WO2022214203A1 - Abschirmteil, insbesondere hitzeschild - Google Patents

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WO2022214203A1
WO2022214203A1 PCT/EP2021/064563 EP2021064563W WO2022214203A1 WO 2022214203 A1 WO2022214203 A1 WO 2022214203A1 EP 2021064563 W EP2021064563 W EP 2021064563W WO 2022214203 A1 WO2022214203 A1 WO 2022214203A1
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WO
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shielding
intermediate layer
shielding part
layer
decoupling element
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PCT/EP2021/064563
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French (fr)
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Douglas Clemons
Gunnar Schaefer
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Elringklinger Ag
Elringklinger North America Inc.
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Publication date
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    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • B60R2013/0807—Arrangements of fasteners or clips specially adapted therefore
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    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/20—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for heat or sound protection, e.g. using a shield or specially shaped outer surface of exhaust device

Definitions

  • Shielding part in particular heat shield
  • the invention relates to a shielding part, in particular a hit shield according to the preamble of claim 1.
  • US Pat. No. 7,784,585 B2 discloses a shielding part with a decoupling element made from a steel wire structure.
  • the steel wire structure is in one piece and sits in a fastening recess in the shielding part. It touches outer sides of the shielding part in a vicinity of a fastening recess.
  • the shielding parts known from the prior art used a steel wire structure, e.g. B. a steel wire mesh, which compared to a massive steel construction part deformation softer and more flexible is formed.
  • a steel wire structure which z. B. Ren with a Nietverfah is inserted into a mounting hole of the shielding, sits after the riveting process radially and axially without play in the mounting recess of the shielding.
  • the object of the invention is therefore to further develop a generic shielding part in such a way that the shielding part exhibits little wear during operation and has a low tendency to corrode.
  • a shielding part according to the invention in particular a heat shield according to the invention, has at least one shielding layer with at least one fastening opening through which a fastening means for fastening the shielding part to a fastening partner part can be inserted.
  • the fastening means is coupled to the shielding layer via at least one decoupling element, with the at least one decoupling element being formed from a metal wire and having a surrounding area around the fastening opening on opposite outer sides of the shielding layer and/or or interacts with a front edge of the fastening opening of the shielding layer.
  • such a shielding part is characterized in that at least one intermediate layer is arranged between the outer sides of the shielding layer and the decoupling element and between the end edge of the fastening opening of the shielding layer and the decoupling element.
  • Such an intermediate layer reliably prevents, even during long-term operation of the shielding part, that relative movements between the decoupling element and the shielding layer that occur due to vibration or thermal expansion of the shielding layer lead to abrasion of material from the shielding layer.
  • the intermediate layer acts in the manner of armor and keeps relative movements of the decoupling element relative to the shielding layer of the shielding away.
  • surface coatings for example corrosion-reducing surface coatings of the shielding layer, are also protected against unwanted abrasion.
  • the intermediate layer is made of the same material as the metal wire of the decoupling element.
  • the intermediate layer is mounted radially and axially with no play with respect to the shielding layer.
  • the intermediate layer is arranged immovably, in particular pressed, relative to the hole edge of the fastening opening of the shielding layer, so that an unwanted relative movement between the intermediate layer and the shielding layer due to vibrations introduced into the shielding part is prevented.
  • the intermediate layer is formed from two half-sleeves which are pushed into one another axially with a press fit, with each half-sleeve being axially connected extending axial section for clamping interaction with the other half-sleeve and a radially section extending away from the axial circumferential collar, wherein one of the axial sections rests radially inward on the front edge of the hole and the collars of two half-sleeves rest on the outer sides of the shielding layer.
  • An intermediate layer designed in this way can be produced and joined in a simple manner from individual parts that are easy to produce, with simple means ensuring that the intermediate layer is reliably held on the shielding layer.
  • the at least one decoupling element is expediently designed in one piece and has a push-through opening for the fastening means.
  • a sleeve body in the insertion opening of the decoupling element, the sleeve body being formed as a solid body which is more rigid in terms of deformation than the decoupling element.
  • a sleeve body acts, for example, as a spacer and prevents the decoupling element from being axially pressed to an impermissible extent when the shielding part is screwed on.
  • the sleeve body can be designed, for example, as a sleeve with an L-shaped cross-section with a circumferential collar or as a collar-shaped sleeve with a C-shaped cross-section with two circumferential collars, with a decoupling element or a part of the one-piece decoupling element between the collars of the sleeve and the intermediate layer is arranged.
  • the metal wire of the decoupling element and the intermediate layer are expediently made of steel, in particular stainless steel.
  • the intermediate layer is designed as a single-layer border around the edge of the hole.
  • the intermediate layer can expediently be preassembled in a pre-assembly stage with a radial play of a few tenths of a millimeter and with an axial play of a few tenths of a millimeter with respect to the fastening opening in the shielding layer and be deformed by radially expanding and axially squeezing the intermediate layer in such a way that the intermediate layer on the front edge of the hole and the outer sides of the shielding layer in the area of the fastening opening is preferably clamped without play.
  • An outer diameter D1 of the intermediate layer is expediently selected to be larger than an outer diameter D2 of the decoupling element.
  • a material thickness of 0.2 mm to 0.6 mm, in particular 0.3 mm to 0.5 mm, has proven to be an appropriate material thickness for the intermediate layer.
  • the decoupling element is expediently a metal wire structure and is designed, for example, as a tangled metal wire, knitted metal wire, woven metal wire, knitted metal wire or as a metal wire mesh. It can be example, in one piece, the outer sides and the front edge of the hole be formed vice bend. In such a one-piece embodiment, the decoupling element is through the fastening supply opening of the shielding layer, which with the intermediate layer provided is inserted and pressed in the manner of a rivet with respect to the intermediate layer.
  • the decoupling element can be formed in two or more parts from two or more metal wire structures, for example a first metal wire structure being set against the first collar of the intermediate layer and a second metal wire structure being set against the second collar of the intermediate layer.
  • metal wire structures that are easy to prefabricate, e.g.
  • a metal wire ring structure can be used.
  • the decoupling element is arranged pretensioned as viewed in the axial direction A of the fastening opening, so that the shielding layer together with the intermediate layer interacts with the decoupling element in an axially clamped manner.
  • the intermediate layer is formed from a half-sleeve element and a disk element, with the half-sleeve element in particular forming a first collar and the disk element forming a second collar.
  • the intermediate layer is formed from two identical half-sleeve elements.
  • the half-sleeve elements each have axial sections that can touch screen layer in the mounted state in the fastening opening of the Ab or form a gap with an axial extension t between them.
  • the axial extent t is preferably selected to be smaller than a thickness d of the shielding layer in the area surrounding the fastening opening.
  • the inventive provision of the intermediate layer makes it possible to realize higher contact pressures of the metal wire structure on the outside of the intermediate layer without a impermissible wear in the vicinity of the fastening opening of the shielding layer is to be feared.
  • FIG. 1 a perspective view of a shielding part according to the invention attached to a hot part of an exhaust gas system of a motor vehicle;
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view along section line A-A from FIG. 1 of a first embodiment of the shielding part according to the invention with a one-piece decoupling element;
  • Figure 3 a schematic sectional view along the
  • Section line A-A ( Figure 1) on a second embodiment of the shielding part according to the invention with a decoupling element having a plurality of individual parts;
  • FIG. 4 an enlarged schematic sectional view along section line A-A (FIG. 1) through a two-part embodiment of the intermediate layer;
  • Figure 5 is an enlarged schematic sectional view taken along section line A-A ( Figure 1) through a second embodiment of the one-piece spacer;
  • FIG. 6 an enlarged schematic sectional representation along the section line AA (FIG. 1) through another Embodiment of the liner in two-part education and from
  • FIG. 7 an enlarged schematic sectional illustration along the section line A-A (FIG. 1) through a further embodiment of the intermediate layer in a two-part formation.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a shielding part 1 according to the invention which, when used as intended, is intended to shield heat and/or sound emitted by another component 100 from the surrounding area.
  • the other component 100 is, for example, a hot part of an exhaust system of a motor vehicle, e.g. B. a part of an exhaust manifold.
  • the other component 100 can be any component or any component group of a motor vehicle which emits disruptive heat and/or noise into the environment 200 .
