DE9211921U1

DE9211921U1 - In Kraftfahrzeugen zu verwendendes Abschirmelement

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Publication number: DE9211921U1
Application number: DE9211921U
Authority: DE
Original assignee: LECHLER ELRING DICHTUNGSWERKE; Elring Dichtungswerke GmbH
Current assignee: LECHLER ELRING DICHTUNGSWERKE; Elring Dichtungswerke GmbH
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2002-09-05

Description

A 50 821 b Anm.: Elring Dichtungswerke GmbH

27. August 1992 Höhenstraße 24

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7012 Fellbach

In Kraftfahrzeugen zu verwendendes Abschirmelement

Die Erfindung betrifft in Kraftfahrzeugen zu verwendende Abschirmelemente einer Bauart, bei der zwischen zwei äußeren Decklagen, von denen wenigstens eine formstabil ist, mindestens eine Dämmlage angeordnet ist. Derartige Abschirmelemente kommen zum Einsatz, wenn empfindliche Bauteile eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens oder Lastkraftwagens, nahe einer heißen Wärmequelle, wie z. B. einem Abgaskrümmer, angeordnet und vor einer zu starken Erwärmung geschützt werden müssen; außerdem werden derartige Abschirmelemente für eine akustisch wirksame Abschirmung von Lärmquellen verwendet.

Es sind schon die unterschiedlichsten Abschirmelemente dieser Art bekannt geworden, welche jedoch alle wenigstens eine der folgenden Forderungen nicht erfüllen, welche heute von der Automobilindustrie an derartige Abschirmelemente gestellt werden: leichte und wirtschaftliche Herstellung, sowohl gute Wärmedämmungs-, als auch gute Schalldämpfungseigenschaften und schließlich Wiederverwertbarkeit (Recycling) der verwendeten Werkstoffe.

Durch die Erfindung wurden Abschirmelemente der eingangs erwähnten Art geschaffen, welche alle vorgenannten Forderungen erfüllen.

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Zu diesem Zweck wird ein Abschirmelement der eingangs erwähnten Art so gestaltet, daß die Dämmlage als eine in sich zusammenhängende Lage aus Metalldrähten, -fäden oder -fasern ausgebildet ist, welche mit der formstabilen, aus Blech gebildeten Decklage derart verbunden ist, daß letztere nicht unabhängig von der Dämmlage akustische Schwingungen durchführen kann, wobei die Dämmlage sowie die beiden Decklagen zumindest im wesentlichen aus demselben Metall bestehen. Durch die Verbindung der Dämmlage zumindest mit der einen Decklage (sind beide Decklagen formstabil, dann insbesondere mit beiden Decklagen) wird verhindert, daß die formstabile Decklage von einer Lärmquelle nennenswert zum Schwingen angeregt werden kann oder gar in Resonanzschwingungen verfällt, gleichzeitig läßt sich durch ein Verbinden, z. B. ein Verkleben, der Dämmlage mit einer ersten Decklage erreichen, daß sich die erfindungsgemäßen Abschirmelemente problemlos in einer Transferstraße mit kurzen Taktzeiten herstellen lassen, da die mit der einen Decklage verbundene Dämmlage gegenüber der Decklage nicht mehr verrutschen kann, wenn dieses Laminat in die nächste Bearbeitungsstation transportiert wird. Schließlich wird durch die Verwendung ein und desselben Metalls für beide Decklagen und die Dämmlage eine Wiederverwertung (Recycling) solcher Abschirmelemente ermöglicht.

Werden Dämmlage und die eine Blech-Decklage nur zum Zwecke der einfacheren Handhabung im Fertigungsprozeß miteinander verklebt, so genügen ein nicht temperaturbeständiger Klebstoff und einige wenige Klebepunkte; soll durch die Verklebung die Blech-Decklage jedoch an mehr oder minder freien akustischen Schwingungen gehindert werden, ist eine möglichst vollflächige Verklebung oder eine Vielzahl von Klebepunkten mit einem entsprechend den später im Betrieb auftretenden Temperaturen temperaturbeständigen Klebstoff erforderlich.

