. Die Querschnitte der Führungselemente 6 sind in diesem Beispiel zudem mit einem Hinterschnitt ausgebildet, sodass die Dämmelemente 16 gegen eine Verschiebung in einer Ebene parallel zur Oberseite 17 bzw. Unterseite 18 mechanisch gesichert sind.

In Fig. 4 ist eine Gruppe 2 von unterschiedlichen Dämmelementen 16 schematisch dargestellt. Dabei haben die unterschiedlichen Dämmelemente 16 jeweils zwei Führungselemente 6, welche durch eine Distanz 8 voneinander beabstandet sind. Diese Distanz 8 ist für alle Dämmelemente 16 innerhalb der Gruppe 2 gleich gross. Dies hat den Vorteil, dass dadurch alle Dämmelemente 16 der Gruppe 2 in ein gleiches Gestell (nicht dargestellt) gefüttert werden können.

In den Fig. 5a bis 5d sind beispielhaft Querschnitte von Führungselementen 6 der Dämmelemente und Schienenelementen 9 schematisch dargestellt. In den Fig. 5a und 5b sind die Querschnitte jeweils mit einem Hinterschnitt ausgebildet, sodass das Dämmelement gegen eine Bewegung weg vom Schienenelement 9 mechanisch gesichert ist. In den Fig. 5c und 5d hingegen hat das Schienenelement 9 einen Querschnitt ohne Hinterschnitt.

In den Fig. 6a bis 6c ist jeweils ein Gestell 7 schematisch dargestellt, bzw. ein System 1 bestehend aus einem Gestell 7 und darin angeordneten Dämmelementen 16. Das Gestell 7 in diesem Ausführungsbeispiel hat ein verschiebbares Schienenelement, sodass ein Abstand zwischen den parallel verlaufenden Schienenelementen 9 verändert werden kann. Dadurch kann das Gestell 7 an Dämmelemente 16 mit verschieden grossen Distanzen 8 zwischen den Führungselementen 6 angepasst werden.

In den Fig. 7a bis 7c ist schliesslich ein beispielhaftes Verfahren zur Anbringung von Dämmelementen 16 an Strukturelementen schematisch dargestellt. In Fig. 7a ist eine Verpackungseinheit 21, welche eine Verpackung 22 und darin in Stapeln angeordnete Dämmelemente 16 umfasst. Die Dämmelemente 16 sind dabei alle so ausgerichtet, dass die Stapelrichtung 19 für alle Stapel in der Verpackung 22 in dieselbe Richtung verläuft. Solche Stapel von Dämmelementen 16 werden sodann in ein Gestell 7 mit Schienenelementen 9 gefüttert (Fig. 7b). In diesem Ausführungsbeispiel hat das Gestell zudem noch Stopperelemente 24, welche die Dämmelemente 16 an einem Ende des Schienenelementes 9 stoppen und selektiv freigeben können. Die einzelnen Dämmelemente 16 werden sodann von einem Applikationsroboter (Fig. 7c) vom Gestell 7 entnommen und an einem Strukturelement (nicht dargestellt) angebracht.

Bezugszeichenliste

1 System

2 Gruppe

3 Fixierungselement

4 Distanzelement

6 Führungselement

7 Gestell

8 Distanz zwischen Führungselementen

9 Schienenelement

10 Karosserie

11 Träger

12 Strukturelement

13 expandierbares Material

14 Strukturelement

16 Dämmelement

17 Oberseite

18 Unterseite

19 Stapelrichtung

20 Höhe des Dämmelementes

21 Verpackungseinheit

22 Verpackung

23 Applikationsroboter

24 Stopperelement

Claims

Patentansprüche

1. Dämmelement (16) zur Abdämmung eines Strukturelementes (12, 14) in einem Kraftfahrzeug, das Dämmelement (16) umfassend: einen Träger (11); und ein expandierbares Material (13), welches auf dem Träger (11) angeordnet ist; wobei das Dämmelement (16) eine Oberseite (17) und eine Unterseite (18) hat, welche in einem Verwendungszustand im Wesentlichen in einer Ebene eines abzudämmenden Querschnittes des Strukturelementes (12, 14) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmelement (16) zumindest ein Führungselement (6) hat, durch welches das Dämmelement (16) an einem Schienenelement (9) anordenbar ist, sodass das Schienenelement (9) im Wesentlichen senkrecht zur Oberseite (17) bzw. zur Unterseite (18) angeordnet ist.

