DE19825813C2 - Flexible, gewellte, mehrlagige Metallfolienabschirmungen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft mehrlagige Metallfo­ lien- und Metallblechstrukturen, die als Wärme- und Schall­ abschirmung oder -isolierung bzw. -dämmung geeignet sind.

Mehrlagige Metallfoliendämm- oder -isolierelemente wurden seit vielen Jahren verwendet, wie beispielsweise im US-Patent Nr. 1934174 dargestellt. Solche Metallfolien­ dämm- oder -isolierelemente wurden typischerweise für Hochtemperaturanwendungen als reflektierende Wärme­ dämmungen verwendet. Für diese Anwendungen sind die Metallfolienlagen geprägt oder mit Wülsten oder Buckeln versehen, um einen Abstand zwischen den Lagen zu erhal­ ten, und die stapelförmig angeordneten Lagen sind in einem Behälter oder in einer starren Abdeckung geschützt ange­ ordnet, um zu verhindern, daß der Metallfolienstapel in ir­ gendeinem Abschnitt zusammengedrückt wird, wodurch der Wärmedämmwert des Stapels reduziert würde.

Im US-Patent Nr. 5011743 wird beschrieben, daß durch eine mehrlagige Metallfolienisolierung ein verbessertes Lei­ stungsvermögen als Wärmedammung erhalten werden kann, wenn ein Teil der mehrlagigen Metallfolienstruktur zusammengedrückt ist, um einen Wärmesenkenbereich zu erzeugen, durch den Wärme von den Isolationsabschnitten des Stapels gesammelt und von der Wärmedämmung abge­ leitet wird. Solche mehrlagigen Metallfolienwärmedäm­ mungen werden aus einem Stapel aus geprägten oder mit Buckeln versehenen Metallfolienlagen gebildet, wobei Ab­ schnitte des Stapels zusammengedrückt werden, um die ge­ wünschten Wärmesenkenbereiche zu bilden. Die Lagen werden aneinander befestigt oder aneinandergeheftet, um zu verhindern, daß die Lagen sich trennen. Die gemäß den US- Patent Nr. 5011743 hergestellten wärmedämmenden und schalldämpfenden Elemente sind, typischerweise in den Wärmesenkenbereichen zusammengedrückt und werden in einem gewünschten Muster geschnitten. Solche wärmedäm­ menden mehrlagigen Metallfolienelemente weisen für viele Anwendungen normalerweise keine ausreichende Struktur­ stabilität oder -festigkeit auf, um sie alleine oder getrennt zu verwenden. Für viele Anwendungen werden die wärme­ dämmenden Metallfolienelemente typischerweise an einem Halterungsstrukturelement oder an einer Pfanne befestigt, um ein zusammengesetztes Endprodukt zu erhalten, das dann als wärmedämmendes oder schalldämpfendes Element verwendet werden kann. Die Halterungselemente sind typi­ scherweise Metallpfannen, Metallpreßteile oder -stanz­ stücke oder Metallgußstücke. Solche zusammengesetzten wärmedämmenden Elemente werden beispielsweise typi­ scherweise zur Wärmedämmung in Kraftfahrzeugen einge­ setzt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mehrlagige Metallfolienisolations- oder -dämmstruktur be­ reitzustellen, die flexibel und zur Wärmedämmung und Schalldämpfung geeignet ist.

Die erfindungsgemäße flexible, gewellte, mehrlagige Me­ tallfolienstruktur weist einen Stapel aus Metallfolienlagen aufs die in Wellen ausgebildet sind, die sich quer über einen Stapel der Metallfolienlagen erstrecken, wobei alle Lagen das gleiche Wellenmuster und die gleiche Wellenform auf­ weisen, weil der gesamte Stapel gewellt wird oder die Lagen einzeln bzw. separat gewellt und dann ineinandergesetzt oder ineinandergreifend angeordnet werden, um einen Sta­ pel zu bilden. Ein Abschnitt der Wellen des Stapels aus Me­ tallfolienlagen wird zusammengedrückt, um die Lagen so zusammenzufalten, daß sie sich überlappen und gegenseitig verblocken.

Die erhaltene mehrlagige, gewellte, verblockte Struktur ist flexibel, weil die mehrlagige, gewellte, verblockte Struk­ tur entlang der Erhöhungen der Wellen, wo diese nicht zu­ sammengedrückt und gefaltet sind, und entlang der Vertie­ fungen zwischen den Wellen, wo die Wellenberge zusam­ mengedrückt und gefaltet sind, um die Lagen gegenseitig zu verblocken, flexibel ist. In Abhängigkeit von der Dicke der Lagen, der Anzahl der Lagen und dem Kompressionsgrad der gegenseitig verblockten Lagen sind die zusammenge­ drückten Abschnitte der Wellen auch zusammen mit den nicht-zusammengedrückten Abschnitten der verblockten Struktur biegsam.

Die erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagi­ gen Metallfolienstrukturen weisen mindestens drei Metall­ lagen auf, von denen mindestens zwei Lagen Metallfolien mit einer Dicke von 0,15 mm (0,006 Zoll) oder weniger sind. Es ist allgemein bevorzugt, daß die erfindungsgemä­ ßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Strukturen minde­ stens drei Metallfolienlagen und bevorzugter typischerweise fünf oder mehr Metallfolienlagen aufweisen. Vorzugsweise weisen die Metallfolienlagen eine Dicke von 0,12 mm (0,005 Zoll) oder weniger auf, wobei die Dicke der Metall­ folien insbesondere für die Innenlagen der flexiblen, gewell­ ten, mehrlagigen Metallfolienstruktur vorzugsweise 0,05 mm (0,002) beträgt. Außer den Metallfolienlagen kön­ nen wahlweise äußere Metallblechlagen auf einer oder auf beiden Seiten der flexiblen, gewellten, mehrlagigen Struktur vorgesehen sein. Solche Metall-Lagen weisen eine Dicke von mehr als 0,15 mm (0,006 Zoll) bis zu etwa 1,27 mm (0,050 Zoll) auf. Die Dicke der wahlweise vorgesehenen äu­ ßeren Metallblechlage wird so gewählt, daß sie in der glei­ chen Form und im gleichen Muster wellenförmig ausgebil­ det werden kann wie die anderen Lagen (entweder einzeln bzw. separat und ineinandergesetzt oder ineinandergreifend oder gleichzeitig als Teil des Stapels) und als Teil der erfin­ dungsgemäßen integralen mehrlagigen Metallfolienstruktur durch Verblocken mit den anderen Lagen in Eingriff ge­ bracht werden kann. Vorzugsweise weist die äußere Metall­ blechlage eine Dicke zwischen etwa 0,20 mm (0,008 Zoll) und etwa 0,76 mm (0,030 Zoll) auf. Eine bevorzugte Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen flexiblen, gewell­ ten, mehrlagigen Metallfolienstruktur besteht vollständig aus Metallfolien mit einer Dicke von jeweils 0,15 mm (0,006 Zoll) oder weniger, wobei keine stärkeren äußeren Lagen vorgesehen sind.

