DE19825813A1 - 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 wur­ den seit vielen Jahren verwendet, wie beispielsweise im US-Patent Nr. 1934174 dargestellt. Solche Metallfolien­ dämm- oder -isolierelemente wurden typischerweise für Hochtempera­ turanwendungen als reflektierende Wärmedämmungen verwendet. Für diese Anwendungen sind die Metallfolienlagen geprägt oder mit Wülsten oder Buckeln versehen, um einen Abstand zwischen den Lagen zu erhalten, und die stapelförmig ange­ ordneten Lagen sind in einem Behälter oder in einer starren Abdeckung geschützt angeordnet, um zu verhindern, daß der Metallfolienstapel in irgendeinem Abschnitt zusammengedrückt wird, wodurch der Wärmedämmwert des Stapels reduziert würde.

Im US-Patent Nr. 5011743 wird beschrieben, daß durch ei­ ne mehrlagige Metallfolienisolierung ein verbessertes Lei­ stungsvermögen als Wärmedammung erhalten werden kann, wenn ein Teil der mehrlagigen Metallfolienstruktur zusammenge­ drückt ist, um einen Wärmesenkenbereich zu erzeugen, durch den Wärme von den Isolationsabschnitten des Stapels gesam­ melt und von der Wärmedämmung abgeleitet wird. Solche mehr­ lagigen Metallfolienwärmedämmungen werden aus einem Stapel aus geprägten oder mit Buckeln versehenen Metallfolienlagen gebildet, wobei Abschnitte des Stapels zusammengedrückt wer­ den, um die gewünschten 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 Wärme­ senkenbereichen zusammengedrückt und werden in einem ge­ wünschten Muster geschnitten. Solche wärmedämmenden mehrla­ gigen Metallfolienelemente weisen für viele Anwendungen nor­ malerweise keine ausreichende Strukturstabilität oder -fe­ stigkeit auf, um sie alleine oder getrennt zu verwenden. Für viele Anwendungen werden die wärmedämmenden Metallfolienele­ mente typischerweise an einem Halterungsstrukturelement oder an einer Pfanne befestigt, um ein zusammengesetztes Endpro­ dukt zu erhalten, das dann als wärmedämmendes oder schall­ dämpfendes Element verwendet werden kann. Die Halterungsele­ mente sind typischerweise Metallpfannen, Metallpreßteile oder -stanzstücke oder Metallgußstücke. Solche zusammenge­ setzten wärmedämmenden Elemente werden beispielsweise typi­ scherweise zur Wärmedämmung in Kraftfahrzeugen eingesetzt.

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

Die erfindungsgemäße flexible, gewellte, mehrlagige Me­ tallfolienstruktur weist einen Stapel aus Metallfolienlagen aufs die in Wellen ausgebildet sind, die sich quer über ei­ nen Stapel der Metallfolienlagen erstrecken, wobei alle La­ gen 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 Stapel zu bilden. Ein Abschnitt der Wellen des Stapels aus Metallfoli­ enlagen wird zusammengedrückt, um die Lagen so zusammenzu­ falten, daß sie sich überlappen und gegenseitig verblocken.

Die erhaltene mehrlagige, gewellte, verblockte Struktur ist flexibel, weil die mehrlagige, gewellte, verblockte Struktur entlang der Erhöhungen der Wellen, wo diese nicht zusammen­ gedrückt und gefaltet sind, und entlang der Vertiefungen zwischen den Wellen, wo die Wellenberge zusammengedrückt und gefaltet sind, um die Lagen gegenseitig zu verblocken, fle­ xibel ist. In Abhängigkeit von der Dicke der Lagen, der An­ zahl der Lagen und dem Kompressionsgrad der gegenseitig ver­ blockten Lagen sind die zusammengedrückten Abschnitte der Wellen auch zusammen mit den nicht-zusammengedrückten Ab­ schnitten der verblockten Struktur biegsam.

Die erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallfolienstrukturen weisen mindestens drei Metallagen 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 erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Strukturen mindestens drei Metallfo­ lienlagen und bevorzugter typischerweise fünf oder mehr Me­ tallfolienlagen aufweisen. Vorzugsweise weisen die Metallfo­ lienlagen eine Dicke von 0,12 mm (0,005 Zoll) oder weniger auf, wobei die Dicke der Metallfolien insbesondere für die Innenlagen der flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallfoli­ enstruktur vorzugsweise 0,05 mm (0,002) beträgt. Außer den Metallfolienlagen können 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 vor­ gesehenen äußeren Metallblechlage wird so gewählt, daß sie in der gleichen Form und im gleichen Muster wellenförmig ausgebildet werden kann wie die anderen Lagen (entweder ein­ zeln bzw. separat und ineinandergesetzt oder ineinandergrei­ fend oder gleichzeitig als Teil des Stapels) und als Teil der erfindungsgemäßen integralen mehrlagigen Metallfolien­ struktur durch Verblocken mit den anderen Lagen in Eingriff gebracht 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 Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagi­ gen Metallfolienstruktur besteht vollständig aus Metallfoli­ en mit einer Dicke von jeweils 0,15 mm (0,006 Zoll) oder we­ niger, wobei keine stärkeren äußeren Lagen vorgesehen sind.

