EP4211023A1 - Insulating element - Google Patents
Insulating elementInfo
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- EP4211023A1 EP4211023A1 EP21773542.2A EP21773542A EP4211023A1 EP 4211023 A1 EP4211023 A1 EP 4211023A1 EP 21773542 A EP21773542 A EP 21773542A EP 4211023 A1 EP4211023 A1 EP 4211023A1
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- EP
- European Patent Office
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- insulating
- hood
- elements
- insulating element
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- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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- B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation
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Definitions
- the invention relates to an insulating element for insulating a structural element in a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a system with several such insulating elements, as well as a method for attaching such insulating elements to structural elements.
- components such as bodies and/or frames of means of transport and locomotion, in particular of vehicles on water or land or of aircraft, have structures with cavities in order to enable lightweight constructions.
- these voids cause various problems.
- it must be sealed to prevent the ingress of moisture and dirt, which can lead to corrosion of the components.
- It is often also desirable to significantly strengthen the cavities and thus the structural element, while maintaining the low weight.
- It is also often necessary to stabilize the cavities, and hence the components, to reduce noise that would otherwise be transmitted along or through the cavity.
- Many of these cavities are irregular in shape or narrow in size, making them difficult to properly seal, reinforce and cushion.
- sealing elements are therefore used to seal cavities and/or acoustically seal them off, or reinforcing elements (English: reinforcer) are used to reinforce cavities.
- a body of an automobile is shown schematically.
- the body 10 has various structures with cavities, such as pillars 14 and supports or struts 12 .
- Such structural elements 12, 14 with cavities are usually sealed or reinforced with insulating elements 16.
- a disadvantage of the previously known sealing and/or reinforcing elements is that such parts often cannot be packed efficiently. Furthermore, when transporting such parts, there is always confusion and damage to individual parts.
- the insulating element should in particular be able to be packaged and transported more economically.
- an insulating element for insulating a structural element in a motor vehicle comprising: a carrier; and an expandable material disposed on the backing; wherein the carrier has at least one hood and is designed in such a way that when several identical insulating elements are stacked, hoods of adjacent insulating elements engage in one another.
- this solution has the advantage that it provides an insulating element which is designed to be stackable.
- insulating elements can be stacked on top of one another for transport and can be packed and transported in the stacked state.
- this brings savings in transport costs, because the insulating elements can be packed in a more space-saving manner, so that more insulating elements can be transported in a certain volume than was the case with conventional insulating elements.
- stacking such insulating elements offers the advantage that mix-ups of different insulating elements can be recognized more easily. If, for example, a first insulating element is packed in a container with several second insulating elements, this is immediately noticeable because the first insulating element usually does not come with the second Insulation elements can be stacked. This can greatly reduce confusion.
- the stackable insulation element proposed here also offers the advantage that the individual insulation elements can be damaged less easily as a result of the stacked arrangement for transport and storage. If, as before, the individual insulating elements are transported loosely in a container, there is a great deal of contact between the insulating elements, and damage can occur from time to time. However, if the insulating elements are transported in stacks, the number of mechanical contacts between the insulating elements is greatly reduced.
- the insulation elements can be designed in such a way that the intended contact points are robust or less susceptible to damage, and/or that areas of the insulation elements that are easier to damage are arranged in protected areas which, for example, are covered by the adjacent insulation elements when stacked.
- the stackable insulation element proposed here offers the advantage that automated attachment of the insulation elements to structural elements in motor vehicles is facilitated. For example, entire stacks of such insulating elements can be loaded into a robot, which then removes the individual insulating elements from this stack and attaches them to the structural elements accordingly. In the case of loosely arranged insulating elements in a container, such an automated attachment of the insulating elements is much more difficult to accomplish.
- hoods offer the advantage that, on the one hand, stackability of the insulation elements is improved by hoods of adjacent insulation elements interlocking when stacked. As a result, the stacked insulation elements are mechanically secured against lateral displacement, and In addition, a stacking height is kept as small as possible by the insulating elements interlocking to save space.
- hoods also have the advantage that they make manipulation by an application robot easier and more efficient.
- a robot's gripper can grip and manipulate the insulating elements directly on a hood.
- several grippers can be used accordingly.
- insulating element includes elements for sealing off and/or insulating and/or closing and/or reinforcing and/or insulating a structural element. These different properties of such an insulating element can occur individually or in combination with one another.
- hood includes in particular formations or bulges on the carrier of the insulating element with a hollow interior and an open side.
- a hood can have, for example, a hemispherical, dome-like, cube-like, cylinder-like, cone-like, or an irregular shape.
- top and bottom mean the two main surfaces or the two largest side surfaces of the insulating element. Since the insulating elements are designed to close a cross-section in a structural element, this means that the upper side and the underside are each essentially in one plane of a cross-section to be insulated in an application state. The upper side or the lower side can also have a step-like character, which means that the upper side or the lower side does not have to be completely flat.
- parallel in relation to the arrangement of insulating elements in a stack of several identical insulating elements means that the same surfaces and/or edges of the identical insulating elements are arranged essentially parallel to one another.
- the insulating element has exactly three contact points on the upper side and on the underside, which rest on one another when adjacent insulating elements are stacked.
- the insulating element has exactly four or at least four such contact points on the upper side and on the lower side.
- the insulating element has exactly five or at least five such contact points on the upper side and on the lower side.
- At least one contact point on the upper side and one contact point assigned to it on the underside are designed in such a way that adjacent insulation elements are secured against horizontal displacement when stacked in the vertical direction.
- At least one contact point on the upper side and one contact point assigned to it on the underside are designed in such a way that a mechanical locking occurs between the corresponding contact points when stacked.
- the hood forms at least one of these contact points.
- At least one contact point is in a region of a fixation element.
- area of a fixation element is understood in the context of this invention, the fixation element itself, a base of the fixation element, and the expandable material at the base of the fixation element, which is required to dam the opening in the structural element in which the fixation element is inserted.
- the fixing element is designed as a clip.
- a height of the fixing element in a stacking direction is less than 8 mm, preferably less than 7 mm, particularly preferably less than 6 mm.
- a height at the base of the fixation element in the stacking direction which includes both a base of the fixation element and the expandable material at the base of the fixation element, which is required to fill the opening in the structural element in which the fixation element is inserted, is to dam, at most 130% or at most 120% or at most 110% of a height of the fixing element in the stacking direction.
- At least one contact point is designed as a spacer element, with the spacer element serving to support and/or position the insulating element on the structural element when the insulating element is in a state of use in the structural element.
- the spacer element itself is designed to be stackable, with two spacer elements stacked one inside the other having a total height in the stacking direction of at most 170% or at most 160% or at most 150% or at most 140% or at most 130% of the height of an individual spacer element.
- steps of the carrier form an angle to the stacking direction of at least 35° or at least 40° or at least 45° or at least 50° or at least 55°.
- a step of the carrier and at least one hood are designed in such a way that the hood together with the step form a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier.
- the insulating element includes a step and two hoods, which together form such a bearing surface.
- such insulation elements can be placed directly on a flat surface and stacked one on top of the other, with a stacking direction being oriented perpendicularly to this flat surface.
- the insulating element has three hoods which together form a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier. This in turn allows insulating elements to be stacked directly on flat surfaces.
- the insulating element has two hoods which together form a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier.
- the insulating element has a hood, with the hood roof forming a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier.
- all or individual contact points are formed through the carrier.
- individual contact points are formed through the expandable material.
- At least one contact point is formed by the carrier and at least one contact point is formed by the expandable material.
- the carrier can generally be manufactured with smaller tolerances than the expandable material, it can be advantageous to form the contact points as far as possible through the carrier.
- the insulating element has at least one securing element, which is designed in such a way that, when insulating elements are stacked on top of one another, an insulating element is secured by the securing element of an adjacent insulating element against displacement transversely to the stacking direction and/or against rotation of the insulating element about the stacking direction.
- the security element is designed in such a way that when the insulation elements are stacked on top of one another, the security elements of two adjacent insulation elements overlap in the stacking direction.
- the security elements overlap in the stacking direction by at least 3 mm or by at least 5 mm or by at least 7 mm.
- the security element has at least one guide surface, which is designed such that when stacked, the guide surface guides an insulating element to be stacked, so that the newly stacked insulating element is arranged essentially congruently in the stacking direction on the insulating element.
- At least one spacer element is designed as a securing element.
- the spacer element is essentially Y-shaped.
- individual surfaces of the legs of the Y-shaped spacer element can be designed as a guide surface.
- the spacer element is essentially U-shaped or V-shaped. Again, individual surfaces of the legs of the U-shaped or V-shaped spacer element can be designed as a guide surface.
- At least one step is designed as a safety element.
- At least one area of a fixing element is designed as a securing element.
- a base of the fixing element is designed as a securing element. This base can be essentially U-shaped, for example. Again, individual surfaces of the legs of the U-shaped base of the fixing element can be designed as a guide surface.
- At least one hood is designed as a securing element.
- all or individual security elements are formed by the carrier.
- individual securing elements are formed through the expandable material.
- At least one securing element is formed by the carrier and at least one securing element is formed by the expandable material.
- the carrier can generally be manufactured with smaller tolerances than the expandable material, it can be advantageous to form the securing elements as far as possible through the carrier.
- the insulating element has an upper side and a lower side which, in a use state, are essentially aligned in a plane of a cross-section of the structural element to be insulated.
- an open side of the hood and/or a roof of the hood is aligned essentially parallel to the top or bottom of the insulating element.
- a side wall of the hood projects beyond only the underside in a stacking direction.
- a side wall of the hood protrudes only from the top in a stacking direction.
- a side wall of the hood protrudes beyond both the bottom and the top in a stacking direction.
- a cross section of the hood is substantially trapezoidal.
- a cross-section of the hood is generally arcuate, dome-shaped, semi-circular, rectangular, triangular, or irregularly shaped.
- the hood has a substantially circular, elliptical, or oval footprint.
- the carrier has at least two hoods or at least three hoods.
- two hoods have a different floor plan.
- the hood is designed in such a way that when several identical insulating elements are stacked, hoods of adjacent insulating elements rest on one another.
- the hood has at least one stopper, which defines a support location when stacked.
- the stopper is arranged on the side wall of the hood.
- the stopper can be arranged on an inside of the side wall or on an outside of the side wall.
- a maximum hood height in the stacking direction is between 5 mm and 40 mm, preferably between 7 mm and 35 mm, preferably between 7 mm and 30 mm, preferably between 10 mm and 30 mm.
- hoods can be used, with a maximum hood height in the stacking direction being between 10 mm and 80 mm, preferably between 20 and 70 mm.
- a maximum hood width on the open side of the hood and measured perpendicularly to the stacking direction is between 5 mm and 40 mm, preferably between 5 mm and 30 mm, preferably between 5 mm and 25 mm, preferably between 5 mm and 20 mm.
- a maximum hood width on the hood roof and measured perpendicularly to the stacking direction is between 3 mm and 35 mm, preferably between 3 mm and 25 mm, preferably between 3 mm and 20 mm, preferably between 3 mm and 15 mm.
- the maximum hood width on the hood roof and measured perpendicularly to the stacking direction is at most 95%, preferably at most 90%, preferably at most 85%, preferably at most 80%, preferably at most 75%, preferably at most 70%, preferably at most 65%, preferably at most 60%, preferably at most 55%, preferably at most 50% of the maximum hood width on the open side of the hoods, measured perpendicular to the stacking direction.
- the stacking height of an insulating element is at most 80%, preferably at most 70%, preferably at most 60%, preferably at most 50% of the hood height.