Eine oder mehrere der einzelnen Metallfolienlagen, die Teil der erfindungsgemäßen mehrlagigen Struktur sind, kön­ nen geprägt oder mit Buckeln versehen sein oder andere Ab­ standselemente aufweisen, um Abstände und Zwischen­ räume zwischen den Lagen bereitzustellen. Obwohl einige der Buckel oder Zwischenraume während der Ausbildung der Wellen des mehrlagigen Stapels in den Bereichen, in de­ nen die Wellen zusammengedrückt werden, um die Falten zu bilden, durch die die Lagen gegenseitig verblockt wer­ den, reduziert und einige vollständig eliminiert werden kön­ nen, sind die übrigen Zwischenräume oder Abstände zwi­ schen den Lagen in verschiedenen Abschnitten der mehrla­ gigen Wellenstruktur für viele Anwendungen hinsichtlich der wärmedämmenden und schalldämpfenden Eigenschaf­ ten vorteilhaft. Ohne Buckel oder andere Abstandselemente, durch die die Lagen beabstandet gehalten werden, weisen die Metallfolienlagen jedoch schon an sich einige Zwi­ schenräume und Abstände zwischen den Lagen auf, die durch Falten oder andere Verformungen gebildet werden, die während der Ausbildung der Wellen in der mehrlagigen Metallfolienstruktur auftreten. Außer Abstandselementen in Form von Buckeln oder Falten in den Lagen selbst, können separate Abstandselemente verwendet werden, um Zwi­ schenraume zwischen den Lagen bereitzustellen, wie bei­ spielsweise zusammendrückbare Folienstücke oder Ma­ schenmaterial oder nicht-zusammendrückbare Materialien, so lange durch das Vorhandensein solcher Abstandsele­ mente das Zusammendrücken und Falten der Wellen an den gewünschten Stellen in der Struktur zum gegenseitigen Ver­ blocken der Lagen und zum Verhindern einer Trennung der Lagen, wenn die mehrlagige Metallfolienstruktur für ihren vorgesehenen Zweck verwendet wird, nicht gestört oder be­ einflußt wird.

Die erfindungsgemäßen flexiblen, mehrlagigen, gewell­ ten Metallfolienstrukturen sind, wenn Wellen quer über den Lagenstapel ausgebildet sind, starr oder stabil oder wider­ stehen mindestens einer Verbiegung in einer Richtung, sind jedoch in die andere Richtung flexibel, weil der Stapel ent­ lang der Wellenberge und/oder -täler flexibel ist. Durch diese Flexibilität der mehrlagigen gewellten Struktur kann diese als wärmedämmendes und schalldämpfendes Element für Profilformen, insbesondere für gekrümmte ebene Flä­ chen, z. B. für Rohrleitungen, verwendet werden. Die erfin­ dungsgemäßen mehrlagigen, gewellten Strukturen können jedoch auch an jede beliebige Form angepaßt oder in jeder beliebigen Form ausgebildet werden, indem die mehrlagige Struktur in einer Richtung entlang der Wellen gebogen und indem die Wellengrate gebogen, gefaltet oder geknickt bzw. gekrümmt werden, um die Struktur in der anderen Richtung quer über die Wellen zu formen. Außerdem kann der Ab­ stand der Wellen lateral durch Auseinanderziehen vergrö­ ßert oder durch Komprimieren verringert werden, um die Formgebung der mehrlagigen gewellten Metallfolienstruk­ tur zu unterstützen und gewünschte dreidimensionale For­ men auszubilden. Beispielsweise kann ein Dämm- oder Iso­ lierelement in einer gewünschten Form ausgebildet werden, indem die Wellen im Stapel der Metallfolienlagen ausgebil­ det werden, der Stapel einschließlich eines Vorgangs zum Auseinanderziehen oder Komprimieren der Wellen in late­ raler Richtung (entlang der ebene der Lagen) nach Erforder­ nis für die Formgebung geformt wird und die Wellen dann an gewünschten Stellen vertikal zusammengedrückt wer­ den, um die Wellen zu falten und die Lagen gegenseitig zu verblocken.

Bei einer alternativen Ausführungsform kann die erfin­ dungsgemäße gewellte, mehrlagige Metallfolienstruktur in die andere Richtung flexibel gemacht werden durch Ausbil­ den von Knicken quer über die Wellen durch Zusammen­ drücken oder Komprimieren, wodurch die Knicke tief genug in die Wellen gedrückt werden, um zu ermöglichen, daß die mehrlagige Struktur entlang dieser Knicke flexibel und an­ paßbar ist. Bei der Ausbildung solcher Knicke, wodurch der erfindungsgemäßen gewellten, mehrlagigen Metallfolien­ struktur zusätzliche Flexibilität verliehen wird, wird durch den Komprimiervorgang, in dem die Knicke ausgebildet werden, außerdem die Funktion bereitgestellt, die gewellten Lagen auf die gleiche Weise zu falten und gegenseitig zu verblocken wie beim vorstehend beschriebenen vertikalen Zusammendrucken der Wellen zum gegenseitigen Verbloc­ ken der Lagen und zum Verhindern einer Trennung der La­ gen. Dieses Falten und Verblocken der Lagen durch Ausbil­ den der Knicke kann zusätzlich oder anstelle des vorstehend erwähnten ersten Vorgangs zum Zusammendrücken der Wellen zum Falten und gegenseitigen Verblocken der Lagen ausgeführt werden. Diese Knicke können eine beliebige Breite aufweisen, von einem messerscharfen Knick bis zu einem breiten abgeflachten Streifen quer über die Wellen, und können in Abhängigkeit von der Flexibilität und den ge­ wünschten wärmedämmenden oder schalldämpfenden Ei­ genschaften des Endproduktes jede beliebige gewünschte Richtung quer zu den Wellen aufweisen.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer flexiblen, gewellten Metallfolienstruktur bereitgestellt, wobei zunächst ein Stapel aus Metallfolien vorbereitet wird. Jede Metallfolienlage kann wahlweise ein­ zeln geprägt oder mit Buckeln versehen, gefalzt oder ge­ knickt oder gewellt werden (beispielsweise können Wellen mit einer im Vergleich zu den Hauptwellen des mehrlagigen Produkts sehr kleinen Periode und Höhe ausgebildet wer­ den) oder kann andere Abstandselemente aufweisen, um Zwischenräume oder Abstände zwischen den Lagen zu bil­ den. Der Stapel aus Metallfolien wird dann als integrale Struktur in Wellen geformt, was unter Verwendung her­ kömmlicher Metallwellungsverfahren und -vorrichtungen ausgeführt werden kann. Nachdem die Wellen im mehrlagi­ gen Stapel ausgebildet sind, wird ein Abschnitt der Wellen zusammengedrückt, um die Lagen übereinanderzufalten, wodurch die Lagen gegenseitig verblockt werden. Durch das Verblocken der Lagen wird eine Trennung der Lagen verhindert, während die Flexibilität des mehrlagigen ge­ wellten Metallfolienstapels durch Biegen entlang der Wel­ lenberge und -täler oder -kanäle entlang der Wellenstruktur aufrechterhalten wird. Der Abschnitt der Wellen, der zusam­ mengedruckt wird, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken, kann ein für ein bestimmtes Produkt ge­ wünschter beliebiger Abschnitt der Wellen sein, der jedoch ausreichend ist, um eine Trennung der Lagen während der Handhabung und Verwendung zu verhindern. Beispiels­ weise ist es bei vielen Anwendungen bevorzugt, daß die Ränder des gewellten Stapels zusammengedrückt sind, wo­ durch die Metallfolienlagen um den Umfang oder entlang mindestens eines Randes des mehrlagigen gewellten Metall­ folienstapels gefaltet und gegenseitig verblockt sind. In Ab­ hängigkeit vom Endverwendungszweck der mehrlagigen Metallfolienstruktur können andere Konfigurationen geeig­ net sein. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, einen inne­ ren Abschnitt der Wellen in einem Streifen parallel zum Rand der mehrlagigen Struktur zusammenzudrücken, wo­ durch die Lagen in einem inneren Abschnitt der gewellten mehrlagigen Metallfolienstruktur gefaltet und gegenseitig verblockt werden und die Randabschnitte der Wellenstruk­ tur im nicht-zusammengedrückten Zustand verbleiben. Al­ ternativ kann es geeignet sein, periodische oder alternie­ rende Wellen entlang der gesamten oder des größten Teils der Länge der einzelnen Wellen zusammenzudrücken, wo­ durch ein bestimmter Anteil der Wellen zusammengedrückt wird, um die Lagen zusammenzufalten und gegenseitig zu verblocken, während andere Wellen über ihre gesamte Länge im nicht-zusammengedrückten Zustand verbleiben.

