DE69702619T2 - Wickelbare hülle - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft mehrlagige Muffen-Produkte, die wärmeisolierende und reflektierende Schichten aufweisen, und insbesondere Muffen-Produkte zur thermischen Isolierung einer Hochtemperatur-Einrichtung, wie beispielsweise eines Autoabgasrückführungsrohrs.
• Es wurden verschiedene Bemühungen unternommen, um eine verhältnismäßig kostengünstige, leichte Isoliermuffe zum Zwecke der thermischen Isolierung von hohe Temperaturen erzeugenden Bestandteilen bereitzustellen, wie beispielsweise Abgasrückführungsrohre. In einem modernen Kraftfahrzeug arbeiten die neuesten Ausführungen dieser Einrichtungen mit Eintrittsgastemperaturen im Bereich von über 1000ºF (540ºC) bis über 1800ºF (980ºC). Die Einrichtungen erzeugen eine unerwünschte Hitze, die den Insassen des Fahrgastraumes Unbehagen bereitet und benachbarte mechanische Bestandteile und Bodenbedeckungs-Material beschädigen können. Sie sind dafür bekannt, Feuer zu verursachen, wenn sich das Fahrzeug während des Anhaltens über trockenem Gras im Leerlauf befindet.
• Im Umgang mit diesen Temperaturen besteht ein Problem darin, daß derzeit verfügbare Isoliermaterialien die möglicherweise erreichten hohen Temperaturen nicht sehr gut vertragen. Bestenfalls neigen sie dazu, sich verhältnismäßig rasch zu zersetzen. In dem oberen, vorstehend erwähnten Temperaturbereich werden Materialien, wie beispielsweise Glasfaserisoliermaterialien, schmelzen. Derzeit wurden noch keine preislich vernünftigen, günstigen Alternativen gefunden, die für diese Verwendung vollständig zufriedenstellend sind.
• Das Dokument DE A 38 21 48 offenbart eine geteilte Muffe, die einen isolierenden Bereich umfaßt, der aus einem, von einer metallischen Drahtschicht und einem elastischen Isolierverbund gebildeten Träger besteht.
• Obwohl Isolierrohre mit Mitteln, die zwischen der Hitzequelle und den isolierenden Materialien einen Luftraum bereitstellen, für manche Anwendungen wirkungsvoll verwendet wurden, besteht ein bisher noch nicht zufriedengestellter Bedarf nach einer kostengünstigen Isoliermuffe, die für Hochtemperatur-Einrichtungen zum Einsatz in modernen Hochleistungsfahrzeugen eine hohe Beständigkeit aufweist.
• Erfindungsgemäß wird ein isolierendes Muffenprodukt bereitgestellt, das der Länge nach geteilt ist, um über eine wärmeerzeugendes Komponente zu passen. Die Muffe und das resultierende Produkt umfassen eine erste innere, röhrenförmige Hohlschicht aus einem zu einem C-förmigen oder muschelförmigen Querschnitt vorgebogenen Metall, wobei die Schicht im Allgemeinen der äußeren Oberfläche der wärmeerzeugenden Komponente angepaßt werden kann. Die erfindungsgemäße erste, röhrenförmige Hohlschicht trägt eine Isolierschicht aus Steinwolle oder einem vergleichbaren Isoliermaterial, an die/das eine Metallfolie gebunden ist. Die Folie weist eine reflektierende Fläche auf, die von der wärmeerzeugenden Komponente durch die Metalldrahtschicht beabstandet ist. Eine wie die erste Schicht ausgebildete zweite Schicht aus Metalldraht ist derart angeordnet, um gegen die gegenüberliegende Oberfläche der Schicht aus Isoliermaterial zu passen und beabstandet diese Schicht von einer äußeren Schicht aus verflochtenem Isoliergarn.
• So wird insbesondere die verhältnismäßig zerbrechliche Folienschicht vor dem Aufbau der Muffe vorzugsweise auf die Schicht aus Mineralwolle laminiert. Da die Notwendigkeit für eine Haftung zwischen der Schicht und der Folie nur während des Zusammenbaus besteht, sind für diesen Zweck kostengünstige Haftmittel geeignet, die während des Gebrauchs abbrennen können. Sobald sich das Muffen-Produkt im Gebrauch befindet, dienen die äußeren Draht- und Isoliergarnschichten als wesentliche Mittel, um die inneren Schichten in richtiger Position zu halten.
• Im Hinblick auf das Vorstehende besteht eine wesentliche Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines leistungsstarken, beständigen, preisgünstigen, wärmeisolierenden Isolierrohres von leichter Machart, das für die Isolierung von Hochtemperaturabgasrückführungsprodukten nützlich ist.
• Weitere Aufgaben der Erfindung beinhalten die Bereitstellung von wärmeisolierenden Rohren, die leicht über vorherig eingebaute Einrichtungen angebracht werden können, die Abschaffung des Bedarfs nach zusätzlichen Anbringungsmitteln und die Bereitstellung einer Muffe, die Ausbrüche abfängt.
• Die Lösung der vorstehenden und weiteren Aufgaben der Erfindung wird aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich.
• - Die Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß gestalteten, geteilten Muffe, mit für anschauliche Zwecke entfernten Bereichen der Muffe;
• - die Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Muffe von Fig. 1; und
• - die Fig. 3 ist eine Ansicht einer bevorzugten Form des vorgebogenen Trägerdrahtes, der bei der Durchführung der Erfindung zum Einsatz kommt.