  • the shielding part 1 preferably has a three-dimensionally deformed three-dimensional shape and is preferably adapted to a contour of the other building part 100, forming an intermediate space 101.
  • the shielding part 1 is preferably spaced apart from the other component 100 by means of a plurality of fastening points 102.
  • the shielding part 1 can also be attached to a z. B. against choireinwir effect to be protected component or component group in the area 200 may be attached.
  • a component in the environment 200 can be a body structure of a motor vehicle.
  • such a component or such a component group in the area 200 one or more units Ag, z. B. in the engine compartment or in the underbody area of a motor vehicle, which are to be protected from a temperature and / or heat meein bin.
  • Such a shielding part 1 is in operation, particularly when the shielding part 1 is arranged in the area of an exhaust system of a motor vehicle, is exposed to high temperature fluctuations.
  • High temperature fluctuations during operation of the shielding part 1 cause relatively high expansion/shrinkage of the material of the shielding part 1, as a result of which distances between the fastening points 102 can change to a not inconsiderable extent.
  • decoupling devices 7 are usually provided at the attachment points 102, which are able to compensate for temperature-related material expansions, so that the occurrence of thermally induced stresses in the shielding part 1 are greatly reduced or even prevented.
  • the decoupling devices 7 also have the task and are used to decouple the shielding part 1 from the other component 100 with regard to mechanical vibrations.
  • mechanical vibrations can be caused, for example, by motor vibrations of the engine of a motor vehicle or otherwise into the shielding part 1, for example by vibra tions in the body area of a motor vehicle.
  • the present invention deals with a design of the shielding part in the area of a fastening point 102 and is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 7, with FIGS. 2 to 7 showing enlarged schematic cross-sectional views along line AA in FIG 102 are.
  • a shielding part 1 according to the invention ( Figure 2) has at least one single-layer shielding layer 2 for shielding heat or noise Outside 4.
  • the shielding layer 2 is provided with an anti-corrosion layer (not shown) on its outsides 3, 4 if required. Mistake.
  • a hot part such as an exhaust gas-carrying component
  • a decoupling device 7 is provided in a vicinity of a fastening opening 6 of the shielding layer 2 .
  • the decoupling device 7 has a sleeve body 8 which has a through-opening 9 for a fastening medium (not shown), e.g. B. has a screw or bolt.
  • the fastening means that can be inserted through the insertion opening 9 is coupled to the shielding layer 2 via the sleeve body 8 and at least one decoupling element 10 with regard to axial and/or radial force transmission to the shielding layer 2 and from the shielding layer 2 to the fastening means.
  • a central axis M is defined, which is conveniently a central axis of the fastening opening 6 .
  • a direction perpendicular to the central axis M is defined as the radial direction R.
  • a direction parallel to the central axis M or coinciding with the central axis M is defined as the axial direction A.
  • the decoupling element 10 interacts indirectly in a surrounding area 11 around the fastening opening 6 with the opposite outer sides 3, 4, supporting one another in the axial direction A on the shielding layer 2, whereby between the decoupling element 10 and the respective first outer side 3 or the second outer side 4 an intermediate layer 12 is arranged.
  • the intermediate layer 12 surrounds a free end edge 13 of the hole with an end edge region 12a of the intermediate layer 12.
  • a bridging region 10a of the decoupling element 10 acts indirectly via a front edge region 12a of the intermediate layer 12 with the front edge 13 of the hole in a supporting manner. This ensures that the decoupling element 10 does not come into direct contact at any point, i.e. directly with the shielding layer 2, so that in the event of vibrations occurring between the decoupling element 10 and the shielding layer 2, there is direct frictional contact between the decoupling element 10 and the Shielding layer 2 is avoided.
  • the decoupling element 10 is preferably a metal wire structure, for example a pressed tangle of metal wire, metal wire knit, metal wire mesh, metal wire knit or metal wire mesh.
  • the sleeve body 8 has a sleeve core 8a and, opposite to the fastening partner part 5, a collar 8b extending radially from the sleeve core 8a to the outside.
  • the intermediate layer 12 is preferably mounted without play relative to the shielding layer 2 in the axial direction A and in the radial direction R with respect to the fastening opening 6 .
  • the intermediate layer 12, as well as its end edge region 12a, is preferably made of the same material as the metal wire of the decoupling element 10 and consists, for example, of steel or stainless steel. Furthermore, the intermediate layer 12, including its end edge region 12a, can also preferably be made of a material with a higher hardness than the material of the metal wire.
  • the sleeve body 8 is formed from a solid metal material, so that the sleeve body 8 is more rigid in terms of deformation than the decoupling element 10 .
  • the decoupling element 10 and its bridging area 10a are designed in one piece in the exemplary embodiment according to FIG. Beyond that is that Decoupling element 10 in the radial direction R in a displacement tion of the decoupling device 7 relative to the shielding layer 2 with the transition region 10a at the front edge region 12a of the intermediate layer 12.
  • the decoupling device 7 is also supported indirectly on the shielding layer 1 in the radial direction R. Direct contact between the end edge 13 of the hole and the decoupling element 10 is prevented by the intermediate layer 12 with its end edge region 12a.
  • the two half sleeves 15, 16 form a first collar 15a and a second collar 16a and have a connecting area 17.
  • connection area 17 the first half-sleeve 15 and the second half-sleeve 16 are connected to one another in a frictionally clamped or form-fitting manner, for example pressed.
  • the collars 15a, 16a of the intermediate layer 12 have an outer diameter Di.
  • the decoupling element 10 has an outer diameter D2, with the outer diameter Di of the intermediate layer 10 preferably being larger than the outer diameter D2 of the decoupling element 10.
  • the material thickness for the intermediate layer is one material thickness from 0.2 mm to 0.6 mm, in particular from 0.2 mm to 0.5, is advantageous.
  • the inventive interposition of the intermediate layer 12 between the decoupling element 10 and the at least one shielding layer 2 reliably ensures that in the event of a relative movement of the decoupling device 7, in particular of the decoupling element 10 relative to the shielding layer 2, the decoupling element 10 only moves relative to the intermediate layer 12 . A direct frictional contact between the decoupling element 10 and the shielding layer 2 is thus prevented.
  • the intermediate layer 12 with respect to the shielding layer 2 from both in the axial direction A and in Radial direction R without play, in particular arranged clampingly without play. It is thus possible to protect the shielding layer 2, which may have sensitive surface coatings or be made of a material that is softer than the decoupling element 10, from undesired wear and tear.
  • FIG. 1 A further embodiment of the shielding part 1 according to the invention is shown in FIG.
  • the decoupling element 10 is formed in two parts from a first metal wire ring structure 20 and a second metal wire ring structure 21, with the first metal wire ring structure being arranged on the side of the first outer side 3 of the shielding layer 2 and surrounding the sleeve core 8a.
  • the second metal wire ring structure 21 is arranged on the side of the second outer side 4 of the shielding layer 2 and surrounds the sleeve core 8a, wherein between the metal wire ring structures 20, 21 and the shielding layer 2, the intermediate layer 12 is arranged.
  • the intermediate layer 12 is formed from the first half-sleeve 15 and the second half-sleeve 16, which each form the first collar 15a and the second collar 16a, respectively.
  • the collars 15a, 16a are ring structures 20 or 21 arranged between the shielding layer 2 and the metal wire.
  • the intermediate layer 12 in the embodiment according to FIG. In the event of a relative movement of the decoupling device 7 relative to the shielding layer 2, this results in a defined movement between the metal wire ring structures 20, 21 and the intermediate layer 12, so that a relative movement of components on the first outer side 3 or the second outer side 4 of the shielding layer 2 is avoided.
  • a shielding layer 2 made of a soft material, for example aluminum, does not suffer from at least reduced frictional wear subject.
  • any existing anti-corrosion layers e.g. B. an aluminum layer or a zinc layer on the outer sides 3, 4 by the relative movement between the metal wire ring structures 20 and 21 and the intermediate layer 12 reliably protected against abrasion.
  • the sleeve body 8 has a second collar 8c which rests against the fastening partner part 5 when the shielding part 1 is assembled and extends radially outwards from the sleeve core 8a.
  • a sleeve body 8 can be designed in one piece (see FIG. 4) or in several parts, e.g.
