SE507286C2 - Självbärande, värme- och ljuddämpande beklädnad för förbränningsmotorer till motorfordon - Google Patents

Description

507 286 2 den just skildrade eftergivliga absorptionsformkroppen bildad självbärande beklädnad skulle alltså bli relativt dyr.

Uppfinningen avser nu att åstadkomma en vidareutveckling av den inledningsvis nämnda beklädnaden på sådant sätt att med bibe- hållande av den ljud- och värmedämpande verkan liksom den själv- bärande egenskapen kan beklädnaden göras lättare att framställa och montera. Detta uppnås nu enligt uppfinningen i huvudsak genom de i den kännetecknande delen av patentkravet 1 angivna särdragen.

Tack vare den särskilda sammansättningen av materialen till bärarskiktet kan detta tillsammans med de övriga absorptionsverk- samma fiberdukskíkten i ett enhetligt pressformningsförlopp formas till ett enhetligt formstabilt arbetsstycke, alltså till en enhet- lig självbärande beklädnad, varigenom icke endast framställningen av beklädnaden utan också dennas montering blir väsentligt enklare och billigare. Genom den olikartade sammansättningen av de enskilda skikten uppnås trots de för alla skikten lika trycken och tempera- turerna en olikartad egenskap hos skiktet. Fiberdukskikten förblir för den erforderliga absorptionsverkan tillräckligt porösa medan däremot bärarskiktet bli porfritt, hårt och stelt. Av de bägge i den kännetecknande delen av patentkravet 1 angivna alternativen till bärarskiktet är utformningen enligt alternativet a) avsedd för höga temperaturpåkänningær av bärarskiktet upp till exempelvis 500°C, medan däremot utformningen av bärarskiktet i enlighet med alternativet b) är tänkt för fall med lägre temperaturpåkänning, t ex upp till omkring 200°C och/eller kraven på god ljuddämpning.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar en partiell tvärsektion genom ett första utförandeexempel på en i ett stycke utförd själv- bärande beklädnadsdel och fig 2 visar en partiell tvärsektion genom ett andra utföringsexempel på en beklädnadsdel.

Fig 1 visar den självbärande och mer värmehållfasta bekläd- naden 1 med ett av ett fiberdukskikt av oorganiska fibrer formpres- sat absorptionsskikt 2 och ett av glasfiber, mineralfyllmedel och bindemedel bestående och tillsammans med absorptionsskiktet 2 formpressat och därvid porfritt komprimerat och genomhärdat bärar- skikt 3. Det värmebeständiga absorptionsskiktet, 2 består till största delen, exempelvis till 94 volyms-%, av stenfibrer, särskilt basaltull, som är försatt med ett ett bindemedel, t ex 6 volyms-% fenolhartsbindemedel. Tack vare den relativt låga bindemedelsan- ,5Û7 286 3 delen i absorptionsskiktet förblir detta, bortsett från kantzonerna med extremt högt yttryck, poröst också efter det gemensamma varm- pressningsförloppet och uppvisar på grund av detta en god värmeiso- lerande och ljuddämpande verkan. I bärarskiktet 3 är fiberandelen däremot väsentligt mindre än i absorptionsskiktet 2. Särskilt består bärarskiktet endast av 1/4 upp till ungefär 1/3 av oorga- niska fibrer, särskilt glasfibrer. Den kvarstående större resten av bärarskiktbeståndsdelar består till övervägande del av oorga- niskt fyllmedel och i övrigt av hartsbindemedel. För att genom varmpressningsformningen av beklädnadsdelen åstadkomma ett stabilt, genomhärdat och värmebeständigt bärarskikt 3 används som bindemedel ett högtemperaturbeständigt polyesterharts, Som mineralfyllmedel för bärarskiktet har kvartssand visat sig vara särskilt lämpligt.

