WO2004098808A1 - Mehrlagiges wärmeabschirmblech - Google Patents

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WO2004098808A1
WO2004098808A1 PCT/CH2004/000269 CH2004000269W WO2004098808A1 WO 2004098808 A1 WO2004098808 A1 WO 2004098808A1 CH 2004000269 W CH2004000269 W CH 2004000269W WO 2004098808 A1 WO2004098808 A1 WO 2004098808A1
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Tibor Nemeth
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Tibor Nemeth
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    • F01N2310/04—Metallic wool, e.g. steel wool, copper wool or the like

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a heat shield plate for motor vehicles, devices or machines by full-surface, three-dimensional deformation of at least two structured plates in one tool.
  • Heat shielding sheets are mainly used in the automotive industry. They protect vehicle components against heat from the engine, catalytic converter, muffler, exhaust pipe or other hot components.
  • the components to be protected are mainly in the engine room or in the sub-floor. These are, for example, plastic parts, electronics or liquid-filled lines in the engine compartment, cables, fuel tank, suspension devices for the exhaust device and body floor in the underbody area.
  • Heat shielding has long been used in the automotive industry. They can be used as simple, single-layer sheets, as insulated sheets or in the so-called sandwich structure. Insulated sheets consist of a single-layer carrier sheet, a heat-resistant insulation layer and a cover layer.
  • the cover layer can be a foil, for example an aluminum foil. Thickness 20 to 50 ⁇ m.
  • This film can be attached to the carrier plate by means of a hot glue.
  • a heat shield in a sandwich structure consists of two structural sheets that are three-dimensionally deformed independently of one another in the deep-drawing process. Insulation can also be inserted between the two structural sheets.
  • heat shielding plates can have an acoustically absorbing effect if the structural plate exposed to the noise source has a perforation in the insulated area.
  • the thermal insulation which is also porous in most cases, also acts as a sound absorber.
  • Heat shields are self-supporting constructions and must mainly meet the following criteria: They must keep enough heat away, in the event of an impact create safety insulation between hot components and sensitive parts, withstand the vibrations during the life cycle of the vehicle and be inexpensive. The acoustic effectiveness is an additional positive property of a heat shield.
  • a heat shield in sandwich construction is generally stiffer and more vibration-resistant than a single-layer heat shield.
  • the price is much higher, however, because a tool has to be made for each structural sheet and because, in principle, at least three work steps are necessary to deform and join the two shells.
  • heat shielding sheets consist of only two sheets that have been poisoned together and essentially have no space between them.
  • the insulation of such heat shielding sheets is not very high, since no insulation can be inserted.
  • the toxic connections loosen over time due to the vibrations. This can cause rattling noises that are undesirable in a vehicle. There is a high risk of injury at the sharp edges.
  • Various automotive Manufacturers require flanged edges of heat shields in at least the areas in which the heat shield has to be held by a technician during assembly. Flanging is done by flat pressing and bending the edge contour in a range of about 5 to 10 mm.
  • the object of the present invention is to describe an inexpensive method for a vibration-resistant heat shielding plate with a variable insulation effect.
  • Fig. 1 is a heat shield according to the prior art
  • FIG. 4 is a heat shield according to the invention, in which the teeth, wedging and shear is not shown clearly
  • FIG. 1 shows a heat shield plate 1 in a sandwich structure, as is known from the prior art. It consists min ⁇ least composed of an inner structural panel 2 and an outer structural metal panel 3.
  • This structure sheets 2 and 3 are mastered ⁇ tens of metallic materials, in particular made of aluminum, aluminum alloys, steel, steel alloys, chrome steel, coated or uncoated steel or White ⁇ sheet. Other heat resistant and formable materials can also be used.
  • the geometry of the structural sheets 2 and 3 is normally shaped such that a space is created by joining the two structural sheets 2 and 3. This intermediate space can either remain empty or be at least partially designed with a heat-resistant insulation 5.
  • the insulation 5 can consist, for example, of ceramic materials, glass wool, glass fibers, rock wool, aramid fibers or other heat-resistant materials. Also suitable are metallic, structured foils, which can additionally have a perforation, or a braid, knitted fabric or knitted fabric made of metal, for example made of aluminum. A suitable thickness of the insulation is about 1 to 10 mm.