- the expandable material may or may not have reinforcing properties.
- the expandable material is expanded thermally, by moisture, or by electromagnetic radiation.
- Such an expandable material typically includes a chemical or a physical blowing agent.
- Chemical blowing agents are organic or inorganic compounds which decompose under the influence of temperature, humidity or electromagnetic radiation, with at least one of the decomposition products being a gas.
- Physical blowing agents which can be used are, for example, compounds which change to the gaseous state of aggregation when the temperature is increased. As a result, both chemical and physical blowing agents are able to create foam structures in polymers.
- the expandable material is preferably thermally foamed using chemical blowing agents.
- suitable chemical blowing agents are azodicarbonamides, sulfohydrazides, bicarbonates or carbonates.
- Suitable blowing agents are also commercially available, for example, under the trade name Expancel® from Akzo Nobel, Netherlands, or under the trade name Celogen® from Chemtura Corp., USA.
- the heat required for foaming can be introduced by external or by internal heat sources, such as an exothermic chemical reaction.
- the foamable material is preferably foamable at a temperature of ⁇ 250°C, in particular from 100°C to 250°C, preferably from 120°C to 240°C, preferably from 130°C to 230°C.
- Suitable expandable materials are, for example, one-component epoxy resin systems which do not flow at room temperature, which in particular have increased impact strength and contain thixotropic agents such as aerosils or nanoclays.
- epoxy resin systems have 20 to 50% by weight of a liquid epoxy resin, 0 to 30% by weight of a solid epoxy resin, 5 to 30% by weight of toughness modifiers, 1 to 5% by weight of physical or chemical blowing agents, 10 up to 40% by weight of fillers, 1 to 10% by weight of thixotropic agents and 2 to 10% by weight of heat-activatable hardeners.
- Suitable toughness modifiers are reactive liquid rubbers based on nitrile rubber or derivatives of polyetherpolyol polyurethanes, core-shell polymers and similar systems known to those skilled in the art.
- suitable expandable materials are one-component polyurethane compositions containing blowing agents, built up from crystalline polyesters containing OH groups mixed with other polyols, preferably polyether polyols, and polyisocyanates with blocked isocyanate groups.
- the melting point of the crystalline polyester should be > 50 °C.
- the isocyanate groups of the polyisocyanate can be blocked, for example, with nucleophiles such as caprolactam, phenols or benzoxalones.
- blocked polyisocyanates such as are used, for example, in powder coating technology and are commercially available, for example, under the trade names Vestagon® BF 1350 and Vestagon® BF 1540 from Degussa GmbH, Germany.
- So-called encapsulated or surface-deactivated polyisocyanates which are known to the person skilled in the art and are described, for example, in EP 0 204 970, are also suitable as isocyanates. Also suitable as expandable materials are two-component epoxy/polyurethane compositions containing blowing agents, as are described, for example, in WO 2005/080524 A1.
- Ethylene-vinyl acetate compositions containing blowing agents are also suitable as expandable materials.
- suitable expandable materials are marketed, for example, under the trade name SikaBaffle® 240, SikaBaffle® 250 or SikaBaffle® 255 by Sika Corp., USA, and are described in patents US Pat. No. 5,266,133 and US Pat. No. 5,373,027. Such expandable materials are particularly preferred for the present invention.
- Preferred expandable materials with reinforcing properties are, for example, those sold under the trade name SikaReinforcer® 941 by Sika Corp., USA. These are described in US 6,387,470.
- the expandable material has an expansion rate of 800% to 5000%, preferably 1000% to 4000%, more preferably 1500% to 3000%. Expandable materials with such expansion rates offer the advantage that a reliable seal or insulation of the structural element against liquids and noise can be achieved.
- the expandable material is in the form of a temperature-induced material.
- E-coating liquid can be used to cover the expandable material expand and thereby dam the cavity. This means that no additional work step is necessary.
- the carrier can be made of any materials.
- Preferred materials are plastics, in particular polyurethanes, polyamides, polyesters and polyolefins, preferably high-temperature-resistant polymers such as poly(phenylene ether), polysulfones or polyether sulfones, which in particular are also foamed; metals, in particular aluminum and steel; or grown organic materials, in particular wood or other (pressed) fiber materials or vitreous or ceramic materials; specifically also foamed materials of this type; or any combination of these materials.
- Polyamide in particular polyamide 6, polyamide 6.6, polyamide 11, polyamide 12 or a mixture thereof is particularly preferably used.
- the carrier can be solid, hollow, or foamed, for example, or have a lattice-like structure.
- the surface of the support can typically be smooth, rough or textured.
- the manufacturing process differs depending on whether the carrier consists of a material that can be processed by injection molding or not. If this is the case, a two-component injection molding process is usually used. First, a first component, in this case the carrier, is injected. After this first component has solidified, the cavity in the mold is enlarged or adjusted, or the molded part produced is placed in a new mold and a second component, in this case the expandable material, is injected onto the first component with a second injection unit.
- a first component in this case the carrier
- the cavity in the mold is enlarged or adjusted, or the molded part produced is placed in a new mold and a second component, in this case the expandable material, is injected onto the first component with a second injection unit.
- the carrier consists of a material that cannot be produced by the injection molding process, for example a metal
- the Carrier placed in a corresponding tool and the expandable material is injected onto the carrier.
- the expandable material is attached to the carrier using special attachment means or methods.
- carriers can also be produced by other methods, for example by extrusion.
- the insulating element has a stack height which corresponds to an additional height in the stacking direction of a stack of insulating elements, by which the stack grows when another insulating element is stacked on top of the stack.
- a stacking height of the insulating element is at most 80%, preferably at most 70%, preferably at most 60%, preferably at most 50%, preferably at most 40%, preferably at most 30% of a total height of an individual insulating element in the stacking direction.
- the task at the outset is also achieved by a system with several such insulating elements, with the insulating elements being stacked on top of one another.
- the system comprises at least 10, or at least 15, or at least 20, or at least 25, or at least 30 stacked insulation elements. In a further exemplary embodiment, the system comprises at most 150 or at most 120 or at most 100 or at most 80 or at most 60 stacked insulating elements.
- a bottom insulating element of the stack rests on a base element.
- Such a basic element has the advantage that a stack of insulating elements can be placed on a surface.
- such basic elements can be used for an automated process.
- each additional insulating element increases the stack by a maximum of 20 mm, particularly preferably by a maximum of 18 mm, particularly preferably by a maximum of 16 mm, particularly preferably by a maximum of 14 mm, particularly preferably by a maximum of 12 mm, particularly preferably by a maximum of 10 mm .
- the close stacking of insulating elements has the advantage that the insulating elements can be packed more efficiently.
- a stacking height of an individual insulating element is at most 80%, preferably at most 70%, preferably at most 60%, preferably at most 50%, preferably at most 40%, preferably at most 30% of a total height of an individual insulating element in the stacking direction.
- the close stacking of insulating elements in turn has the advantage that the insulating elements can be packed more efficiently as a result.
- the stacking height of an insulating element is at most 80%, preferably at most 70%, preferably at most 60%, preferably at most 50% of the hood height.
- the object set at the outset is also achieved by a method for attaching insulating elements to structural elements in motor vehicles, the method comprising the steps: providing a system with stacked insulating elements according to the above description; and manipulating the insulating elements with an application robot, with at least one hood serving as a positioning aid for the application robot.
- the application robot is loaded with multiple systems at the same time.
- the removal of the individual insulating elements is carried out by the robotic arm.
- a gripper of the application robot grips the insulation elements on the hood when manipulating them.
- the insulating elements have at least two hoods, and both hoods serve as positioning aids during manipulation.
- FIG. 1 shows an exemplary representation of a body
- FIG. 5 shows a schematic representation of an exemplary stack with two insulating elements
- FIG. 6a and 6b schematic representations of exemplary insulating elements.
- FIG. 2a and 2b an exemplary insulating element 16 is shown schematically.
- the insulating element 16 comprises a carrier 11 and an expandable material 13 arranged thereon.
- the carrier 11 has a top 17 and a bottom 18.
- the carrier 11 has two hoods 6, the hoods 6 having a different outline in this exemplary embodiment.
- a hood 6 has a circular plan and a hood 6 has an oval plan.
- the insulating element 16 comprises spacer elements 4 and fixing elements 3 for pre-fixing the insulating element 16 in a structural element.
- a hood 6 is shown in cross section as an example.
- a side wall 22 of the hood 6 protrudes only the underside 18 of the carrier 11, and in Figure 3b the side wall 22 of the hood 6 protrudes both the underside 18 and the top 17 of the carrier 11.
- the hood 6 has a hood width 8, measured at an open side 23 of the hood 6 and perpendicular to the stacking direction. Furthermore, the hood 6 has a hood height 7, measured in the stacking direction. In addition, the hood 6 has a hood cavity 24 and a hood roof 21. A detail from a stack consisting of two insulating elements 16 is shown in each of FIGS. 4a to 4c.
- the stacking direction 19 is marked in FIG. 4a.
- a height 20 of the insulating element 16 and a stacking height 15 of an insulating element 16 are shown.
- the insulating elements 16 have stoppers 9 on an outer side of the hood wall 22.
- the stoppers 9 are formed and arranged in such a way that when stacked, the insulating elements 16 rest on one another on these stoppers 9.
- FIG. 4c An alternative embodiment variant is shown in FIG. 4c, in which the stoppers 9 are arranged on an inside of the hood wall 22. Once again, the stoppers 9 are formed and arranged in such a way that when stacked, the insulating elements 16 each rest on one another on these stoppers 9 .
- a stack 1 consisting of two insulating elements 16 is shown in FIG.
- the insulating elements 16 each have a step 5.
- the adjacent insulating elements 16 interlock, with this overthrust in the areas of the step 5, the hoods 6, the spacer elements 4, and the fixing elements 3 being present.
- the insulating elements 16 are designed in such a way that when an insulating element 16 is arranged on a flat surface, the insulating element 16 lies in such a way that a main plane of the carrier 11 lies essentially parallel to the flat surface.
- the step 5 of the carrier 11 and the hoods 6 are designed in such a way that the hoods 6 together with the step 5 form a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier 11 .
- FIGS. 6a and 6b two different exemplary embodiments in relation to the contact points of the insulating elements 16 are shown schematically.
- the insulating element 16 has three hoods 6, which act as three contact points.
- the insulating element 16 has a hood 6, which acts as one of the three contact points.
- the insulating element 16 has two further contact points in the area of the fixing elements 3; in this exemplary embodiment, the bases 2 of the fixing elements 3 are designed as contact points.
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Abstract
The invention relates to an insulating element for insulating a structural element in a motor vehicle, comprising a carrier and an expandable material arranged on the carrier. The carrier has at least one dome and is designed in such a manner that, when stacking a plurality of identical insulating elements, respective domes of adjacent insulating elements engage in one another.
Description
DÄMMELEMENT INSULATION ELEMENT
Die Erfindung betrifft ein Dämmelement zur Abdämmung eines Strukturelementes in einem Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System mit mehreren solchen Dämmelementen, sowie ein Verfahren zur Anbringung solcher Dämmelemente an Strukturei em enten . The invention relates to an insulating element for insulating a structural element in a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a system with several such insulating elements, as well as a method for attaching such insulating elements to structural elements.
