Wärmeabschirmbleche werden vorwiegend in der Automobilindust- rie eingesetzt. Sie schützen Fahrzeugkomponenten gegen Hitze, die vom Motor, Katalysator, Schalldämpfer, vom Auspuffstrang oder von anderen heissen Komponenten ausgeht. Die zu schüt- zenden Komponenten befinden sich vorwiegend im Motorraum oder im Unterboden. Dies sind beispielsweise Kunststoffteile, Elektronik oder flüssigkeitsgefüllte Leitungen im Motorraum, Kabel, Treibstofftank, Aufhängevorrichtungen der Abgasvor- richtung und Karosserieboden im Unterbodenbereich.

Wärmeabschirmbleche werden seit langem in der Automobilin- dustrie eingesetzt. Sie können als einfache, einlagige Bleche eingesetzt werden, als isolierte Bleche oder im sogenannten Sandwichaufbau. Isolierte Bleche bestehen aus einem einlagi- gen Trägerblech, einer hitzebeständigen Isolationsschicht und einer Abdeckschicht.

Die Abdeckschicht kann eine Folie sein, beispielsweise eine Aluminiumfolie der. Stärke 20 bis 50 pm. Diese Folie kann mit- tels eines Heissklebers am Trägerblech angebracht sein.

Ein Wärmeabschirmblech im Sandwichaufbau besteht aus zwei . Strukturblechen, die unabhängig voneinander im Tiefziehver- fahren dreidimensional verformt werden. Zwischen den beiden Strukturblechen kann zusätzlich eine Isolation eingelegt sein. Zudem können Wärmeabschirmbleche eine akustisch absor- bierende Wirkung haben, wenn das der Lärmquelle ausgesetzte Strukturblech eine Perforation im isolierten Bereich auf- weist. Die Wärmeisolation, die in den meisten Fällen auch po- rös ist, wirkt somit zusätzlich als Schallabsorber.

Wärmeabschirmbleche sind selbsttragende Konstruktionen und müssen vorwiegend folgende Kriterien erfüllen : Sie müssen ge- nügend Wärme abhalten, im Falle eines Aufpralls Sicherheits- isolationen schaffen zwischen heissen Komponenten und emp- findlichen Teilen, den Vibrationen während des Lebenszyklus des Fahrzeuges standhalten und preisgünstig sein. Die akusti- sche Wirksamkeit ist eine zusätzliche positive Eigenschaft eines Wärmeabschirmbleches.

Ein Wärmeabschirmblech im Sandwichbau ist generell steifer und vibrationsbeständiger als ein einlagiges Wärmeabschirm- blech. Der Preis ist aber viel höher, da für jedes Struktur- blech ein Werkzeug hergestellt werden muss und da prinzipiell mindestens drei Arbeitsschritte nötig sind, um die beiden Schalen zu verformen und zusammen zu fügen.

Andere Wärmeabschirmbleche bestehen aus lediglich zwei zusam- mengetoxten Blechen, die im Wesentlichen keinen Zwischenraum aufweisen. Die Isolation von solchen Wärmeabschirmblechen ist nicht sehr hoch, da keine Isolation eingelegt werden kann.

Zudem lösen sich die getoxten Verbindungen mit der Zeit durch die Vibrationen. So können Klappergeräusche entstehen, die in einem Fahrzeug unerwünscht sind. An den scharfkantigen Rän- dern ist die Verletzungsgefahr gross. Verschiedene Automobil- hersteller verlangen gebördelte Ränder von Wärmeabschirmble- chen in mindestens den Gebieten, in denen das Wärmeabschirm- blech während die Montage von einem Monteur gehalten werden muss. Eine Bördelung geschieht durch ein Flachpressen und um- biegen der Randkontur in einem Bereich von etwa 5 bis 10 mm.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein preisgünstiges Verfahren für ein vibrationsresistentes Wärmeabschirmblech mit variabler Isolationswirkung zu beschreiben.