Eine oder mehrere der einzelnen Metallfolienlagen, die Teil der erfindungsgemäßen mehrlagigen Struktur sind, können geprägt oder mit Buckeln versehen sein oder andere Abstands­ elemente aufweisen, um Abstände und Zwischenräume zwischen den Lagen bereitzustellen. Obwohl einige der Buckel oder Zwischenraume während der Ausbildung der Wellen des mehrla­ gigen Stapels in den Bereichen, in denen die Wellen zusam­ mengedrückt werden, um die Falten zu bilden, durch die die Lagen gegenseitig verblockt werden, reduziert und einige vollständig eliminiert werden können, sind die übrigen Zwi­ schenräume oder Abstände zwischen den Lagen in verschiedenen Abschnitten der mehrlagigen Wellenstruktur für viele Anwen­ dungen hinsichtlich der wärmedämmenden und schalldämpfenden Eigenschaften vorteilhaft. Ohne Buckel oder andere Abstands­ elemente, durch die die Lagen beabstandet gehalten werden, weisen die Metallfolienlagen jedoch schon an sich einige Zwischenräume und Abstände zwischen den Lagen auf, die durch Falten oder andere Verformungen gebildet werden, die während der Ausbildung der Wellen in der mehrlagigen Metallfolien­ struktur auftreten. Außer Abstandselementen in Form von Buc­ keln oder Falten in den Lagen selbst, können separate Ab­ standselemente verwendet werden, um Zwischenraume zwischen den Lagen bereitzustellen, wie beispielsweise zusammendrück­ bare Folienstücke oder Maschenmaterial oder nicht-zusammen­ drückbare Materialien, so lange durch das Vorhandensein sol­ cher Abstandselemente das Zusammendrücken und Falten der Wellen an den gewünschten Stellen in der Struktur zum gegen­ seitigen Verblocken der Lagen und zum Verhindern einer Tren­ nung der Lagen, wenn die mehrlagige Metallfolienstruktur für ihren vorgesehenen Zweck verwendet wird, nicht gestört oder beeinflußt wird.