  • the intermediate layer 12 formed from the first half-sleeve 15 and the second half-sleeve 16 is explained in more detail below with reference to FIG.
  • the first half-sleeve 15 forms the first collar 15a.
  • the second half-sleeve 16 forms the second collar 16a.
  • the half-sleeves 15, 16 also have a first axial section 15b and a second axial section 16b.
  • the first axial section 15b of the first half-sleeve 15 extends from the first collar 15a in the axial direction A towards the second collar 16a of the second half-sleeve 16 .
  • Radially within the first axial section 15b the second axial section 16b of the second half-sleeve 16 extends as seen in the axial direction A from the second collar 16a in the direction of the first collar 15a.
  • the first axial section 15b forms the end edge region 12a of the intermediate layer 12 with a radial outer side.
  • the second half-sleeve 16 is inserted into the first half-sleeve 15 with its second axial section 16b.
  • the axial sections 15b, 16b of the half-sleeves 15, 16 form the connecting area 17 of the half-sleeves 15, 16.
  • the connecting area 17 can be designed as a press fit or as a loose fit.
  • the first axial section 15b z.
  • the intermediate layer 12 is formed in one piece from a metal sheet which is designed, for example, as a ring with a C-shaped cross section (cf. FIG. 5).
  • a metal sheet which is designed, for example, as a ring with a C-shaped cross section (cf. FIG. 5).
  • Such an intermediate layer 12 has the first collar 15a as the first leg of the C-shaped cross-section and the second collar 16a as the second leg of the C-shaped cross-section.
  • the first collar 15a and the second collar 16a are connected in one piece with a transition section 17a.
  • the transition section 17a forms the front edge region 12a of the intermediate layer 12 on its side facing outwards in the radial direction R, as seen.
  • the intermediate layer 12 represents a border surrounding the fastening opening 6 of the shielding layer 2.
  • the intermediate layer 12 is in two parts and consists of a half-sleeve element
  • the half-sleeve element 25 forms a first collar 25a and has an axial section 25b which extends through the fastening opening 6 of the shielding layer 2 in the axial direction A. Opposite the first collar 25a is the disc member
  • the half-sleeve element 25 is preferably provided with a radially inner edge 26b of the Disk element 26 connected, so that the intermediate layer 12 is arranged in the axial direction A and / or in the radial direction R with no play or almost no play with respect to the shielding alga 2.
  • the surrounding area 11 and the front edge 13 of the hole are effectively protected by the intermediate layer 12 .
  • the intermediate layer 12 is formed from two identical half-sleeve elements 30, 31.
  • Each of the half-sleeve members 30, 31 has a radial portion 30a, 31a and an axial portion 30b and 31b.
  • the radial sections 30a, 31a each form collars and cover the surrounding area 11 around the fastening opening 6 of the shielding layer 2 on its outer sides 3, 4.
  • the axial sections 30b and 31b of the half-sleeve elements 30, 31 each have free ends 30c and 31c, which extend in the axial direction A seen a nander lying opposite.
  • the free ends 30c, 31c can touch or be spaced apart from one another in the axial direction A, so that a gap 32 is formed between the free ends 30c and 31c.
  • the gap 32 has an axial extension t, which is smaller than a thickness d of the shielding layer 2 in the surrounding area 11.
  • the decoupling element 10 to be subsequently installed for example the one-part or multi-part decoupling element 10 according to the embodiments of Figures 2 and 3 used.
  • the gap 32 ensures that the radial sections 30a, 31a of the intermediate layer 12 formed in this way rest without play in the axial direction A on the outer sides 3, 4 of the shielding layer 2.
  • FIGS. 4 to 7 are suitable according to the invention for forming a shielding part according to FIGS. 1, 2 and 3.
  • the sleeve body 8 and the decoupling element 10 and/or the metal wire ring structure 20, 21 are not shown in the drawings in the embodiments according to FIGS.
  • the shielding part 1 can be formed in one layer from a shielding layer 2. However, it is also possible to form the shielding part 1 in multiple layers from a plurality of shielding layers 2 .
  • a shielding part 1 according to the invention can also have a thermally insulating and/or acoustically damping intermediate layer made of a non-metallic material, the intermediate layer preferably being arranged between two shielding layers 2 .
  • the shielding layers 2 can be closed sheet metal layers. In particular in combination with a closed sheet metal layer, a further shielding layer 2 can have openings, e.g. B. have a lot of number over the planar extent of the shielding 2 ver shared openings.
  • the shielding layers are preferred made of a metal material, e.g. B. aluminum, steel or stainless steel.
  • the sleeve body is preferably made of a metal, in particular a steel material.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abschirmteil, insbesondere Hitzeschild, aufweisend zumindest eine Abschirmlage (2) mit zumindest einer Befestigungsöffnung (6) durch die ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Abschirmteils (1) an einem Befestigungspartnerteil (5) steckbar ist, wobei das Befestigungsmittel hinsichtlich axialer und/oder radialer Kraftübertragung zur Abschirmlage (2) und von der Abschirmlage (2) zum Befestigungsmittel über zumindest ein Entkopplungselement (10) mit der Abschirmlage (2) gekoppelt ist, wobei das zumindest eine Entkopplungselement (10) aus einem Metalldraht gebildet ist und in einem Umgebungsbereich (11) um die Befestigungsöffnung (6) auf gegenüberliegenden Außenseiten (3, 4) der Abschirmlage (2) und/oder mit einer Lochstirnkante (13) der Befestigungsöffnung (6) der Abschirmlage (2) zusammenwirkt, wobei zwischen den Außenseiten (3, 4) der Abschirmlage (2) und dem Entkopplungselement (10) und zwischen der Lochstirnkante (13) der Befestigungsöffnung (6) der Abschirmlage (2) und dem Entkopplungselement (10) zumindest eine Zwischenlage (12) angeordnet ist.

Description

Abschirmteil, insbesondere Hitzeschild
Die Erfindung betrifft ein Abschirmteil, insbesondere ein Hit zeschild nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US 7,784,585 B2 ist ein Abschirmteil mit einem Ent kopplungselement aus einem Stahldrahtgebilde bekannt. Das Stahldrahtgebilde ist einteilig und sitzt in einer Befesti gungsausnehmung des Abschirmteils. Es berührt Außenseiten des Abschirmteils jeweils in einer Umgebung einer Befestigungsaus nehmung .
Aus der US 2011/0220676 Al ist ein gattungsgemäßes Abschirm teil bekannt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Abschirmteile nutzten als Entkopplungselement ein Stahldrahtgebilde, z. B. ein Stahldrahtgeflecht, welches gegenüber einem massiven Stahlbau teil verformungsweicher und nachgiebiger ausgebildet ist. Ein solches Stahldrahtgebilde, welches z. B. mit einem Nietverfah ren in eine Befestigungsöffnung des Abschirmteils eingesetzt ist, sitzt nach dem Nietvorgang radial spielfrei und axial spielfrei in der Befestigungsausnehmung des Abschirmteils.
Wird ein solches, fabrikneues Abschirmteil nunmehr an ein vib rierendes Befestigungspartnerbauteil gesetzt, so kann es durch Vibration und/oder durch thermische Ausdehnungen dazu kommen, dass der Lochrand, insbesondere die Lochstirnkante das Ent kopplungselement radial ein Stück komprimiert, sodass mit der Zeit eine bleibende Verformung des Entkopplungselements in Ra dialrichtung auftritt und somit ein unerwünschtes Radialspiel zwischen dem Abschirmteil und dem Entkopplungselement ent steht. Im weiteren Betrieb kann somit durch Relativbewegung des Abschirmteils relativ zum Stahldrahtgebilde ein uner wünschter Abrieb auftreten. Dies, kann eine unerwünschte Kor rosion im Kontaktbereich zwischen dem Stahldrahtgebilde und dem Abschirmteil zur Folge haben. Dies insbesondere dann, wenn das Abschirmteil aus einem weicheren Werkstoff, z. B. Alumi nium oder einem mit Aluminium beschichteten Metall gebildet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Ab schirmteil derart weiterzubilden, dass das Abschirmteil im Be trieb geringen Verschleiß aufweist und eine geringe Korrosi onsneigung besitzt.