  • the structural sheet 2 can have a perforation 4 in the region of the insulation 5. This increases the acoustic absorption of the heat shielding sheet 1.
  • the edge of the heat shielding sheet 1 can at least partially have a connection, preferably a flange 6. The two structural sheets 2 and 3 are held together by this connection 6 of the edges.
  • Figures 2a and 2b show two possible, preferred, offset structures of structured sheets 3 and 2.
  • Such sheets 2, 3 usually have material thicknesses A_ and A 2 between 0.1 and 1 mm.
  • the thicknesses Bi and B 2 of the structure Plate 2, 3 are depending on the structure about 2 to 7 mm.
  • the structures can take any shape, in particular knobs, honeycombs or grooves. In addition, ribs can sometimes be attached for local reinforcement.
  • At least two structured sheets 2, 3 are used for the method according to the invention for producing a heat shielding sheet 9 for motor vehicles, devices or machines, as shown in FIG. 4.
  • the structures of these sheets 3 and 2 are offset. This means that the structures are so different that the sheets cannot fall into each other when they are placed on top of each other and give a total thickness C that is at least 60%, preferably at least 80% of the sum of the structural thicknesses B_ + B 2 .
  • the offset can be achieved, for example, by means of various embossing patterns or by rotating a sheet by, for example, 38 °.
  • the structured sheets 2 and 3 are simultaneously brought into the predetermined shape by full-surface three-dimensional deformation, in that the two halves of the tool move in the closing direction 7 with high force.
  • these two structured sheets are simultaneously deformed in one operation and in one tool to form an inner structural sheet 2 and an outer structural sheet 3 of a heat shielding sheet 9.
  • the gap dimension D in the tool has, at least in some areas, a cutout which is less than the thickness C of the two structured sheets 2 and 3 placed on top of one another.
  • the thickness of the heat shielding sheet 9 at these points D after the deformation is at least partially over at least 10 %, preferably less than about half the thickness C of the structured sheets 2 and 3. This creates gears, wedges and shears as shown in FIG. 3.
  • the respective structures deform in each direction in all directions, but only in the recess available from the tool.
  • the toothed sheet metal touches in numerous places, but is not fully supported and is therefore essentially distant from each other.
  • the two structured sheets 2 and 3 are sheared relative to one another. This causes the sheets to shift towards each other and increases their claws. This process is clearer the steeper the side areas of the part; The scissors movement increases the rigidity in addition to the gearing and keying.
  • Adhesion of the two sheets 3 and 2 to one another occurs in zones 8 of the teeth, wedging and shear. These zones 8 prevent the two sheets 3 and 2 from shaking to one another, which would lead to noise emission.
  • the gearing, keying and shear are greater in the steep areas than in those which are oriented perpendicular to the closing movement.
  • the gap dimension D is to be be at least twice as large, preferably at least three times as large as the sum of the material thicknesses A_ + A 2 of the sheets.
  • the gap dimension E in the tool can be made larger. Insulation 5 can be inserted in this area between the structural sheets 2 and 3, as shown in FIG. 4.
  • a regional perforation 4 of the structural plate 2 facing the loud side can additionally improve the acoustic properties of the heat shielding plate 9 by increasing the sound absorption.
  • the edge of the heat shielding plate 9 can at least partially have a connection 6, for example a crimp. Through this connection 6 of the edges, the two structural sheets 2 and 3 are additionally held together. The adhesion created by interlocking, wedging and shearing inside the molded part is completed and stabilized by the edge connection. Flanging also prevents the risk of cuts when handling the heat shield plate 9.
  • the method according to the invention can be repeated several times in succession. This may be necessary if the final shape can only be achieved by repeated pressing or deep drawing.
  • other operations such as perforating sheet metal or punching holes, can precede or follow the method according to the invention in further work steps.
  • Post-processing such as the attachment of fastening devices, in particular consisting of one or more holes, rivets, clamps and / or brackets, can be carried out before, during or after the flanging.
  • the method according to the invention is used to produce a heat shield which is not self-supporting but is part of another part, for example an underbody element or an end wall.
  • the advantage of this method according to the invention is that the deformation of the structural sheets 2 and 3 can be carried out in a single operation and in a single tool. This will result in significant savings.