Die erfindungsgemäßen flexiblen, mehrlagigen, gewellten Metallfolienstrukturen sind, wenn Wellen quer über den La­ genstapel ausgebildet sind, starr oder stabil oder widerste­ hen mindestens einer Verbiegung in einer Richtung, sind je­ doch 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 Flächen, z. B. für Rohrleitungen, verwendet werden. Die erfindungsgemäßen mehrlagigen, gewellten Strukturen können jedoch auch an jede beliebige Form angepaßt oder in jeder beliebigen Form ausge­ bildet werden, indem die mehrlagige Struktur in einer Rich­ tung 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 Abstand der Wellen lateral durch Auseinanderziehen vergrößert oder durch Komprimieren verrin­ gert werden, um die Formgebung der mehrlagigen gewellten Me­ tallfolienstruktur zu unterstützen und gewünschte dreidimen­ sionale Formen auszubilden. Beispielsweise kann ein Dämm- oder Isolierelement in einer gewünschten Form ausgebildet werden, indem die Wellen im Stapel der Metallfolienlagen ausgebildet 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 werden, 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 Ausbilden von Knicken quer über die Wellen durch Zusammendrücken oder Kom­ primieren, wodurch die Knicke tief genug in die Wellen ge­ drückt werden, um zu ermöglichen, daß die mehrlagige Struk­ tur entlang dieser Knicke flexibel und anpaßbar ist. Bei der Ausbildung solcher Knicke, wodurch der erfindungsgemäßen ge­ wellten, mehrlagigen Metallfolienstruktur zusätzliche Flexi­ bilität verliehen wird, wird durch den Komprimiervorgang, in dem die Knicke ausgebildet werden, außerdem die Funktion be­ reitgestellt, die gewellten Lagen auf die gleiche Weise zu falten und gegenseitig zu verblocken wie beim vorstehend be­ schriebenen vertikalen Zusammendrucken der Wellen zum gegen­ seitigen Verblocken der Lagen und zum Verhindern einer Tren­ nung der Lagen. Dieses Falten und Verblocken der Lagen durch Ausbilden der Knicke kann zusätzlich oder anstelle des vor­ stehend 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 brei­ ten abgeflachten Streifen quer über die Wellen, und können in Abhängigkeit von der Flexibilität und den gewünschten wärmedämmenden oder schalldämpfenden Eigenschaften des End­ produktes 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 Pro­ dukts sehr kleinen Periode und Höhe ausgebildet werden) oder kann andere Abstandselemente aufweisen, um Zwischenräume oder Abstände zwischen den Lagen zu bilden. Der Stapel aus Metallfolien wird dann als integrale Struktur in Wellen ge­ formt, was unter Verwendung herkömmlicher Metallwellungsver­ fahren und -vorrichtungen ausgeführt werden kann. Nachdem die Wellen im mehrlagigen Stapel ausgebildet sind, wird ein Abschnitt der Wellen zusammengedrückt, um die Lagen überein­ anderzufalten, wodurch die Lagen gegenseitig verblockt wer­ den. Durch das Verblocken der Lagen wird eine Trennung der Lagen verhindert, während die Flexibilität des mehrlagigen gewellten 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 gewünschter beliebiger Abschnitt der Wellen sein, der jedoch ausreichend ist, um eine Trennung der Lagen während der Handhabung und Verwendung zu verhindern. Beispielsweise ist es bei vielen Anwendungen bevorzugt, daß die Ränder des gewellten Stapels zusammengedrückt sind, wodurch die Metallfolienlagen um den Umfang oder entlang mindestens eines Randes des mehrlagigen gewellten Metallfolienstapels gefaltet und gegenseitig ver­ blockt sind. In Abhängigkeit vom Endverwendungszweck der mehrlagigen Metallfolienstruktur können andere Konfiguratio­ nen geeignet sein. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, einen inneren Abschnitt der Wellen in einem Streifen paral­ lel 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 Wellenstruktur im nicht-zusammengedrückten Zustand verbleiben. Alternativ kann es geeignet sein, periodische oder alternierende Wellen entlang der gesamten oder des größten Teils der Länge der einzelnen Wellen zusammenzudrücken, wodurch ein bestimmter Anteil der Wellen zusammengedrückt wird, um die Lagen zusam­ menzufalten 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 sinusförmig, quadratisch, rechteckig, halbkreisförmig oder in einer ande­ ren geeigneten Form ausgebildet sein. Die Größe, die Höhe, die Breite und der Abstand der Wellen kann gleichmäßig und regelmäßig oder ungleichmäßig und unregelmäßig sein, so lan­ ge die Wellen so ausgebildet sind, daß, wenn der ausgewählte Abschnitt der ausgewählten Wellen zusammengedrückt wird, die Lagen beim Zusammendrücken der Wellen leicht knicken und sich leicht gegenseitig verblocken. Ähnlicherweise kann die Form der Falten, in die die Lagen verformt und durch die die Lagen gegenseitig verblockt werden, in Abhängigkeit von den Verblockungseigenschaften ausgewählt und ausgebildet werden, die für das erfindungsgemäß hergestellte, flexible, gewell­ te, mehrlagige Metallfolienendprodukt gewünscht sind.

Die erfindungsgemäßen flexiblen, mehrlagigen Metallfo­ lienstrukturen sind für zahlreiche Verwendungszwecke geeig­ net, sie werden jedoch bevorzugt zur Wärmedämmung und Schalldämpfung insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendet.

Die erfindungsgemäßen flexiblen, mehrlagigen Metallfolien­ strukturen können als wärmedämmende Materialien verwendet werden, sie werden jedoch bevorzugt zur Wärmedämmung 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 Metallfolienstruktur effizient lateral zu einer Position abgeleitet werden, wo die Wärme durch die Umgebung absorbiert oder an die Umgebung abgegeben werden kann und wo die Temperatur niedriger ist als im Bereich der überhitzten Stelle. Es wird erwartet, daß Wärme in der erfindungsgemäßen gewellten, 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 Wel­ lenberge und -täler, wird Wärme langsamer geleitet. Wärme wird außerdem schneller entlang den Wegen geleitet, die durch die vor stehend erwähnten zusammengedrückten Bereiche und durch die Knickbereiche gebildet werden, in denen die Wellenberge und -täler wesentlich abgeflacht sind. Durch diese Eigenschaften können erfindungsgemäße gewellte, mehr­ lagige, wärmedämmende Metallfolienstrukturen leicht konstru­ iert und überhitzte Stellen leicht isoliert werden, indem die Wärme lateral entlang der Wellen in gewünschte und vor­ gegebene Richtungen geleitet und dann abgleitet wird. Ähnli­ cherweise können die erfindungsgemäßen flexiblen, mehrlagi­ gen Metallfolienstrukturen aufgrund der schwingungs- und schallabsorbierenden oder -dämpfenden Eigenschaften der ge­ wellten mehrlagigen Metallfolienstruktur als schalldämpfende Elemente verwendet werden. Für Fachleute ist offensichtlich, daß es für akustische Anwendungen geeignet sein kann, andere Materiallagen zwischen den gewellten Metallagen anzuordnen.