Diese Aufgabe wird mit einem Abschirmteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Abschirmteil, insbesondere ein erfin dungsgemäßes Hitzeschild weist zumindest eine Abschirmlage mit zumindest einer Befestigungsöffnung auf, durch die ein Befes tigungsmittel zum Befestigen des Abschirmteils an einem Befes tigungspartnerteil steckbar ist. Das Befestigungsmittel ist hinsichtlich axialer oder radialer Kraftübertagung zur Ab schirmlage und von der Abschirmlage zum Befestigungsmittel über zumindest ein Entkopplungselement mit der Abschirmlage gekoppelt, wobei das zumindest eine Entkopplungselement aus einem Metalldraht gebildet ist und mit einem Umgebungsbereich um die Befestigungsöffnung auf gegenüberliegenden Außenseiten der Abschirmlage und/oder mit einer Lochstirnkante der Befes tigungsöffnung der Abschirmlage zusammenwirkt. Ein solches Ab schirmteil ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Außenseiten der Abschirmlage und dem Entkopp lungselement und zwischen der Lochstirnkante der Befestigungs öffnung der Abschirmlage und dem Entkopplungselement zumindest eine Zwischenlage angeordnet ist. Eine derartige Zwischenlage verhindert zuverlässig auch bei längerem Betrieb des Abschirmteils, dass vibrationsbedingt oder aufgrund von thermischer Ausdehnung der Abschirmlage auf tretende Relativbewegungen zwischen dem Entkopplungselement und der Abschirmlage zu einem Abrieb von Material der Ab schirmlage führt.
Die Zwischenlage wirkt nach Art einer Panzerung und hält Rela tivbewegungen des Entkopplungselements gegenüber der Abschirm lage des Abschirmteils fern. Insbesondere sind bei einem er findungsgemäßen Abschirmteil auch Oberflächenbeschichtungen, zum Beispiel korrosionsmindernde Oberflächenbeschichtungen der Abschirmlage vor unerwünschtem Abrieb geschützt.
In einer besonderen Ausführungsform ist die Zwischenlage aus demselben Werkstoff ausgebildet wie der Metalldraht des Ent kopplungselements. Alternativ empfiehlt es sich, die Zwischen lage aus einem Werkstoff auszubilden, welcher härter ist als der Werkstoff des Metalldrahts des Entkopplungselements. Dies trägt dazu bei, dass auch bei längerem Betrieb und bei länge rem Andauern von kleinen oder kleinsten Relativbewegungen zwi schen dem Metalldraht des Entkopplungselements und der Zwi schenlage diese nicht verschleißt oder durchscheuert.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Zwi schenlage radial und axial spielfrei bezüglich der Abschirm lage gelagert. Insbesondere ist die Zwischenlage also gegen über dem Lochrand der Befestigungsöffnung der Abschirmlage un beweglich, insbesondere verpresst angeordnet, sodass verhin dert ist, dass eine ungewollte Relativbewegung zwischen der Zwischenlage und der Abschirmlage aufgrund von ins Abschirm teil eingetragenen Vibrationen erfolgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Zwischenlage aus zwei axial mit Presssitz ineinander gesteck ten Halbhülsen gebildet, wobei jede Halbhülse einen sich axial erstreckenden Axialabschnitt zum klemmenden Zusammenwirken mit der anderen Halbhülse und einen sich radial von dem Axialab schnitt wegerstreckenden umlaufenden Kragen besitzt, wobei ei ner der Axialabschnitte radial innen an der Lochstirnkante an liegt und die Kragen zweier Halbhülsen auf den Außenseiten der Abschirmlage anliegen. Eine derart ausgebildete Zwischenlage ist in einfacher Art und Weise aus einfach herstellbaren Ein zelteilen herstellbar und fügbar, wobei mit einfachen Mitteln ein zuverlässiges Haltern der Zwischenlage an der Abschirm lage sichergestellt ist.
Zweckmäßigerweise ist das zumindest eine Entkopplungselement einstückig ausgebildet und besitzt eine Durchstecköffnung für das Befestigungsmittel.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, in der Durchstecköffnung des Entkopplungselements einen Hülsenkörper anzuordnen, wobei der Hülsenkörper als Massivkörper, der ge genüber dem Entkopplungselement verformungsstarrer ist, ausge bildet ist. Ein solcher Hülsenkörper wirkt beispielsweise als Abstandshalter und verhindert, dass bei einem schraubenden Be festigen des Abschirmteils das Entkopplungselement unzulässig stark axial verpresst wird. Der Hülsenkörper kann beispiels wiese als im Querschnitt L-förmige Hülse mit einem umlaufenden Bund oder als im Querschnitt C-förmige Bundhülse mit zwei um laufenden Bünden ausgebildet sein, wobei jeweils zwischen den Bünden der Hülse und der Zwischenlage ein Entkopplungselement oder ein Teil des einstückigen Entkopplungselements angeordnet ist.
Für eine besonders feste Verbindung der die Zwischenlage bil denden Halbhülsen, ist es zweckmäßig, die erste und die zweite Halbhülse in einem Verbindungsbereich zu verquetschen, sodass zwischen den Halbhülsen in einer Axialrichtung ein Formschluss oder ein Reibschluss ausgebildet ist. Der Metalldraht des Entkopplungselements und die Zwischenlage sind zweckmäßigerweise aus einem Stahl, insbesondere aus einem rostfreien Stahl, gebildet.
In einer anderen Ausführungsform, ist die Zwischenlage als einlagige Umbörtelung um den Lochrand ausgebildet.
Die Zwischenlage kann zweckmäßigerweise in einer Vormontage stufe mit einem radialen Spiel von wenigen zehntel Millimetern und mit einem axialen Spiel von wenigen zehntel Millimetern bezüglich der Befestigungsöffnung in der Abschirmlage vormon tiert sein und durch ein radiales Ausdehnen und axiales Quet schen der Zwischenlage derart verformt werden, dass die Zwi schenlage an der Lochstirnkante und den Außenseiten der Ab schirmlage im Bereich der Befestigungsöffnung spielfrei bevor zugt klemmend anliegt.
Ein Außendurchmesser Dl der Zwischenlage ist zweckmäßigerweise größer gewählt als ein Außendurchmesser D2 des Entkopplungs elements. Dies bewirkt, dass auch bei einem radialen Versatz des Entkopplungselements relativ zur Abschirmlage kein Kontakt zwischen dem Metalldraht des Entkopplungselements und einer Außenseite der Abschirmlage entsteht.
Als zweckmäßige Materialstärke für die Zwischenlage hat sich eine Materialstärke von 0,2 mm bis 0,6 mm insbesondere von 0,3 mm bis 0,5 mm bewährt.
Das Entkopplungselement ist zweckmäßigerweise ein Metalldraht gebilde und ist zum Beispiel als Metalldrahtgewirr, Metall drahtgestrick, Metalldrahtgeflecht, Metalldrahtgewirke oder als Metalldrahtgewebe ausgebildet. Es kann dabei beispiels weise einteilig, die Außenseiten und die Lochstirnkante umge bend ausgebildet sein. Bei einer derartigen einteiligen Aus führungsform wird das Entkopplungselement durch die Befesti gungsöffnung der Abschirmlage, welche mit der Zwischenlage versehen ist gesteckt und nach Art eines Niets bezüglich der Zwischenlage verpresst.
In einer anderen Ausführungsform kann das Entkopplungselement zwei- oder mehrteilig aus zwei oder mehreren Metalldrahtgebil den ausgebildet sein, wobei zum Beispiel ein erstes Metall drahtgebilde gegen den ersten Kragen der Zwischenlage und ein zweites Metalldrahtgebilde gegen den zweiten Kragen der Zwi schenlage gesetzt ist. Eine derartige Ausführungsform hat den Vorteil, dass einfach vorzufertigende Metalldrahtgebilde, z.