  • Another advantage is the possibility of being able to apply insulation 5 despite the simple method. This is particularly advantageous in the direction perpendicular to the tool closing direction. Even a thin insulation of about 1 mm prevents the metallic contact between the two structural sheets 2 and 3, which considerably reduces the heat transfer. It should be noted that the insulation tends to be greatest in these more horizontally oriented areas, since there is often a build-up of heat. In the more vertically oriented areas you can often see . the insulation, be it through a double wall or by attaching an insulation material 5, can be dispensed with. Therefore, a heat shield plate 9, which is in accordance with the invention is manufactured in terms of heat technology, compared to the conventional heat shielding plate in sandwich construction from a thermal point of view, but much cheaper in price.
  • This method described here can also be carried out analogously with more than two sheets.
  • further offset-structured insulation foils can at least partially be inserted between the two or more metal sheets.
  • the same method can also be carried out with only one carrier plate and one or more staggered insulation foils.
  • the insulation foils fulfill the function of the second sheet.
  • the insulation foils can also be covered with a cover foil on the side facing away from the sheet.
  • the method according to the invention can also be used partially in a heat shielding plate, in that the second structured plate does not run over the entire surface of the heat shielding plate 9.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmeabschirmbleches für Motorfahrzeuge, Geräte oder Maschinen durch vollflächige dreidimensionale Verformung. Für das erfindungsgemässe Verfahren werden mindestens zwei strukturierte Bleche (2) und (3) mit Materialstärken (A1) und (A2) und mit Gesamtdicken von (B1) und (B2) verwendet. Ein Werkzeug verformt und verpresst teilweise diese beiden Strukturierten Bleche (3) und (2) zu einem inneren Strukturblech (2) und einem äusseren Strukturblech (3) in einem Arbeitsgang. Das Spaltmass im Werkzeug (D) weist in manchen Bereichen eine Dicke (D) auf, die geringer ist als die Dicke (C) zweier aufeinander gelegten strukturierten Bleche. Dadurch verzahnen und verkeilen sich die Strukturen der Bleche mindestens teilweise ineinander und verspannen sich durch Scherung durch die Verformung.

Description

MEHRLAGIGES WÄKMEÄBSCHIRMBLECH
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeabschirmbleches für Motorfahrzeuge, Geräte oder Maschinen durch vollflächige, dreidimensionale Verformung von mindestens zwei strukturierten Blechen in einem Werkzeug.
Wärmeabschirmbleche werden vorwiegend in der Automobilindustrie eingesetzt. Sie schützen Fahrzeugkomponenten gegen Hitze, die vom Motor, Katalysator, Schalldämpfer, vom Auspuffsträng oder von anderen heissen Komponenten ausgeht. Die zu schützenden Komponenten befinden sich vorwiegend im Moτorraum oder im Unterboden. Dies sind beispielsweise Kunststoffteile, Elektronik oder flüssigkeitsgefüllte Leitungen im Motorraum, Kabel, Treibstofftank, Aufhängevorrichtungen der Abgasvorrichtung und Karosserieboden im Unterbodenbereich.
Wärmeabschir bleohe werden seit langem in der Automobilindustrie eingesetzt. Sie können als einfache, einlagige Bleche eingesetzt werden, als isolierte Bleche oder im sogenannten Sandwichaufbau. Isolierte Bleche bestehen aus einem einlagigen Trägerblech, einer hitzebeständigen Isolationsschicht und einer Abdeckschicht .
Die Abdeckschicht kann eine Folie sein, beispielsweise eine Aluminiumfolie der . Stärke 20 bis 50 μm. Diese Folie kann mittels eines Heissklebers am Trägerblech angebracht sein. Ein Wärmeabschirmblech im Sandwichaufbau besteht aus zwei Strukturblechen, die unabhängig voneinander im Tiefziehverfahren dreidimensional verformt werden. Zwischen den beiden Strukturblechen kann zusätzlich eine Isolation eingelegt sein. Zudem können Wärmeabschirmbleche eine akustisch absorbierende Wirkung haben, wenn das der Lärmquelle ausgesetzte Strukturblech eine Perforation im isolierten Bereich aufweist. Die Wärmeisolation, die in den meisten Fällen auch porös ist, wirkt somit zusätzlich als Schallabsorber.