2. Dämmelement (16) nach Anspruch 1, wobei das Dämmelement (16) zumindest zwei Führungselemente (6) hat, welche an sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Kanten des Dämmelementes (16) angeordnet sind.

3. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Führungselement (6) als Einschnitt ausgebildet ist.

4. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Führungselement (6) als Vorsprung ausgebildet ist.

5. Dämmelement (16) nach den Ansprüchen 3 und 4, wobei das als Vorsprung ausgebildete Führungselement (6) in dem als Einschnitt ausgebildeten Führungselement (6) einsetzbar ist.

6. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Führungselement (6) in einem Querschnitt parallel zur Oberseite (17) bzw. Unterseite (18) einen Hinterschnitt aufweist, sodass das Führungselement (6) durch ein Schienenelement (9) mit einem entsprechend gegenstückigen Querschnitt gegen eine Verschiebung weg vom Schienenelement (9) mechanisch gesichert ist.

7. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Stapelhöhe des Dämmelementes (16) höchstens 50 % einer Höhe (20) des Dämmelementes (16) beträgt.

8. Gruppe (2) mit zumindest zwei Dämmelementen (16) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Dämmelemente (16) eine unterschiedliche Formgebung haben, und wobei eine Distanz (8) zwischen den beiden Führungselementen (6) bei allen Dämmelementen (16) gleich gross ist.

9. System (1) mit mehreren Dämmelementen (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einem Gestell (7) mit zumindest einem Schienenelement (9), wobei die Dämmelemente (16) an den Führungselementen (6) am Schienenelement (9) angeordnet sind, und wobei sich Grundrisse der Dämmelemente (16) in Richtung des Schienenelementes (9) im Wesentlichen decken.

10. System (1) nach Anspruch 9, wobei das Gestell (7) zwei Schienenelemente (9) hat, welche parallel zueinander verlaufen.

11. System (1) nach Anspruch 9, wobei ein Abstand zwischen den beiden parallel verlaufenden Schienenelementen (9) veränderbar ist, sodass das Gestell (7) an Dämmelemente (16) mit unterschiedlichen Distanzen (8) zwischen den Führungselementen (6) angepasst werden kann.

12. System (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Gestell (7) zumindest ein Stopperelement hat, welches eine Verschiebung der im Gestell (7) eingespannten Dämmelemente (16) in Richtung der Schienenelemente (9) selektiv stoppen bzw. freigeben kann.

13. Verfahren zur Anbringung von Dämmelementen (16) an Strukturelementen (12, 14) in Kraftfahrzeugen, das Verfahren umfassend die Schritte:

Bereitstellen mehrerer Dämmelemente (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 7;

Anordnen der Dämmelemente (16) auf Schienenelementen (9), wobei die Dämmelemente (16) jeweils an den Führungselementen (6) auf Schienenelementen (9) angeordnet sind; und

Applizieren einzelner Dämmelemente (16) durch einen Applikationsroboter (23), wobei der Applikationsroboter (23) einzelne Dämmelemente (16) den Schienenelementen (9) wegnimmt und an einem Strukturelement (12, 14) anbringt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren den zusätzlichen Schritt umfasst:

Transportieren der mehreren Dämmelemente (16) von einem Produktionsort der Dämmelemente (16) zu einem Verarbeitungsort der Dämmelemente (16), wobei die Dämmelemente (16) jeweils gruppenweise an Schienenelementen (9) in einer Verpackung (22) angeordnet sind.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Dämmelemente (16) an den Schienenelementen (9) in einem Gestell (7) angeordnet werden.