B. ein Metalldrahtringgebilde einsetzbar sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Entkopplungselement in der Axialrichtung A der Befestigungs öffnung gesehen vorgespannt angeordnet, sodass die Abschirm lage zusammen mit der Zwischenlage axial geklemmt mit dem Ent kopplungselement zusammenwirkt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Zwi schenlage aus einem Halbhülsenelement und einem Scheibenele ment gebildet, wobei insbesondere das Halbhülsenelement einen ersten Kragen und das Scheibenelement einen zweiten Kragen bildet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Zwi schenlage aus zwei baugleichen Halbhülsenelementen gebildet. Die Halbhülsenelemente weisen jeweils Axialabschnitte auf, die sich im montierten Zustand in der Befestigungsöffnung der Ab schirmlage berühren können oder zwischen sich eine Lücke mit einer axialen Erstreckung t bilden. Die axiale Erstreckung t ist dabei vorzugsweise kleiner gewählt als eine Dicke d der Abschirmlage im Umgebungsbereich um die Befestigungsöffnung.
Das erfindungsgemäße Vorsehen der Zwischenlage ermöglicht es, auch höhere Anpressdrücke der Metalldrahtgebilde an die Außen seiten der Zwischenlage zu verwirklichen, ohne dass ein unzulässiger Verschleiß in der Umgebung der Befestigungsöff nung der Abschirmlage zu befürchten ist. Vorteilhaft ist es durch das Vorsehen unterschiedlich starker axialer Vorspannun gen möglich, das Schwingungsverhalten und/oder das Dämpfungs verhalten des Entkopplungselements über eine Variation der axialen Vorspannkraft einzustellen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren beispiel haft näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1: eine perspektivische Ansicht auf ein erfindungsgemä- ßes Abschirmteil befestigt an einem Heißteil einer Ab gasanlage eines Kraftfahrzeuges;
Figur 2: eine schematische Schnittansicht entlang der Schnitt linie A-A aus Figur 1 auf eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abschirmteils mit einem eintei ligen Entkopplungselement;
Figur 3: eine schematische Schnittdarstellung entlang der
Schnittlinie A-A (Figur 1) auf eine zweite Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Abschirmteils mit ei nem Entkopplungselement aufweisend mehrere Einzel teile;
Figur 4: eine vergrößerte schematische Schnittdarstellung ent lang der Schnittlinie A-A (Figur 1) durch eine zwei teilige Ausführungsform der Zwischenlage;
Figur 5: eine vergrößerte schematische Schnittdarstellung ent lang der Schnittlinie A-A (Figur 1) durch eine zweite Ausführungsform der Zwischenlage in einteiliger Aus bildung;
Figur 6: eine vergrößerte schematische Schnittdarstellung ent lang der Schnittlinie A-A (Figur 1) durch eine weitere Ausführungsform der Zwischenlage in zweiteiliger Aus bildung und
Figur 7: eine vergrößerte schematische Schnittdarstellung ent lang der Schnittlinie A-A (Figur 1) durch eine weitere Ausführungsform der Zwischenlage in zweiteiliger Aus bildung.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemä ßes Abschirmteil 1, welches in seinem bestimmungsgemäßen Ge brauch dazu vorgesehen ist, Wärme und/oder Schall, welche von einem anderen Bauteil 100 abgegeben werden, gegenüber der Um gebung abzuschirmen. Das andere Bauteil 100 ist wie in Figur 1 gezeigt beispielsweise ein heißes Teil einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges, z. B. ein Teil eines Auspuffkrümmers. Des Weiteren kann das andere Bauteil 100 jedes Bauteil oder jede Bauteilgruppe eines Kraftfahrzeuges sein, welche störende Wärme und/oder Schall in die Umgebung 200 abstrahlt. Das Ab schirmteil 1 weist bevorzugt eine dreidimensional verformte Raumform auf und ist bevorzugt an eine Kontur des anderen Bau teils 100 unter Bildung eines Zwischenraumes 101 angepasst ge formt. Zur Ausbildung des Zwischenraumes 101 ist das Abschirm teil 1 bevorzugt beabstandet zum anderen Bauteil 100 mittels einer Mehrzahl von Befestigungsstellen 102 befestigt. Alterna tiv hierzu kann das Abschirmteil 1 mittels geeignet gewählter Befestigungsstellen 102 auch an einem z. B. vor Wärmeeinwir kung zu schützenden Bauteil oder einer Bauteilgruppe in der Umgebung 200 befestigt sein. Beispielsweise kann ein solches Bauteil in der Umgebung 200 eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges sein. Auch kann ein solches Bauteil oder eine solche Bauteilgruppe in der Umgebung 200 ein oder mehrere Ag gregate, z. B. im Motorraum oder im Unterbodenbereich eines Kraftfahrzeuges sein, die vor einer Temperatur- und/oder Wär meeinwirkung zu schützen sind. Ein solches Abschirmteil 1 ist im Betrieb, insbesondere wenn das Abschirmteil 1 im Bereich einer Abgasanlage eines Kraft fahrzeugs angeordnet ist, hohen Temperaturschwankungen unter worfen. Hohe Temperaturschwankungen im Betrieb des Abschirm teils 1 verursachen relativ hohe Dehnungen/Schrumpfungen des Materials des Abschirmteils 1, wodurch sich Abstände zwischen den Befestigungsstellen 102 in nicht unerheblichem Maße ändern können. Zum Auffangen der Relativbewegungen zwischen einem Ab schirmteil 1 und Befestigungspunkten des anderen Bauteils 100, z. B. aufgrund von thermischer Belastung oder mechanischer Schwingungen, werden an den Befestigungsstellen 102 üblicher weise Entkopplungseinrichtungen 7 vorgesehen, welche in der Lage sind, temperaturbedingte Materialdehnungen auszugleichen, sodass ein Auftreten von thermisch induzierten Spannungen im Abschirmteil 1 stark vermindert oder gar verhindert sind. Die Entkopplungseinrichtungen 7 haben außerdem die Aufgabe und werden dazu eingesetzt, das Abschirmteil 1 vom anderen Bauteil 100 hinsichtlich mechanischer Schwingungen zu entkoppeln. Sol che mechanischen Schwingungen können beispielsweise durch Mo torvibrationen des Motors eines Kraftfahrzeugs entstehen oder anderweitig ins Abschirmteil 1, beispielsweise durch Schwin gungen im Karosseriebereich eines Kraftfahrzeuges, eingetragen werden. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Aus gestaltung des Abschirmteils im Bereich einer Befestigungs stelle 102 und wird nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 7 nä her erläutert, wobei die Figuren 2 bis 7 vergrößerte schemati sche Querschnittsansichten entlang der Linie A-A in Figur 1 durch eine Befestigungsstelle 102 sind.
Ein erfindungsgemäßes Abschirmteil 1 (Figur 2) besitzt zum Ab schirmen von Wärme oder Schall zumindest eine einlagig ausge bildete Abschirmlage 2. Die Abschirmlage 2 ist aus einem Me tallblech, beispielsweise aus einem Stahl- oder Aluminiumblech gebildet und besitzt eine erste Außenseite 3 und eine zweite Außenseite 4. Die Abschirmlage 2 ist an ihren Außenseiten 3, 4 bei Bedarf mit einer Korrosionsschutzschicht (nicht gezeigt) versehen. Zur Befestigung des Abschirmteils 1 an einem Befes tigungspartnerteil 5, z. B. einem Heißteil, wie einem Abgas führenden Bauteil, ist in einer Umgebung zu einer Befesti gungsöffnung 6 der Abschirmlage 2 eine Entkopplungseinrichtung 7 vorgesehen. Die Entkopplungseinrichtung 7 besitzt einen Hül senkörper 8, welcher eine Durchstecköffnung 9 für ein Befesti gungsmittel (nicht gezeigt), z. B. eine Schraube oder einen Bolzen, besitzt. Das durch die Durchstecköffnung 9 steckbare Befestigungsmittel ist hinsichtlich axialer und/oder radialer Kraftübertragung zur Abschirmlage 2 und von der Abschirmlage 2 zum Befestigungsmittel über den Hülsenkörper 8 und zumindest ein Entkopplungselement 10 mit der Abschirmlage 2 gekoppelt.
Für die Zwecke der weiteren Beschreibung wird eine Mittelachse M definiert, die zweckmäßigerweise eine Mittelachse der Befes tigungsöffnung 6 ist. Eine Richtung senkrecht zur Mittelachse M sei als Radialrichtung R definiert. Eine Richtung parallel zur Mittelachse M oder zusammenfallend mit der Mittelachse M sei als Axialrichtung A definiert.