Die Form der Wellen kann durch Fachleute in Abhängig­ keit von den gewünschten Eigenschaften der Struktur ausge­ wählt werden. Beispielsweise können die Wellen sinusför­ mig, quadratisch, rechteckig, halbkreisförmig oder in einer anderen geeigneten Form ausgebildet sein. Die Größe, die Höhe, die Breite und der Abstand der Wellen kann gleich­ mäßig und regelmäßig oder ungleichmäßig und unregelmä­ ßig sein, so lange die Wellen so ausgebildet sind, daß, wenn der ausgewählte Abschnitt der ausgewählten Wellen zusam­ mengedrückt wird, die Lagen beim Zusammendrücken der Wellen leicht knicken und sich leicht gegenseitig verbloc­ ken. Ähnlicherweise kann die Form der Falten, in die die Lagen verformt und durch die die Lagen gegenseitig ver­ blockt werden, in Abhängigkeit von den Verblockungsei­ genschaften ausgewählt und ausgebildet werden, die für das erfindungsgemäß hergestellte, flexible, gewellte, mehrlagige Metallfolienendprodukt gewünscht sind.

Die erfindungsgemäßen flexiblen, mehrlagigen Metallfo­ lienstrukturen sind für zahlreiche Verwendungszwecke ge­ eignet, sie werden jedoch bevorzugt zur Wärmedämmung und Schalldämpfung insbesondere in Kraftfahrzeugen ver­ wendet.

Die erfindungsgemäßen flexiblen, mehrlagigen Metallfo­ lienstrukturen können als wärmedämmende Materialien verwendet werden, sie werden jedoch bevorzugt zur Wär­ medämmung zum Verteilen und Ableiten von Wärme von Wärmepunktquellen oder überhitzten Stellen verwendet. Aufgrund der hohen lateralen Leitfähigkeit der mehreren Metallagen kann Wärme von einer überhitzten Stelle oder von anderen Stellen der flexiblen, mehrlagigen Metallfo­ lienstruktur effizient lateral zu einer Position abgeleitet wer­ den, wo die Wärme durch die Umgebung absorbiert oder an die Umgebung abgegeben werden kann und wo die Tempe­ ratur niedriger ist als im Bereich der überhitzten Stelle. Es wird erwartet, daß Wärme in der erfindungsgemäßen ge­ wellten, mehrlagigen Metallstruktur geeignet und schnell entlang des kürzesten Leitungsweges abgeleitet wird, der entlang der Länge der Wellenkanäle oder -täler verläuft.

Quer zu den Wellenkanälen, d. h. entlang oder über die Wellenberge und -täler, wird Wärme langsamer geleitet. Wärme wird außerdem schneller entlang den Wegen gelei­ tet, die durch die vor stehend erwähnten zusammengedrück­ ten Bereiche und durch die Knickbereiche gebildet werden, in denen die Wellenberge und -täler wesentlich abgeflacht sind. Durch diese Eigenschaften können erfindungsgemäße gewellte, mehrlagige, wärmedämmende Metallfolienstruk­ turen leicht konstruiert und überhitzte Stellen leicht isoliert werden, indem die Wärme lateral entlang der Wellen in ge­ wünschte und vorgegebene Richtungen geleitet und dann abgleitet wird. Ähnlicherweise können die erfindungsgemä­ ßen flexiblen, mehrlagigen Metallfolienstrukturen aufgrund der schwingungs- und schallabsorbierenden oder -dämpfen­ den Eigenschaften der gewellten mehrlagigen Metallfolien­ struktur als schalldämpfende Elemente verwendet werden. Für Fachleute ist offensichtlich, daß es für akustische An­ wendungen geeignet sein kann, andere Materiallagen zwi­ schen den gewellten Metallagen anzuordnen.

Materialien, wie beispielsweise Kunststoffilme, Kleb­ stoffe, Fasermaterialien und andere Materialien, können verwendet werden, um die schalldämpfenden Eigenschaften der gewellten mehrlagigen Metallfolienstruktur zu verbes­ sern, obwohl einige dieser anderen Materialien für einige Anwendungen als Wärmedämmung oder Wärmeschutz möglicherweise nicht geeignet sind.

Die erfindungsgeinäße gewellte, mehrlagige Metallfo­ lienstruktur weist zwei Vorteile für verschiedene Anwen­ dungen der Struktur als Wärmedämmung und Schalldämp­ fung bzw. -isolierung auf. Zunächst kann durch die durch die Wellenstruktur erhaltene Flexibilität die erfindungsge­ mäße flexible, gewellte, mehrlagige Metallfolienstruktur für gewünschte Anwendungen geeignet positioniert werden. Wie ersichtlich ist, wird durch die vorstehend beschriebenen Längsknicke oder -falzen quer über die Wellen eine zusätz­ liche Flexibilität bereitgestellt, oder durch das Vorformen des gewellten Stapels von Metallfolienlagen, bevor die La­ gen gegenseitig verblockt werden, wird ermöglicht, daß die erfindungsgemäßen Strukturen verwendet werden können, wenn verschiedene Formen eines wärmedämmenden oder schalldämpfenden Elements erforderlich sind. Der zweite Vorteil einer erfindungsgemäßen gewellten, mehrlagigen Metallfolienstruktur besteht in der überraschend hohen ver­ tikalen Festigkeit und in der Tragfähigkeit bzw. im Lastauf­ nahmevermögen der erfindungsgemäß hergestellten, flexi­ blen, gewellten, mehrlagigen Metallfolienstruktur. Nach­ dem die ausgewählten Abschnitte der Wellen zusammenge­ drückt wurden, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken, kennen die nicht-zusammengedrückten Ab­ schnitte der Wellen vertikale Lasten aufnehmen und weisen die nicht-zusammengedrückten Abschnitte der Wellen einen Kompressionswiderstand auf, der größer ist als man für Me­ tallfolien erwarten würde. Durch diese Tragfähigkeit oder Lastaufnahmeeigenschaften sind die erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallfolienstrukturen besonders geeignet als Wärmedämmung und Schalldämp­ fung unter dem Teppich des Fahrgastraums von Fahrzeugen. Die erfindungsgemäßen gewellten, mehrlagigen Metallfo­ lienstrukturen können zwischen der Bodenwanne eines Au­ tomobils und dem Fahrgastraumteppich angeordnet werden, um Wärme von überhitzten Stellen unter der Bodenwanne, wie beispielsweise von einem Katalysator oder einem Aus­ puff- oder Abgassystem, zu absorbieren und abzuleiten, und Geräusche, z. B. Straßengeräusche, zu absorbieren oder zu dämpfen. Durch die Wellenform der erfindungsgemäßen mehrlagigen Metallfolienstrukturen wird ein ausreichender Kornpressions- oder Quetschungswiderstand unter dem Teppich bereitgestellt, um zu ermöglichen, daß die geweilte Metallfolienstruktur ihre Wellenform und ihre wärmedäm­ menden und schalldämpfenden Eigenschaften bei normaler Verwendung beibehält, wenn durch Insassen, die auf den Teppich treten, vertikale Belastungen auf die gewellten mehrlagigen Metallfolienstrukturen ausgeübt werden.