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Stört eine perforierte Oberfläche des Abschirmelements nicht, so kann eine für die Schalldämpfung wirksame Verbindung zwischen einer Blech-Decklage und der Dämmlage eines erfindungsgemäßen Abschirmelements dadurch herbeigeführt werden, daß aus der Blech-Decklage ausgeschnittene und in Richtung auf das Innere des Abschirmelements abgebogene Verankerungszacken in die Dämmlage eingreifen, so daß letztere mit der Blech-Decklage verklammert ist. Diese Technologie ist in der Dichtungsindustrie wohlbekannt, &zgr;. B. bei der Herstellung von Flachdichtungen aus einem mit derartigen Verankerungszacken versehenen Trägerblech und auf dieses aufgewalzten oder aufgepreßten sogenannten Weichstoffschichten.

Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abschirmelements wird ein Verkleben, Verklammern oder dergleichen der Blech-Decklage mit der Dämmlage dadurch ersetzt, daß die Dämmlage zwischen den mindestens an ihren Rändern miteinander verbundenen Decklagen derart zusammengepreßt ist, daß die Decklagen nicht unabhängig von der Dämmlage akustische Schwingungen durchführen können; bevorzugt werden bei einer solchen Lösung die beiden Decklagen auch innerhalb ihrer Ränder stellenweise miteinander verbunden.

Von den beiden Decklagen kann die eine aus Blech und die andere aus einer Metallfolie bestehen, bevorzugte erfindungsgemäße Abschirmelemente weisen jedoch zwei aus Blech gebildete formstabile Decklagen auf.

Für die Dämmlage kommen z. B. relativ voluminös gestaltete Metalldraht- oder Metallfadengestricke (auch mehrlagig) in Frage, aber auch sogenannte Wirrdrahtgelege oder beispielsweise mäanderförmige Gelege aus Metalldraht- oder Metallfa-

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den-Geweben. Als hinsichtlich der Schalldämmung und -dämpfung besonders wirksam haben sich jedoch Metallfaservliese erwiesen, und damit diese im Betrieb keinesfalls delaminieren, d. h. in Schichten zerlegt werden können und damit bei nach dem vorstehend geschilderten ersten Lösungsprinzip gestalteten erfindungsgemäßen Abschirmelementen ihre Aufgabe, wenigstens eine der Decklagen "festzuhalten", nicht dauerhaft erfüllen können, werden vorteilhafterweise Faservliese verwendet, deren innerer Zusammenhalt durch Vernadeln gestärkt wurde (sogenannte Nadelvliese).

Als besonders vorteilhaft haben sich erfindungsgemäße Abschirmelemente aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung erwiesen, obwohl die Decklagen z. B. auch aus Stahlblechen hergestellt werden und für die Dämmlage Stahldrähte, -fäden oder -fasern Verwendung finden können.

Ist der Aufbau der Dämmlage zu locker, kann sie zwar dennoch eine gute Wärmedämmung zur Folge haben (viele Lufträume), die Schalldämpf- und Schalldämmeigenschaften eines erfindungsgemäßen Abschirmelements können dann jedoch unbefriedigend sein. Wird hingegen ein sehr stark verdichtetes Faservlies eingesetzt, sind die Wärmedämmungseigenschaften unbefriedigend. Deshalb werden Ausführungsformen empfohlen, bei denen die Dämmlage pro mm Dicke ein Flächengewicht von wenigstens ca. 50 g/m hat, noch besser pro mm Dicke ein Flächengewicht

&ogr;
von wenigstens ca. 100 g/m und insbesondere von ca.

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200 g/m . Bezüglich der Dicke der Dämmlage empfiehlt sich ein Bereich von ca. 1 mm bis ca. 5 mm, vorzugsweise eine Dicke von ca. 2 mm.

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Erfindungsgemäße Abschirmelemente können von recht unterschiedlicher äußerer Gestalt sein, weshalb es vorteilhaft ist, wenn sich ein erfindungsgemäßes, aus zwei äußeren Blechlagen und einer dazwischen angeordneten Dämmlage bestehendes Sandwichgebilde durch Biegen, Tiefziehen oder dergleichen verformen läßt, weil sich dieses Sandwichgebilde natürlich einfacher in flacher Form herstellen läßt. Deshalb sollte die Dämmlage die Forderung erfüllen, in sich so steif oder elastisch zu sein, daß sie beim bzw. nach dem Biegen, Tiefziehen oder dergleichen nicht flachgedrückt wird bzw. ist. Diese Forderung erfüllt insbesondere ein Metallfaservlies, beispielsweise aber auch ein Gestrick aus einem verhältnismäßig harten bzw. steifen Metalldraht.