Wärmeabschirmbleche sind selbsttragende Konstruktionen und müssen vorwiegend folgende Kriterien erfüllen: Sie müssen genügend Wärme abhalten, im Falle eines Aufpralls Sicherheitsisolationen schaffen zwischen heissen Komponenten und empfindlichen Teilen, den Vibrationen während des Lebenszyklus des Fahrzeuges standhalten und preisgünstig sein. Die akustische Wirksamkeit ist eine zusätzliche positive Eigenschaft eines Wärmeabschirmbleches.
Ein Wärmeabschirmblech im Sandwichbau ist generell steifer und vibrationsbeständiger als ein einlagiges Wärmeabschirmblech. Der Preis ist aber viel höher, da für jedes Strukturblech ein Werkzeug hergestellt werden muss und da prinzipiell mindestens drei Arbeitsschritte nötig sind, um die beiden Schalen zu verformen und zusammen zu fügen.
Andere Wärmeabschirmbleche bestehen aus lediglich zwei zusa - mengetoxten Blechen, die im Wesentlichen keinen Zwischenraum aufweisen. Die Isolation von solchen Wärmeabschirmblechen ist nicht sehr hoch, da keine Isolation eingelegt werden kann. Zudem lösen sich die getoxten Verbindungen mit der Zeit durch die Vibrationen. So können Klappergeräusche entstehen, die in einem Fahrzeug unerwünscht sind. An den scharfkantigen Rändern ist die Verletzungsgefahr gross. Verschiedene Automobil- hersteiler verlangen gebördelte Ränder von Wärmeabschirmblechen in mindestens den Gebieten, in denen das Wärmeabschirmblech während die Montage von einem Monteur gehalten werden muss. Eine Bördelung geschieht durch ein Flachpressen und umbiegen der Randkontur in einem Bereich von etwa 5 bis 10 mm.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein preisgünstiges Verfahren für ein vibrationsresistentes Wärmeabschirmblech mit variabler Isolationswirkung zu beschreiben.
Die Aufgabe wird gelöst durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Wärmeabschirmblech nach dem Stand der Technik
Fig. 2 a und b: mögliche Strukturen einer Lage eines Wärmeabschirmbleches im Originalzustand und c: zwei zusammengefügte versetzt strukturierte Bleche
Fig. 3 Beispiele von Zonen mit a: Verzahnung b: Verkeilung und c: Scherung eines doppelwandigen, erfindungsgemässen Wärmeabschirmbleches nach der dreidimensionalen Verformung
Fig. 4 ein erfindungsgemässes Wärmeabschirmblech, bei dem die Verzahnung, Verkeilung und Scherung nicht ausgeprägt dargestellt ist Die Figur 1 zeigt ein Wärmeabschirmblech 1 im Sandwichaufbau, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es besteht min¬ destens aus einem inneren Strukturblech 2 und einem äusseren Strukturblech 3. Diese Strukturbleche 2 und 3 bestehen meis¬ tens aus metallischen Materialien, insbesondere aus Aluminium, Aluminium-Legierungen, Stahl, Stahl-Legierungen, Chromstahl, beschichtetem oder unbeschichtetem Stahl oder Weiss¬ blech. Es können auch andere hitzebeständige und umformbare Materialen verwendet werden.
Die Geometrie der Strukturbleche 2 und 3 ist normalerweise so geformt, dass durch ein Zusammenfügen der zwei Strukturbleche 2 -und 3 ein Zwischenraum entsteht. Dieser Zwischenraum kann entweder leer bleiben oder mindestens teilweise mit einer hitzebeständigen Isolation 5 ausgelegt sein.
Die Isolation 5 kann beispielsweise aus keramischen Materialien, Glaswolle, Glasfasern, Steinwolle, Aramidfasern oder anderen hitzebeständigen Materialien bestehen. Geeignet sind auch metallische, strukturierte Folien, die zusätzlich eine Perforation aufweisen können, oder ein Geflecht, Gestrick oder Gewirk aus Metall, beispielsweise aus Aluminium. Eine geeignete Dicke der Isolation ist etwa 1 bis 10 mm.