Det i riktning mot motorn vända absorptionsskiktet 2 är försett med ett täckskikt 4 av kolfiber. Detta täckskikt har företrädesvis en tjocklek av mellan 1 och 2 mm och en ytvikt av mellan 100 och 150 g/mz. Utåt är bärarskiktet 3 vid det visade utföringsexemplet av optiska skäl dessutom försett med ett täck- skikt 5 med en skikttjocklek av ungefär 1 mm och en ytvikt av mellan 100 och 150 g/mz, som består av en polyesterfiberduk eller av polyakrylnitrilfibrer. Detta täckskikt kan också vara förbundet med ytan på bärarskiktet 3 medelst en mellanlagd smältlimsfolie.

Bärarskiktet 3 har kantzoner 6, som har särskilt hög täthet och därmed också en hög mekanisk stabilitet. Särskilt är också i detta område fibrerna i absorptionsskiktet komprimerade till por- frihet på grund av en lämplig formgivning av formpressverktyget.

Detta uppnås dels genom en lämplig formgivning av formpressnings- verktyget och ett motsvarande högt presstryck i kantzonerna.

Dessutom kan in kantzonerna också bindemedelsandel avsiktligt ökas lokalt genom påsprutning av bindemedelsharts. I dessa kantzoner kan utstansas de för anbringandet av beklädnaden i motorfordonet erfor- derliga öppningarna, t ex genomgångshål för skruvar.

Formkroppen framställs i ett arbetssteg. Först inläggs i den undre hälften av ett öppnat formpressningsverktyg den till en för- tillverkad f iberduk sammanförda materialblandningen för bärarskik- tet 3 och sedan påläggs det likaså i fiberdukform iordningställda materialet för absorptionsskiktet 2 . På absorptionsmaterialet läggs ytterligare en kolfiberduk. Därefter. stängs det sålunda fyllda formpressningsverktyget och sammanpressas under värmepåverkan, 507 286 4 varigenom beklädnaden får sin form och materialet i bärarskiktet komprimeras till porfrihet och sammanpressas till ett genomhärdat självbärande skikt till en tjocklek av mellan 1 och 5 mm. Tjock- leken av bärarskiktet uppgår efter pressningsförloppet i mitten av formkroppen normalt till mellan 3 och 5 mm och avtar i riktning mot kantskikten till omkring ungefär 1 mm. Vid pressningsförloppet sammanpressas detta materialskikt beroende på utformningen av beklädnaden till ett skikt av omkring 50 mm tjocklek i mitten av formkroppen och ned till ca 5 mm i kantzonerna, vid en ytvikt av mellan 1500 och 3000 kg/m2. Då bärarskiktet 3 och absorptionsskik- tet 2 innehåller i fibrerna dispergerat bindemedel leder detta vid varmpressformningen av beklädnaden till en god sammanhållning mellan de olika skikten.

Den i fig 2 partiellt i tvärsektion visade beklädnaden 1' är framför allt avsedd för en värmepåkänning av upp till högst 200 till 220°C. Den skiljer sig från det mer värmebeständiga utförings- exemplet enligt fig 1 framför allt genom sammansättningen av ab- sorptionsskiktet 2' och bärarskiktet 3'. Närmare bestämt är bärar- skiktet här praktiskt taget utfört som en i beklädnaden integrerad, fiberförstärkt polypropenformkropp, som till ungefär 1/4 består av organiska fibrer med en längd av mellan omkring 25-50 mm, exempel- vis av glas- eller basaltfiber, och för övrigt av polypropen. Ab- sorptionsskiktet 2' bildas till ungefär 3/4 av plast- och/eller textilfiber och återstoden av fenolharts som bindemedel. De bägge täckskikten 4 och 5 är utformade lika med de vid exemplet enligt fig 1. Det är utan vidare tänkbart att bägge de alternativa utfö- ringsformerna av absorptionsskiktet kan vara anordnade i en och samma beklädnad, nämligen vid ställena för en högre och klart över 200°C gående värmepåkänning, t ex i närheten av avgasröret, där en fiberduk av oorganiska fibrer påläggs och i de övriga, mindre starkt värmepåkända områdena påläggs en fiberduk av plast- eller textilfibrer.