Die Aufgabe wird gelöst durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigen : Fig. 1 ein Wärmeabschirmblech nach dem Stand der Technik Fig. 2 a und b : mögliche Strukturen einer Lage eines Wär- meabschirmbleches im Originalzustand und c : zwei zusammengefügte versetzt strukturierte Ble- che Fig. 3 Beispiele von Zonen mit a : Verzahnung b : Verkeilung und c : Scherung eines doppelwandigen, erfindungsgemässen Wärmeab- schirmbleches nach der dreidimensionalen Verformung Fig. 4 ein erfindungsgemässes Wärmeabschirmblech, bei dem die Verzahnung, Verkeilung und Scherung nicht aus- geprägt dargestellt ist Die Figur 1 zeigt ein Wärmeabschirmblech 1 im Sandwichaufbau, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es besteht min- destens aus einem inneren Strukturblech 2 und einem äusseren Strukturblech 3. Diese Strukturbleche 2 und 3 bestehen meis- tens aus metallischen Materialien, insbesondere aus Alumini- um, Aluminium-Legierungen, Stahl, Stahl-Legierungen, Chrom- stahl, beschichtetem oder unbeschichtetem Stahl oder Weiss- blech. Es können auch andere hitzebeständige und umformbare Materialen verwendet werden.

Die Geometrie der Strukturbleche 2 und 3 ist normalerweise so geformt, dass durch ein Zusammenfügen der zwei Strukturbleche 2 und 3 ein Zwischenraum entsteht. Dieser Zwischenraum kann entweder leer bleiben oder mindestens teilweise mit einer hitzebeständigen Isolation 5 ausgelegt sein.

Die Isolation 5 kann beispielsweise aus keramischen Materia- lien, Glaswolle, Glasfasern, Steinwolle, Aramidfasern oder anderen hitzebeständigen Materialien bestehen. Geeignet sind auch metallische, strukturierte Folien, die zusätzlich eine Perforation aufweisen können, oder ein Geflecht, Gestrick oder Gewirk aus Metall, beispielsweise aus Aluminium. Eine geeignete Dicke der Isolation ist etwa 1 bis 10 mm.

Das Strukturblech 2 kann im Bereich der Isolation 5 eine Per- foration 4 aufweisen. Diese erhöht die akustische Absorption des Wärmeabschirmbleches 1. Der Rand des Wärmeabschirmbleches 1 kann mindestens teilweise eine Verbindung, vorzugsweise ei- ne Bördelung 6 aufweisen. Durch diese Verbindung 6 der Ränder werden die beiden Strukturbleche 2 und 3 zusammengehalten.

Die Figuren 2a und 2b stellen zwei mögliche, bevorzugte, ver- setzte Strukturen strukturierter Bleche 3 und 2 dar. Solches Bleche 2,3 weisen üblicherweise Materialstärken A1 und A2 zwischen 0.1 und 1 mm auf. Die Dicken B1 und Bs der struktu- rierten Bleche 2,3 betragen je nach Struktur etwa 2 bis 7 mm. Die Strukturen können beliebige Gestalten einnehmen, ins- besondere Noppen, Waben oder Rillen. Zusätzlich können teil- weise Rippen zur lokalen Verstärkung angebracht sein.

Für das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen eines Wär- meabschirmbleches 9 für Motorfahrzeuge, Geräte oder Maschi- nen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, werden mindestens zwei strukturierte Bleche 2,3 verwendet. Wie in der Figur 2c dar- gestellt, sind die Strukturen dieser Bleche 3 und 2 versetzt.

Dies bedeutet, dass die Strukturen so unterschiedlich sind, dass die Bleche beim Aufeinanderlegen nicht wesentlich inein- ander fallen können und eine Gesamtdicke C ergeben, die min- destens 60%, vorzugsweise mindestens 80% von der Summe der Strukturdicken B1 + B2 beträgt. Die Versetzung kann beispiels- weise durch verschiedene Prägungsmuster oder durch Rotation eines Bleches um beispielsweise 38'erreicht werden.

In einem Werkzeug, insbesondere einem Presswerkzeug oder Tiefziehwerkzeug, werden die strukturierten Bleche 2 und 3 gleichzeitig durch vollflächige dreidimensionale Verformung in die vorgegebene Form gebracht, indem sich die beiden Hälf- ten des Werkzeuges mit hoher Kraft in Schliessrichtung 7 be- wegen. Bei diesem Vorgang werden diese beiden strukturierten Bleche in einem Arbeitsgang und in einem Werkzeug gleichzei- tig zu einem inneren Strukturblech 2 und einem äusseren Strukturblech 3 eines Wärmeabschirmbleches 9 verformt.

