WO2004036108A2 - Verfahren zur herstellung isolierter körper - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing isolated bodies and to the construction of bodies produced by this method.
  • a special field of application of the invention is exhaust systems for motor vehicles, in particular the manifolds and pipes, and silencers of these exhaust systems.
  • a further area of application of the invention is pipes, as are used, for example, in the food industry or the catering trade and in which temperature or sound insulation is to be implemented with high demands on the quality of the view.
  • High-performance manifolds are made of stainless steel and optimized for gas flow. Their heat radiation represents a problem that has not yet been solved, since the optimized shape means that distances to other construction parts must be taken into account. The heat radiation can be reduced by isolating the elbow, but the external appearance of the stainless steel is lost due to the insulating material. However, this is often not accepted by the customer.
  • FR 1 3471 65 A It is also known from FR 1 3471 65 A a method for producing insulated bodies, the bodies being provided with temperature and / or sound insulation, a layer of insulating material being applied to the surface of the body by winding and onto the surface of the wound Insulating material is applied a metal layer.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method and an insulated body with which good insulation against heat and sound is ensured with a high quality of appearance, a long service life is guaranteed and the manufacture can be carried out simply and inexpensively.
  • a particular advantage of the invention is that the insulated bodies have a high quality of appearance and give the impression of a solid metal surface, which is achieved in that a layer of insulating material is applied to the surface of the body by winding and on the surface of the wound insulating material a metal layer is applied.
  • the insulated body is simple and inexpensive to manufacture and consists only of a metal shell enclosing a cavity, an insulating layer wound on the metal shell and at least one metal layer covering the insulating layer.
  • Insulating material for example a silicate or mineral wool in the form of a ribbon, wrapped around the stainless steel or structural steel pipes in such a way that a smooth surface is produced.
  • This surface made of the insulating material is metallized by means of flame, electrical or plasma application spraying or by chemical deposition.
  • a layer thickness in the range of 300 to 900 ⁇ m is sufficient to be heat-resistant, corrosion-resistant and of good visual appearance.
  • Multi-layer technology makes it easy to achieve different colors or surfaces.
  • the spraying can be done by hand or by spraying robots in a suction cabin. When using Spraying robots can be easily programmed using computer technology for a wide variety of implementations.
  • Fig. 2 is a sectional view of a silencer part.
  • a pipe part of a manifold of a sports exhaust system consists of a metal shell 2 enclosing a cavity 1, on which an insulating layer 3 of insulating material is wound.
  • the insulating material is a silicate prepared in the form of a ribbon.
  • a metal layer 4 is sprayed onto the wound insulating layer 3, which in the present exemplary embodiment has a thickness of 500 ⁇ m.
  • the sprayed-on metal layer 4 gives the visual impression of a solid stainless steel tube.
  • multi-layer technologies it is possible to realize 0 different colors of the metal layer. For example, it is possible to create blue tones.
  • the surface roughness can be influenced in a targeted manner by selecting the powder granularity, that is to say the size of the powder particles. Analogous to spraying, chemical deposition of the metal layer 5 is also possible.
  • FIG. 2 shows a part of a high-performance rear silencer which, in addition to its inner sound-reducing components, consists of a perforated stainless steel tube 2a which is wrapped with stainless steel wool 5.
  • An insulating layer 3 made of insulating material is wound and fastened around the stainless steel wool 5.
  • the surface of the insulating material is metallized analogously to the exemplary embodiment shown in FIG. 1 by metal spraying.
  • Layer thickness of the metal layer 4 of approx. 500 ⁇ m a complete protective surface with very good optical effects.
  • the production of the rear silencer is significantly simplified by this manufacturing method, and in addition the weight of the rear silencer is considerably reduced.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiments shown here. Rather, it is possible to implement further design variations by combining and modifying the means and features mentioned without leaving the scope of the invention.
  • the invention can therefore also be used wherever pipes are used, which heat and / or soundproofing is to be used.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung isolierter Körper, welche mit einer Temperatur- und/oder Schallisolation versehen werden und auf die Oberfläche des Körpers eine Schicht aus Isoliermaterial durch Wickeln aufgebracht und auf die Oberfläche des aufgewickelten Isoliermaterials eine Metallschicht aufgebracht wird. Der isolierte Körper besteht somit aus einer einen Hohlraum (1) umschliessenden Metallhülle (2), einer auf der Metallhülle (2) aufgewickelten Isolierschicht (3) sowie mindestens einer die Isolierschicht (3) bedeckenden Metallschicht (4).