De fördelar som kan uppnås med den enligt uppfinningen utförda självbärande och i ett stycke utformade beklädnaden ligger särskilt i den prismässigt gynnsamma framställningen och monteringen av beklädnaden samt i en god ljuddämpande verkan och, vid den mer värmebeständiga utformningen enligt fig 1, den utomordentligt höga värmebeständigheten. Beklädnaden kan anbringas i alla motorfordon, både i personbilar och i lastbilar, icke endast i fordonets motor- 507 286 5 rum utan också i lämplig utformning överallt där värmekällor finns i fordonet som måste avskärmas, t ex vid avgasrör, turboladdare och så vidare.

Claims (6)

5Û7 286 6 P a t een t k r a v

1. Självbärande, värme- och ljuddämpande beklädnad för förbrän- ningsmotorer till motorfordon och bestående av en mot motorn vänd och inuti beklädnaden anordnad samt av ett fiberdukskikt bildad absorptionsformkropp och av en vid den från motorn vända sidan inuti beklädnaden anordnad och till formen av absorptionsformkrop- pen i dess avsedda form och inbyggnadsläge stabiliserande bärar- skål, varvid fiberdukskiktet i absorptionsformkroppen sammanpres- sats under utformning av zoner med avsiktligt förutbestämd samman- pressning och det absorptionsskikt i absorptionsformkroppen som är avsett att absorbera ljud och avskärma värmet från motorn innehål- ler oorganiska fibrer, k ä n n e t e c k n a d a v att bärar- skålen är konstruktionsmässigt integrerad med absorptionsformkrop- pen till en enda formpressdetalj genom att på den från motorn vända sidan av det absorptionsverksamma fiberdukskiktet i beklädnaden är anordnat ett till största delen porfritt och ungefär mellan 1 och 5 mm tjockt bärarskikt (3), som tillsammans med det absorptions- verksamma fiberdukskiktet i beklädnaden är hoppressbart till en enhetlig formkropp och som till mellan 25 och 35 volyms-% består av 25-50 mm långa glasfibrer och i övrigt av antingen a) 25-35 volyms-% av ett högtemperaturbeständigt polyesterharts och 35-45 volyms-% mineralfyllmedel eller b) 65-75 volyms-% polypropen.

2. Beklädnad enligt patentkravet 1, alternativ a), k ä n n e - t e c k n a d a v att mineralfyllmedlet för bärarskiktet (3) innehåller kvartssand.

3. Beklädnad enligt patentkravet 1, särskilt enligt dettas alternativ a), k ä n n e t e c k n a d a v att det absorptions- verksamma fiberdukskiktet i beklädnaden innehåller ungefär 85-96 volyms-% och företrädesvis ungefär 94 volyms-% basaltull och återstoden fenolhartsbindemedel.

4. Beklädnad enligt patentkravet 1, särskilt enligt dettas alternativ a), k ä n n e t e c k n a d a v att det absorptions- verksamma fiberdukskiktet i beklädnaden på sin mot motorrummet vända yta är försett med ett av kolfibermaterial bestående täck- skikt (4).

5. Beklädnad enligt patentkravet _1, särskilt enligt dettas alternativ b), k ä n n e t e c k n a d a v att det absorptions- 507 286 7 verksamma fiberdukskiktet i beklädnaden är sammansatt av omkring 70-80 volyms-äs och företrädesvis ungefär 75 volyms-â; plast- och/eller textilfibrer och återstoden fenolhartsbindemedel.

6. Beklädnad enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den fria ytan på bärarskiktet (3) är försedd med ett mellan 0,5 och 2 mm tjockt täckskikt (5) av bomullsfiber, polyesterfiber eller po lyakrylnitrilf iber .