Für Fachleute ist erkennbar, daß die erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallstrukturen aus Me­ tallblechen mit einer Dicke von mehr als 0,15 mm (0,006 Zoll) und ohne Verwendung von Metallfolienlagen mit einer Dicke von 0,15 mm (0,006 Zoll) oder weniger gebildet wer­ den kennen. Solche flexiblen, gewellten, mehrlagigen Me­ tallblechstrukturen werden auf die gleiche Weise hergestellt wie mehrlagige Metallfolienstrukturen und können geeignet sein, um für bestimmte Endverwendungszwecke eine zu­ sätzliche Festigkeit oder Stabilität und eine zusätzliche Schwingungsbeständigkeit zu erhalten.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mehrlagi­ gen Metallfolienstapels, in dem Wellen ausgebildet werden;

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Rand­ abschnitts des Stapels gewellter Metallfolien zum Darstel­ len, wie die Wellen zusammengedrückt werden, wodurch die Lagen sich falten und gegenseitig verblocken;

Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht einer anderen Form von Falten und einer anderen Weide zum gegenseitigen Ver­ blocken der Lagen durch Zusammendrücken der Wellen;

Fig. 4 zeigt eine Darstellung zusätzlicher Knicke in den Wellen, um der Struktur in Längsrichtung quer über die Wellen, sowie in lateraler Richtung entlang den Wellen Fle­ xibilität zu verleihen;

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zur Isolie­ rung von Rohrleitungen geeigneten, diagonal geprägten oder mit Buckeln versehenen mehrlagigen Metallfolien­ streifens; und

Fig. 6 zeigt die Verwendung der erfindungsgemäßen ge­ wellten, mehrlagigen Metallfolienstrukturen für ein Fahr­ zeug.

Durch die Erfindung werden Verfahren zum Herstellen von Metallblechwellungen oder Wellblechen verwendet, um neuartige flexible, gewellte, mehrlagige Metallfolien- und Metallblechstrukturen herzustellen. Herkömmliche Verfah­ ren zum Ausbilden von Metallwellungen, wie beispiels­ weise die in den US-Patenten Nr. 3 966 646 von Noakes et al. und Nr. 4 810 588 von Bullock et al. beschriebenen Ver­ fahren, können zum Ausbilden von Wellen in den erfin­ dungsgemäßen mehrlagigen Metallfolienstrukturen verwen­ det werden. Während das US-Patent Nr. 4 810 588 von Bul­ lock et al. nicht-ineinandergesetzte oder nicht-ineinander­ greifende gewellte Metallfolienlagen betrifft, können die im US-Patent Nr. 3966646 von Noakes et al. beschriebenen Verfahren und andere bekannte Verfahren zum Ausbilden der Wellen in den erfindungsgemäßen mehrlagigen Metall­ folienstrukturen verwendet werden. In der Praxis der vorlie­ genden Erfindung ist bevorzugt, daß zunächst ein Stapel mit einer gewünschten Anzahl von Lagen aus Metallfolien und Metallblechen bereitgestellt wird, wobei die Lagen Buckel oder andere Abstandselemente zum Bilden von Zwischen­ räumen oder Abständen zwischen den Lagen aufweisen können.

Der Metallfolienstapel wird dann als integrale Struktur gewellt, um in allen Lagen des Stapels gleichzeitig Wellen auszubilden. Der gewellte Metallfolienstapel wird in ausge­ wählten Wellenbereichen oder -abschnitten zusammenge­ drückt, um zu veranlassen, daß die Lagen im Stapel sich übereinanderfalten und sich gegenseitig verblocken, wenn die Wellen in den ausgewählten Bereichen im wesentlichen flach zusammengedrückt werden. Das durch die vorliegende Erfindung erhaltene Produkt ist eine mehrlagige Metallfo­ lienstruktur, in der alle Lagen in diesen zusammengedrück­ ten Wellenabschnitten gemeinsam gefaltet und gegenseitig verblockt werden, wodurch die gesamte Struktur zusam­ mengehalten wird, und die mehrlagige Metallfolienstruktur bleibt aufgrund ihrer Flexibilität oder Biegsamkeit in den er­ höhten und/oder vertieften Bereichen der Wellen bzw. in den Wellenbergen und/oder Wellentälern flexibel.

Bei einem alternativen Verfahren zum Herstellen der er­ findungsgemäßen Strukturen können einzelne Metallfolien­ lagen und Metallblechlagen einzeln oder separat gewellt, anschließend aufeinandergestapelt und dann als Stapel vor­ gewellter einzelner Lagen ineinandergesetzt oder ineinan­ dergreifend angeordnet werden. Die Wellen können eine re­ gelmäßige oder unregelmäßige Form, Periode usw. aufwei­ sen, so lange jede der Lagen im wesentlichen in die anderen Lagen eingreift, um zu ermöglichen, daß der Stapel gewell­ ter Lagen gefaltet werden kann und die Lagen gegenseitig verblockt werden können.

Der Stapel ineinandergreifender gewellter Blechlagen kann dann in Wellenabschnitten zusammengedrückt wer­ den, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken und die erfindungsgemäßen mehrlagigen Metallfolienstruk­ turen zu bilden.