Vielfach weisen Bauelemente, wie beispielsweise Karosserien und/oder Rahmen von Transport- und Fortbewegungsmitteln, insbesondere von Fahrzeugen zu Wasser oder zu Land oder von Luftfahrzeugen, Strukturen mit Hohlräumen auf, um leichtgewichtige Konstruktionen zu ermöglichen. Diese Hohlräume verursachen jedoch verschiedenste Probleme. Je nach Art des Hohlraumes muss dieser zum Verhindern des Eindringens von Feuchtigkeit und Verschmutzungen, die zur Korrosion der Bauelemente führen können, abgedichtet werden. Oft ist es auch wünschenswert, die Hohlräume und somit das Bauelement wesentlich zu verstärken, jedoch das geringe Gewicht beizubehalten. Oft ist es auch notwendig, die Hohlräume und somit die Bauelemente zu stabilisieren, um Geräusche, die sonst den Hohlraum entlang oder durch diesen hindurch übertragen werden würden, zu reduzieren. Viele dieser Hohlräume weisen eine unregelmässige Form oder ein enges Ausmass auf, wodurch es erschwert wird, sie richtig abzudichten, zu verstärken und zu dämpfen. In many cases, components such as bodies and/or frames of means of transport and locomotion, in particular of vehicles on water or land or of aircraft, have structures with cavities in order to enable lightweight constructions. However, these voids cause various problems. Depending on the type of cavity, it must be sealed to prevent the ingress of moisture and dirt, which can lead to corrosion of the components. It is often also desirable to significantly strengthen the cavities and thus the structural element, while maintaining the low weight. It is also often necessary to stabilize the cavities, and hence the components, to reduce noise that would otherwise be transmitted along or through the cavity. Many of these cavities are irregular in shape or narrow in size, making them difficult to properly seal, reinforce and cushion.
Insbesondere im Automobilbau, aber auch im Flugzeug- und Bootsbau, werden deshalb Abdichtungselemente (Englisch: baffle) verwendet, um Hohlräume abzudichten und/ oder akustisch abzuschotten, oder Verstärkungselemente (Englisch: reinforcer) verwendet, um Hohlräume zu verstärken. In particular in automobile construction, but also in aircraft and boat construction, sealing elements (baffle) are therefore used to seal cavities and/or acoustically seal them off, or reinforcing elements (English: reinforcer) are used to reinforce cavities.
In Fig. 1 ist eine Karosserie eines Automobils schematisch dargestellt. Die Karosserie 10 weist dabei verschiedene Strukturen mit Hohlräumen, wie beispielsweise Säulen 14 und Träger bzw. Verstrebungen 12 auf. Solche Strukturelemente 12, 14 mit Hohlräumen werden üblicherweise mit Dämmelementen 16 abgedichtet bzw. verstärkt.
Nachteilig an den bisher bekannten Abdichtungs- und/oder Verstärkungselementen ist es, dass solche Teile oftmals nicht effizient verpackt werden können. Weiterhin kommt es bei einem Transport solcher Teile immer wieder zu Verwechslungen und Beschädigungen von einzelnen Teilen. In Fig. 1 a body of an automobile is shown schematically. The body 10 has various structures with cavities, such as pillars 14 and supports or struts 12 . Such structural elements 12, 14 with cavities are usually sealed or reinforced with insulating elements 16. A disadvantage of the previously known sealing and/or reinforcing elements is that such parts often cannot be packed efficiently. Furthermore, when transporting such parts, there is always confusion and damage to individual parts.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Dämmelement zur Abdämmung eines Strukturelementes in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Das Dämmelement soll insbesondere wirtschaftlicher verpackt und transportiert werden können. It is therefore an object of the present invention to provide an improved insulating element for insulating a structural element in a motor vehicle, which avoids the disadvantages of the prior art. The insulating element should in particular be able to be packaged and transported more economically.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Dämmelement zur Abdämmung eines Strukturelementes in einem Kraftfahrzeug, das Dämmelement umfassend: einen Träger; und ein expandierbares Material, welches auf dem Träger angeordnet ist; wobei der Träger zumindest eine Haube hat und derart ausgebildet ist, dass bei einer Stapelung mehrerer identischer Dämmelemente jeweils Hauben benachbarter Dämmelemente ineinandergreifen. This object is achieved by an insulating element for insulating a structural element in a motor vehicle, the insulating element comprising: a carrier; and an expandable material disposed on the backing; wherein the carrier has at least one hood and is designed in such a way that when several identical insulating elements are stacked, hoods of adjacent insulating elements engage in one another.
Diese Lösung hat zunächst den Vorteil, dass dadurch ein Dämmelement zur Verfügung gestellt wird, welches stapelbar ausgebildet ist. Dadurch können solche Dämmelemente für den Transport aufeinandergestapelt werden und im gestapelten Zustand verpackt und transportiert werden. Dies bringt einerseits Ersparnisse bei den Transportkosten, weil dadurch die Dämmelemente platzsparender verpackt werden können, so dass in einem bestimmten Volumen mehr Dämmelemente transportiert werden können, als dies mit herkömmlichen Dämmelementen der Fall war. Zudem bietet eine Stapelung solcher Dämmelemente den Vorteil, dass Verwechslungen von unterschiedlichen Dämmelementen einfacher erkannt werden können. Wenn beispielsweise ein erstes Dämmelement in einem Behälter mit mehreren zweiten Dämmelementen verpackt wird, fällt dies sofort auf, weil das erste Dämmelement in aller Regel nicht mit den zweiten
Dämmelementen stapelbar ist. Dadurch können Verwechslungen stark reduziert werden. First of all, this solution has the advantage that it provides an insulating element which is designed to be stackable. As a result, such insulating elements can be stacked on top of one another for transport and can be packed and transported in the stacked state. On the one hand, this brings savings in transport costs, because the insulating elements can be packed in a more space-saving manner, so that more insulating elements can be transported in a certain volume than was the case with conventional insulating elements. In addition, stacking such insulating elements offers the advantage that mix-ups of different insulating elements can be recognized more easily. If, for example, a first insulating element is packed in a container with several second insulating elements, this is immediately noticeable because the first insulating element usually does not come with the second Insulation elements can be stacked. This can greatly reduce confusion.
Das hier vorgeschlagene stapelbare Dämmelement bietet weiterhin den Vorteil, dass durch die gestapelte Anordnung für Transport und Lagerung die einzelnen Dämmelemente weniger leicht beschädigt werden können. Werden nämlich wie bisher die einzelnen Dämmelemente lose in einem Behälter transportiert, so kommt es zu vielen Kontakten zwischen den Dämmelementen, wobei ab und zu eine Beschädigung auftreten kann. Werden jedoch die Dämmelemente in Stapeln transportiert, so wird eine Anzahl an mechanischen Berührungen der Dämmelemente untereinander stark reduziert. Zudem können die Dämmelemente derart ausgestaltet werden, dass die vorgesehenen Berührungsorte robust bzw. wenig anfällig auf Beschädigung ausgebildet sind, und/oder dass leichter zu beschädigende Orte der Dämmelemente an geschützten Stellen angeordnet sind, welche beispielsweise bei einer Stapelung durch die benachbarten Dämmelemente abgedeckt sind. The stackable insulation element proposed here also offers the advantage that the individual insulation elements can be damaged less easily as a result of the stacked arrangement for transport and storage. If, as before, the individual insulating elements are transported loosely in a container, there is a great deal of contact between the insulating elements, and damage can occur from time to time. However, if the insulating elements are transported in stacks, the number of mechanical contacts between the insulating elements is greatly reduced. In addition, the insulation elements can be designed in such a way that the intended contact points are robust or less susceptible to damage, and/or that areas of the insulation elements that are easier to damage are arranged in protected areas which, for example, are covered by the adjacent insulation elements when stacked.
Weiterhin bietet das hier vorgeschlagene stapelbare Dämmelement den Vorteil, dass eine automatisierte Anbringung der Dämmelemente an Strukturelementen in Kraftfahrzeugen erleichtert wird. So können beispielsweise ganze Stapel von solchen Dämmelementen in einen Roboter geladen werden, welcher dann die einzelnen Dämmelemente von diesem Stapel entnimmt und entsprechend an die Strukturelemente anbringt. Bei lose angeordneten Dämmelementen in einem Behälter ist eine solche automatisierte Anbringung der Dämmelemente wesentlich schwieriger zu bewerkstelligen. Furthermore, the stackable insulation element proposed here offers the advantage that automated attachment of the insulation elements to structural elements in motor vehicles is facilitated. For example, entire stacks of such insulating elements can be loaded into a robot, which then removes the individual insulating elements from this stack and attaches them to the structural elements accordingly. In the case of loosely arranged insulating elements in a container, such an automated attachment of the insulating elements is much more difficult to accomplish.
Das vorsehen von einer oder mehreren Hauben bietet den Vorteil, dass dadurch einerseits eine Stapelbarkeit der Dämmelemente verbessert wird, indem Hauben benachbarter Dämmelemente bei der Stapelung ineinandergreifen. Dadurch werden die gestapelten Dämmelemente gegen seitliches Verschieben mechanisch gesichert, und
zudem wird eine Stapelhöhe möglichst klein gehalten, indem die Dämmelemente platzsparend ineinandergreifen. The provision of one or more hoods offers the advantage that, on the one hand, stackability of the insulation elements is improved by hoods of adjacent insulation elements interlocking when stacked. As a result, the stacked insulation elements are mechanically secured against lateral displacement, and In addition, a stacking height is kept as small as possible by the insulating elements interlocking to save space.
Diese Hauben haben zudem den Vorteil, dass dadurch eine Manipulation durch einen Applikationsroboter vereinfacht und effizienter wird. Beispielsweise kann ein Greifer eines Roboters die Dämmelemente direkt an einer Haube greifen und manipulieren. Bei Dämmelementen mit mehreren Hauben können entsprechend mehrere Greifer eingesetzt werden. These hoods also have the advantage that they make manipulation by an application robot easier and more efficient. For example, a robot's gripper can grip and manipulate the insulating elements directly on a hood. In the case of insulation elements with several hoods, several grippers can be used accordingly.
Die Bezeichnung „Dämmelement“ umfasst im Zusammenhang mit dieser Erfindung Elemente zur Abschottung und/oder Abdämmung und/oder Verschliessung und/oder Verstärkung und/oder Dämmung eines Strukturelementes. Diese verschiedenen Eigenschaften eines solchen Dämmelementes können dabei einzeln oder aber in Kombination miteinander auftreten. In connection with this invention, the term “insulating element” includes elements for sealing off and/or insulating and/or closing and/or reinforcing and/or insulating a structural element. These different properties of such an insulating element can occur individually or in combination with one another.
Die Bezeichnung "Haube" umfasst im Zusammenhang mit dieser Erfindung insbesondere Ausformungen bzw. Wölbungen am Träger des Dämmelementes mit einem hohlen Inneren und einer offenen Seite. Dabei kann eine solche Haube beispielsweise eine halbkugelähnliche, kuppelähnliche, würfel ähnliche, zylinderähnliche, kegelähnliche, oder eine unregelmässige Formgebung aufweisen. In connection with this invention, the term "hood" includes in particular formations or bulges on the carrier of the insulating element with a hollow interior and an open side. Such a hood can have, for example, a hemispherical, dome-like, cube-like, cylinder-like, cone-like, or an irregular shape.
Die Bezeichnung „Oberseite“ und „Unterseite“ bedeutet im Zusammenhang mit dieser Erfindung jeweils die beiden Hauptoberflächen bzw. die beiden grössten Seitenflächen des Dämmelementes. Da die Dämmelemente dazu ausgelegt sind, einen Querschnitt in einem Strukturelement zu verschliessen, bedeutet dies, dass die Oberseite und die Unterseite sich jeweils im Wesentlichen in einer Ebene eines abzudämmenden Querschnitts befinden in einem Anwendungszustand. Dabei können die Oberseite bzw. die Unterseite auch einen stufenförmigen Charakter haben, das heisst, die Oberseite bzw. die Unterseite muss nicht vollständig flach ausgebildet sein.