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

Die erfindungsgeinäße gewellte, mehrlagige Metallfolien­ struktur weist zwei Vorteile für verschiedene Anwendungen der Struktur als Wärmedämmung und Schalldämpfung bzw. -iso­ lierung auf. Zunächst kann durch die durch die Wellenstruk­ tur erhaltene Flexibilität die erfindungsgemäße flexible, gewellte, mehrlagige Metallfolienstruktur für gewünschte An­ wendungen geeignet positioniert werden. Wie ersichtlich ist, wird durch die vorstehend beschriebenen Längsknicke oder -falzen quer über die Wellen eine zusätzliche Flexibilität bereitgestellt, oder durch das Vorformen des gewellten Sta­ pels von Metallfolienlagen, bevor die Lagen gegenseitig ver­ blockt werden, wird ermöglicht, daß die erfindungsgemäßen Strukturen verwendet werden können, wenn verschiedene Formen eines wärmedämmenden oder schalldämpfenden Elements erfor­ derlich sind. Der zweite Vorteil einer erfindungsgemäßen ge­ wellten, mehrlagigen Metallfolienstruktur besteht in der überraschend hohen vertikalen Festigkeit und in der Tragfä­ higkeit bzw. im Lastaufnahmevermögen der erfindungsgemäß hergestellten, flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallfoli­ enstruktur. Nachdem die ausgewählten Abschnitte der Wellen zusammengedrückt wurden, um die Lagen zu falten und gegen­ seitig zu verblocken, kennen die nicht-zusammengedrückten Abschnitte 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 flexi­ blen, gewellten, mehrlagigen Metallfolienstrukturen beson­ ders geeignet als Wärmedämmung und Schalldämpfung unter dem Teppich des Fahrgastraums von Fahrzeugen. Die erfindungsge­ mäßen gewellten, mehrlagigen Metallfolienstrukturen können zwischen der Bodenwanne eines Automobils und dem Fahrgast­ raumteppich angeordnet werden, um Wärme von überhitzten Stellen unter der Bodenwanne, wie beispielsweise von einem Katalysator oder einem Auspuff- oder Abgassystem, zu absor­ bieren und abzuleiten, und Geräusche, z. B. Straßengeräusche, zu absorbieren oder zu dämpfen. Durch die Wellenform der er­ findungsgemäßen mehrlagigen Metallfolienstrukturen wird ein ausreichender Kornpressions- oder Quetschungswiderstand unter dem Teppich bereitgestellt, um zu ermöglichen, daß die ge­ weilte Metallfolienstruktur ihre Wellenform und ihre wärme­ dämmenden und schalldämpfenden Eigenschaften bei normaler Verwendung beibehält, wenn durch Insassen, die auf den Tep­ pich treten, vertikale Belastungen auf die gewellten mehrla­ gigen 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 werden kennen. Solche flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metall­ blechstrukturen werden auf die gleiche Weise hergestellt wie mehrlagige Metallfolienstrukturen und können geeignet sein, um für bestimmte Endverwendungszwecke eine zusätzliche Fe­ stigkeit oder Stabilität und eine zusätzliche Schwingungsbe­ ständigkeit zu erhalten.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mehr­ lagigen Metallfolienstapels, in dem Wellen ausgebildet wer­ den;

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Randabschnitts des Stapels gewellter Metallfolien zum Dar­ stellen, 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 Verblocken 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 Isolierung von Rohrleitungen geeigneten, diagonal geprägten oder mit Buckeln versehenen mehrlagigen Metallfolienstrei­ fens; 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 neuarti­ ge flexible, gewellte, mehrlagige Metallfolien- und Metall­ blechstrukturen herzustellen. Herkömmliche Verfahren zum Ausbilden von Metallwellungen, wie beispielsweise die in den US-Patenten Nr. 3 966 646 von Noakes et al. und Nr. 4 810 588 von Bullock et al. beschriebenen Verfahren, können zum Aus­ bilden von Wellen in den erfindungsgemäßen mehrlagigen Me­ tallfolienstrukturen verwendet werden. Während das US-Patent Nr. 4 810 588 von Bullock et al. nicht-ineinandergesetzte oder nicht-ineinandergreifende gewellte Metallfolienlagen be­ trifft, können die im US-Patent Nr. 3966646 von Noakes et al. beschriebenen Verfahren und andere bekannte Verfahren zum Ausbilden der Wellen in den erfindungsgemäßen mehrlagi­ gen Metallfolienstrukturen verwendet werden. In der Praxis der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt, daß zunächst ein Stapel mit einer gewünschten Anzahl von Lagen aus Metallfo­ lien 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 ge­ wellt, um in allen Lagen des Stapels gleichzeitig Wellen auszubilden. Der gewellte Metallfolienstapel wird in ausge­ wählten Wellenbereichen oder -abschnitten zusammengedrückt, um zu veranlassen, daß die Lagen im Stapel sich übereinan­ derfalten und sich gegenseitig verblocken, wenn die Wellen in den ausgewählten Bereichen im wesentlichen flach zusam­ mengedrückt werden. Das durch die vorliegende Erfindung er­ haltene Produkt ist eine mehrlagige Metallfolienstruktur, in der alle Lagen in diesen zusammengedrückten Wellenabschnit­ ten gemeinsam gefaltet und gegenseitig verblockt werden, wo­ durch die gesamte Struktur zusammengehalten wird, und die mehrlagige Metallfolienstruktur bleibt aufgrund ihrer Flexi­ bilität oder Biegsamkeit in den erhöhten und/oder vertieften Bereichen der Wellen bzw. in den Wellenbergen und/oder Wel­ lentälern flexibel.