Eine oder mehrere einzelne Lagen können geprägt oder mit Buckeln versehen sein oder können anderweitig einge­ drückt oder mit Vertiefungen versehen, mit Falten oder Kräuselungen versehen, (in einer Richtung, in die die Lagen nicht ineinandergreifen, oder in einem bezüglich der be­ nachbarten Lage verschiedenen Muster) gewellt sein oder anderweitig kontouriert oder strukturiert bzw. profiliert sein, um Zwischenräume und Abstände zwischen den Lagen zu erhalten. Wenn Metallfolien solche Prägungen bzw. Buckel oder Abstandselemente aufweisen, um Zwischenräume zu bilden, wird normalerweise ein Teil der Buckel oder Ab­ standselemente während des Wellungsprozesses zum Aus­ bilden der erfindungsgemäßen gewellten mehrlagigen Me­ tallfolienstruktur eliminiert oder mindestens vermindert. Außerdem können, wenn Wellenabschnitte im mehrlagigen vorgeformten Stapel zusammengedrückt werden, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken, die Buckel oder andere Abstandselemente in diesen zusammenge­ drückten Bereichen wesentlich oder vollständig eliminiert werden für viele Anwendungen kann es jedoch vorteilhaft sein, solche Buckel oder Abstandselemente bereitzustellen, um Zwischenräume zwischen den Lagen zu bilden, weil durch Zwischenräume zwischen den Lagen in den gewellten Bereichen, die nicht zusammengedrückt und gegenseitig verblockt sind, im allgemeinen die wärmedämmenden und schalldämpfenden oder -isolieenden Eigenschaften der er­ findungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metall­ folienstrukturen verbessert werden.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Stapel 10 aus Metallblechlagen 1, die als Stapel von Blechlagen gewellt werden, um Wellen 2 in lateraler Richtung quer über den Blechstapel zu erzeugen. Eine oder mehrere der Bleche kön­ nen wahlweise darin vorgeformte Prägungen oder Buckel 7 aufweisen, um bevorzugte Zwischenräume oder Abstände zwischen den Blechlagen 1 zu erhalten. Die Wellen können so gestaltet und ausgewählt werden, daß sie eine beliebige Form, z. B. eine Sinusform, eine Halbkreisform, eine qua­ dratische Form, eine rechteckige Form, usw. aufweisen, die vorteilhaft ist, um geeignete Wellen bereitzustellen, die zu­ sammengedrückt werden können, um die Metallbleche er­ findungsgemäß zu falten und gegenseitig zu verblocken. Ahnlicherweise können die Höhe der Wellen und die Peri­ ode oder der Abstand zwischen den Wellen in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts und in Abhängigkeit von der Wirtschaftlichkeit und der verfüg­ baren Geräteausstattung zum Ausbilden der Wellen im Sta­ pel durch Fachleute ausgewählt werden. Die Wellen können durch herkömmliche Metallwellungsverfahren und -vor­ richtungen im Metallblechstapel ausgebildet werden, wie beispielsweise im vorstehend erwähnten US-Patent Nr. 3966 646 beschrieben. Für Fachleute ist außerdem erkenn­ bar, daß jede Blechlage einzeln oder separat gewellt werden kann und die gewellten Blechlagen dann aufeinandergesta­ pelt und ineinandergesetzt oder ineinandergreifend angeord­ net werden können, um den in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Stapel gewellter Metallagen herzustellen. Ahnlicherweise kann ein Stapel aus Metallfolien, wie bei­ spielsweise aus vier Metallfolienlagen mit einer Dicke von jeweils 0,051 mm (0,002 Zoll) gebildet werden, und dieser Metallfolienstapel kann gewellt werden. Ein einzelnes Ab­ deckblech mit einer Dicke von beispielsweise 0,254 mm (0,010 Zoll) kann einzeln oder separat gewellt werden, wor­ aufhin das gewellte Abdeckblech auf dem Stapel gewellter Metallfolien angeordnet und damit in Eingriff gebracht wer­ den kann, um den zum Herstellen der erfindungsgemäßen Strukturen geeigneten gewellten Metallfolienstapel zu bil­ den. Außerdem müssen bei den erfindungsgemäßen gewell­ ten, mehrlagigen Metallfolien- und -blechstrukturen nicht alle Lagen in der Struktur ineinandergreifend angeordnet sein. Zum gegenseitigen Verblocken der Lagen durch Zu­ sammendrücken von Stapeln aus gewellten Lagen müssen die Lagen an diesen Punkten ineinandergreifen, es kann je­ doch wünschenswert sein, Abschnitte oder Bereiche der Struktur bereitzustellen, in denen die Wellen der Lagen nicht ineinandergreifen. Eine solche Konfiguration des er­ findungsgemäßen Produkts kann vorteilhaft sein, wenn eine zusätzliche Gesamthöhe für Dämm- oder Isolierwerte oder für andere Zwecke erwünscht ist.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Randab­ schnitts des in Fig. 1 dargestellten gewellten Stapels aus Metallblechen zum Darstellen, wie die Lagen durch Zusam­ mendrücken der Wellen 2 gefaltet und gegenseitig verblockt werden. In dieser Darstellung sind die Wellen in einem Randbereich 5 in Abschnitten 26 in eine Omega-(Ω)Form zusammengedrückt, wodurch die Lagen zusammengefaltet und gegenseitig verblockt werden. Es können andere Falten­ formen ausgebildet werden, z. B. eine T-, eine L- oder eine Pilzform. Dieses Verfahren zum Zusammendrücken der ge­ wellten Lagen kann nach Wunsch entlang des Randab­ schnitts des Stapels ausgeführt werden, wie dargestellt, oder in einem Innenabschnitt des Stapels, oder in beiden Ab­ schnitten, um eine ausreichende gegenseitige Verblockung der Lagen zu erhalten und eine Trennung der Lagen wäh­ rend der Verwendung des Endprodukts zu verhindern. Fig. 2 zeigt die in den gewellten Bereichen verbleibenden, wahl­ weise vorgesehenen Buckel 7, durch die eine Trennung der Lagen erhalten wird, und die abgeflachten Buckel 7a im Be­ reich 5, wo die Wellen zusammengedrückt sind. Fig. 2 ver­ deutlicht außerdem die Eigenschaften der erfindungsgemä­ ßen mehrlagigen Metallfolienstruktur. Die Flexibilität der Struktur wird durch die mehrlagige gewellte, verblockte Struktur erhalten, die in Quer- und in Längsrichtung flexibel ist, wie beispielsweise entlang der Täler 24 zwischen den Wellen 2 und in den Wellenbergen 23 der Wellen 2 aufgrund des Übergangs zwischen den Wellenbergen, und die abge­ flachten Bereiche 26 der Wellen sind ebenfalls in gewissem Grade flexibel, wenn die Struktur gebogen wird.

Fig. 3 zeigt in einer Querschnittansicht eine andere Form der Falten und des gegenseitigen Verblockens der Lagen durch Zusammendrücken eines Wellenabschnitts. Die Wel­ len der mehrlagigen Stapelstruktur werden zusammenge­ drückt, um abgeflachte Bereiche 36 zu erhalten, in denen die Lagen gefaltet und gegenseitig verblockt sind. Wellentalbe­ reiche 34 verbleiben zwischen den zusammengedrückten Abschnitten der Wellungen und den nicht-zusammenge­ drückten Abschnitten, um der gewellten Endstruktur mit verblockten Lagen Flexibilität zu verleihen. Obwohl zwei Beispiele dargestellt wurden, sind für Fachleute andere For­ men der Falten und des gegenseitigen Verblockens der La­ gen zum Herstellen der erfindungsgemäßen integralen Struktur offensichtlich.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Struktur, wobei parallele Wellen 42, die sich quer über den Lagensta­ pel erstrecken, in Randbereichen 46 zusammengedrückt und durch sich in Längsrichtung erstreckende Knicke 44 ge­ knickt sind, durch die, zusammen mit den Wellen 42, er­ möglicht wird, daß die mehrlagige Struktur sich entlang der Knicke 44 oder entlang der Täler zwischen Wellen verbie­ gen kann, um der erfindungsgemäßen gewellten, mehrlagi­ gen Metallfolienstruktur eine zusätzliche Formbarkeit zu verleihen. Die Knicke 44 können sich hinsichtlich der für das Produkt gewünschten Flexibilität und Formbarkeit unter einem beliebigen Winkel quer über die Wellen erstrecken. Die Knicke 44 können auch gebildet werden, indem der ge­ mäß Fig. 1 gebildete gewellte Stapel ein zweites Mal, je­ doch unter einem Winkel von 90° (oder einem beliebigen anderen Winkel) bezüglich des ersten Durchlaufs durch die Wellungsvorrichtung, die gleiche (oder eine andere) Wel­ lungsvorrichtung durchläuft. Wenn die gleiche Wellungs­ vorrichtung für den zweiten Durchlauf verwendet wird und der zweite Durchlauf unter einem Winkel von 90° ausge­ führt wird, werden die Knicke 44 um das gleiche Maß beab­ standet sein wie die Täler 34. Für Fachleute ist unter Bezug auf die Beschreibung der vorliegenden Erfindung offen­ sichtlich, daß Änderungen des Abstands und der Winkel für den zweiten Wellungsdurchgang und gegebenenfalls für ei­ nen dritten usw. Wellungsdurchgang bei verschiedenen Winkeln und/oder Abständen, d. h. Wellenperioden, vorge­ nommen werden können.

Fig. 5 zeigt weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Wellen 52 unter einem rechten oder ei­ nem schiefen Winkel über die Breite des Metallfolienstapels ausgebildet sind und die Wellen in Randbereichen 56 zu­ sammengedrückt sind, um die Lagen gegenseitig zu ver­ blocken.