• Unter Bezug auf die Fig. 1 wird eine allgemeinen mit 10 bezeichnete, teilweise gezeigte Abgasrückführungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Isoliermuffe 11 abgedeckt. Die Muffe 11 umfaßt vorzugsweise eine äußere Überzugsschicht 12 aus einem isolierenden, wärmeresistenten Garn, wie beispielsweise Glasfaser, das durch Weben, Flechten oder Wirken relativ eng verflochten ist. Ein bevorzugtes Material für die Überzugsschicht 12 ist ein Glasgarn des Typs E, geliefert als drei Kettfäden eines Endlosfilamentgarnes von jeweils 3608 Denier. Die Überzugsschicht ist vorzugsweise eng verwebt und mit einem Hochtemperatur-Beschichtungsmaterial, wie beispielsweise Epoxy/Siliconharz, imprägniert, das ein Ausfransen der Enden verhindert und gegenüber Abrieb der Glasfasern widerstandsfähig ist.
• Innerhalb des Überzugs ist eine erste Drahtträgerschicht 14 gelegen, die eine kontinuierliche Drahtform des durch Renz America of Agwan, Massachusetts, verkauften Typs umfaßt, und die gewöhnlich zum Binden von Notizblockpapier verwendet wird. Dieser Draht wird zuerst durch Erteilen von beabstandeten Rückbiegungen in eine sogenannte "Kammkonfiguration" vorgebogen und dann in einem getrennten Verfahrensschritt derart in einen C-förmigen oder muschelförmigen Querschnitt geformt, daß er einen inneren Hohlraum mit einer längsseitig gebildeten Öffnung beschreibt. Ein Teilstück des vorgebogenen Drahtes der bevorzugten Form ist in der Fig. 3 veranschaulicht. Die Drahtgestaltschicht ist um ihre Längsachse ziemlich elastisch und trotzdem steif, und sollte wünschenswerterweise eine ausreichende Biegsamkeit aufweisen, um die Gestalt beizubehalten, in welche sie beim Einpassen über die Objekte gepreßt wird. Die Drahtschicht, welche nachfolgend beschrieben wird, erstreckt sich längs der Muffe und liefert für die Überzugsschicht einen Träger und einen Abstand zur nächsten Schicht, die nachstehend beschrieben wird. In der Fig. 1 wird die Drahtschicht 14 gezeigt, die sich über das linksseitige Ende der Überzugsschicht 12 der Röhrenmuffe 11 erstreckt.
• Innerhalb der Drahtformlage 14 befindet sich eine zweite Isolierschicht 16, die aus einem Material mit einem hohen wärmeisolierenden Wert gebildet wird. Vorzugsweise ist die Schicht 16 ein Mineralwollfilzmaterial, in welchem das Mineralmaterial Mineralwolle ist, obwohl andere Mineralmaterialien, wie beispielsweise Glasfaser und Keramik in Filzform eingesetzt werden können. In der gezeigten Ausführungsform weist der Filz eine Dicke von etwa 2 mm auf. Ein geeignetes Mineralwollfilzmaterial ist in einem Blatt oder Filz von 2 mm Dicke der Firma Tenmat aus Manchester, England, verfügbar.
• Erfindungsgemäß ist eine Folienschicht 18 an die innere Oberfläche der Isolierschicht 16 klebend gebunden. Die Folienschicht 18 weist vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,001 Inch (0,0254 mm) auf und besitzt eine reflektierende Oberfläche 19, die nach innen gegen den Gegenstand gerichtet ist. Die Folienschicht kann durch ein Haftmittel, welches beim Gebrauch abbrennt, klebend an die Schicht befestigt sein.
• Eine aus einem Metalldraht gebildete Endschicht 20, die vorzugsweise eine Form wie die Drahtschicht 14 aufweist, ist innerhalb der Röhre angeordnet und hält einen Abstand zwischen der reflektierenden Folienoberfläche und der zu isolierenden Einrichtung aufrecht. Ein Draht mit einem Durchmesser von etwa 1 mm wird im Gebrauch für die Isolierung von Abgasrückführungseinrichtungen als angemessen angesehen.
• Wie unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, sind die Schichten eingeschoben, um eine seitliche Öffnung 22 bereitzustellen, die es zuläßt, die Muffe über die zu bedeckende Einrichtung anzupassen. Die Kanten der äußeren Überzugsschicht 12 sind um die Isolierschicht 16 gefaltet und durch derartiges, in Fig. 1 gezeigtes Steppen 24 in der richtigen Position gehalten, obwohl andere Methoden die Schichten zusammenzuhalten eingesetzt werden können. Das Steppen 24 erstreckt sich derart durch die Schleifen der inneren Drahtschicht 20, daß der vollständige Aufbau in der richtigen Position gehalten wird.
• Die Enden des fertiggestellten Produktes können mit einer C-förmigen Zwinge aus Metall, Gummi oder dergleichen ausgestattet werden, um jede Neigung auszufransen zu verhindern.
• Die vorgebogenen Drahtschichten 14 und 20 sind aus einem verhältnismäßig biegsamen Draht gebildet, der eine geeignete Ausdehnung der Muffe zuläßt, um über das zu bedeckende Objekt einschließlich Unregelmäßigkeiten, wie beispielsweise Verbindungsflansche, zu passen. Der Draht weist wünschenswerterweise eine ausreichende Elastizität auf, daß die Muffe in eine geschlossene Stellung zurückkehrt, in welcher sie über die Einrichtung geklammert wird und in der richtigen Lage verbleibt, ohne daß Klemmen oder Schellen benötigt werden. Die derart geformte Muffe ist leicht formbar, so daß sie über abgerundete Stücke paßt. Der axial verlaufende Schlitz paßt sich Ausbrüchen an, wie beispielsweise Aufnahme-Röhren. Eine einzige Röhrengröße paßt auf Abgasrückführungseinrichtungenmit einem Bereich von Durchmessern. Das Produkt ist beständig und weist verbesserte Isolierfähigkeiten auf, welche durch die verschiedenen Isolierschichten und die beabstandeten Drahtschichten verliehen wird. Die Muffe wird einfach angebracht, ohne daß Spezialwerkzeuge benötigt werden.