Das Strukturblech 2 kann im Bereich der Isolation 5 eine Perforation 4 aufweisen. Diese erhöht die akustische Absorption des Wärmeabschirmbleches 1. Der Rand des Wärmeabschirmbleches 1 kann mindestens teilweise eine Verbindung, vorzugsweise eine Bördelung 6 aufweisen. Durch diese Verbindung 6 der Ränder werden die beiden Strukturbleche 2 und 3 zusammengehalten.
Die Figuren 2a und 2b stellen zwei mögliche, bevorzugte, versetzte Strukturen strukturierter Bleche 3 und 2 dar. Solches Bleche 2, 3 weisen üblicherweise Materialstärken A_ und A2 zwischen 0.1 und 1 mm auf. Die Dicken Bi und B2 der struktu- rierten Bleche 2, 3 betragen je nach Struktur etwa 2 bis 7 mm. Die Strukturen können beliebige Gestalten einnehmen, insbesondere Noppen, Waben oder Rillen. Zusätzlich können teilweise Rippen zur lokalen Verstärkung angebracht sein.
Für das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen eines Wärmeabschirmbleches 9 für Motorfahrzeuge, Geräte oder Maschinen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, werden mindestens zwei strukturierte Bleche 2, 3 verwendet. Wie in der Figur 2c dargestellt, sind die Strukturen dieser Bleche 3 und 2 versetzt. Dies bedeutet, dass die Strukturen so unterschiedlich sind, dass die Bleche beim Aufeinanderlegen nicht wesentlich ineinander fallen können und eine Gesamtdicke C ergeben, die mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 80% von der Summe der Strukturdicken B_ + B2 beträgt. Die Versetzung kann beispielsweise durch verschiedene Prägungsmuster oder durch Rotation eines Bleches um beispielsweise 38° erreicht werden.
In einem Werkzeug, insbesondere einem Presswerkzeug oder Tiefziehwerkzeug, werden die strukturierten Bleche 2 und 3 gleichzeitig durch vollflächige dreidimensionale Verformung in die vorgegebene Form gebracht, indem sich die beiden Hälften des Werkzeuges mit hoher Kraft in Schliessrichtung 7 bewegen. Bei diesem Vorgang werden diese beiden strukturierten Bleche in einem Arbeitsgang und in einem Werkzeug gleichzeitig zu einem inneren Strukturblech 2 und einem äusseren Strukturblech 3 eines Wärmeabschirmbleches 9 verformt.
Das Spaltmass D im Werkzeug weist mindestens in manchen Bereichen eine Aussparung auf, die geringer ist als die Dicke C der beiden aufeinander gelegten strukturierten Bleche 2 und 3. Dadurch ist die Dicke des Wärmeabschirmbleches 9 an diesen Stellen D nach der Verformung mindestens teilflächig um mindestens 10 %, vorzugsweise um etwa die Hälfte geringer als die Dicke C der strukturierten Bleche 2 und 3. Somit entstehen Verzahnungen, Verkeilungen und Scherungen, wie sie in der Fig. 3 dargestellt sind.
Bei der Verzahnung verformen sich die jeweiligen Strukturen gegenseitig in alle Richtungen, aber nur in der vom Werkzeug zur Verfügung stehenden Aussparung. Die verzahnten Bleche berühren sich an zahlreichen Stellen, sind aber nicht vollflächig aufliegend und somit im Wesentlichen von einander distanziert.
Im Zuge des Schliessvorgangs im Werkzeug erfolgt ferner das Abbiegen der seitlichen Teilbereiche der Wärmeabschirmbleche. Bei diesem Vorgang erfolgt zusätzlich die sogenannte Verkeilung, die dadurch entsteht, dass die beiden Bleche unterschiedlich gedehnt und gebogen werden und sich somit gegenseitig verspannen.
Zusätzlich findet in den steilen Bereichen des Werkzeuges, deren Flächen im spitzen Winkel zur Schliessrichtung ausgerichtet sind, eine Scherbewegung der beiden strukturierten Bleche 2 und 3 zueinander statt. Dies verursacht eine Verschiebung der Bleche zueinander und erhöht deren Verkrallung. Dieser Vorgang ist umso deutlicher, je steiler die seitlichen Bereiche des Teils sind; Die Scherenbewegung erhöht die Stei- figkeit zusätzlich zur Verzahnung und zur Verkeilung.