Die schrägen oder winkligen Konfigurationen der erfin­ dungsgemäßen gewellten, verblockten, mehrlagigen Metall­ folienstruktur kann wiederholt (bei der Ausführungsform mit rechten Winkeln) oder spiralförmig (bei der Ausfüh­ rungsform mit schiefem Winkel) um eine heiße, eine kalte oder eine Tieftemperaturleitung 58 gewickelt werden, wobei die mehrlagige Stapelstruktur sich an den Vertiefungen oder Erhöhungen der Wellen der Struktur biegt, um zu ermögli­ chen, daß die erfindungsgemäße mehrlagige Struktur um eine Leitung gewickelt werden kann, wobei die Wellen 52 parallel zur Rohrleitungsachse angeordnet sind.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Verwen­ dung eines in Fig. 4 dargestellten Isolier- bzw. Dämm- oder Dämpfungselements im Bodengruppen- oder Unterboden­ abschnitt eines Fahrzeugs 60. Das Isolierelement 41 kann durch mechanisches Befestigen oder durch Verkleben an der Unterseite der Fahrgastraumwanne oder am Boden 61 ange­ bracht werden. Ein Dämm- oder Isolierelement, z. B. das in Fig. 4 dargestellte Dämm- oder Isolierelement, sowie jede beliebige gewünschte Form von gewellten mehrlagigen Me­ tallfoliendämm- oder -isolierelementen kann erfindungsge­ mäß so gestaltet und angepaßt werden, daß es an jeden ge­ wünschten Abschnitt des Unterbodens eines Fahrzeugs oder der Feuerwand oder eines anderen Bereichs des Motorraums usw. eines Fahrzeugs angepaßt werden kann. Die erfin­ dungsgemäß hergestellten Dämm- oder Isolierelemente werden vorteilhaft durch Klebstoff oder eine andere mecha­ nische Befestigung an den Fahrzeugabschnitten befestigt, um ein integrales Karosserie- oder Fahrgestellteil zu erhal­ ten, weil die effizienten, leichtgewichtigen, recycelbaren, er­ findungsgemäßen Isolier- oder Dämmelemente so konstru­ iert werden können, daß an jeder beliebigen Stelle des Fahr­ zeugs eine gewünschte Kombination aus Wärmedämmung und Schalldämpfung erreicht werden kann. Das direkte Be­ festigen durch mechanische Befestigungselemente oder durch Verkleben der erfindungsgemäßen mehrlagigen Me­ tallfolienisolier- oder -dämmelemente an den gewünschten Bereichen und Komponenten eines Fahrzeugs wird durch die Flexibilität der erfindungsgemäß hergestellten, gewell­ ten, mehrlagigen Metallfolienisolier- oder -dämmelemente und -teile erreicht.

Das Zusammendrücken der Wellenstruktur zum Falten und gegenseitigen Verblocken der Lagen kann durch Fach­ leute geeignet ausgeführt werden. Gemäß einem bevorzug­ ten Verfahren und einer bevorzugten Vorrichtung zum Zu­ sammendrücken der Wellen wird ein Kompressionswerk­ zeug verwendet, wie beispielsweise ein elastisches Element, z. B. ein Gummi- oder Kunststoffelement, durch das die Wellen zusammengedrückt werden können, um die Wellen in eine "Ω-", "T- ", "L-" oder in eine Pilzform oder in eine an­ dere Form zu falten und die Lagen gegenseitig zu verbloc­ ken. Ein Vorteil eines Druckelements aus Gummi ist, daß die Wellen ausreichend zusammengedrückt werden, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken, wobei die zusammengedrückten Bereiche jedoch etwas flexibler blei­ ben als in dem Fall, wenn die Bereiche unter einem größeren Druck zusammengedrückt würden. Alternativ können Me­ tall-, Kunststoff-, Holz- oder andere Druckelemente ver­ wendet werden, um die Wellen zusammenzudrücken und die Metallfolienlagen des Stapels zu falten und gegenseitig zu verblocken. Wie vorstehend unter Bezug auf Fig. 4 erläu­ tert wurde, können die Längsknicke, die durch Zusammen­ drücken quer über die Wellen ausgebildet werden können, um der mehrlagigen Struktur eine erhöhte Flexibilität zu verleihen, ähnlicherweise unter Verwendung eines geeigne­ ten Verfahrens und eines geeigneten Druckelements oder ei­ ner geeigneten Wellungsvorrichtung ausgebildet werden. Für Fachleute ist erkennbar, daß das Druckelement in Ab­ hängigkeit von der Art des Zusammendrückens und im Ball der quer über die Wellen ausgebildeten Längsknicke in Ab­ hängigkeit von der gewünschten Flexibilität des Endpro­ dukts ein flaches Element, ein V-förmiges Element oder ein klingenförmiges Element sein kann.

Die Wellenabschnitte, die zusammengedruckt wurden, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken, kön­ nen an einer beliebigen Stelle oder an beliebigen Stellen an­ geordnet sein, z. B. am Rand der mehrlagigen Struktur oder in einem inneren Abschnitt der mehrlagigen Metallfolien­ struktur. Für Fachleute ist ersichtlich, daß unter Bezug auf die vorliegende Beschreibung für eine bestimmte Produkt­ struktur erfindungsgemäß eine beliebige Kombination oder Konfiguration der zusammengedrückten Bereiche gebildet werden kann, um die Lagen geeignet zu falten und zu ver­ blocken. Der Randabschnitt der mehrlagigen Struktur kann gegebenenfalls im gewellten nicht-zusammengedrückten Zustand offen gelassen werden, und innere Abschnitte der Wellen können zusammengedrückt werden, um die Lagen gegenseitig zu verblocken. Alternativ kann der Randab­ schnitt, außer daß er zusammengedrückt wird, auch gefaltet, gewalzt, gekräuselt, gekippt oder in einem beliebigen Mu­ ster geformt werden. Ein gefalteter oder gekräuselter bzw. gekrippter Rand ist für einige Anwendungen geeignet, um einen Abschnitt zum Montieren von Komponenten oder Bauteilen bereitzustellen, denn die mehrlagige Struktur bei­ spielsweise am Unterboden eines Fahrzeugs befestigt wird. Daher ist offensichtlich, daß die Lagen für Endgebrauchs­ zwecke, außer daß die Wellen zusammengedrückt werden, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken, auch durch andere Verfahren, z. B. durch Klammern, Klemmen oder Verbolzen an anderen Bauelementen befestigt werden können.

Für Fachleute ist offensichtlich, welche Materialien für die erfindungsgemäßen gewellten Stapelstrukturen geeignet sind, wie beispielsweise Aluminium, rostfreier Stahl, Kup­ fer, entsprechende Metallfolien und Metallbleche, kunst­ stoffbeschichtete Metallfolien und -bleche, Metallaminate, Legierungen dieser und anderer Metalle und metallische Materialien, die plastisch und permanent verformbar sind. Außer Metall können zwischen zwei oder mehr der Metall­ folienlagen der erfindungsgemäßen mehrlagigen Struktur andere Materialien angeordnet werden. Beispielsweise kön­ nen zwischen den Metallfolienlagen Kunststoffilme, Kleb­ stoffschichten, aufsprühbare Kunststoffe, Beschichtungen usw. angeordnet sein, insbesondere für akustische Anwen­ dungen, in denen eine zusätzliche Schalldämpfung er­ wünscht ist. Die Dicke der verschiedenen verwendeten Me­ tall- und anderen Lagen ist abhängig vom Endverwendungs­ zweck. Es ist bevorzugt, daß die mehrlagige Struktur primär aus Metallfolien mit einer Dicke von 0,152 mm (0,006 Zoll) oder weniger hergestellt ist, und insbesondere ist bevorzugt, daß in einer beispielsweise fünflagigen Struktur mindestens die drei inneren Lagen dünne Metallfolien mit einer Dicke von beispielsweise 0,051 mm (0,002 Zoll) sind. Es ist häufig erwünscht, daß die äußeren Lagen einer ausschließlich aus Folien gebildeten Struktur dickere oder stärkere Metallfo­ lien mit einer Dicke von 0,127 mm oder 0,152 mm (0,005 Zoll oder 0,006 Zoll) sind. Ähnlicherweise können, wenn die äußeren Lagen als Schutzlagen dienen sollen, diese Me­ tallbleche mit einer Dicke von 0,254 mm (0,010 Zoll) bis zu 1,27 mm (0,050 Zoll) sein. Diesbezüglich ist auch denkbar, daß die erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagi­ gen Metallstrukturen eine nicht aus Folien bestehende Struktur ist, die vollständig aus Metallblechen besteht, die dicker sind als Metallfolien, d. h. aus Metallblechen mit ei­ ner Dicke von mehr als 0,152 mm (0,006 Zoll). Erfindungs­ gemäße flexible, gewellte, mehrlagige Metallstrukturen können beispielsweise aus fünf Lagen aus 0,254 mm (0,010Zoll) dicken Metallblechen hergestellt werden.