Das Entkopplungselement 10 wirkt in einem Umgebungsbereich 11 um die Befestigungsöffnung 6 mit den gegenüberliegenden Außen seiten 3, 4 sich in Axialrichtung A an der Abschirmlage 2 ab stützend indirekt zusammen, wobei zwischen dem Entkopplungs element 10 und der jeweiligen ersten Außenseite 3 oder der zweiten Außenseite 4 eine Zwischenlage 12 angeordnet ist. Die Zwischenlage 12 umgibt eine freie Lochstirnkante 13 mit einem Stirnkantenbereich 12a der Zwischenlage 12. Bei einer Verlage rung des Hülsenkörpers 8 zusammen mit dem Entkopplungselement 10 in einer Radialrichtung R, z. B. aus einer in Figur 1 ge zeigten Mittellage, wirkt ein Überbrückungsbereich 10a des Entkopplungselements 10 indirekt über einen Stirnkantenbereich 12a der Zwischenlage 12 mit der Lochstirnkante 13 abstützend zusammen . Hierdurch ist sichergestellt, dass das Entkopplungselement 10 an keiner Stelle direkt, das heißt unmittelbar mit der Ab schirmlage 2 in Kontakt gerät, sodass im Falle von auftreten den Vibrationen zwischen dem Entkopplungselement 10 und der Abschirmlage 2 ein direkter unmittelbarer Reibkontakt zwischen dem Entkopplungselement 10 und der Abschirmlage 2 vermieden ist.
Das Entkopplungselement 10 ist bevorzugt ein Metalldrahtge bilde, beispielsweise ein gepresstes Metalldrahtgewirr, Me talldrahtgewirke, Metalldrahtgeflecht, Metalldrahtgestrick oder Metalldrahtgewebe.
Der Hülsenkörper 8 besitzt einen Hülsenkern 8a und gegenüber liegend zum Befestigungspartnerteil 5 einen radial vom Hülsen kern 8a nach außen abgehenden Bund 8b.
Die Zwischenlage 12 ist in Axialrichtung A und in Radialrich tung R bezüglich der Befestigungsöffnung 6 bevorzugt spielfrei relativ zur Abschirmlage 2 gelagert. Die Zwischenlage 12, wie auch deren Stirnkantenbereich 12a ist dabei bevorzugt aus dem selben Werkstoff ausgebildet wie der Metalldraht des Entkopp lungselements 10 und besteht beispielsweise aus einem Stahl oder einem rostfreien Edelstahl. Weiterhin bevorzugt kann die Zwischenlage 12 inklusive deren Stirnkantenbereich 12a auch aus einem Werkstoff mit höherer Härte als derjenige Werkstoff des Metalldrahtes ausgebildet sein. Der Hülsenkörper 8 ist aus einem massiven Metallwerkstoff gebildet, sodass der Hülsenkör per 8 gegenüber dem Entkopplungselement 10 verformungsstarrer ausgebildet ist.
Das Entkopplungselement 10 und dessen Überbrückungsbereich 10a sind im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 einstückig ausgebil det und liegen unter Zwischenschaltung der Zwischenlage 12 in direkt sowohl an der ersten Außenseite 3 wie auch an der zwei ten Außenseite 4 an. Darüber hinaus liegt das Entkopplungselement 10 in Radialrichtung R bei einer Verlage rung der Entkopplungseinrichtung 7 relativ zur Abschirmlage 2 mit dem Übergangsbereich 10a am Stirnkantenbereich 12a der Zwischenlage 12 an. Somit stützt sich die Entkopplungseinrich tung 7 auch in Radialrichtung R indirekt an der Abschirmlage 1 ab. Ein direkter Kontakt zwischen der Lochstirnkante 13 und dem Entkopplungselement 10 ist durch die Zwischenlage 12 mit deren Stirnkantenbereich 12a verhindert.
Die Zwischenlage 12 zusammen mit deren Stirnkantenbereich 12a sind in der Ausführungsform gemäß Figur 1 aus einer ersten Halbhülse 15 und einer zweiten Halbhülse 16 gebildet. Die bei den Halbhülsen 15, 16 bilden einen ersten Kragen 15a und einen zweiten Kragen 16a und besitzen einen Verbindungsbereich 17.
Am Verbindungsbereich 17 sind die erste Halbhülse 15 und die zweite Halbhülse 16 miteinander reibschlüssig klemmend oder formschlüssig verbunden, beispielsweise verpresst.
Die Kragen 15a, 16a der Zwischenlage 12 besitzen einen Außen durchmesser Di. Das Entkopplungselement 10 besitzt einen Außen durchmesser D2, wobei bevorzugt der Außendurchmesser Di der Zwischenlage 10 größer ist als der Außendurchmesser D2 des Ent kopplungselements 10. Als Materialstärke für die Zwischenlage ist eine Materialstärke von 0,2 mm bis 0,6 mm insbesondere von 0,2 mm bis 0,5 vorteilhaft.
Durch die erfindungsgemäße Zwischenschaltung der Zwischenlage 12 zwischen dem Entkopplungselement 10 und der mindestens ei nen Abschirmlage 2 ist zuverlässig sichergestellt, dass im Falle einer Relativbewegung der Entkopplungseinrichtung 7, insbesondere des Entkopplungselements 10 relativ zur Abschirm lage 2 sich das Entkopplungselement 10 ausschließlich relativ zur Zwischenlage 12 bewegt. Somit ist ein direkter Reibkontakt zwischen dem Entkopplungselement 10 und der Abschirmlage 2 verhindert. Hierzu ist die Zwischenlage 12 bezüglich der Ab schirmlage 2 sowohl in Axialrichtung A wie auch in Radialrichtung R spielfrei, insbesondere spielfrei klemmend angeordnet. Somit gelingt es, die Abschirmlage 2, die gegebe nenfalls über empfindliche Oberflächenbeschichtungen verfügt oder aus einem gegenüber dem Entkopplungselement 10 weicheren Material gebildet ist, vor unerwünschten Verschleiß zu bewah ren.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abschirm teils 1 ist in Figur 3 gezeigt. Im Unterschied zur Ausfüh rungsform gemäß Figur 1 ist das Entkopplungselement 10 zwei teilig aus einem ersten Metalldrahtringgebilde 20 und einem zweiten Metalldrahtringgebilde 21 gebildet, wobei das erste Metalldrahtringgebilde auf der Seite der ersten Außenseite 3 der Abschirmlage 2 angeordnet ist und den Hülsenkern 8a umgibt. Das zweite Metalldrahtringgebilde 21 ist auf der Seite der zweiten Außenseite 4 der Abschirmlage 2 angeordnet und umgibt den Hülsenkern 8a, wobei zwischen den Metalldrahtring gebilden 20, 21 und der Abschirmlage 2 die Zwischenlage 12 an geordnet ist. Auch bei der Ausführungsform gemäß der Figur 3 ist die Zwischenlage 12 aus der ersten Halbhülse 15 und der zweiten Halbhülse 16 gebildet, die jeweils den ersten Kragen 15a beziehungsweise den zweiten Kragen 16a bilden. Die Krägen 15a, 16a sind zwischen der Abschirmlage 2 und dem Metalldraht ringgebilde 20 oder 21 angeordnet. Wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist die Zwischenlage 12 bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 sowohl in Axialrichtung A wie auch in Radial richtung R spielfrei, insbesondere klemmend und/oder form schlüssig bezüglich der Abschirmlage 2 unbeweglich angeordnet. Hieraus resultiert im Falle einer Relativbewegung der Entkopp lungseinrichtung 7 relativ zur Abschirmlage 2 eine definierte Bewegung zwischen den Metalldrahtringgebilden 20, 21 und der Zwischenlage 12, sodass eine Relativbewegung von Bauteilen auf der ersten Außenseite 3 oder der zweiten Außenseite 4 der Ab schirmlage 2 vermieden ist. Hierdurch wird erreicht, dass eine Abschirmlage 2 aus einem weichen Material, zum Beispiel Alumi nium keinem zumindest aber vermindertem Reibungsverschleiß unterliegt. Des Weiteren sind eventuell vorhandene Korrosions schutzschichten, z. B. eine Aluminiumschicht oder eine Zink schicht, auf den Außenseiten 3, 4 durch die Relativbewegung zwischen den Metalldrahtringgebilden 20 und 21 und der Zwi schenlage 12 zuverlässig vor Abrieb geschützt.