Bei einem alternativen Verfahren zum Herstellen der er­ findungsgemäßen Strukturen können einzelne Metallfolienlagen und Metallblechlagen einzeln oder separat gewellt, anschlie­ ßend aufeinandergestapelt und dann als Stapel vorgewellter einzelner Lagen ineinandergesetzt oder ineinandergreifend angeordnet werden. Die Wellen können eine regelmäßige oder unregelmäßige Form, Periode usw. aufweisen, so lange jede der Lagen im wesentlichen in die anderen Lagen eingreift, um zu ermöglichen, daß der Stapel gewellter Lagen gefaltet wer­ den kann und die Lagen gegenseitig verblockt werden können.

Der Stapel ineinandergreifender gewellter Blechlagen kann dann in Wellenabschnitten zusammengedrückt werden, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken und die erfin­ dungsgemäßen mehrlagigen Metallfolienstrukturen zu bilden.

Eine oder mehrere einzelne Lagen können geprägt oder mit Buckeln versehen sein oder können anderweitig eingedrückt oder mit Vertiefungen versehen, mit Falten oder Kräuselungen versehen, (in einer Richtung, in die die Lagen nicht inein­ andergreifen, oder in einem bezüglich der benachbarten Lage verschiedenen Muster) gewellt sein oder anderweitig kontou­ riert oder strukturiert bzw. profiliert sein, um Zwischen­ räume und Abstände zwischen den Lagen zu erhalten. Wenn Me­ tallfolien solche Prägungen bzw. Buckel oder Abstandselemen­ te aufweisen, um Zwischenräume zu bilden, wird normalerweise ein Teil der Buckel oder Abstandselemente während des Wel­ lungsprozesses zum Ausbilden der erfindungsgemäßen gewellten mehrlagigen Metallfolienstruktur eliminiert oder mindestens vermindert. Außerdem können, wenn Wellenabschnitte im mehr­ lagigen vorgeformten Stapel zusammengedrückt werden, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken, die Buckel oder andere Abstandselemente in diesen zusammengedrückten Bereichen wesentlich oder vollständig eliminiert werden für viele Anwendungen kann es jedoch vorteilhaft sein, solche Buckel oder Abstandselemente bereitzustellen, um Zwischen­ räume zwischen den Lagen zu bilden, weil durch Zwischenräume zwischen den Lagen in den gewellten Bereichen, die nicht zu­ sammengedrückt und gegenseitig verblockt sind, im allgemei­ nen die wärmedämmenden und schalldämpfenden oder -isolie­ enden Eigenschaften der erfindungsgemäßen flexiblen, ge­ wellten, mehrlagigen Metallfolienstrukturen verbessert wer­ den.