Claims (19)

1. Geteilte Muffe, die angepaßt ist, eine wärmeerzeugende Komponente zu umgeben, wobei die geteilte Muffe umfaßt:

eine äußere Überzugsschicht aus verflochtenem wärmeisolierendem Garn;

eine erste Metalldrahtschicht, die einen kontinuierlichen Drahtträger enthält, der im Querschnitt in eine C-förmige Konfiguration gebogen ist, wobei die erste Metalldrahtschicht einen Hohlraum definiert und eine seitliche, sich längs der Muffe erstreckende Öffnung aufweist und wobei der kontinuierliche Drahtträger in Längsrichtung flexibel ist;

eine Zwischenschicht aus einem wärmeisolierendem Material, das durch den kontinuierlichen Drahtträger von der äußeren Überzugsschicht beabstandet ist;

eine Metallfolienschicht neben der Zwischenschicht auf der von der ersten Drahtschicht abgewandten Seite, wobei die Folienschicht eine reflektierende Oberfläche besitzt, die der wärmerzeugenden Komponente ausgesetzt ist; und

eine zweite Metalldrahtschicht, die sich längs der Muffe erstreckt, wobei die zweite Drahtschicht im Wesentlichen eine gleiche Konfiguration wie die erste Drahtschicht aufweist, und wobei die zweite Drahtschicht an der von der isolierenden Schicht abgewandten Seite der Folie vorliegt, und die zweite Drahtschicht angepaßt ist, um die reflektierende Oberfläche von der wärmeerzeugenden Komponente zu beabstanden, und wobei jede der Schichten Randbereiche besitzt, die an den Grenzen der Seitenöffnung enden.