Ein weiterer Unterschied zur Ausführungsform gemäß Figur 2 ist, dass der Hülsenkörper 8 einen zweiten Bund 8c besitzt, der im montierten Zustand des Abschirmteils 1 am Befestigungs partnerteil 5 anliegt und sich vom Hülsenkern 8a radial nach außen wegerstreckt. Ein solcher Hülsenkörper 8 kann einteilig ausgebildet sein (vgl. Figur 4) oder aus mehreren Teilen, z.
B. aus Halbhülsen, gebildet sein.
Im Folgenden wird anhand von Figur 4 die Zwischenlage 12 aus gebildet aus der ersten Halbhülse 15 und der zweiten Halbhülse 16 näher erläutert. Die erste Halbhülse 15 bildet dabei den ersten Kragen 15a. die zweite Halbhülse 16 bildet den zweiten Kragen 16a. Die Halbhülsen 15, 16 besitzen außerdem einen ers ten Axialabschnitt 15b und einen zweiten Axialabschnitt 16b. Der erste Axialabschnitt 15b der ersten Halbhülse 15 erstreckt sich vom ersten Kragen 15a aus in Axialrichtung A gesehen auf den zweiten Kragen 16a der zweiten Halbhülse 16 zu. Radial in nerhalb des ersten Axialabschnittes 15b erstreckt sich der zweite Axialabschnitt 16b der zweiten Halbhülse 16 in Axial richtung A gesehen vom zweiten Kragen 16a in Richtung auf den ersten Kragen 15a zu.
Der erste Axialabschnitt 15b bildet mit einer radialen Außen seite den Stirnkantenbereich 12a der Zwischenlage 12. Die zweite Halbhülse 16 ist mit ihrem zweiten Axialabschnitt 16b in die erste Halbhülse 15 eingesteckt. Die Axialabschnitte 15b, 16b der Halbhülsen 15, 16 bilden dabei den Verbindungsbe reich 17 der Halbhülsen 15, 16. Der Verbindungsbereich 17 kann als Klemmsitz oder als loser Sitz ausgebildet sein. Zur Errei chung einer z. B. formschlüssigen Verbindung der Halbhülsen 15, 16 in Axialrichtung A ist der erste Axialabschnitt 15b z.
B. abgerundet ausgebildet, sodass durch eine endseitige Auf weitung des zweiten Axialabschnittes 16b - in Radialrichtung R gesehen nach außen - eine formschlüssige Verbindung zwischen den Halbhülsen 15, 16 herstellbar ist. Eine solche Aufweitung kann zweckmäßigerweise durch einen konisch geformten Stempel erfolgen, welcher den zweiten Axialabschnitt 16b radial nach außen an die Kontur des ersten Axialabschnitts 15b anschmie gend drückt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 5 ist die Zwischenlage 12 einstückig aus einem Metallblech ge bildet, welches beispielsweise als ein Ring mit im Querschnitt C-förmiger Raumform (vergl. Figur 5) ausgebildet ist. Eine derartige Zwischenlage 12 weist als ersten Schenkel des C-för- migen Querschnitts den ersten Kragen 15a auf und als zweiten Schenkel des C-förmigen Querschnitts den zweiten Kragen 16a auf. Der erste Kragen 15a und der zweite Kragen 16a sind mit einem Übergangsabschnitt 17a einstückig verbunden. Der Über gangsabschnitt 17a bildet auf seiner in Radialrichtung R gese hen nach außen gewandten Seite den Stirnkantenbereich 12a der Zwischenlage 12. In dieser Ausführungsform stellt die Zwi schenlage 12 eine die Befestigungsöffnung 6 der Abschirmlage 2 umgebende Umbörtelung dar.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 6 ist die Zwischenlage 12 zweiteilig aus einem Halbhülsenelement
25 und einem ringscheibenförmigen Scheibenelement 26 gebildet. Das Halbhülsenelement 25 bildet einen ersten Kragen 25a und besitzt einen Axialabschnitt 25b, welcher die Befestigungsöff nung 6 der Abschirmlage 2 in Axialrichtung A durchgreift. Ge genüberliegend zum ersten Kragen 25a ist das Scheibenelement
26 angeordnet, wobei das Scheibenelement 26 einen zweiten Kra gen 26a bildet. Im Bereich eines freien Endes 25c des Axialab schnitts 25b des Halbhülsenelements 25 ist das Halbhülsenele ment 25 bevorzugt mit einer radial inneren Kante 26b des Scheibenelements 26 verbunden, sodass die Zwischenlage 12 in Axialrichtung A und/oder in Radialrichtung R spielfrei oder nahezu spielfrei bezüglich der Abschirmalge 2 angeordnet ist. Somit ist auch bei dieser Ausführungsform der Umgebungsbereich 11 und die Lochstirnkante 13 durch die Zwischenlage 12 wirksam geschützt .
In einer weiteren Ausführungsform (Figur 7) ist die Zwischen lage 12 aus zwei baugleichen Halbhülsenelementen 30, 31 gebil det. Jedes der Halbhülsenelemente 30, 31 besitzt einen Radial abschnitt 30a, 31a und einen Axialabschnitt 30b und 31b. Die Radialabschnitte 30a, 31a bilden jeweils Kragen und überdecken den Umgebungsbereich 11 um die Befestigungsöffnung 6 der Ab schirmlage 2 auf deren Außenseiten 3, 4. Die Axialabschnitte 30b und 31b der Halbhülsenelemente 30, 31 besitzen jeweils freie Enden 30c und 31c, welche in Axialrichtung A gesehen ei nander gegenüber liegen. Die freien Enden 30c, 31c können sich berühren oder in Axialrichtung A beabstandet zueinander ange ordnet sein, sodass eine Lücke 32 zwischen den freien Enden 30c und 31c gebildet ist.
Die Lücke 32 besitzt eine axiale Erstreckung t, welche kleiner ist als eine Dicke d der Abschirmlage 2 im Umgebungsbereich 11. Zur Fixierung der Halbhülsenelemente 30, 31 in Axialrich tung wird das anschließend zu montierende Entkopplungselement 10, beispielsweise das einteilige oder das mehrteilige Ent kopplungselement 10 gemäß der Ausführungsformen nach Figuren 2 und 3 verwendet. Außerdem stellt die Lücke 32 sicher, dass die Radialabschnitte 30a, 31a der so gebildeten Zwischenlage 12 in Axialrichtung A spielfrei auf den Außenseiten 3, 4 der Ab schirmlage 2 anliegen.
Bei der Ausführung der Zwischenlage 12 gemäß Figur 7 ist von besonderem Vorteil, dass zur Ausbildung der Zwischenlage 12 zwei baugleiche Halbhülsenelemente 30, 31 verwendet werden können und somit die Teilevielfalt zur Ausbildung eines erfin dungsgemäßen Abschirmteils 1 reduziert ist
Alternativ zur vorbeschriebenen Montage der Halbhülsenelemente 30, 31 unter Ausbildung der Lücke 32 kann auch vorgesehen wer den, dass die Halbhülsenelemente 30, 31 beispielsweise im Be reich ihrer freien Enden 30c und 31c miteinander verbunden sind. Weiterhin ist es auch möglich, bei den Ausführungsformen der Zwischenablage 12 gemäß den Figuren 4 und 6 anstelle einer festen Verbindung der Halbhülsen 15, 16 (Ausführungsform gemäß
Figur 4) oder das Halbhülsenelement 25 und das Scheibenelement 26 (Ausführungsform gemäß Figur 5) nicht miteinander zu ver binden, sondern eine axiale Fixierung der genannten Elemente bezüglich der Abschirmlage 2 über die Entkopplungselemente 10 zu bewerkstelligen.
Die Ausführungsformen der Zwischenlagen 12 gemäß der Figuren 4 bis 7 sind erfindungsgemäß für eine Ausbildung eines Abschirm teils gemäß Figuren 1, 2 und 3 geeignet. Lediglich der Über sicht wegen sind in den Ausführungsformen gemäß den Figuren 4 bis 7 der Hülsenkörper 8 und das Entkopplungselement 10 und/oder die Metalldrahtringgebilde 20, 21 zeichnerisch nicht dargestellt .