Description

Verfahren zur Herstellung isolierter Körper
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung isolierter Körper sowie den Aufbau von nach diesem Verfahren hergestellten Körpern.
Ein spezielles Anwendungsgebiet der Erfindung sind Auspuffanlagen für Kraftfahrzeuge, insbesondere die Krümmer und Rohre sowie Schalldämpfer dieser Auspuffanlagen. Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung sind Rohre, wie sie beispielsweise in der Lebensmittelindustrie oder der Gastronomie eingesetzt werden und bei welchem eine Temperatur- oder Schallisolierung realisiert werden soll bei hohen Anforderungen an die Ansichtsgüte.
In der Kraftfahrzeugindustrie sind Auspuffanlagen in vielfältiger Ausführungsform bekannt. Der normale Auspuffkrümmer besteht oftmals aus Baustahl und wird zurzeit beispielsweise mit Präge-Bleichmänteln gegen Wärmeabstrahlung geschützt. Dies wird zunehmen deshalb erforderlich, da im Automobil immer mehr wärmeempfindliche Kunststoffteile eingebaut werden und diese ohne eine wirksame Wärmeisolation zerstört werden könnten.
Hochleistungskrümmer werden dagegen gasstromoptimiert aus Edelstahl gefertigt. Ihre Wärmeabstrahlung stellt ein bislang ungelöstes Problem dar, da durch die optimierte Form Abstände zu anderen Konstruktionsteilen beachtet werden müssen. Die Wärmeabstrahlung kann durch Isolierung der Krümmer reduziert werden, wobei aber die äußere Optik des Edelstahls durch das Isoliermaterial verloren geht. Dies jedoch wird vom Kunden häufig nicht akzeptiert.
Es ist ferner aus FR 1 3471 65 A ein Verfahren zur Herstellung isolierter Körper bekannt, wobei die Körper mit einer Temperatur- und/oder Schallisolation versehen werden, wobei auf die Oberfläche des Körpers eine Schicht aus Isoliermaterial durch Wickeln aufgebracht und auf die Oberfläche des aufgewickelten Isoliermaterials eine Metallschicht aufgebracht wird. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen isolierten Körper zu schaffen, mit welchen eine gute Isolation gegen Wärme und Schall bei einer hohen Ansichtsgüte gewährleistet wird, eine lange Lebensdauer garantiert ist und die Herstellung einfach und preiswert realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die isolierten Körper eine hohe Ansichtsgüte aufweisen und optisch den Eindruck einer massiven Metalloberfläche vermitteln, was dadurch erreicht wird, daß auf die Oberfläche des Körpers eine Schicht aus Isoliermaterial durch Wickeln aufgebracht und auf die Oberfläche des aufgewickelten Isoliermaterials eine Metallschicht aufgebracht wird. Der Isolierte Körper ist einfach und preiswert herstellbar und besteht lediglich aus einer einen Hohlraum umschließenden Metallhülle, einer auf der Metallhülle aufgewickelten Isolierschicht sowie mindestens einer die Isolierschicht bedeckenden Metallschicht.
Bei der Herstellung der isolierten Körper wird erfindungsgemäß ein geeignetes
Isoliermaterial, beispielsweise ein Silikat oder bandförmig vorliegende Mineralwolle, um die Edelstahl- oder Baustahlrohre derart gewickelt, daß eine glatte Oberfläche entsteht. Diese Oberfläche aus dem Isoliermaterial wird mittels Flammen-, Elektro- oder Plasmaauftragsspritzen oder durch chemisches Abscheiden metallisiert. Dabei reicht in der Regel bereits eine Schichtdicke im Bereich von 300 bis 900 μm aus, um wärmebeständig, korrosionsfest und von gutem optischen Aussehen zu sein. Mit Mehrschichttechnologie lassen sich einfach verschiedene Farben bzw. Oberflächen erzielen. Durch Auswahl der Pulverkörnigkeit, also der Größe der Metallpulverpartikel, läßt sich die Oberflächenrauhigkeit und damit auch die Ansichtsgüte einstellen. Das Aufspritzen kann von Hand erfolgen oder durch Spritzroboter in einer Absaugkabine realisiert werden. Beim Einsatz von Spritzrobotern lassen sich verschiedenste Realisierungsvarianten leicht computertechnisch programmieren.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von zumindest teilweise in den Figuren 5 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 : Eine Schnittdarstellung eines Teiles eines Auspuffkrümmers,
Fig. 2: eine Schnittdarstellung eines Schalldämpferteiles.