Das Spaltmass D im Werkzeug weist mindestens in manchen Be- reichen eine Aussparung auf, die geringer ist als die Dicke C der beiden aufeinander gelegten strukturierten Bleche 2 und 3. Dadurch ist die Dicke des Wärmeabschirmbleches 9 an diesen Stellen D nach der Verformung mindestens teilflächig um min- destens 10 %, vorzugsweise um etwa die Hälfte geringer als die Dicke C der strukturierten Bleche 2 und 3. Somit entste- hen Verzahnungen, Verkeilungen und Scherungen, wie sie in der Fig. 3 dargestellt sind.

Bei der Verzahnung verformen sich die jeweiligen Strukturen gegenseitig in alle Richtungen, aber nur in der vom Werkzeug zur Verfügung stehenden Aussparung. Die verzahnten Bleche be- rühren sich an zahlreichen Stellen, sind aber nicht vollflä- chig aufliegend und somit im Wesentlichen von einander dis- tanziert.

Im Zuge des Schliessvorgangs im Werkzeug erfolgt ferner das Abbiegen der seitlichen Teilbereiche der Wärmeabschirmbleche.

Bei diesem Vorgang erfolgt zusätzlich die sogenannte Verkei- lung, die dadurch entsteht, dass die beiden Bleche unter- schiedlich gedehnt und gebogen werden und sich somit gegen- seitig verspannen.

Zusätzlich findet in den steilen Bereichen des Werkzeuges, deren Flächen im spitzen Winkel zur Schliessrichtung ausge- richtet sind, eine Scherbewegung der beiden strukturierten Bleche 2 und 3 zueinander statt. Dies verursacht eine Ver- schiebung der Bleche zueinander und erhöht deren Verkrallung.

Dieser Vorgang ist umso deutlicher, je steiler die seitlichen Bereiche des Teils sind. Die Scherenbewegung erhöht die Stei- figkeit zusätzlich zur Verzahnung und zur Verkeilung.

In den Zonen 8 der Verzahnung, Verkeilung und Scherung tritt eine Haftung der beiden Bleche 3 und 2 zueinander auf. Diese Zonen 8 verhindern ein Rütteln der beiden Bleche 3 und 2 zu- einander, das zu einer Lärmemission führen würde.

Die Verzahnung, Verkeilung und Scherung ist in den steilen Gebieten grösser als in denen, die senkrecht zur Schliessbe- wegung ausgerichtet sind. Das Spaltmass D soll erfindungsge- mäss mindestens doppelt so gross, vorzugsweise mindestens drei mal so gross sein wie die Summe der Materialstärken A1 + A2 der Bleche.

In den Flächen, die keine Haftung der beiden Bleche 2 und 3 erfordern, kann das Spaltmass E im Werkzeug grösser ausgelegt werden. Eine Isolation 5 kann in diesem Gebiet zwischen die Strukturbleche 2 und 3 eingelegt werden, wie dies in der Fig.

4 dargestellt ist. Eine regionale Perforation 4 des der lau- ten Seite zugewandten Strukturbleches 2 kann zusätzlich die akustischen Eigenschaften des Wärmeabschirmbleches 9 verbes- sern, indem die Schallabsorption erhöht wird.

Der Rand des Wärmeabschirmbleches 9 kann mindestens teilweise eine Verbindung 6, beispielsweise eine Bördelung aufweisen.

Durch diese Verbindung 6 der Ränder werden die beiden Struk- turbleche 2 und 3 zusätzlich zusammengehalten. Die im Innern des Formteils entstandene Haftung durch Verzahnen, Verkeilen und durch die Scherung wird durch die Randverbindung abge- schlossen und stabilisiert. Zudem verhindert eine Bördelung die Schnittgefahr bei der Handhabung des Wärmeabschirmbleches 9.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann mehrmals nacheinander wiederholt werden. Dies kann erforderlich sein, wenn die End- form erst durch mehrmaliges Pressen oder Tiefziehen erreicht werden kann. Zudem können andere Arbeitsgänge wie beispiels- weise das Perforieren von Blechen oder das Stanzen von Lö- chern in weiteren Arbeitsschritten dem erfindungsgemässen Verfahren vorausgehen oder folgen. Nachbearbeitungen wie das Anbringen von Befestigungsvorrichtungen, insbesondere beste- hend aus einem oder mehreren Löchern, Nieten, Klemmen und/oder Bügeln können vor, während oder nach der Bördelung durchgeführt werden.