Weil vorstehend von einem Sandwichgebilde die Rede war, muß klargestellt werden, daß sich bei einem erfindungsgemäßen Abschirmelement nicht in allen Bereichen zwischen den Decklagen eine Dämmlage befinden muß, weil man die Ränder der Decklagen zweckmäßigerweise unmittelbar aneinander befestigt und miteinander verbindet, um ein geschlossenes Abschirmelement zu erhalten. Hat ein solches Abschirmelement Befestigungsbereiche für seine Befestigung an einem anderen Fahrzeugteil, so wird man zweckmäßigerweise in diesen Befestigungsbereichen keine Dämmlage vorsehen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten zeichnerischen Darstellung einiger besonders vorteilhafter Ausführungsformen erfindungsgemäßer Abschirmelemente; in den Zeichnungen zeigen:

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Fig. 1 ein typisches erfindungsgemäßes Abschirmelement in perspektivischer Darstellung, wobei es sich um ein Abschirmelement handelt, welches aus einem Sandwichgebilde, bestehend aus zwei Blech-Decklagen und einer dazwischen angeordneten Dämmlage, durch Tiefziehen hergestellt wurde;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1, und

Figuren 3-7 Schnitte durch mittlere Bereiche anderer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Abschirmelements .

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte und in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnete Abschirmelement wurde durch Tiefziehen aus einem Sandwichgebilde hergestellt, welches aus zwei Decklagen 12 und 14 sowie einer dazwischen angeordneten Dämmlage 16 besteht. Die Decklagen 12 und 14 bestehen bevorzugt aus Aluminiumblech, und bei der Dämmlage 16 handelt es sich vorteilhafterweise um ein sogenanntes Nadelvlies aus Aluminiumfasern. Die Dämmlage 16 ist zwischen den Decklagen 12, 14 eingekammert, indem die Decklagen 12, 14 längs des Rands des Abschirmelements 10 miteinander verbunden sind, bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform durch Umbördeln des äußeren Rands der Decklage 14 um den äußeren Rand der Decklage 12 - dieser Bördelrand wurde mit 18 bezeichnet.

Die Fig. 2 läßt noch nicht erkennen, ob die Dämmlage 16 mit den Decklagen 12 und 14 verbunden ist oder von diesen beiden Decklagen so zusammengepreßt wird, daß letztere unter einem vom Inneren des Abschirmelements nach außen gerichteten Druck

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stehen. Anhand der Figuren 4-7 sollen nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen beschrieben werden, durch deren Gestaltung bewirkt wird, daß mindestens eine der beiden Decklagen, vorzugsweise beide Decklagen, von einer Lärmquelle nicht nennenswert zum Schwingen angeregt werden kann bzw. können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besteht die Dämmlage 16a aus einem als sogenanntes Zackenblech ausgebildeten Trägerblech 161 und zwei Dämmschichten 162 und 163, die auf die beiden Seiten des Trägerblechs 161 aufgepreßt oder aufgewalzt wurden, so daß vom Trägerblech 161 nach beiden Seiten abstehende Verankerungszacken 164 in die beiden Dämmschichten eingreifen. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Därnmlage 16a im Betrieb, wenn das Abschirmelement den akustischen Schwingungen einer Lärmquelle ausgesetzt ist, delaminiert, d. h. in einzelne Schichten zerlegt wird und ihren Zusammenhalt verliert. Bezüglich eines "Ankoppeins" der beiden Decklagen 12a und 14a der Ausführungsform gemäß Fig. 3 an die Dämmlage 16a gilt das bereits zu Fig. 2 Gesagte, wobei wiederum auf die nachfolgenden Erläuterungen der Figuren 4-7 verwiesen wird.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Dämmlage 16b mit der einen Decklage 12b vollflächig verklebt (ein Kleber wurde bei 261 angedeutet) und mit der anderen Decklage 14b mittels Kleberpunkten 262 verbunden.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Decklagen 12c und 14c an mehreren Stellen durch Schweißpunkte 361 miteinander verbunden, in deren Bereich die Dämmlage 16c Löcher aufweist, welche schon beim Konfektionieren der Dämmlage hergestellt wurden, so daß letztere das Ver-