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 ge­ wellt werden, um Wellen 2 in lateraler Richtung quer über den Blechstapel zu erzeugen. Eine oder mehrere der Bleche können wahlweise darin vorgeformte Prägungen oder Buckel 7 aufweisen, um bevorzugte Zwischenräume oder Abstände zwi­ schen den Blechlagen 1 zu erhalten. Die Wellen können so ge­ staltet und ausgewählt werden, daß sie eine beliebige Form, z. B. eine Sinusform, eine Halbkreisform, eine quadratische Form, eine rechteckige Form, usw. aufweisen, die vorteilhaft ist, um geeignete Wellen bereitzustellen, die zusammenge­ drückt werden können, um die Metallbleche erfindungsgemäß zu falten und gegenseitig zu verblocken. Ahnlicherweise können die Höhe der Wellen und die Periode oder der Abstand zwi­ schen den Wellen in Abhängigkeit von den gewünschten Eigen­ schaften des Endprodukts und in Abhängigkeit von der Wirt­ schaftlichkeit und der verfügbaren Geräteausstattung zum Ausbilden der Wellen im Stapel durch Fachleute ausgewählt werden. Die Wellen können durch herkömmliche Metallwellungs­ verfahren und -vorrichtungen 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 aufeinandergestapelt und ineinandergesetzt oder ineinandergreifend angeordnet werden können, um den in der vorliegenden Erfindung verwend­ baren Stapel gewellter Metallagen herzustellen. Ahnlicher­ weise kann ein Stapel aus Metallfolien, wie beispielsweise aus vier Metallfolienlagen mit einer Dicke von jeweils 0,051 mm (0,002 Zoll) gebildet werden, und dieser Metallfo­ lienstapel kann gewellt werden. Ein einzelnes Abdeckblech mit einer Dicke von beispielsweise 0,254 mm (0,010 Zoll) kann einzeln oder separat gewellt werden, woraufhin das ge­ wellte Abdeckblech auf dem Stapel gewellter Metallfolien an­ geordnet und damit in Eingriff gebracht werden kann, um den zum Herstellen der erfindungsgemäßen Strukturen geeigneten gewellten Metallfolienstapel zu bilden. Außerdem müssen bei den erfindungsgemäßen gewellten, mehrlagigen Metall­ folien- und -blechstrukturen nicht alle Lagen in der Struktur inein­ andergreifend angeordnet sein. Zum gegenseitigen Verblocken der Lagen durch Zusammendrücken von Stapeln aus gewellten Lagen müssen die Lagen an diesen Punkten ineinandergreifen, es kann jedoch 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 Randabschnitts des in Fig. 1 dargestellten gewellten Sta­ pels aus Metallblechen zum Darstellen, wie die Lagen durch Zusammendrücken der Wellen 2 gefaltet und gegenseitig ver­ blockt werden. In dieser Darstellung sind die Wellen in ei­ nem Randbereich 5 in Abschnitten 26 in eine Omega-(Ω)Form zusammengedrückt, wodurch die Lagen zusammengefaltet und ge­ genseitig verblockt werden. Es können andere Faltenformen ausgebildet werden, z. B. eine T-, eine L- oder eine Pilz­ form. Dieses Verfahren zum Zusammendrücken der gewellten La­ gen kann nach Wunsch entlang des Randabschnitts des Stapels ausgeführt werden, wie dargestellt, oder in einem Innenab­ schnitt des Stapels, oder in beiden Abschnitten, um eine ausreichende gegenseitige Verblockung der Lagen zu erhalten und eine Trennung der Lagen während der Verwendung des End­ produkts zu verhindern. Fig. 2 zeigt die in den gewellten Bereichen verbleibenden, wahlweise vorgesehenen Buckel 7, durch die eine Trennung der Lagen erhalten wird, und die ab­ geflachten Buckel 7a im Bereich 5, wo die Wellen zusammenge­ drückt sind. Fig. 2 verdeutlicht außerdem die Eigenschaften der erfindungsgemäßen mehrlagigen Metallfolienstruktur. Die Flexibilität der Struktur wird durch die mehrlagige gewell­ te, verblockte Struktur erhalten, die in Quer- und in Längs­ richtung flexibel ist, wie beispielsweise entlang der Täler 24 zwischen den Wellen 2 und in den Wellenbergen 23 der Wel­ len 2 aufgrund des Übergangs zwischen den Wellenbergen, und die abgeflachten 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 Wellen der mehrlagigen Stapelstruktur werden zusammengedrückt, um abge­ flachte Bereiche 36 zu erhalten, in denen die Lagen gefaltet und gegenseitig verblockt sind. Wellentalbereiche 34 ver­ bleiben zwischen den zusammengedrückten Abschnitten der Wel­ lungen und den nicht-zusammengedrückten Abschnitten, um der gewellten Endstruktur mit verblockten Lagen Flexibilität zu verleihen. Obwohl zwei Beispiele dargestellt wurden, sind für Fachleute andere Formen der Falten und des gegenseiti­ gen Verblockens der Lagen zum Herstellen der erfindungsgemä­ ßen integralen Struktur offensichtlich.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Struktur, wo­ bei parallele Wellen 42, die sich quer über den Lagenstapel erstrecken, in Randbereichen 46 zusammengedrückt und durch sich in Längsrichtung erstreckende Knicke 44 geknickt sind, durch die, zusammen mit den Wellen 42, ermöglicht wird, daß die mehrlagige Struktur sich entlang der Knicke 44 oder ent­ lang der Täler zwischen Wellen verbiegen kann, um der erfin­ dungsgemäßen gewellten, mehrlagigen Metallfolienstruktur ei­ ne zusätzliche Formbarkeit zu verleihen. Die Knicke 44 kön­ nen sich hinsichtlich der für das Produkt gewünschten Flexi­ bilität und Formbarkeit unter einem beliebigen Winkel quer über die Wellen erstrecken. Die Knicke 44 können auch gebil­ det werden, indem der gemäß Fig. 1 gebildete gewellte Sta­ pel ein zweites Mal, jedoch unter einem Winkel von 90° (oder einem beliebigen anderen Winkel) bezüglich des ersten Durch­ laufs durch die Wellungsvorrichtung, die gleiche (oder eine andere) Wellungsvorrichtung durchläuft. Wenn die gleiche Wellungsvorrichtung 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 offensicht­ lich, daß Änderungen des Abstands und der Winkel für den zweiten Wellungsdurchgang und gegebenenfalls für einen drit­ ten usw. Wellungsdurchgang bei verschiedenen Winkeln und/oder Abständen, d. h. Wellenperioden, vorgenommen werden können.