Zudem ist es denkbar, dass mit dem erfindungsgemässen Verfah- ren ein Wärmeabschirmblech hergestellt wird, das nicht selbsttragend ist sondern Bestandteil eines anderen Teils ist, beispielweise eines Unterbodenelementes oder einer Stirnwand.

Der Vorteil dieses erfindungsgemässen Verfahrens besteht dar- in, dass die Verformung der Strukturbleche 2 und 3 in einem einzigen Arbeitsgang und in einem einzigen Werkzeug durchge- führt werden kann. Dadurch werden erhebliche Einsparungen er- zielt.

Ein weiterer Vorteil liegt in der höheren Steifigkeit des Wärmeabschirmbleches 9, die sich positiv auf das Schwingungs- verhalten auswirkt. Diese erhöhte Steifigkeit ermöglicht zu- dem das Verwenden von Blechen mit geringeren Materialstärken, was zu einer Kostensenkung durch Materialeinsparung führt.

Positiv wirkt ferner, dass die einzelnen Flächen eines Wärme- abschirmbleches 9 mit zahlreichen Haftpunkten 8 miteinander verbunden sind. Dadurch wird ein freies Schwingen dieser Flä- chen verhindert.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, trotz des einfachen Verfahrens eine Isolation 5 anbringen zu können.

Diese ist besonders im zur Werkzeug-Schliessrichtung senk- rechten Richtung von Vorteil. Bereits eine dünne Isolation von etwa 1 mm verhindert den metallischen Kontakt der beiden Strukturbleche 2 und 3 zueinander, was die Wärmeübertragung erheblich reduziert. Zu beachten ist, dass die Isolation ten- denziell in diesen eher wagerecht ausgerichteten Gebieten am grössten sein muss, da sich dort oft-ein Wärmestau bildet. In den eher senkrecht ausgerichteten Gebieten kann oftmals auf. die Isolation, sei es durch eine Doppelwandigkeit oder durch das Anbringen eines Isolationsmaterials 5, verzichtet werden.

Daher ist ein Wärmeabschirmblech 9, das mit dem erfindungsge- mässen Verfahren hergestellt ist, wärmetechnisch gesehen dem konventionellen Wärmeabschirmblech in Sandwichaufbau gleich- gestellt, preislich aber viel günstiger.

Dieses hier beschriebene Verfahren lässt sich auch sinngemäss mit mehr als zwei Blechen ausführen. Insbesondere können zwi- schen den zwei oder mehreren Blechen mindestens teilweise weitere versetzt strukturierte Isolationsfolien eingelegt werden. Dasselbe Verfahren kann auch mit lediglich einem Trä- gerblech und einem oder mehreren versetzt strukturierten Iso- lationsfolien durchgeführt werden. In diesem Fall erfüllen die Isolationsfolien die Funktion des zweiten Bleches. Zu- sätzlich können die Isolationsfolien auch mit einer Abdeckfo- lie auf der dem Blech abgewandten Seite belegt sein.

Ferner ist zu beachten, dass das erfindungsgemässe Verfahren auch partiell in einem Wärmeabschirmblech angewandt werden kann, indem das zweite strukturierte Blech nicht über die ge- samte Fläche des Wärmeabschirmbleches 9 verläuft.

Liste der Bezeichnungen 1 Wärmeabschirmblech im Sandwichaufbau 2 Inneres Strukturblech 3 Äusseres Strukturblech 4 Perforation 5 Isolation 6 Verbindung 7 Werkzeug Schliessrichtungen 8 Zone einer Haftung 9 erfindungsgemässes Wärmeabschirmblech 10 Regionen der Haftung durch Verzahnung, Verkeilung und durch Scherung A Materialstärke des Bleches B Dicke des strukturierten Bleches C Dicke zweier aufeinander gelegten strukturierten Bleche D Spaltmass des Werkzeuges ; Dicke von mindestens zwei strukturierten Blechen nach der Verformung E Spaltmass des Werkzeuges in Gebieten, in denen keine Verzahnung erreicht werden soll.