In den Zonen 8 der Verzahnung, Verkeilung und Scherung tritt eine Haftung der beiden Bleche 3 und 2 zueinander auf. Diese Zonen 8 verhindern ein Rütteln der beiden Bleche 3 und 2 zueinander, das zu einer Lärmemission führen würde.
Die Verzahnung, Verkeilung und Scherung ist in den steilen Gebieten grösser als in denen, die senkrecht zur Schliessbe- wegung ausgerichtet sind. Das Spaltmass D soll erfindungsge- mäss mindestens doppelt so gross, vorzugsweise mindestens drei mal so gross sein wie die Summe der Materialstärken A_ + A2 der Bleche.
In den Flächen, die keine Haftung der beiden Bleche 2 und 3 erfordern, kann das Spaltmass E im Werkzeug grösser ausgelegt werden. Eine Isolation 5 kann in diesem Gebiet zwischen die Strukturbleche 2 und 3 eingelegt werden, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist. Eine regionale Perforation 4 des der lauten Seite zugewandten Strukturbleches 2 kann zusätzlich die akustischen Eigenschaften des Wärmeabschirmbleches 9 verbessern, indem die Schallabsorption erhöht wird.
Der Rand des Wärmeabschirmbleches 9 kann mindestens teilweise eine Verbindung 6, beispielsweise eine BÖrdelung aufweisen. Durch diese Verbindung 6 der Ränder werden die beiden Strukturbleche 2 und 3 zusätzlich zusammengehalten. Die im Innern des Formteils entstandene Haftung durch Verzahnen, Verkeilen und durch die Scherung wird durch die Randverbindung abgeschlossen und stabilisiert. Zudem verhindert eine Bördelung die Schnittgefahr bei der Handhabung des Wärmeabschirmbleches 9.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann mehrmals nacheinander wiederholt werden. Dies kann erforderlich sein, wenn die Endform erst durch mehrmaliges Pressen oder Tiefziehen erreicht werden kann. Zudem können andere Arbeitsgänge wie beispielsweise das Perforieren von Blechen oder das Stanzen von Löchern in weiteren Arbeitsschritten dem erfindungsge ässen Verfahren vorausgehen oder folgen. Nachbearbeitungen wie das Anbringen von Befestigungsvorrichtungen, insbesondere bestehend aus einem oder mehreren Löchern, Nieten, Klemmen und/oder Bügeln können vor, während oder nach der Bördelung durchgeführt werden. Zudem ist es denkbar, dass mit dem erfindungsgemässen Verfahren ein Wärmeabschirmblech hergestellt wird, das nicht selbsttragend ist sondern Bestandteil eines anderen Teils ist, beispielweise eines Unterbodenelementes oder einer Stirnwand.
Der Vorteil dieses erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die Verformung der Strukturbleche 2 und 3 in einem einzigen Arbeitsgang und in einem einzigen Werkzeug durchgeführt werden kann. Dadurch werden erhebliche Einsparungen erzielt.
Ein weiterer Vorteil liegt in der höheren Steifigkeit des Wärmeabschirmbleches 9, die sich positiv auf das Schwingungsverhalten auswirkt. Diese erhöhte Steifigkeit ermöglicht zudem das Verwenden von Blechen mit geringeren Materialstärken, was zu einer Kostensenkung durch Materialeinsparung führt. Positiv wirkt ferner, dass die einzelnen Flächen eines Wärmeabschirmbleches 9 mit zahlreichen Haftpunkten 8 miteinander verbunden sind. Dadurch wird ein freies Schwingen dieser Flächen verhindert.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, trotz des einfachen Verfahrens eine Isolation 5 anbringen zu können. Diese ist besonders im zur Werkzeug-Schliessrichtung senkrechten Richtung von Vorteil. Bereits eine dünne Isolation von etwa 1 mm verhindert den metallischen Kontakt der beiden Strukturbleche 2 und 3 zueinander, was die Wärmeübertragung erheblich reduziert. Zu beachten ist, dass die Isolation tendenziell in diesen eher wagerecht ausgerichteten Gebieten am grössten sein muss, da sich dort oft -ein Wärmestau bildet. In den eher senkrecht ausgerichteten Gebieten kann oftmals auf. die Isolation, sei es durch eine Doppelwandigkeit oder durch das Anbringen eines Isolationsmaterials 5, verzichtet werden. Daher ist ein Wärmeabschirmblech 9, das mit dem erfindungsge- mässen Verfahren hergestellt ist, wärmetechnisch gesehen dem konventionellen Wärmeabschirmblech in Sandwichaufbau gleichgestellt, preislich aber viel günstiger.