Die Bezeichnung „parallel“ in Bezug zur Anordnung von Dämmelementen in einem Stapel mehrerer identischer Dämmelemente bedeutet im Zusammenhang dieser Erfindung, dass jeweils dieselben Flächen und/oder Kanten der identischen Dämmelemente im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. In the context of this invention, the terms “top” and “bottom” mean the two main surfaces or the two largest side surfaces of the insulating element. Since the insulating elements are designed to close a cross-section in a structural element, this means that the upper side and the underside are each essentially in one plane of a cross-section to be insulated in an application state. The upper side or the lower side can also have a step-like character, which means that the upper side or the lower side does not have to be completely flat. In the context of this invention, the term “parallel” in relation to the arrangement of insulating elements in a stack of several identical insulating elements means that the same surfaces and/or edges of the identical insulating elements are arranged essentially parallel to one another.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Dämmelement auf der Oberseite und auf der Unterseite jeweils genau drei Kontaktstellen, welche bei einer Stapelung von benachbarten Dämmelementen aufeinander aufliegen. In an exemplary embodiment, the insulating element has exactly three contact points on the upper side and on the underside, which rest on one another when adjacent insulating elements are stacked.
In einer alternativen Weiterbildung hat das Dämmelement auf der Oberseite und auf der Unterseite genau vier oder zumindest vier solche Kontaktstellen. In an alternative development, the insulating element has exactly four or at least four such contact points on the upper side and on the lower side.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform hat das Dämmelement auf der Oberseite und auf der Unterseite genau fünf oder zumindest fünf solche Kontaktstellen. In a further alternative embodiment, the insulating element has exactly five or at least five such contact points on the upper side and on the lower side.
In einer beispielhaften Ausführungsform sind zumindest eine Kontaktstelle auf der Oberseite und eine dieser zugeordneten Kontaktstelle auf der Unterseite derart ausgebildet, dass benachbarte Dämmelemente bei einer Stapelung in vertikaler Richtung gegen eine horizontale Verschiebung gesichert sind. In an exemplary embodiment, at least one contact point on the upper side and one contact point assigned to it on the underside are designed in such a way that adjacent insulation elements are secured against horizontal displacement when stacked in the vertical direction.
In einer beispielhaften Weiterbildung sind zumindest eine Kontaktstelle auf der Oberseite und eine dieser zugeordneten Kontaktstelle auf der Unterseite derart ausgebildet, dass bei einer Stapelung eine mechanische Arretierung zwischen den entsprechenden Kontaktstellen entsteht. In an exemplary development, at least one contact point on the upper side and one contact point assigned to it on the underside are designed in such a way that a mechanical locking occurs between the corresponding contact points when stacked.
In einer beispielhaften Ausführungsform bildet die Haube zumindest eine dieser Kontaktstellen. In an exemplary embodiment, the hood forms at least one of these contact points.
In einer beispielhaften Ausführungsform liegt zumindest eine Kontaktstelle in einem Bereich eines Fixierungselementes.
Als „Bereich eines Fixierungselementes“ wird im Zusammenhang dieser Erfindung das Fixierungselement selbst, eine Basis des Fixierungselementes, und das expandierbare Material an der Basis des Fixierungselementes verstanden, welches benötigt wird, um die Öffnung im Strukturelement, in welcher das Fixierungselement eingeführt wird, abzudämmen. In an exemplary embodiment, at least one contact point is in a region of a fixation element. As "area of a fixation element" is understood in the context of this invention, the fixation element itself, a base of the fixation element, and the expandable material at the base of the fixation element, which is required to dam the opening in the structural element in which the fixation element is inserted.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Fixierungselement als Clip ausgebildet. In an exemplary embodiment, the fixing element is designed as a clip.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine Höhe des Fixierungselementes in einer Stapelrichtung weniger als 8 mm, bevorzugt weniger als 7 mm, besonders bevorzugt weniger als 6 mm. In an exemplary embodiment, a height of the fixing element in a stacking direction is less than 8 mm, preferably less than 7 mm, particularly preferably less than 6 mm.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine Höhe an der Basis des Fixierungselementes in Stapelrichtung, welche sowohl eine Basis des Fixierungselementes umfasst als auch das expandierbare Material an der Basis des Fixierungselementes, welches benötigt wird, um die Öffnung im Strukturelement, in welcher das Fixierungselement eingeführt wird, abzudämmen, höchstens 130% oder höchstens 120% oder höchstens 110% einer Höhe des Fixierungselementes in Stapelrichtung. In an exemplary embodiment, a height at the base of the fixation element in the stacking direction, which includes both a base of the fixation element and the expandable material at the base of the fixation element, which is required to fill the opening in the structural element in which the fixation element is inserted, is to dam, at most 130% or at most 120% or at most 110% of a height of the fixing element in the stacking direction.
Die Ausgestaltung solcher relativer Höhen hat den Vorteil, dass dadurch die Dämmelemente platzsparender verpackt werden können. The design of such relative heights has the advantage that the insulating elements can be packed in a space-saving manner.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist zumindest eine Kontaktstelle als Distanzelement ausgebildet, wobei das Distanzelement in einem Verwendungszustand des Dämmelementes im Strukturelement zur Abstützung und/oder Positionierung des Dämmelementes am Strukturelement dient.
In einer beispielhaften Weiterbildung ist das Distanzelement an sich stapelbar ausgestaltet, wobei zwei ineinander gestapelte Distanzelemente eine Gesamthöhe in Stapelrichtung von höchstens 170% oder höchstens 160% oder höchstens 150% oder höchstens 140% oder höchstens 130% einer Höhe eines einzelnen Distanzelementes aufweisen. In an exemplary embodiment, at least one contact point is designed as a spacer element, with the spacer element serving to support and/or position the insulating element on the structural element when the insulating element is in a state of use in the structural element. In an exemplary development, the spacer element itself is designed to be stackable, with two spacer elements stacked one inside the other having a total height in the stacking direction of at most 170% or at most 160% or at most 150% or at most 140% or at most 130% of the height of an individual spacer element.
In einer beispielhaften Ausführungsform bilden Stufen des Trägers einen Winkel zur Stapelrichtung von zumindest 35° oder zumindest 40° oder zumindest 45° oder zumindest 50° oder zumindest 55°. In an exemplary embodiment, steps of the carrier form an angle to the stacking direction of at least 35° or at least 40° or at least 45° or at least 50° or at least 55°.
Der Vorteil von derart gestalteten Stufen liegt darin, dass Dämmelemente mit flacheren Stufen besser gestapelt werden können, als dies mit steileren Stufen der Fall wäre. Bei steileren Stufen besteht insbesondere das Problem, dass benachbarte Dämmelemente nicht ohne horizontalen Versatz vertikal übereinander angeordnet werden können. The advantage of steps designed in this way is that insulation elements with flatter steps can be stacked better than would be the case with steeper steps. In the case of steeper steps, there is the particular problem that adjacent insulating elements cannot be arranged vertically one above the other without a horizontal offset.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Stufe des Trägers und zumindest eine Haube derart ausgebildet, dass die Haube zusammen mit der Stufe eine Auflagefläche bilden, welche parallel zu einer Ebene der Oberseite bzw. Unterseite des Trägers ist. In an exemplary embodiment, a step of the carrier and at least one hood are designed in such a way that the hood together with the step form a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier.
In einer beispielhaften Weiterbildung umfasst das Dämmelement eine Stufe und zwei Hauben, welche zusammen eine solche Auflagefläche bilden. In an exemplary development, the insulating element includes a step and two hoods, which together form such a bearing surface.
Dadurch können solche Dämmelemente direkt auf eine ebene Fläche gestellt und aufeinandergestapelt werden, wobei eine Stapelrichtung senkrecht zu dieser ebenen Fläche ausgerichtet ist. As a result, such insulation elements can be placed directly on a flat surface and stacked one on top of the other, with a stacking direction being oriented perpendicularly to this flat surface.
In einer alternativen Ausführungsform hat das Dämmelement drei Hauben, welche zusammen eine Auflagefläche bilden, welche parallel zu einer Ebene der Oberseite bzw. Unterseite des Trägers ist.
Dadurch können wiederum Dämmelemente direkt auf ebenen Flächen gestapelt werden. In an alternative embodiment, the insulating element has three hoods which together form a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier. This in turn allows insulating elements to be stacked directly on flat surfaces.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform hat das Dämmelement zwei Hauben, welche zusammen eine Auflagefläche bilden, welche parallel zu einer Ebene der Oberseite bzw. Unterseite des Trägers ist. In a further alternative embodiment, the insulating element has two hoods which together form a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform hat das Dämmelement eine Haube, wobei das Haubendach eine Auflagefläche bildet, welche parallel zu einer Ebene der Oberseite bzw. Unterseite des Trägers ist. In a further alternative embodiment, the insulating element has a hood, with the hood roof forming a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier.
In einer beispielhaften Ausführungsform sind alle oder einzelne Kontaktstellen durch den Träger ausgebildet. In an exemplary embodiment, all or individual contact points are formed through the carrier.
In einer beispielhaften Ausführungsform sind einzelne Kontaktstellen durch das expandierbare Material ausgebildet. In an exemplary embodiment, individual contact points are formed through the expandable material.
In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine Kontaktstelle durch den Träger gebildet, und zumindest eine Kontaktstelle ist durch das expandierbare Material gebildet. In a further embodiment, at least one contact point is formed by the carrier and at least one contact point is formed by the expandable material.
Da der Träger in der Regel mit kleineren Toleranzen hergestellt werden kann als das expandierbare Material, kann es vorteilhaft sein, die Kontaktstellen möglichst durch den Träger auszubilden. Since the carrier can generally be manufactured with smaller tolerances than the expandable material, it can be advantageous to form the contact points as far as possible through the carrier.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Dämmelement zumindest ein Sicherungselement, welches derart ausgebildet ist, dass bei aufeinander gestapelten Dämmelementen ein Dämmelement durch das Sicherungselement eines benachbarten Dämmelementes gegen eine Verschiebung quer zur Stapelrichtung und/oder gegen eine Rotation des Dämmelementes um die Stapelrichtung gesichert ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Sicherungselement derart ausgebildet, dass sich bei aufeinander gestapelten Dämmelementen die Sicherheitselemente zweier benachbarter Dämmelemente in Stapelrichtung überlappen. In an exemplary embodiment, the insulating element has at least one securing element, which is designed in such a way that, when insulating elements are stacked on top of one another, an insulating element is secured by the securing element of an adjacent insulating element against displacement transversely to the stacking direction and/or against rotation of the insulating element about the stacking direction. In an exemplary embodiment, the security element is designed in such a way that when the insulation elements are stacked on top of one another, the security elements of two adjacent insulation elements overlap in the stacking direction.