2. Geteilte Muffe nach Anspruch 1, worin die wärmeisolierende Schicht aus einem Filzmaterial besteht.

3. Geteilte Muffe nach Anspruch 2, worin das Filzmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Mineralwolle, Glasfaser und Keramik.

4. Geteilte Muffe nach Anspruch 3, worin die Folienschicht an die Schicht des wärmeisolierenden Materials klebend gebunden ist.

5. Geteilte Muffe nach Anspruch 1, worin die zweite Drahtschicht einen zweiten kontinuierlichen Draht umfaßt, der im Querschnitt in eine C-förmige Konfiguration gebogen ist, wobei sich der zweite kontinuierliche Draht längs der Muffe erstreckt und in Längsrichtung flexibel ist.

6. Geteilte Muffe nach Anspruch 5, worin die wärmeisolierende Schicht aus einem Filzmaterial besteht.

7. Geteilte Muffe nach Anspruch 6, worin das Filzmaterial aus einem Mineralwollpapier besteht.

8. Geteilte Muffe nach Anspruch 7, worin die Folienschicht an die Schicht der Mineralwolle klebend gebunden ist.

9. Geteilte Muffe nach Anspruch 8, worin die Überzugsschicht ein Glasfasergarn enthält.

10. Geteilte Muffe nach Anspruch 9, worin das Glasfasergarn ein gewebtes Glasgarn Typ ist.

11. Geteilte Muffe nach Anspruch 10, worin die Überzugsschicht weiter einen Epoxy- Silicon-Überzug enthält.

12. Geteilte Muffe zur Isolierung einer wärmeerzeugenden Komponente einer Kraftfahrzeug-Abgas-Rezirkulations-Einrichtung, wobei die Muffe umfaßt:

eine erste, äußere Schicht, die gewebtes Glasfasergarn enthält;

eine Schicht aus einem relativ unelastischen, biegbaren Metalldraht, wobei der Draht zu einer C-förmigen Konfiguration gebogen ist, der sich längs der Muffe erstreckt und entlang seiner Längsachse flexibel ist;

eine Schicht aus einem wärmeisolierenden Mineralpapier, das durch die Schicht des biegbaren Drahtes von der äußeren Schicht beabstandet ist; und

eine Abstandshalter-Schicht zur Aufrechterhaltung eines Luftraumes zwischen der Schicht aus wärmeisolierendem Mineralpapier und der wärmeerzeugenden Komponente.

13. Geteilte Muffe nach Anspruch 12, worin die Abstandshalter-Schicht eine zweite Drahtschicht enthält.

14. Geteilte Muffe nach Anspruch 13, die weiter eine Metallfolienschicht umfaßt, die neben der Schicht aus wärmeisolierendem Mineralpapier auf der von der ersten Drahtschicht abgewandten Seite vorliegt, wobei die Metallfolienschicht eine reflektierende Oberfläche aufweist, die der wärmeerzeugenden Komponente ausgesetzt ist.

15. Geteilte Muffe nach Anspruch 14, worin die zweite Drahtschicht einen relativ unelastischen, biegbaren Metalldraht enthält, der im Querschnitt zu einer C-förmigen Konfiguration gebogen ist und entlang seiner Längsachse flexibel ist.

16. Geteilte Muffe nach Anspruch 15, worin das gewebte Glasfasergarn aus einem Glas Typ E besteht.

17. Geteilte Muffe nach Anspruch 16, worin das gewebte Glasfasergarn mit einer Siliconmaterialschicht überzogen ist.

18. Geteilte Muffe nach Anspruch 16, worin die Metallfolienschicht an die Schicht aus wärmeisolierendem Mineralpapier klebend gebunden ist.

19. Geteilte Muffe nach Anspruch 17, worin die Siliconmaterialschicht aus einem Epoxy- Silicon besteht.