Dieses hier beschriebene Verfahren lässt sich auch sinngemäss mit mehr als zwei Blechen ausführen. Insbesondere können zwischen den zwei oder mehreren Blechen mindestens teilweise weitere versetzt strukturierte Isolationsfolien eingelegt werden. Dasselbe Verfahren kann auch mit lediglich einem Trägerblech und einem oder mehreren versetzt strukturierten Isolationsfolien durchgeführt werden. In diesem Fall erfüllen die Isolationsfolien die Funktion des zweiten Bleches. Zusätzlich können die Isolationsfolien auch mit einer Abdeckfolie auf der dem Blech abgewandten Seite belegt sein.
Ferner ist zu beachten, dass das erfindungsgemässe Verfahren auch partiell in einem Wärmeabschirmblech angewandt werden kann, indem das zweite strukturierte Blech nicht über die gesamte Fläche des Wärmeabschirmbleches 9 verläuft.
Liste der Bezeichnungen
1 Wärmeabschirmblech im Sandwichaufbau
2 Inneres Strukturblech
3 Äusseres Strukturblech
4 Perforation
5 Isolation
6 Verbindung
7 Werkzeug Schliessrichtungen
8 Zone einer Haftung
9 erfindungsgemässes Wärmeabschirmblech
10 Regionen der Haftung durch Verzahnung, Verkeilung und durch Scherung
A Materialstärke des Bleches
B Dicke des strukturierten Bleches
C Dicke zweier aufeinander gelegten strukturierten Bleche
D Spaltmass des Werkzeuges; Dicke von mindestens zwei strukturierten Blechen nach der Verformung E Spaltmass des Werkzeuges in Gebieten, in denen keine
Verzahnung erreicht werden soll.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines Wärmeabschirmbleches (9) für Motorfahrzeuge, Geräte oder Maschinen durch vollflächige, dreidimensionale Verformung von mindestens zwei strukturierten Blechen (2, 3) gleichzeitig in einem Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (2, 3) mit ihren versetzten Strukturen durch die Verformung ineinander mindestens teilweise haften durch Verzahnung, Verkeilung und/oder Scherung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (2, 3) vor der Verformung mit einer oder mehrerer der Strukturen in Formen von Sicken, Noppen, Waben oder Rillen versehen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Wärmeabschirmbleches nach der Verformung
(D) mindestens teilflächig um mindestens 10 %, vorzugsweise um' etwa die Hälfte geringer ist als die Dicke (C) zweier aufeinander gelegten strukturierten Bleche (2, 3) .
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Wärmeabschirmbleches (9) nach der Verformung (D) mindestens teilflächig mindestens doppelt so gross, vorzugsweise mindestens drei mal so gross ist wie die Summe (Ax + A2) der Materialstärken der Bleche (2, 3) .
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens teilweise mindestens eine Isolation (5) zwischen zwei Blechen (2, 3) eingelegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltmass des Werkzeuges (E) im Bereich der Isolation (5) grösser ist als in den übrigen Bereichen (D) des Wärmeabschirmbleches (9) .
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung in einem einzigen Arbeitsgang und in einem einzigen Werkzeug durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabschirmblech (9) mit Befestigungsvorrichtungen, insbesondere mit einem oder mehreren Löchern, Nieten, Klemmen und/oder Bügeln versehen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (6) des Wärmeabschirmbleches verbunden, vorzugsweise gebördelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Bleche (2) mindestens teilweise eine Perforierung (4) aufweist.
PCT/CH2004/000269 2003-05-06 2004-05-04 Mehrlagiges wärmeabschirmblech WO2004098808A1 (de)

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