Fig. 5 zeigt weitere Ausführungsformen der vorliegen­ den Erfindung, wobei die Wellen 52 unter einem rechten oder einem schiefen Winkel über die Breite des Metallfoliensta­ pels ausgebildet sind und die Wellen in Randbereichen 56 zu­ sammengedrückt sind, um die Lagen gegenseitig zu verblocken.

Die schrägen oder winkligen Konfigurationen der erfindungs­ gemäßen gewellten, verblockten, mehrlagigen Metallfolien­ struktur kann wiederholt (bei der Ausführungsform mit rech­ ten Winkeln) oder spiralförmig (bei der Ausführungsform mit schiefem Winkel) um eine heiße, eine kalte oder eine Tief­ temperaturleitung 58 gewickelt werden, wobei die mehrlagige Stapelstruktur sich an den Vertiefungen oder Erhöhungen der Wellen der Struktur biegt, um zu ermöglichen, daß die erfin­ dungsgemäße mehrlagige Struktur um eine Leitung gewickelt werden kann, wobei die Wellen 52 parallel zur Rohrleitungs­ achse angeordnet sind.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Verwen­ dung eines in Fig. 4 dargestellten Isolier- bzw. Dämm- oder Dämpfungselements im Bodengruppen- oder Unterbodenabschnitt eines Fahrzeugs 60. Das Isolierelement 41 kann durch mecha­ nisches Befestigen oder durch Verkleben an der Unterseite der Fahrgastraumwanne oder am Boden 61 angebracht werden. Ein Dämm- oder Isolierelement, z. B. das in Fig. 4 darge­ stellte Dämm- oder Isolierelement, sowie jede beliebige ge­ wünschte Form von gewellten mehrlagigen Metallfoliendämm- oder -isolierelementen kann erfindungsgemäß so gestaltet und angepaßt werden, daß es an jeden gewünschten Abschnitt des Unterbodens eines Fahrzeugs oder der Feuerwand oder eines anderen Bereichs des Motorraums usw. eines Fahrzeugs ange­ paßt werden kann. Die erfindungsgemäß hergestellten Dämm- oder Isolierelemente werden vorteilhaft durch Klebstoff oder eine andere mechanische Befestigung an den Fahrzeugabschnit­ ten befestigt, um ein integrales Karosserie- oder Fahrge­ stellteil zu erhalten, weil die effizienten, leichtgewich­ tigen, recycelbaren, erfindungsgemäßen Isolier- oder Dämm­ elemente so konstruiert werden können, daß an jeder beliebi­ gen Stelle des Fahrzeugs eine gewünschte Kombination aus Wärmedämmung und Schalldämpfung erreicht werden kann. Das direkte Befestigen durch mechanische Befestigungselemente oder durch Verkleben der erfindungsgemäßen mehrlagigen Me­ tallfolienisolier- oder -dämmelemente an den gewünschten Be­ reichen und Komponenten eines Fahrzeugs wird durch die Fle­ xibilität der erfindungsgemäß hergestellten, gewellten, mehrlagigen Metallfolienisolier- oder -dämmelemente und -teile erreicht.