Das Abschirmteil 1 kann einlagig aus einer Abschirmlage 2 ge bildet sein. Gleichwohl ist es auch möglich, das Abschirmteil 1 mehrlagig aus mehreren Abschirmlagen 2 auszubilden. Ein er findungsgemäßes Abschirmteil 1 kann außerdem eine thermisch isolierende und/oder akustisch dämpfende Zwischenlage aus ei nem nicht metallischen Werkstoff aufweisen, wobei die Zwi schenlage bevorzugt zwischen zwei Abschirmlagen 2 angeordnet ist. Die Abschirmlagen 2 können geschlossene Blechlagen sein. Insbesondere in Kombination mit einer geschlossenen Blechlage kann eine weitere Abschirmlage 2 Öffnungen, z. B. eine Viel zahl über die flächige Erstreckung der Abschirmlage 2 ver teilte Öffnungen aufweisen. Die Abschirmlagen sind bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, z. B. Aluminium, Stahl oder aus rostfreiem Edelstahl ausgebildet. Ebenso ist der Hülsenkörper bevorzugt aus einem Metall, insbesondere einem Stahlwerkstoff, ausgebildet.
Bezugszeichenliste
Abschirmteil
Abschirmlage erste Außenseite zweite Außenseite
Befestigungspartnerteil
Befestigungsöffnung
Entkopplungseinrichtung
Hülsenkörper a Hülsenkern b Bund c 2. Bund
Durchstecköffnung 0 Entkopplungselernent 0a Übergangsbereich 1 Umgebungsbereich 2 Zwischenlage 2a Stirnkantenbereich 3 Lochstirnkante 4 Lücke 5 erste Halbhülse 5a erster Kragen 5b erster Axialabschnitt 6 zweite Halbhülse 6a zweiter Kragen 6b zweiter Axialabschnitt 7 Verbindungsbereich 7a Übergangsabschnitt der Zwischenlage0 erstes Metalldrahtringgebilde 1 zweites Metalldrahtringgebilde 5 Halbhülsenelement 5a erster Kragen 5b Axialabschnitt 5c freies Ende 6 Scheibenelement 26a zweiter Kragen 26b innere Kante
30 erstes Halbhülsenelement 30a Radialabschnitt
30b Axialabschnitt 30c freies Ende
31 zweites Halbhülsenelement 31a Radialabschnitt
31b Axialabschnitt 31c freies Ende
32 Lücke
100 Bauteil
101 Zwischenraum
102 Befestigungsstelle 200 Umgebung
A Axialrichtung d Dicke
Di erster Außendurchmesser D2 zweiter Außendurchmesser M Mittelachse R Radialrichtung t axiale Erstreckung

Claims

Patentansprüche
1. Abschirmteil , insbesondere Hitzeschild, aufweisend zu mindest eine Abschirmlage (2) mit zumindest einer Befes tigungsöffnung (6) durch die ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Abschirmteils (1) an einem Befestigungs partnerteil (5) steckbar ist, wobei das Befestigungsmit tel hinsichtlich axialer und/oder radialer Kraftübertra gung zur Abschirmlage (2) und von der Abschirmlage (2) zum Befestigungsmittel über zumindest ein Entkopplungs element (10) mit der Abschirmlage (2) gekoppelt ist, wo bei das zumindest eine Entkopplungselement (10) aus ei nem Metalldraht gebildet ist und in einem Umgebungsbe reich (11) um die Befestigungsöffnung (6) auf gegenüber liegenden Außenseiten (3, 4) der Abschirmlage (2) und/oder mit einer Lochstirnkante (13) der Befestigungs öffnung (6) der Abschirmlage (2) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Außenseiten (3, 4) der Abschirmlage (2) und dem Entkopplungselement (10) und zwischen der Lochstirn kante (13) der Befestigungsöffnung (6) der Abschirmlage (2) und dem Entkopplungselement (10) zumindest eine Zwi schenlage (12) angeordnet ist.
2. Abschirmteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (12) aus dem selben Werkstoff aus gebildet ist wie der Metalldraht des Entkopplungsele ments (10) oder aus einem gegenüber dem Werkstoff des Metalldrahts härteren Werkstoff gebildet ist.
3. Abschirmteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Zwischenlage (12) radial und axial spielfrei bezüglich der Abschirmlage (2) gelagert ist.
4. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (12) aus zwei axial ineinander gesteckten Halbhülsen (15, 16) ge bildet ist, wobei jede Halbhülse (15, 16) einen sich axial erstreckenden Axialabschnitt (15b; 16b) zum Zusam menwirken mit der anderen Halbhülse (15, 16) und einen sich radial vom Axialabschnitt (15b; 16b) weg erstre ckenden umlaufenden Kragen (15a, 16a) besitzt, wobei ei ner der Axialabschnitte (15b) radial innen an der Lochstirnkante (13) anliegt und die Kragen (15a, 16a) zweier Halbhülsen (15, 16) auf den Außenseiten (3, 4) der Abschirmlage (2) anliegen.
5. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungsele ment (10) einstückig ausgebildet ist und eine Durch stecköffnung (9) für das Befestigungsmittel besitzt.
6. Abschirmteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchstecköffnung (9) ein Hülsenkörper (8) angeordnet ist, wobei der Hülsenkörper (8) aus einem massiven, gegenüber dem Entkopplungselement (10) verfor mungsstarreren Material ausgebildet ist.
7. Abschirmteil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Halbhülse (15, 16) in einem Verbindungsbereich (17) verquetscht sind, sodass zwischen den Halbhülsen (15, 16) ein Form schluss oder ein Reibschluss ausgebildet ist.
8. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalldraht des Ent kopplungselements (10) und die Zwischenlage (12) aus ei nem rostfreien Stahl gebildet sind.
9. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (12) als einlagige Umbörtelung um eine Lochstirnkante (13) ausge bildet ist.
10. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (12) in einer Vormontagestufe mit einem radialen Spiel von weni gen zehntel Millimetern, insbesondere bis zu 0,3 mm und mit axialem Spiel von wenigen zehntel Millimetern, z. B. bis zu 0,3 mm bezüglich der Befestigungsöffnung (6) in der Abschirmlage (2) angeordnet ist und die Zwischenlage
(12) durch ein radiales Aufdehnen und axiales Quetschen der Zwischenlage (12) spielfrei an der Lochstirnkante
(13) und an den Außenseiten (3, 4) anliegt.
11. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (Di) der Zwischenlage (12) größer ist als ein Außendurchmes ser (D2) des Entkopplungselements (10).
12. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (12) eine Materialstärke von 0,2 bis 0,6 mm, insbesondere von
0,2 mm bis 0,5 mm besitzt.
13. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (10) einteilig aus einem Metalldrahtgebilde ausgebildet ist und einem Verbindungsbereich 11 der die Außenseiten (3, 4) und die Lochstirnkante (13) umgebend ausgebildet ist .
14. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (10) zweiteilig oder mehrteilig aus mindestens zwei Metalldrahtgebilden (20, 21) ausgebildet ist, wobei ein erstes Metalldrahtgebilde (20) gegen den ersten Kragen (15a) der Zwischenlage (12) und ein zweites Metalldraht gebilde (21) gegen den zweiten Kragen (16a) der Zwi schenlage (12) gesetzt ist.
15. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungsele ment (10) in einer Axialrichtung (A) der Befestigungs öffnung (6) gesehen vorgespannt ist, sodass die Ab schirmlage (2) zusammen mit der Zwischenlage (12) axial geklemmt mit dem Entkopplungselement (10) zusammenwirkt.
16. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (12) aus einem Halbhülsenelement (25) und einem Scheibenelement (26) gebildet ist.
17. Abschirmteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Zwischenlage (12) aus zwei baugleichen Halbhülsenelementen (30; 31) gebildet ist .
18. Abschirmteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbhülsenelemente (30; 31) jeweils einen Axi alabschnitt (30b; 31b) besitzen, die im montierten Zu stand zwischen sich eine Lücke (32) bilden, wobei eine axiale Erstreckung (t) der Lücke (32) kleiner ist als eine Dicke (d) der Abschirmlage (2).
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