In einer beispielhaften Weiterbildung überlappen sich die Sicherheitselemente in Stapelrichtung um zumindest 3 mm oder um zumindest 5 mm oder um zumindest 7 mm. In an exemplary development, the security elements overlap in the stacking direction by at least 3 mm or by at least 5 mm or by at least 7 mm.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Sicherheitselement zumindest eine Führungsfläche, welche derart ausgebildet ist, dass bei einer Stapelung die Führungsfläche ein zu stapelndes Dämmelement führt, sodass das neu gestapelte Dämmelement im Wesentlichen deckungsgleich in Stapelrichtung auf dem Dämmelement angeordnet wird. In an exemplary embodiment, the security element has at least one guide surface, which is designed such that when stacked, the guide surface guides an insulating element to be stacked, so that the newly stacked insulating element is arranged essentially congruently in the stacking direction on the insulating element.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist zumindest ein Distanzelement als Sicherungselement ausgestaltet. In an exemplary embodiment, at least one spacer element is designed as a securing element.
In einer beispielhaften Weiterbildung ist das Distanzelement im Wesentlichen Y-förmig ausgestaltet. Beispielsweise können dabei einzelne Flächen der Schenkel des Y- förmigen Distanzelementes als Führungsfläche ausgebildet sein. In an exemplary refinement, the spacer element is essentially Y-shaped. For example, individual surfaces of the legs of the Y-shaped spacer element can be designed as a guide surface.
In einer alternativen Weiterbildung ist das Distanzelement im Wesentlichen U-förmig oder V-förmig. Wiederum können dabei einzelne Flächen der Schenkel des U-förmigen oder V-förmigen Distanzelementes als Führungsfläche ausgebildet sein. In an alternative development, the spacer element is essentially U-shaped or V-shaped. Again, individual surfaces of the legs of the U-shaped or V-shaped spacer element can be designed as a guide surface.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist zumindest eine Stufe als Sicherungselement ausgestaltet. In an exemplary embodiment, at least one step is designed as a safety element.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist zumindest ein Bereich eines Fixierungselementes als Sicherungselement ausgestaltet.
In einer beispielhaften Weiterbildung ist eine Basis des Fixierungselementes als Sicherungselement ausgestaltet. Dabei kann diese Basis beispielsweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein. Wiederum können dabei einzelne Flächen der Schenkel der U-förmigen Basis des Fixierungselementes als Führungsfläche ausgebildet sein. In an exemplary embodiment, at least one area of a fixing element is designed as a securing element. In an exemplary development, a base of the fixing element is designed as a securing element. This base can be essentially U-shaped, for example. Again, individual surfaces of the legs of the U-shaped base of the fixing element can be designed as a guide surface.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist zumindest eine Haube als Sicherungselement ausgebildet. In an exemplary embodiment, at least one hood is designed as a securing element.
In einer beispielhaften Ausführungsform sind alle oder einzelne Sicherungselemente durch den Träger ausgebildet. In an exemplary embodiment, all or individual security elements are formed by the carrier.
In einer alternativen Ausführungsform sind einzelne Sicherungselemente durch das expandierbare Material ausgebildet. In an alternative embodiment, individual securing elements are formed through the expandable material.
In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Sicherungselement durch den Träger gebildet, und zumindest ein Sicherungselement ist durch das expandierbare Material gebildet. In a further embodiment, at least one securing element is formed by the carrier and at least one securing element is formed by the expandable material.
Da der Träger in der Regel mit kleineren Toleranzen hergestellt werden kann als das expandierbare Material, kann es vorteilhaft sein, die Sicherungselemente möglichst durch den Träger auszubilden. Since the carrier can generally be manufactured with smaller tolerances than the expandable material, it can be advantageous to form the securing elements as far as possible through the carrier.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Dämmelement eine Oberseite und eine Unterseite, welche in einem Verwendungszustand im Wesentlichen in einer Ebene eines abzudämmenden Querschnittes des Strukturelementes ausgerichtet sind. In an exemplary embodiment, the insulating element has an upper side and a lower side which, in a use state, are essentially aligned in a plane of a cross-section of the structural element to be insulated.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist eine offene Seite der Haube und/oder ein Dach der Haube im Wesentlichen parallel zur Oberseite bzw. Unterseite des Dämmelementes ausgerichtet ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform überragt eine Seitenwand der Haube nur die Unterseite in einer Stapelrichtung. In an exemplary embodiment, an open side of the hood and/or a roof of the hood is aligned essentially parallel to the top or bottom of the insulating element. In an exemplary embodiment, a side wall of the hood projects beyond only the underside in a stacking direction.
In einer alternativen Ausführungsform überragt eine Seitenwand der Haube nur die Oberseite in einer Stapelrichtung. In an alternative embodiment, a side wall of the hood protrudes only from the top in a stacking direction.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform überragt eine Seitenwand der Haube sowohl die Unterseite als auch die Oberseite in einer Stapelrichtung. In a further alternative embodiment, a side wall of the hood protrudes beyond both the bottom and the top in a stacking direction.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Querschnitt der Haube im Wesentlichen trapezförmig. In an exemplary embodiment, a cross section of the hood is substantially trapezoidal.
In einer alternativen Ausführungsform ist ein Querschnitt der Haube im Wesentlichen bogenförmig, kuppelförmig, halbkreisförmig, rechteckig, dreieckig, oder unregelmässig geformt. In an alternative embodiment, a cross-section of the hood is generally arcuate, dome-shaped, semi-circular, rectangular, triangular, or irregularly shaped.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat die Haube eine im Wesentlichen kreisförmige, elliptische, oder ovale Grundfläche. In an exemplary embodiment, the hood has a substantially circular, elliptical, or oval footprint.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat der Träger zumindest zwei Hauben oder zumindest drei Hauben. In an exemplary embodiment, the carrier has at least two hoods or at least three hoods.
In einer beispielhaften Weiterbildung haben zwei Hauben einen unterschiedlichen Grundriss. In an exemplary development, two hoods have a different floor plan.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Haube derart ausgebildet, dass bei einer Stapelung mehrerer identischer Dämmelemente jeweils Hauben benachbarter Dämmelemente aufeinander aufliegen.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat die Haube zumindest einen Stopper, welcher einen Auflageort bei einer Stapelung definiert. In an exemplary embodiment, the hood is designed in such a way that when several identical insulating elements are stacked, hoods of adjacent insulating elements rest on one another. In an exemplary embodiment, the hood has at least one stopper, which defines a support location when stacked.
In einer beispielhaften Weiterbildung ist der Stopper an der Seitenwand der Haube angeordnet. Dabei kann der Stopper an einer Innenseite der Seitenwand oder aber an einer Aussenseite der Seitenwand angeordnet sein. In an exemplary development, the stopper is arranged on the side wall of the hood. The stopper can be arranged on an inside of the side wall or on an outside of the side wall.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine maximale Haubenhöhe in Stapelrichtung zwischen 5 mm und 40 mm, bevorzugt zwischen 7 mm und 35 mm, bevorzugt zwischen 7 mm und 30 mm, bevorzug zwischen 10 mm und 30 mm. In an exemplary embodiment, a maximum hood height in the stacking direction is between 5 mm and 40 mm, preferably between 7 mm and 35 mm, preferably between 7 mm and 30 mm, preferably between 10 mm and 30 mm.
In einer alternative Ausführungsform, insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung von Stufen im Träger, können höhere Hauben eingesetzt werden, wobei eine maximale Haubenhöhe in Stapelrichtung zwischen 10 mm und 80 mm, bevorzugt zwischen 20 und 70 mm beträgt. In an alternative embodiment, particularly in connection with the use of steps in the carrier, higher hoods can be used, with a maximum hood height in the stacking direction being between 10 mm and 80 mm, preferably between 20 and 70 mm.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine maximale Haubenbreite an der offenen Seite der Haube und senkrecht zur Stapelrichtung gemessen zwischen 5 mm und 40 mm, bevorzugt zwischen 5 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 5 mm und 25 mm, bevorzug zwischen 5 mm und 20 mm. In an exemplary embodiment, a maximum hood width on the open side of the hood and measured perpendicularly to the stacking direction is between 5 mm and 40 mm, preferably between 5 mm and 30 mm, preferably between 5 mm and 25 mm, preferably between 5 mm and 20 mm.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine maximale Haubenbreite am Haubendach und senkrecht zur Stapelrichtung gemessen zwischen 3 mm und 35 mm, bevorzugt zwischen 3 mm und 25 mm, bevorzugt zwischen 3 mm und 20 mm, bevorzug zwischen 3 mm und 15 mm. In an exemplary embodiment, a maximum hood width on the hood roof and measured perpendicularly to the stacking direction is between 3 mm and 35 mm, preferably between 3 mm and 25 mm, preferably between 3 mm and 20 mm, preferably between 3 mm and 15 mm.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die maximale Haubenbreite am Haubendach und senkrecht zur Stapelrichtung gemessen höchstens 95%, bevorzugt höchstens 90%, bevorzugt höchstens 85%, bevorzugt höchstens 80%, bevorzugt höchstens 75%, bevorzugt höchsten 70%, bevorzugt höchstens 65%, bevorzugt
höchstens 60%, bevorzugt höchstens 55%, bevorzugt höchstens 50% der maximalen Haubenbreite an der offenen Seite der Hauben, senkrecht zur Stapelrichtung gemessen. In an exemplary embodiment, the maximum hood width on the hood roof and measured perpendicularly to the stacking direction is at most 95%, preferably at most 90%, preferably at most 85%, preferably at most 80%, preferably at most 75%, preferably at most 70%, preferably at most 65%, preferably at most 60%, preferably at most 55%, preferably at most 50% of the maximum hood width on the open side of the hoods, measured perpendicular to the stacking direction.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die Stapelhöhe eines Dämmelementes höchstens 80%, bevorzugt höchstens 70%, bevorzugt höchstens 60%, bevorzugt höchstens 50% der Haubenhöhe. In an exemplary embodiment, the stacking height of an insulating element is at most 80%, preferably at most 70%, preferably at most 60%, preferably at most 50% of the hood height.
Als expandierbares Material können grundsätzlich verschiedene Materialien eingesetzt werden, welche zur Schäumung gebracht werden können. Das Material kann dabei Verstärkungseigenschaften aufweisen oder auch nicht. Typischerweise wird das expandierbare Material thermisch, durch Feuchtigkeit oder durch elektromagnetische Strahlung zur Expansion gebracht. In principle, various materials which can be caused to foam can be used as the expandable material. The material may or may not have reinforcing properties. Typically, the expandable material is expanded thermally, by moisture, or by electromagnetic radiation.
Ein solches expandierbares Material weist typischerweise ein chemisches oder ein physikalisches Treibmittel auf. Chemische Treibmittel sind organische oder anorganische Verbindungen, welche sich unter Einfluss von Temperatur, Feuchtigkeit, oder elektromagnetischer Strahlung zersetzen, wobei mindestens eines der Zersetzungsprodukte ein Gas ist. Als physikalische Treibmittel können beispielsweise Verbindungen eingesetzt werden, welche bei Erhöhung der Temperatur in den gasförmigen Aggregatszustand übergehen. Dadurch sind sowohl chemische als auch physikalische Treibmittel in der Lage, Schaumstrukturen in Polymeren zu erzeugen. Such an expandable material typically includes a chemical or a physical blowing agent. Chemical blowing agents are organic or inorganic compounds which decompose under the influence of temperature, humidity or electromagnetic radiation, with at least one of the decomposition products being a gas. Physical blowing agents which can be used are, for example, compounds which change to the gaseous state of aggregation when the temperature is increased. As a result, both chemical and physical blowing agents are able to create foam structures in polymers.
Bevorzugt wird das expandierbare Material thermisch geschäumt wobei chemische Treibmittel eingesetzt werden. Als chemische Treibmittel eignen sich beispielsweise Azodicarbonamide, Sulfohydrazide, Hydrogencarbonate oder Carbonate. The expandable material is preferably thermally foamed using chemical blowing agents. Examples of suitable chemical blowing agents are azodicarbonamides, sulfohydrazides, bicarbonates or carbonates.