Die Anzahl von Lagen und die Dicke jeder Lage wird durch Fachleute in Abhängigkeit von der gewünschten Fle­ xibilität, der für das gewellte, flexible Endprodukt ge­ wünschten vertikalen Festigkeit, dem lateralen Wärmeüber­ tragungsvermögen, den Anforderungen an die Schalldämp­ fung usw. ausgewählt. Die Dicke der verschiedenen Metall­ folienlagen variiert von 0,020 mm bis 0,1542 mm (0,0008 bis 0,006 Zoll), wobei eine Metallfoliendicke von 0,0051 mm und 0,127 mm (0,002 Zoll und 0,005 Zoll) für viele Anwendungen bevorzugt ist.

Wenn dickere oder stärkere Bleche verwendet werden, und insbesondere für die oberen Bleche oder die äußeren Schutzbleche, kann die Metallblechdicke mehr als 0,152 mm bis etwa 1,27 mm (0,006 Zoll bis etwa 0,05 Zoll) betragen, wobei die bevorzugte Dicke oberer oder äußerer Blechlagen 0,254 mm (0,010 Zoll) bis etwa 0,762 mm (0,030 Zoll) oder etwa 1,27 mm (0,050 Zoll) beträgt. Einige Beispiele von Kombinationen der Anzahl von Lagen und der Dicke von Lagen, die zum Herstellen der erfindungsge­ mäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallfolienstruk­ turen verwendet werden, sind: (in Milli-Inch, 1 Milli- Inch = 0,001 Zoll) 10/2/2/2/5; 5/2/2/2/5, 8/2/2/2/4, 10/2/2/10, 5/2/2, 5/0,8/0,8/5 und 10/2/0,8/0,8/2/5. Beispiele von nicht aus Folien gebildeten Metallblechstrukturen sind. 10/8/8/8, 30/10/10/10/30, 8/8/8 und 50/8/8/10. Die für die vorlie­ gende Erfindung zweckmäßigsten Materialien sind Alumi­ nium und rostfreier Stahl, wobei für Fachleute jedoch er­ sichtlich ist, daß auch andere zweckmäßige Materialien ver­ wendet werden können, wie beispielsweise Kupfer, Zinn, verzinktes Blech, Messing usw. Fachleute können geeignete Kombinationen von Materialien und Metallfolien- und Me­ tallblechdicken für bestimmte Anwendungen, bestimmte Formungsprozesse und Formkonfigurationen und die be­ stimmten verwendeten Metalle leicht auswählen. Die Ge­ samtdicke des Dämm- oder Isolierelements oder des -teils ist nicht nur abhängig von der Anzahl der Lagen, der Dicke der Lagen und den Zwischenräumen zwischen den Lagen, sondern auch von der Formbarkeit und Anpaßbarkeit der Vorform oder der Profilvorform, um das geeignet geformte und gefertigte Endprodukt herzustellen. Die Dicke beträgt zwischen 0,254 mm (0,010 Zoll) und 6,35 mm (0,25 Zoll) oder mehr.

Außerdem ist für Fachleute unter Bezug auf die vorste­ hende Beschreibung ersichtlich, daß die Dämm- oder Iso­ lierelemente und -teile erfindungsgemäß ohne Verwendung von Metallfolien, d. h. unter Verwendung von Metallble­ chen mit einer Dicke von mehr als 0,152 mm (0,006 Zoll) hergestellt werden können. Beispiele solcher Strukturen sind 10/7/10, 20/10/10/10, 30/8/8/8 und ähnliche, wobei die Lagen so ausgewählt werden, daß unter Verwendung der hierin beschriebenen Verfahren zum Herstellen von mehrla­ gigen Metallblechvorformen eine geeignete Formbarkeit und Anpaßbarkeit erhalten wird.

Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen gewellten, mehrlagigen Metallfolien- bzw. Metallblechstrukturen kann durch Fachleute geeignet ausgewählt werden, um die ge­ wünschten Anforderungen an die Wärmedämmung und Schalldämpfung zu erfüllen. Beispielsweise kann bei einer typischen Unterteppichanwendung eine Struktur aus Lagen mit einer Dicke von 10/2/2/5 Milli-Inch mit Wellenhöhen verwendet werden, durch die eine vertikale Gesamtdicke von etwa 3 mm bis etwa 4 mm von der Basis zur Oberseite der Wellen erhalten wird.

Wie vorstehend beschrieben, sind die erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallfolien- und Metall­ blechstrukturen zur Wärmeisolierung und -dissipation oder - ableitung und zur Schalldämpfung geeignet. Für diese An­ wendungen können die erfindungsgemäßen Strukturen in ei­ ner beliebigen gewünschten Form und in einer beliebigen Konfiguration für einen beliebigen gewünschten Verwen­ dungszweck hergestellt werden. Beispielsweise können diese Struktur ein zur Verwendung auf heißen Abgasleitun­ gen oder Auspuffrohren konstruiert und angepaßt werden, wenn sie wie in Fig. 5 dargestellt gewickelt werden, sie kön­ nen als großformatige Formbleche hergestellt werden, die sich der Form der Unterseite einer Bodenwanne eines Fahr­ gastraums eines Fahrzeugs anpaßt, oder können so herge­ stellt sein, daß sie sich der Form einer Fahrzeugfeuerwand anpassen. Für diese Anwendungen dienen die erfindungsge­ mäßen Strukturen sowohl als Dämmung oder Isolierung als auch dazu, Wärme von überhitzten Stellen lateral zu kühle­ ren Bereichen abzuleiten, wo sie durch die Umgebung in der Nähe der erfindungsgemäßen mehrlagigen Metallstrukturen absorbiert oder abgeleitet werden kann. Die erfindungsge­ mäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallfolienstruk­ turen können, wie vorstehend beschrieben, unter dem Fahr­ gastraumteppich eines Fahrzeugs angeordnet werden, um die Wärme von den Bereichen, wo die Bodenwanne des Fahrgastraums durch das Auspuff- oder Abgas- und Kataly­ satorsystem erwärmt werden kann, zu verteilen und abzulei­ ten. Durch solche Anwendungen kann gleichermaßen auch eine Schalldämpfung bereitgestellt werden. Die Befestigung der erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallstrukturen ist für Fachleute offensichtlich, wobei nor­ malerweise mechanische Befestigungen, z. B. Klemmen, Bolzen, Schrauben und ähnliche Elemente verwendet wer­ den. Das Befestigen durch Klebstoffe, wie beispielsweise durch Mastixbeschichtungen, usw. ist ein bevorzugtes Ver­ fahren zum Anordnen der erfindungsgemäßen Strukturen an verschiedenen Fahrzeug- oder Kraftfahrzeugteilen, beson­ ders zum Anbringen der erfindungsgemäßen Strukturen an Unterbodenstrukturen, insbesondere an der Unterseite der Bodenwanne eines Fahrgastraums. Die erfindungsgemäßen gewellten, mehrlagigen Metallfolien- und Metallblechstruk­ turen können auch auf oder zwischen andere Materialien, z. B. Metall, Stoff, Kunststoff usw., laminiert werden, wenn dies für bestimmte Anwendungen und Betriebsbedingungen erwünscht ist. Beispielsweise können die erfindungsgemä­ ßen gewellten, mehrlagigen Strukturen eine glatte Metallfo­ lien- oder Metallblechlage oder eine geprägte oder mit Buc­ keln versehene, nicht-gewellte Metallfolien- oder Metall­ blechlage auf einer oder auf beiden Seiten der Strukturen aufweisen, die durch Klebstoff oder durch mechanisches Befestigen angebracht wird, um eine gewünschte Struktur­ festigkeit oder gewünschte Dämm- oder Isoliereigenschaf­ ten zu erhalten. Für Fachleute ist ersichtlich, daß die erfin­ dungsgemäßen Strukturen gleichermaßen für Nicht-Fahr­ zeug- oder Nicht-Kraftfahrzeugzwecke verwendbar sind, wie beispielsweise als Ofenverkleidungen usw. Für ver­ schiedene akustische Endgebrauchszwecke kann es wün­ schenswert sein, Perforierungen in einer oder in mehreren Lagen der Struktur auszubilden, um das Schall- und das Schwingungsdämpfungsvermögen der Struktur zu verbes­ sern. Solche Perforierungen können in Verbindung mit Buc­ keln ausgebildet sein, beispielsweise können Perforierungen an den Positionen der Buckel in Metallfolien ausgebildet werden. Solche Perforierungen können auch in Reihen ent­ lang der oberen Stege der Wellen in einigen oder in allen La­ gen der Struktur ausgebildet werden. Für Fachleute sind un­ ter Bezug auf die Beschreibung der vorliegenden Erfindung Änderungen der Verfahren zum Herstellen der erfindungs­ gemäßen Strukturen sowie der Endgebrauchszwecke er­ kennbar.