I 0
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht ein Rohrteil eines Krümmers einer Sportauspuffanlage aus einer einen Hohlraum 1 umschließenden Metallhülle 2, auf welche eine Isolierschicht 3 aus Isoliermaterial aufgewickelt ist. Das Isoliermaterial ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein bandförmig aufbereitetes Silikat.
15 Ebenso ist es möglich, bandförmig vorliegende Mineralwolle aufzuwickeln. Auf die aufgewickelte Isolierschicht 3 ist eine Metallschicht 4 aufgespritzt, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Dicke von 500 μm aufwei st. De aufgespritzte Metallschicht 4 vermittelt den optischen Eindruck eines massiven Edelstahlrohres. Durch Einsatz von Mehrschichttechnologien ist es möglich, 0 verschiedene Farben der Metallschicht zu realisieren. So ist es beispielsweise möglich, ins Blaue gehende Anlaßfarben zu erzeugen. Die Oberflächenrauhigkeit kann durch Auswahl der Pulverkörnigkeit, also der Größe der Pulverpartikel, gezielt beeinflußt werden. Analog dem Aufspritzen ist auch ein chemisches Abscheiden der Metallschicht 5 möglich.
In Fig. 2 ist ein Teil eines Hochleistungs-Endschalldämpfers dargestellt, welcher neben seinen inneren schallreduzierenden Bauelementen aus einem gelochten Edelstahlrohr 2a besteht, welches mit Edelstahlwolle 5 umwickelt ist. Um die 0 Edelstahlwolle 5 ist eine Isolierschicht 3 aus Isoliermaterial gewickelt und befestigt. Die Oberfläche des Isoliermaterials wird analog dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch Metallauftragsspritzen metallisiert. Auch hier ergibt die Schichtdicke der Metallschicht 4 von ca. 500 μm eine komplette schützende Oberfläche mit sehr guten optischen Effekten. Die Herstellung des Endschalldämpfers wird durch diese Herstellungsmethode wesentlich vereinfacht, und zusätzlich wird das Gewicht des Endschalldämpfers erheblich reduziert. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvariationen zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist die Erfindung auch überall dort anwendbar, wo Rohre eingesetzt werden, welche Wärme und/oder schallisoliert werden sollen.
Bezugszeichenliste
1 Hohlraum
2 Metallhülle
2a Edelstahlrohr
3 Isolierschicht
4 Metallschicht
5 Edelstahlwolle

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung isolierter Körper, wobei die Körper mit einer Temperatur- und/oder Schallisolation versehen werden und auf die Oberfläche des Körpers eine Schicht aus Isoliermaterial durch Wickeln aufgebracht und auf die Oberfläche des aufgewickelten Isoliermaterials eine Metallschicht durch Flammenspritzen oder Elektrospritzen oder Plasmaauftragsspritzen oder chemisches Abscheiden aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus einem Metallpulver erzeugt wird und durch Auswahl der Pulvermaterialien, der Pulverkörnigkeit sowie durch Modifikation des Schichtaufbaus, Farben und Oberflächenbeschaffenheit gezielt eingestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht mit einer Dicke im Bereich von 300 bis 900 μm aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermaterialschicht aus Silikaten realisiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermaterialschicht aus bandförmig aufbereiteter Mineralwolle realisiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberfläche des Körpers und dem Isoliermaterial eine Schicht aus Edelstahlwolle aufgewickelt wird.
7. Isolierter Körper, bestehend aus einer einen Hohlraum ( 1 ) umschließenden Metallhülle (2), einer auf der Metallhülle (2) aufgewickelten Isolierschicht (3) sowie mindestens einer die Isolierschicht (3) bedeckenden durch Flammenspritzen oder Elektrospritzen oder Plasmaauftragsspritzen oder chemisches Abscheiden aufgebrachten Metallschicht (4).
8. Körper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (3) aus Silikaten oder bandförmig aufbereiteter Mineralwolle besteht.
9. Körper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (4) eine Schichtdicke im Bereich von 300 bis 900 μm aufweist.
1 0. Körper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierte Körper ein Auspuffrohr oder ein Auspuffkrümmer oder ein Schalldämpfer oder ein Rohr einer Anlage ist.
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