CH678301A5

CH678301A5 -

Info

Publication number: CH678301A5
Application number: CH2151/88A
Authority: CH
Inventors: Ivan Gheczy
Original assignee: Matec Holding
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1991-08-30
Also published as: EP0377003A1; WO1989011985A1

Description

Dank dem Einsatz von Baugruppen mit hoher Betriebstemperatur zeichnen sich moderne Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren durch einen hohen Wirkungsgrad und befriedigende Umweltverträglichkeit aus. Typische Beispiele solcher Baugruppen sind die Turbolader und der Abgaskatalysator. Eine grundlegende Bedingung der Applikation dieser schubartigen Innovation des letzten Jahrzehnts war der Schutz der Reisenden vor der direkten und indirekten Einwirkung der hohen Temperatur. Dies ist durch die Entwicklung der Hitzeschilder und deren Technologie möglich geworden.

Ein bekanntes Hitzeschild für Kraftfahrzeuge besteht aus einem Aluminiumblech, einer Keramikschaummatte und einer Aluminiumfolie. Das Aluminiumblech dient davon als Trägerschicht, die Keramikschaummatte als Wärmeisolation und die Aluminiumfolie als wärmestrahlenabweisender, wärmebeständiger, mechanischer Schutz der empfindlichen Keramikschaummatte. Die sandwichartige Struktur dieses Hitzeschildes wird durch Adhäsion der Schichten, beispielsweise durch Kleben erreicht.

Obwohl die Qualität solcher Hitzeschilder unbestritten ist, kann ihr Preis, bedingt durch die aufwendige Technologie, als Nachteil empfunden werden. Denn, je nach Form des Hitzeschildes müssen die einzelnen Schichten zugeschnitten, mit Klebstoff benetzt, unter besonderen Bedingungen gefügt und die offenen Ränder durch Bördelung dicht geschlossen werden. Die Durchführung, wie die Verkettung dieser Operationen der Herstellung, sind mit viel Handling verbunden, die entweder manuell oder durch aufwendige Mittel der Rationalisierung zu meistern sind. Ausserdem stellen die komplexen, mehrfach gekrümmten Flächen solcher Hitzeschilder hohe Anforderungen an die Werkstoffe und den Werkzeugbau, die letztlich nur durch hohe Investitionskosten wettzumachen sind.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die genannten Nachteile zu mildern, und durch rationellere Konstruktion und Fertigung die genannten Vorteile der Hitzeschilder auch kleineren Fertigungsserien zugänglich zu machen.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche gelöst und anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Hitzeschild mit wärme strahlenabweisender, blanker Trägerschicht aus Metallblech und eine einseitige Isolationsschicht,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Hitzeschild mit einseitig lackierter Trägerschicht aus Metallblech und eine Isolationsschicht,
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Hitzeschild mit beidseitig lackierter Trägerschicht aus Metallblech und mit beidseitiger Isolationsschicht,
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Hitzeschild mit einer Isolationsschicht, und zwei Metallschichten, welche jeweils mit einer einseitigen Lackierung versehen sind.

Das in der Fig. 1 gezeigte Hitzeschild 1 besteht aus einem Metallblech, das vorzugsweise aus Aluminium ist und als Trägerschicht 2 für die daran haftende Isolationsschicht 3 dient. Dabei wird die blanke Fläche 10 der Trägerschicht 2 als Spiegel zum Abweisen der Wärmestrahlen 20 verwendet. Als Werkstoff für die Isolationsschicht 3 kommen je nach Einsatz bedingung organische wie anorganische Materialien in Frage, die je nach Bedarf zum Beeinflussen der mechanisch-thermischen Eigenschaften durch Borsten, Fasern oder Schuppen verschiedenster Herkunft ergänzt werden können. So kann beispielsweise die Anreicherung der Oberfläche der Isolationsschicht 3 min (vgl. Fig. 2), mit Schuppen aus Silicium, die wie kleine Streuspiegel wirken, ohne merkliche Gewichtszunahme des Hitzeschildes 1, die Wärmereflektion der Isolationsschicht beträchtlich erhöhen.