Geeignete Treibmittel sind beispielsweise auch kommerziell erhältlich unter dem Handelsnamen Expancel® von der Firma Akzo Nobel, Niederlande, oder unter dem Handelsnamen Celogen® von der Firma Chemtura Corp., USA. Suitable blowing agents are also commercially available, for example, under the trade name Expancel® from Akzo Nobel, Netherlands, or under the trade name Celogen® from Chemtura Corp., USA.
Die für die Schäumung erforderliche Wärme kann durch externe oder durch interne Wärmequellen, wie einer exothermen chemischen Reaktion, eingebracht werden. Das
schäumbare Material ist vorzugsweise bei einer Temperatur von < 250°C, insbesondere von 100°C bis 250°C, bevorzugt von 120°C bis 240°C, bevorzugt von 130°C bis 230°C schäumbar. The heat required for foaming can be introduced by external or by internal heat sources, such as an exothermic chemical reaction. The foamable material is preferably foamable at a temperature of <250°C, in particular from 100°C to 250°C, preferably from 120°C to 240°C, preferably from 130°C to 230°C.
Als expandierbare Materialien geeignet sind beispielsweise einkomponentige bei Raumtemperatur nicht fliessende Epoxidharzsysteme, welche insbesondere eine erhöhte Schlagzähigkeit aufweisen und Thixotropi ermittel wie Aerosile oder Nanoclays enthalten. Beispielsweise weisen derartige Epoxidharzsysteme 20 bis 50 Gew.-% eines Epoxid-Füssigharzes, 0 bis 30 Gew.-% eines Epoxid-Festharzes, 5 bis 30 Gew.-% Zähigkeitsmodifikatoren, 1 bis 5 Gew.-% physikalische oder chemische Triebmittel, 10 bis 40 Gew.-% Füllstoffe, 1 bis 10 Gew.-% Thixotropi ermittel und 2 bis 10 Gew.-% hitzeaktivierbare Härter auf. Als Zähigkeitsmodifikatoren eignen sich reaktive Flüssigkautschuke auf Basis von Nitrilkautschuk oder Derivate von Polyetherpolyol- Polyurethanen, Core-Shell Polymere und ähnliche dem Fachmann bekannte Systeme. Suitable expandable materials are, for example, one-component epoxy resin systems which do not flow at room temperature, which in particular have increased impact strength and contain thixotropic agents such as aerosils or nanoclays. For example, such epoxy resin systems have 20 to 50% by weight of a liquid epoxy resin, 0 to 30% by weight of a solid epoxy resin, 5 to 30% by weight of toughness modifiers, 1 to 5% by weight of physical or chemical blowing agents, 10 up to 40% by weight of fillers, 1 to 10% by weight of thixotropic agents and 2 to 10% by weight of heat-activatable hardeners. Suitable toughness modifiers are reactive liquid rubbers based on nitrile rubber or derivatives of polyetherpolyol polyurethanes, core-shell polymers and similar systems known to those skilled in the art.
Ebenfalls geeignete expandierbare Materialien sind Treibmittel enthaltende einkomponentige Polyurethanzusammensetzungen, aufgebaut aus kristallinen, OHGruppen aufweisenden Polyestern im Gemisch mit weiteren Polyolen, vorzugsweise Polyetherpolyolen, und Polyisocyanaten mit blockierten Isocyanatgruppen. Der Schmelzpunkt des kristallinen Polyesters sollte > 50 °C sein. Die Isocyanatgruppen des Polyisocyanats können beispielsweise mit Nucleophilen wie Caprolactam, Phenolen oder Benzoxalonen blockiert sein. Weiterhin eignen sich blockierte Polysocyanate wie sie beispielsweise in der Pulverlacktechnologie zum Einsatz kommen und beispielsweise unter den Handelsnamen Vestagon® BF 1350 und Vestagon® BF 1540 kommerziell erhältlich sind von Degussa GmbH, Deutschland. Als Isocyanate sind ebenfalls so genannte verkapselte oder oberflächendeaktivierte Polyisocyanate, welche dem Fachmann bekannt und beispielsweise beschrieben sind in EP 0 204 970.
Weiterhin eignen sich als expandierbare Materialien Treibmittel enthaltende zweikomponentige Epoxid/Polyurethan-Zusammensetzungen, wie sie beispielsweise beschrieben sind in WO 2005/080524 Al. Also suitable expandable materials are one-component polyurethane compositions containing blowing agents, built up from crystalline polyesters containing OH groups mixed with other polyols, preferably polyether polyols, and polyisocyanates with blocked isocyanate groups. The melting point of the crystalline polyester should be > 50 °C. The isocyanate groups of the polyisocyanate can be blocked, for example, with nucleophiles such as caprolactam, phenols or benzoxalones. Also suitable are blocked polyisocyanates such as are used, for example, in powder coating technology and are commercially available, for example, under the trade names Vestagon® BF 1350 and Vestagon® BF 1540 from Degussa GmbH, Germany. So-called encapsulated or surface-deactivated polyisocyanates, which are known to the person skilled in the art and are described, for example, in EP 0 204 970, are also suitable as isocyanates. Also suitable as expandable materials are two-component epoxy/polyurethane compositions containing blowing agents, as are described, for example, in WO 2005/080524 A1.
Weiterhin eignen sich als expandierbare Materialien Treibmittel enthaltende Ethylen- Vinyl-Acetat-Zusammensetzungen. Ethylene-vinyl acetate compositions containing blowing agents are also suitable as expandable materials.
Ebenfalls geeignete expandierbare Materialien werden beispielsweise unter dem Handelsnamen SikaBaffle® 240, SikaBaffle® 250 oder SikaBaffle® 255 von der Sika Corp., USA, vertrieben und sind in den Patenten US 5,266,133 und US 5,373,027 beschrieben. Solche expandierbaren Materialien sind für die vorliegende Erfindung besonders bevorzugt. Likewise suitable expandable materials are marketed, for example, under the trade name SikaBaffle® 240, SikaBaffle® 250 or SikaBaffle® 255 by Sika Corp., USA, and are described in patents US Pat. No. 5,266,133 and US Pat. No. 5,373,027. Such expandable materials are particularly preferred for the present invention.
Als expandierbare Materialien mit Verstärkungseigenschaften sind beispielsweise diejenigen bevorzugt, welche unter dem Handelsnamen SikaReinforcer® 941 von der Sika Corp., USA, vertrieben werden. Diese sind beschrieben in US 6,387,470. Preferred expandable materials with reinforcing properties are, for example, those sold under the trade name SikaReinforcer® 941 by Sika Corp., USA. These are described in US 6,387,470.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat das expandierbare Material eine Expansionsrate von 800% bis 5000%, bevorzugt von 1000% bis 4000%, besonders bevorzugt von 1500% bis 3000%. Expandierbare Materialien mit solchen Expansionsraten bieten den Vorteil, dass dadurch eine zuverlässige Abdichtung bzw. Abdämmung des Strukturelementes gegen Flüssigkeiten und Schall erreicht werden kann. In an exemplary embodiment, the expandable material has an expansion rate of 800% to 5000%, preferably 1000% to 4000%, more preferably 1500% to 3000%. Expandable materials with such expansion rates offer the advantage that a reliable seal or insulation of the structural element against liquids and noise can be achieved.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist das expandierbare Material als temperaturinduziertes Material ausgebildet. In an exemplary embodiment, the expandable material is in the form of a temperature-induced material.
Dies hat den Vorteil, dass dadurch der Ofen zur Einbrennung derThis has the advantage that the oven for baking the
Tauchlackierungsflüssigkeit benutzt werden kann, um das expandierbare Material zu
expandieren und um dadurch den Hohlraum abzudämmen. Somit ist kein zusätzlicher Arbeits schritt notwendig. E-coating liquid can be used to cover the expandable material expand and thereby dam the cavity. This means that no additional work step is necessary.
Der Träger kann aus beliebigen Materialien bestehen. Bevorzugte Materialien sind Kunststoffe, insbesondere Polyurethane, Polyamide, Polyester und Polyolefine, bevorzugt hochtemperaturbeständige Polymere wie Poly(phenylenether), Polysulfone oder Polyethersulfone, welche insbesondere auch geschäumt sind; Metalle, insbesondere Aluminium und Stahl; oder gewachsene organische Materialien, insbesondere Holz- oder andere (gepresste) Faserwerkstoffe oder glasartige oder keramische Materialien; speziell auch geschäumte Materialien dieser Art; oder beliebige Kombinationen dieser Materialien. Besonders bevorzugt wird Polyamid, insbesondere Polyamid 6, Polyamid 6,6, Polyamid 11, Polyamid 12 oder ein Gemisch davon verwendet. The carrier can be made of any materials. Preferred materials are plastics, in particular polyurethanes, polyamides, polyesters and polyolefins, preferably high-temperature-resistant polymers such as poly(phenylene ether), polysulfones or polyether sulfones, which in particular are also foamed; metals, in particular aluminum and steel; or grown organic materials, in particular wood or other (pressed) fiber materials or vitreous or ceramic materials; specifically also foamed materials of this type; or any combination of these materials. Polyamide, in particular polyamide 6, polyamide 6.6, polyamide 11, polyamide 12 or a mixture thereof is particularly preferably used.
Weiterhin kann der Träger beispielsweise massiv, hohl, oder geschäumt sein oder eine gitterartige Struktur aufweisen. Die Oberfläche des Trägers kann typischerweise glatt, rau oder strukturiert sein. Furthermore, the carrier can be solid, hollow, or foamed, for example, or have a lattice-like structure. The surface of the support can typically be smooth, rough or textured.
Bei Dämmelementen, bei welchen sich das expandierbare Material auf einem Träger befindet, unterscheidet sich das Herstellungsverfahren dementsprechend, ob der Träger aus einem durch Spritzguss verarbeitbaren Material besteht oder nicht. Ist dies der Fall, wird üblicherweise ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren eingesetzt. Dabei wird zuerst eine erste Komponente, in diesem Fall der Träger, gespritzt. Nach Erstarren dieser ersten Komponente wird die Kavität im Werkzeug vergrössert, bzw. angepasst, oder der hergestellte Spritzling wird in ein neues Werkzeug gelegt, und eine zweite Komponente, in diesem Fall das expandierbare Material, wird mit einem zweiten Spritzaggregat an die erste Komponente angespritzt. In the case of insulation elements in which the expandable material is located on a carrier, the manufacturing process differs depending on whether the carrier consists of a material that can be processed by injection molding or not. If this is the case, a two-component injection molding process is usually used. First, a first component, in this case the carrier, is injected. After this first component has solidified, the cavity in the mold is enlarged or adjusted, or the molded part produced is placed in a new mold and a second component, in this case the expandable material, is injected onto the first component with a second injection unit.
Besteht der Träger aus einem Material, welches sich nicht durch das Spritzgussverfahren herstellen lässt, also beispielsweise aus einem Metall, wird der
Träger in ein entsprechendes Werkzeug gelegt und das expandierbare Material wird an den Träger angespritzt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit das expandierbare Material durch spezielle Befestigungsmittel oder -verfahren an dem Träger zu befestigen. If the carrier consists of a material that cannot be produced by the injection molding process, for example a metal, the Carrier placed in a corresponding tool and the expandable material is injected onto the carrier. Of course, there is also the possibility of attaching the expandable material to the carrier using special attachment means or methods.