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schweißen der beiden Decklagen miteinander nicht behindert. Der Abstand der beiden Decklagen 12c und 14c voneinander und die Dicke der Dämmlage 16c vor ihrem Einbau zwischen die beiden Decklagen sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß im fertigen Abschirmelement die Dämmlage zwischen den beiden Decklagen zusammengepreßt ist und infolgedessen die beiden Decklagen einem vom Inneren des Abschirmelements nach außen gerichteten Druck unterworfen sind und infolgedessen auch zwischen den Schweißpunkten 361 nicht frei schwingen können. An die Stelle der Schweißpunkte 361 können natürlich auch andere Verbindungsarten treten, z. B. ein Vernieten.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind die beiden Decklagen 12d und 14d als sogenannte Zackenbleche ausgebildet, ähnlich wie das Trägerblech 161 der Ausführungsform nach Fig. 3, wobei jedoch nur in das Innere des Abschirmelements hineinragende Verankerungszacken 461 vorhanden sind, welche in die Dämmlage 16d eingreifen, um letztere an beide Decklagen 12d, 14d anzukoppeln.

Schließlich zeigt die Fig. 7 eine Ausführungsform ähnlich der in Fig. 6 dargestellten Ausführungform, wobei jedoch nur eine der beiden Decklagen 12e, 14e, nämlich die Decklage 12e, als Zackenblech ausgebildet ist, deren Verankerungszacken 561 in die Dämmlage 16e eingreifen. Die Decklage 14e kann entweder an die Dämmlage nicht angekoppelt oder mit dieser z. B. verklebt sein.

Claims

ANSPRUCHE

1. In Kraftfahrzeugen zu verwendendes Abschirmelement mit wenigstens einer zwischen zwei äußeren Decklagen angeordneten Dämmlage, wobei mindestens eine der Decklagen formstabil ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmlage sowie die beiden Decklagen zumindest im wesentlichen aus demselben Metall bestehen.

2. Abschirmelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmlage als eine in sich zusammenhängende Lage aus Metalldrähten, -fäden oder -fasern ausgebildet ist, welche mit der formstabilen, aus Blech gebildeten Decklage derart verbunden ist, daß letztere nicht unabhängig von der Dämmlage akustische Schwingungen durchführen kann.

3. Abschirmelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmlage an die Blech-Decklage angeklebt ist.

4. Abschirmelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Blech-Decklage ausgeschnittene und in Richtung auf das Innere des Abschirmelements abgebogene Verankerungszacken in die Dämmlage eingreifen, so daß letztere mit der Blech-Decklage verklammert ist.

5. Abschirmelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmlage als eine in sich zusammenhängende Lage aus Metalldrähten, -fäden oder -fasern ausgebildet und derart zwischen den an ihren Rändern sowie stellenweise

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innerhalb dieser Ränder miteinander verbundenen Decklagen zusammengepreßt ist, daß die Decklagen nicht unabhängig von der Dämmlage akustische Schwingungen durchführen können.

6. Abschirmelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Decklagen formstabil und aus Blech ausgebildet sind.

7. Abschirmelement nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Decklagen innerhalb ihrer Ränder stellenweise miteinander verschweißt oder vernietet sind.

8. Abschirmelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmlage ein Faservlies ist.

9. Abschirmelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies vernadelt ist.

10. Abschirmelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist.

11. Abschirmelement nach den Ansprüchen 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmlage pro mm Dicke ein Flä-

2 chengewicht von wenigstens ca. 50 g/m hat.

12. Abschirmelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmlage pro Millimeter Dicke ein Flächen-

2 gewicht von wenigstens ca. 100 g/m und insbesondere von

ca. 200 g/m² hat.

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13. Abschirmelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmlage eine Dicke von mindestens ca. 1 mm bis ca. 5 mm, vorzugsweise von ca. 2 mm hat.