Ein weiterer thermisch-mechanischer Parameter der Isolation ist die Dichte der Isolationsschicht 3 min . Diese kann durch das Einblasen von Gasen in den streichfertigen Teig, oder in die spritzfertige Masse der Isolation 3, 3 min , 3 min min , wie durch das dosierte Beimischen von pulverförmigen Treibmitteln, eingestellt werden. Fig. 2 und 4 zeigen die Verwendung eines Haftmittels, das zum einseitigen Lackieren der Trägerschicht 2 min verwendet wird. Die doppelseitige Verwendung von Haftmittel zeigt Fig. 3, wo die erhöhte Adhäsion von der Trägerschicht 2 min min der Verbindungen mit beiden Isolationsschichten 3 min und 3 min min zugute kommen. Eine besondere, sandwichartige Ausführung zeigt schliesslich die Fig. 4, mit zwei, einseitig mit Haftmittel behandelten Metallschichten 2 min und eine zwischen diesen Schichten angeordnete Isolationsschicht 3.

Je nach Konsistenz der Isolationsschicht 3, 3 min , 3 min min erfolgt die Formgebung des Hitzeschildes nach der Aufschichtung d.h. wird das Hitzeschild mit der aufgeschichteten Isolation 3, 3 min , oder 3 min min noch vor der vollen Verfestigung gestaltet, oder wird die blanke 2, oder ein- 2 min oder beidseitig 2 min min mit Haftmittel behandelte Trägerschicht vorgeformt. Als Isolationsschicht 3 wird beispielsweise das physiologisch völlig harmlose Schaum-Magnesiumsilicat vorgeschlagen, das als Naturstein als "Meerschaum" bekannt ist und wegen seiner ausgezeichneten thermisch-mechanischen Eigenschaften schon seit dem Altertum geschätzt wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines geformten Hitzeschildes (1) aus mindestens einer Trägerschicht (2) und mindestens einer Isolationsschicht (3), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Isolationsschicht (3) in dickflüssiger Konsistenz auf die mindestens eine Trägerschicht (2) aufgetragen wird und dass das Hitzeschild (1) vor der vollen Verfestigung der Isolationsschicht (3) in seine endgültige Form gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsschicht ein pulverförmiges Treibmittel beigemischt wird.

3. Hitzeschild, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht aus einem Aluminiumblech besteht.

4. Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3, 3 min , 3 min min ) aus geschäumtem Kunststoff besteht.

5.

Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3, 3 min , 3 min min ) aus Harnstoff/Formaldehyd-Harz- und Kieselsäure/ Wasserglasschaum besteht.

6. Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3, 3 min , 3 min min ) aus Magnesiumsilicat-Schaum besteht.

7. Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3, 3 min , 3 min min ) mit Schuppen, Borsten oder Fasern aus Glas, Kohle oder Aramid ergänzt ist. 1. Verfahren zur Herstellung eines geformten Hitzeschildes (1) aus mindestens einer Trägerschicht (2) und mindestens einer Isolationsschicht (3), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Isolationsschicht (3) in dickflüssiger Konsistenz auf die mindestens eine Trägerschicht (2) aufgetragen wird und dass das Hitzeschild (1) vor der vollen Verfestigung der Isolationsschicht (3) in seine endgültige Form gebracht wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsschicht ein pulverförmiges Treibmittel beigemischt wird. 3. Hitzeschild, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht aus einem Aluminiumblech besteht. 4. Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3, 3 min , 3 min min ) aus geschäumtem Kunststoff besteht. 5.

Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3, 3 min , 3 min min ) aus Harnstoff/Formaldehyd-Harz- und Kieselsäure/ Wasserglasschaum besteht. 6. Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3, 3 min , 3 min min ) aus Magnesiumsilicat-Schaum besteht. 7. Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3, 3 min , 3 min min ) mit Schuppen, Borsten oder Fasern aus Glas, Kohle oder Aramid ergänzt ist.