Weiterhin können Träger auch durch andere Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Extrusion. Furthermore, carriers can also be produced by other methods, for example by extrusion.
Das Dämmelement hat eine Stapelhöhe, welche einer zusätzlichen Höhe in Stapelrichtung eines Stapels mit Dämmelementen entspricht, um welche der Stapel wächst, wenn ein weiteres Dämmelement auf den Stapel gestapelt wird. The insulating element has a stack height which corresponds to an additional height in the stacking direction of a stack of insulating elements, by which the stack grows when another insulating element is stacked on top of the stack.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine Stapelhöhe des Dämmelementes höchstens 80%, bevorzugt höchstens 70%, bevorzugt höchstens 60%, bevorzugt höchstens 50%, bevorzugt höchstens 40%, bevorzugt höchstens 30%, einer Gesamthöhe eines einzelnen Dämmelementes in Stapelrichtung. In an exemplary embodiment, a stacking height of the insulating element is at most 80%, preferably at most 70%, preferably at most 60%, preferably at most 50%, preferably at most 40%, preferably at most 30% of a total height of an individual insulating element in the stacking direction.
Dies hat den Vorteil, dass dadurch die Dämmelemente platzsparender in einem Stapel angeordnet werden können. Durch eine stärkere vertikale Verschachtelung benachbarter Dämmelemente in einem Stapel wird zudem eine verbesserte Stabilität eines Gesamtstapels erreicht. This has the advantage that the insulating elements can be arranged in a stack to save space. A stronger vertical nesting of adjacent insulating elements in a stack also improves the stability of an overall stack.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird zudem gelöst durch ein System mit mehreren solchen Dämmelementen, wobei die Dämmelemente aufeinandergestapelt sind. The task at the outset is also achieved by a system with several such insulating elements, with the insulating elements being stacked on top of one another.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das System zumindest 10 oder zumindest 15 oder zumindest 20 oder zumindest 25 oder zumindest 30 gestapelte Dämmelemente.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das System höchstens 150 oder höchstens 120 oder höchstens 100 oder höchstens 80 oder höchstens 60 gestapelte Dämmelemente. In an exemplary embodiment, the system comprises at least 10, or at least 15, or at least 20, or at least 25, or at least 30 stacked insulation elements. In a further exemplary embodiment, the system comprises at most 150 or at most 120 or at most 100 or at most 80 or at most 60 stacked insulating elements.
In einer beispielhaften Ausführungsform liegt ein unterstes Dämmelement des Stapels auf einem Grundelement auf. In an exemplary embodiment, a bottom insulating element of the stack rests on a base element.
Das Vorsehen eines solchen Grundelementes hat den Vorteil, dass dadurch ein Stapel von Dämmelementen auf eine Fläche gestellt werden kann. Zudem können solche Grundelemente für einen automatisierten Prozess verwendet werden. The provision of such a basic element has the advantage that a stack of insulating elements can be placed on a surface. In addition, such basic elements can be used for an automated process.
In einer beispielhaften Ausführungsform erhöht jeweils ein zusätzliches Dämmelement den Stapel um höchstens 20 mm, besonders bevorzugt um höchstens 18 mm, besonders bevorzugt um höchstens 16 mm, besonders bevorzugt um höchstens 14 mm, besonders bevorzugt um höchstens 12 mm, besonders bevorzugt um höchstens 10 mm. In an exemplary embodiment, each additional insulating element increases the stack by a maximum of 20 mm, particularly preferably by a maximum of 18 mm, particularly preferably by a maximum of 16 mm, particularly preferably by a maximum of 14 mm, particularly preferably by a maximum of 12 mm, particularly preferably by a maximum of 10 mm .
Das enge Stapeln von Dämmelementen hat den Vorteil, dass dadurch die Dämmelemente effizienter verpackt werden können. The close stacking of insulating elements has the advantage that the insulating elements can be packed more efficiently.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt eine Stapelhöhe eines einzelnen Dämmelementes höchstens 80%, bevorzugt höchstens 70%, bevorzugt höchstens 60%, bevorzugt höchstens 50%, bevorzugt höchstens 40%, bevorzugt höchstens 30%, einer Gesamthöhe eines einzelnen Dämmelementes in Stapelrichtung. In an exemplary embodiment, a stacking height of an individual insulating element is at most 80%, preferably at most 70%, preferably at most 60%, preferably at most 50%, preferably at most 40%, preferably at most 30% of a total height of an individual insulating element in the stacking direction.
Das enge Stapeln von Dämmelementen hat wiederum den Vorteil, dass dadurch die Dämmelemente effizienter verpackt werden können. The close stacking of insulating elements in turn has the advantage that the insulating elements can be packed more efficiently as a result.
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die Stapelhöhe eines Dämmelementes höchstens 80%, bevorzugt höchstens 70%, bevorzugt höchstens 60%, bevorzugt höchstens 50% der Haubenhöhe.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verfahren zur Anbringung von Dämmelementen an Strukturelementen in Kraftfahrzeugen, das Verfahren umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Systems mit gestapelten Dämmelementen gemäss obiger Beschreibung; und Manipulieren der Dämmelemente mit einem Applikationsroboter, wobei zumindest eine Haube als Positionierungshilfe für den Applikationsroboter dient. In an exemplary embodiment, the stacking height of an insulating element is at most 80%, preferably at most 70%, preferably at most 60%, preferably at most 50% of the hood height. The object set at the outset is also achieved by a method for attaching insulating elements to structural elements in motor vehicles, the method comprising the steps: providing a system with stacked insulating elements according to the above description; and manipulating the insulating elements with an application robot, with at least one hood serving as a positioning aid for the application robot.
In einer beispielhaften Ausführungsform wird der Applikationsroboter mit mehreren Systemen gleichzeitig beladen. In an exemplary embodiment, the application robot is loaded with multiple systems at the same time.
In einer beispielhaften Ausführungsform wird das Entnehmen der einzelnen Dämmelemente durch den Roboterarm durchgeführt. In an exemplary embodiment, the removal of the individual insulating elements is carried out by the robotic arm.
In einer beispielhaften Ausführungsform greift ein Greifer des Applikationsroboters die Dämmelemente an der Haube beim Manipulieren. In an exemplary embodiment, a gripper of the application robot grips the insulation elements on the hood when manipulating them.
In einer beispielhaften Ausführungsform haben die Dämmelemente zumindest zwei Hauben, und wobei beide Hauben bei einer Manipulation als Positionierungshilfen dienen. In an exemplary embodiment, the insulating elements have at least two hoods, and both hoods serve as positioning aids during manipulation.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf schematische Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Details and advantages of the invention are described below using exemplary embodiments and with reference to schematic drawings. Show it:
Fig. 1 eine beispielhafte Darstellung einer Karosserie; 1 shows an exemplary representation of a body;
Fig. 2a und 2b schematische Darstellungen eines beispielhaften Dämmelementes;
Fig. 3a und 3b schematische Darstellungen beispielhafter Hauben; 2a and 2b schematic representations of an exemplary insulating element; 3a and 3b show schematic representations of exemplary hoods;
Fig. 4a bis 4c schematische Darstellungen beispielhafter gestapelter Dämmelemente; 4a to 4c schematic representations of exemplary stacked insulating elements;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Stapels mit zwei Dämmelementen; und 5 shows a schematic representation of an exemplary stack with two insulating elements; and
Fig. 6a und 6b schematische Darstellungen beispielhafter Dämmelemente. Fig. 6a and 6b schematic representations of exemplary insulating elements.
In Figur 2a und 2b ist ein beispielhaftes Dämmelement 16 schematisch dargestellt. Das Dämmelement 16 umfasst einen Träger 11 und ein darauf angeordnetes expandierbares Material 13. Der Träger 11 hat eine Oberseite 17 und eine Unterseite 18. Weiterhin hat der Träger 11 zwei Hauben 6, wobei die Hauben 6 in diesem Ausführungsbeispiel einen unterschiedlichen Grundriss aufweisen. Eine Haube 6 hat einen kreisförmigen Grundriss, und eine Haube 6 hat einen ovalen Grundriss. In Figure 2a and 2b an exemplary insulating element 16 is shown schematically. The insulating element 16 comprises a carrier 11 and an expandable material 13 arranged thereon. The carrier 11 has a top 17 and a bottom 18. Furthermore, the carrier 11 has two hoods 6, the hoods 6 having a different outline in this exemplary embodiment. A hood 6 has a circular plan and a hood 6 has an oval plan.
Weiterhin umfasst das Dämmelement 16 Distanzelemente 4 sowie Fixierungselemente 3 zur Vorfixierung des Dämmelementes 16 in einem Strukturelement. Furthermore, the insulating element 16 comprises spacer elements 4 and fixing elements 3 for pre-fixing the insulating element 16 in a structural element.
In den Figuren 3a und 3b ist jeweils beispielhaft eine Haube 6 im Querschnitt dargestellt. In Figur 3a überragt eine Seitenwand 22 der Haube 6 nur die Unterseite 18 des Trägers 11, und in Figur 3b überragt die Seitenwand 22 der Haube 6 sowohl die Unterseite 18 als auch die Oberseite 17 des Trägers 11. In each of FIGS. 3a and 3b, a hood 6 is shown in cross section as an example. In Figure 3a, a side wall 22 of the hood 6 protrudes only the underside 18 of the carrier 11, and in Figure 3b the side wall 22 of the hood 6 protrudes both the underside 18 and the top 17 of the carrier 11.
Die Haube 6 hat eine Haubenbreite 8, gemessen an einer offenen Seite 23 der Haube 6 und senkrecht zur Stapelrichtung. Weiterhin hat die Haube 6 eine Haubenhöhe 7, gemessen in Stapelrichtung. Zudem hat die Haube 6 einen Haubenhohlraum 24 und ein Haubendach 21.
In den Figuren 4a bis 4c ist jeweils ein Ausschnitt aus einem Stapel bestehend aus zwei Dämmelementen 16 dargestellt. The hood 6 has a hood width 8, measured at an open side 23 of the hood 6 and perpendicular to the stacking direction. Furthermore, the hood 6 has a hood height 7, measured in the stacking direction. In addition, the hood 6 has a hood cavity 24 and a hood roof 21. A detail from a stack consisting of two insulating elements 16 is shown in each of FIGS. 4a to 4c.
In Figur 4a ist die Stapelrichtung 19 gekennzeichnet. Zudem ist eine Höhe 20 des Dämmelementes 16, sowie eine Stapelhöhe 15 eines Dämmelementes 16 dargestellt. The stacking direction 19 is marked in FIG. 4a. In addition, a height 20 of the insulating element 16 and a stacking height 15 of an insulating element 16 are shown.
In Figur 4b haben die Dämmelemente 16 an einer Aussenseite der Haubenwand 22 Stopper 9. Dabei sind die Stopper 9 derart gebildet und angeordnet, dass bei einer Stapelung die Dämmelemente 16 jeweils auf diesen Stoppern 9 aufeinander aufliegen. In FIG. 4b, the insulating elements 16 have stoppers 9 on an outer side of the hood wall 22. The stoppers 9 are formed and arranged in such a way that when stacked, the insulating elements 16 rest on one another on these stoppers 9.
In Figur 4c ist eine alternative Ausführungsvariante dargestellt, bei welcher die Stopper 9 auf einer Innenseite der Haubenwand 22 angeordnet sind. Wiederum sind die Stopper 9 derart gebildet und angeordnet, dass bei einer Stapelung die Dämmelemente 16 jeweils auf diesen Stoppern 9 aufeinander aufliegen. An alternative embodiment variant is shown in FIG. 4c, in which the stoppers 9 are arranged on an inside of the hood wall 22. Once again, the stoppers 9 are formed and arranged in such a way that when stacked, the insulating elements 16 each rest on one another on these stoppers 9 .