Claims (20)

1. Flexible, mehrlagige Metallfolienstruktur mit:
mindestens zwei Lagen aus Metallfolien mit einer Dicke von jeweils 0,15 mm (0,006 Zoll) oder weniger;
wobei
die beiden Metallfolienlagen gewellt und stapelförmig ineinandergreifend angeordnet sind; und
ein Abschnitt der Wellen des Stapels zusammenge­ drückt ist, um sich gegenseitig verblockende Falten der Lagen zu bilden.

2. Struktur nach Anspruch 1, ferner mit einer dritten gewellten Metallage, die in die beiden Metallfolienla­ gen eingreifend angeordnet und mit den beiden Metall­ folienlagen gegenseitig verblockt ist.

3. Struktur nach Anspruch 1, wobei die Wellen zusam­ mengedrückt sind, um Knicke quer über die Wellen auszubilden, wodurch die Struktur durch Biegen des gewellten Stapels an den Knicken flexibel ist.

4. Struktur nach Anspruch 1 mit Abstandselementen zum Bereitstellen von Zwischenräumen zwischen den tagen.

5. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen, mehrlagi­ gen Metallfolienstruktur mit den Schritten:
Bilden eines Stapels aus mindestens zwei Lagen aus Metallfolien mit einer Dicke von jeweils 0,15 mm (0,006 Zoll) oder weniger;
Ausbilden von Wellen quer über den Stapel aus Metall­ folien, wobei die Wellen in den Lagen im Stapel inein­ andergreifend angeordnet sind; und
Zusammendrücken eines Abschnitts der Wellen im Stapel aus Metallfolien, um Falten zu bilden und die Lagen gegenseitig zu verblocken.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Stapel eine dritte Metallage aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, ferner mit dem Schritt zum Ausbilden von Knicken quer über die Wel­ len, wobei die Wellen zusammengedrückt und die La­ gen gegenseitig verblockt werden, um der Struktur durch Biegen an den Knicken Flexibilität zu verleihen.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, ferner mit dem Schritt zum Ausbilden einer zweiten Wellenstruktur quer über die erste Wellenstruktur, wobei die Wellen zusammengedrückt werden, um die Lagen gegenseitig zu verblocken.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Stapel Ab­ standselemente zum Bereitstellen von Zwischenräu­ men zwischen den Lagen aufweist.

10. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen, mehrla­ gigen Metallfolienstruktur mit den Schritten:
Bereitstellen einzelner gewellter Metallagen:
Bilden eines Stapels durch Ineinandersetzen der ge­ wellten Metallagen, wobei der Stapel mindestens drei Metallagen aufweist und mindestens zwei der Metall­ lagen Metallfolien mit einer Dicke von jeweils 0,15 mm (0,006 Zoll) oder weniger sind; und
Zusammendrücken eines Abschnitts der Wellen des Metallagenstapels, um sich gegenseitig verblockende Falten der Lagen zu bilden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner mit dem Schritt zum Ausbilden von Knicken quer über die Wel­ len, um der Struktur durch Biegen an den Knicken Fle­ xibilität zu verleihen.

12. Flexible, mehrlagige Metallblechstruktur, mit min­ destens zwei Lagen aus Metallblechen mit einer Dicke von jeweils mehr als 0,15 mm (0,006 Zoll); wobei die beiden Metallblechlagen eine gemeinsame Wellen­ struktur aufweisen und ineinandergreifend angeordnet sind und ein Abschnitt der Wellen zusammengedrückt ist, um gegenseitig verblockte Falten der Lagen zu bil­ den.

13. Struktur nach Anspruch 12, ferner mit einer dritten gewellten Metallblechlage, die mit den beiden Metall­ blechlagen ineinandergreifend angeordnet und ver­ blockt ist.

14. Struktur nach Anspruch 12 mit Abstandselemen­ ten zum Bereitstellen von Zwischenräumen zwischen den Lagen.

15. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen, mehrla­ gigen Metallblechstruktur mit den Schritten:
Bilden eines Stapels aus mindestens zwei Lagen aus Metallblechen mit einer Dicke von jeweils mehr als 0,15 mm (0,006 Zoll);
Ausbilden von Wellen quer über den Metallblechsta­ pel, wobei die Wellen in den Lagen im Stapel ineinan­ dergreifend angeordnet werden; und
Zusammendrücken eines Abschnitts der Wellen im Metallblechstapel, um gegenseitig verblockte Falten der Lagen zu bilden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Stapel eine dritte Metallblechlage aufweist.

17. Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit dem Schritt zum Ausbilden von Knicken quer über die Wel­ len, um der Struktur durch Biegen an den Knicken Fle­ xibilität zu verleihen.

18. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen, mehrla­ gigen Metallblechstruktur mit den Schritten:
Bereitstellen einzelner gewellter Metallbleche;
Bilden eines Stapels ineinandergreifender gewellter Metallbleche, wobei der Stapel mindestens zwei Lagen aus Metallblechen mit einer Dicke von jeweils mehr als 0,15 mm (0,006 Zoll) aufweist; und
Zusammendrücken eines Abschnitts der Wellen im Metallblechstapel, um die Lagen in den Wellen zu fal­ ten, so daß sie sich gegenseitig verblocken.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Stapel eine dritte Metallblechlage aufweist.

20. Verfahren nach Anspruch 18, ferner mit dem Schritt zum Ausbilden von Knicken quer über die Wel­ len, um der Struktur durch Biegen an den Knicken Fle­ xibilität zu verleihen.