In Figur 5 ist ein Stapel 1 bestehend aus zwei Dämmelementen 16 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel haben die Dämmelemente 16 jeweils eine Stufe 5. Im gestapelten Zustand greifen die benachbarten Dämmelemente 16 ineinander, wobei diese Überschiebung in den Bereichen der Stufe 5, der Hauben 6, der Distanzelemente 4, und der Fixierungselemente 3 vorliegt. A stack 1 consisting of two insulating elements 16 is shown in FIG. In this exemplary embodiment, the insulating elements 16 each have a step 5. When stacked, the adjacent insulating elements 16 interlock, with this overthrust in the areas of the step 5, the hoods 6, the spacer elements 4, and the fixing elements 3 being present.
Weiterhin sind die Dämmelemente 16 derart ausgestaltet, dass bei einer Anordnung eines Dämmelementes 16 auf einer ebenen Fläche das Dämmelement 16 derart liegt, dass eine Hauptebene des Trägers 11 im Wesentlichen parallel zur ebenen Fläche liegt. Die Stufe 5 des Trägers 11 und die Hauben 6 sind derart ausgebildet, dass die Hauben 6 zusammen mit der Stufe 5 eine Auflagefläche bilden, welche parallel zu einer Ebene der Oberseite bzw. Unterseite des Trägers 11 ist. Furthermore, the insulating elements 16 are designed in such a way that when an insulating element 16 is arranged on a flat surface, the insulating element 16 lies in such a way that a main plane of the carrier 11 lies essentially parallel to the flat surface. The step 5 of the carrier 11 and the hoods 6 are designed in such a way that the hoods 6 together with the step 5 form a bearing surface which is parallel to a plane of the top or bottom of the carrier 11 .
In den Figuren 6a und 6b sind schliesslich zwei Unterschiedliche Ausführungsbeispiele in Bezug zu den Kontaktstellen der Dämmelemente 16 schematisch dargestellt.
Im Beispiel gemäss Figur 6a hat das Dämmelement 16 drei Hauben 6, welche als drei Kontaktstellen fungieren. Finally, in FIGS. 6a and 6b, two different exemplary embodiments in relation to the contact points of the insulating elements 16 are shown schematically. In the example according to FIG. 6a, the insulating element 16 has three hoods 6, which act as three contact points.
Im Beispiel gemäss Figur 6b hat das Dämmelement 16 eine Haube 6, welche als eine der drei Kontaktstellen fungiert. Zudem hat das Dämmelement 16 zwei weitere Kontaktstellen im Bereich der Fixierungselemente 3, in diesem Ausführungsbeispiel sind die Basen 2 der Fixierungselemente 3 als Kontaktstellen ausgebildet.
In the example according to FIG. 6b, the insulating element 16 has a hood 6, which acts as one of the three contact points. In addition, the insulating element 16 has two further contact points in the area of the fixing elements 3; in this exemplary embodiment, the bases 2 of the fixing elements 3 are designed as contact points.
Bezugszeichenliste Reference List
1 Stapel 1 stack
2 Basis des Fixierungselementes2 Base of the fixation element
3 Fixierungselement 3 fixation element
4 Distanzelement 4 spacer
5 Stufe 5 level
6 Haube 6 hood
7 Haubenhöhe 7 hood height
8 Haubenbreite 8 hood width
9 Stopper 9 stoppers
10 Karosserie 10 body
11 Träger 11 carriers
12 Strukturelement 12 structural element
13 expandierbares Material 13 expandable material
14 Strukturelement 14 structural element
15 Stapelhöhe eines Dämmelementes15 stacking height of an insulating element
16 Dämmelement 16 insulating element
17 Oberseite 17 top
18 Unterseite 18 bottom
19 Stapelrichtung 19 Stacking Direction
20 Höhe des Dämmelementes 20 height of the insulating element
21 Haubendach 21 hood roof
22 Haubenwand 22 hood wall
23 Offene Seite der Haube 23 Open side of the hood
24 Haub enhohlraum
24 hood cavity
Claims
1. Dämmelement (16) zur Abdämmung eines Strukturelementes (12, 14) in einem Kraftfahrzeug, das Dämmelement (16) umfassend: einen Träger (11); und ein expandierbares Material (13), welches auf dem Träger (11) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) zumindest eine Haube (6) hat und derart ausgebildet ist, dass bei einer Stapelung mehrerer identischer Dämmelemente (16) jeweils Hauben (6) benachbarter Dämmelemente (16) ineinandergreifen. First insulating element (16) for insulating a structural element (12, 14) in a motor vehicle, the insulating element (16) comprising: a carrier (11); and an expandable material (13) disposed on the support (11); characterized in that the carrier (11) has at least one hood (6) and is designed such that when several identical insulating elements (16) are stacked, hoods (6) of adjacent insulating elements (16) engage in one another.
2. Dämmelement (16) nach Anspruch 1, wobei das Dämmelement (16) eine Oberseite (17) und eine Unterseite (18) hat, welche in einem Verwendungszustand im Wesentlichen in einer Ebene eines abzudämmenden Querschnittes des Strukturelementes (12, 14) ausgerichtet sind, und wobei eine offene Seite der Haube (6) und/oder ein Dach der Haube (6) im Wesentlichen parallel zur Oberseite (17) bzw.2. Insulating element (16) according to claim 1, wherein the insulating element (16) has a top (17) and a bottom (18) which, in a use state, are aligned essentially in a plane of a cross-section of the structural element (12, 14) to be insulated , and wherein an open side of the hood (6) and/or a roof of the hood (6) is essentially parallel to the upper side (17) or
Unterseite (18) des Dämmelementes (16) ausgerichtet ist. Underside (18) of the insulating element (16) is aligned.
3. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Seitenwand der Haube (6) nur die Unterseite (18) überragt in einer Stapelrichtung (19), oder wobei eine Seitenwand der Haube (6) nur die Oberseite (17) überragt in einer Stapelrichtung (19), oder wobei eine Seitenwand der Haube (6) sowohl die Unterseite (18) als auch die Oberseite (17) überragt in einer Stapelrichtung (19). 3. Insulating element (16) according to one of the preceding claims, wherein a side wall of the hood (6) projects beyond only the underside (18) in a stacking direction (19), or wherein a side wall of the hood (6) projects beyond only the top (17). in a stacking direction (19), or wherein a side wall of the hood (6) protrudes beyond both the bottom (18) and the top (17) in a stacking direction (19).
4. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Stufe (5) des Trägers (11) und zumindest eine Haube (6) derart ausgebildet, dass die Haube (6) zusammen mit der Stufe (5) eine Auflagefläche bilden, welche parallel zu einer Ebene der Oberseite (17) bzw. Unterseite (18) des Trägers (11) ist. 4. Insulating element (16) according to one of the preceding claims, wherein a step (5) of the carrier (11) and at least one hood (6) are designed in such a way that the hood (6) together with the step (5) form a bearing surface, which is parallel to a plane of the top (17) or bottom (18) of the carrier (11).
5. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haube (6) eine im Wesentlichen kreisförmige, elliptische, oder ovale Grundfläche hat.
5. insulating element (16) according to any one of the preceding claims, wherein the hood (6) has a substantially circular, elliptical, or oval base.
6. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (11) zumindest zwei Hauben (6) oder zumindest drei Hauben (6) hat. 6. insulating element (16) according to any one of the preceding claims, wherein the carrier (11) has at least two hoods (6) or at least three hoods (6).
7. Dämmelement (16) nach Anspruch 6, wobei zwei Hauben (6) einen unterschiedlichen Grundriss haben. 7. insulating element (16) according to claim 6, wherein two hoods (6) have a different outline.
8. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Stapelhöhe (15) höchstens 50% einer Höhe (20) eines Dämmelementes (16) beträgt, und/oder wobei die Stapelhöhe (15) höchstens 80% einer Haubenhöhe (7) beträgt. 8. Insulating element (16) according to one of the preceding claims, wherein a stack height (15) is at most 50% of a height (20) of an insulating element (16), and/or wherein the stack height (15) is at most 80% of a hood height (7) amounts to.
9. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haube (6) derart ausgebildet ist, dass bei einer Stapelung mehrerer identischer Dämmelemente (16) jeweils Hauben (6) benachbarter Dämmelemente (16) aufeinander aufliegen. 9. insulating element (16) according to any one of the preceding claims, wherein the hood (6) is designed such that when stacking several identical insulating elements (16) each hood (6) of adjacent insulating elements (16) rest on one another.
10. Dämmelement (16) nach Anspruch 9, wobei die Haube (6) einen Stopper hat, welcher einen Auflageort bei einer Stapelung definiert. 10. Insulating element (16) according to claim 9, wherein the hood (6) has a stopper which defines a support location when stacked.
11. Dämmelement (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dämmelement (16) zumindest drei Kontaktstellen hat, über welche benachbarte Dämmelemente (16) bei einer Stapelung aufeinander aufliegen, wobei die Haube (6) zumindest eine dieser Kontaktstellen bildet. 11. Insulating element (16) according to one of the preceding claims, wherein the insulating element (16) has at least three contact points via which adjacent insulating elements (16) rest on one another when stacked, the hood (6) forming at least one of these contact points.
12. System (1) mit mehreren Dämmelementen (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Dämmelemente (16) aufeinandergestapelt sind. 12. System (1) with a plurality of insulating elements (16) according to any one of claims 1 to 11, wherein the insulating elements (16) are stacked.
13. System (1) nach Anspruch 12, wobei das System (1) zumindest 10 gestapelte Dämmelemente (16) umfasst, und/oder wobei ein unterstes Dämmelement (16) des
Systems (1) auf einem Grundelement (2) aufliegt und/oder wobei eine Stapelhöhe (15) höchstens 80% einer Haubenhöhe (7) beträgt. 13. System (1) according to claim 12, wherein the system (1) comprises at least 10 stacked insulating elements (16), and / or wherein a lowermost insulating element (16) of the System (1) rests on a base element (2) and/or wherein a stack height (15) is at most 80% of a hood height (7).
14. Verfahren zur Anbringung von Dämmelementen (16) an Strukturelementen (12, 14) in Kraftfahrzeugen, das Verfahren umfassend die Schritte: 14. A method for attaching insulating elements (16) to structural elements (12, 14) in motor vehicles, the method comprising the steps:
Bereitstellen eines Systems (1) mit gestapelten Dämmelementen (16) nach einem der Ansprüche 12 oder 13; Providing a system (1) with stacked insulating elements (16) according to one of claims 12 or 13;
Manipulieren der Dämmelemente (16) mit einem Applikationsroboter, wobei zumindest eine Haube (6) als Positionierungshilfe für den Applikationsroboter dient. Manipulating the insulating elements (16) with an application robot, with at least one hood (6) serving as a positioning aid for the application robot.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei beim Manipulieren ein Greifer des Applikationsroboters die Dämmelemente an der Haube (6) greift, und/oder wobei die Dämmelemente (16) zumindest zwei Hauben (6) haben, und wobei beide Hauben (6) bei einer Manipulation als Positionierungshilfen dienen.
15. The method according to claim 14, wherein a gripper of the application robot grips the insulating elements on the hood (6) during manipulation, and/or wherein the insulating elements (16) have at least two hoods (6), and wherein both hoods (6) have one Manipulation serve as positioning aids.
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