Das Zusammendrücken der Wellenstruktur zum Falten und gegenseitigen Verblocken der Lagen kann durch Fachleute ge­ eignet ausgeführt werden. Gemäß einem bevorzugten Verfahren und einer bevorzugten Vorrichtung zum Zusammendrücken der Wellen wird ein Kompressionswerkzeug verwendet, wie bei­ spielsweise 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 andere Form zu falten und die La­ gen gegenseitig zu verblocken. Ein Vorteil eines Druckele­ ments aus Gummi ist, daß die Wellen ausreichend zusammenge­ drückt werden, um die Lagen zu falten und gegenseitig zu verblocken, wobei die zusammengedrückten Bereiche jedoch et­ was flexibler bleiben als in dem Fall, wenn die Bereiche un­ ter einem größeren Druck zusammengedrückt würden. Alternativ können Metall-, Kunststoff-, Holz- oder andere Druckelemente verwendet werden, um die Wellen zusammenzudrücken und die Metallfolienlagen des Stapels zu falten und gegenseitig zu verblocken. Wie vorstehend unter Bezug auf Fig. 4 erläutert wurde, können die Längsknicke, die durch Zusammendrücken quer über die Wellen ausgebildet werden können, um der mehr­ lagigen Struktur eine erhöhte Flexibilität zu verleihen, ähnlicherweise unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens und eines geeigneten Druckelements oder einer geeigneten Wellungsvorrichtung ausgebildet werden. Für Fachleute ist erkennbar, daß das Druckelement in Abhängigkeit von der Art des Zusammendrückens und im Ball der quer über die Wellen ausgebildeten Längsknicke in Abhängigkeit von der gewünsch­ ten Flexibilität des Endprodukts 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, können an ei­ ner beliebigen Stelle oder an beliebigen Stellen angeordnet sein, z. B. am Rand der mehrlagigen Struktur oder in einem inneren Abschnitt der mehrlagigen Metallfolienstruktur. Für Fachleute ist ersichtlich, daß unter Bezug auf die vorlie­ gende Beschreibung für eine bestimmte Produktstruktur erfin­ dungsgemäß eine beliebige Kombination oder Konfiguration der zusammengedrückten Bereiche gebildet werden kann, um die La­ gen geeignet zu falten und zu verblocken. 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 Randabschnitt, außer daß er zusammengedrückt wird, auch ge­ faltet, gewalzt, gekräuselt, gekippt oder in einem beliebi­ gen Muster 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 beispielsweise am Unterboden eines Fahrzeugs befestigt wird. Daher ist of­ fensichtlich, daß die Lagen für Endgebrauchszwecke, außer daß die Wellen zusammengedrückt werden, um die Lagen zu fal­ ten und gegenseitig zu verblocken, auch durch andere Verfah­ ren, z. B. durch Klammern, Klemmen oder Verbolzen an anderen Bauelementen befestigt werden können.

Für Fachleute ist offensichtlich, welche Materialien für die erfindungsgemäßen gewellten Stapelstrukturen geeig­ net sind, wie beispielsweise Aluminium, rostfreier Stahl, Kupfer, entsprechende Metallfolien und Metallbleche, kunst­ stoffbeschichtete Metallfolien und -bleche, Metallaminate, Legierungen dieser und anderer Metalle und metallische Mate­ rialien, die plastisch und permanent verformbar sind. Außer Metall können zwischen zwei oder mehr der Metallfolienlagen der erfindungsgemäßen mehrlagigen Struktur andere Materiali­ en angeordnet werden. Beispielsweise können zwischen den Me­ tallfolienlagen Kunststoffilme, Klebstoffschichten, auf­ sprühbare Kunststoffe, Beschichtungen usw. angeordnet sein, insbesondere für akustische Anwendungen, in denen eine zu­ sätzliche Schalldämpfung erwünscht ist. Die Dicke der ver­ schiedenen verwendeten Metall- und anderen Lagen ist abhän­ gig vom Endverwendungszweck. Es ist bevorzugt, daß die mehr­ lagige Struktur primär aus Metallfolien mit einer Dicke von 0,152 mm (0,006 Zoll) oder weniger hergestellt ist, und ins­ besondere 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 Metallfolien mit einer Dicke von 0,127 mm oder 0,152 mm (0,005 Zoll oder 0,006 Zoll) sind. Ähnli­ cherweise können, wenn die äußeren Lagen als Schutzlagen dienen sollen, diese Metallbleche mit einer Dicke von 0,254 mm (0,010 Zoll) bis zu 1,27 mm (0,050 Zoll) sein. Diesbezüg­ lich ist auch denkbar, daß die erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallstrukturen eine nicht aus Foli­ en bestehende Struktur ist, die vollständig aus Metallble­ chen besteht, die dicker sind als Metallfolien, d. h. aus Me­ tallblechen mit einer Dicke von mehr als 0,152 mm (0,006 Zoll). Erfindungsgemäße flexible, gewellte, mehrlagige Me­ tallstrukturen können beispielsweise aus fünf Lagen aus 0,254 mm (0,010 Zoll) dicken Metallblechen hergestellt wer­ den.

Die Anzahl von Lagen und die Dicke jeder Lage wird durch Fachleute in Abhängigkeit von der gewünschten Flexibi­ lität, der für das gewellte, flexible Endprodukt gewünschten vertikalen Festigkeit, dem lateralen Wärmeübertragungsvermö­ gen, den Anforderungen an die Schalldämpfung usw. ausge­ wählt. Die Dicke der verschiedenen Metallfolienlagen vari­ iert von 0,020 mm bis 0,1542 mm (0,0008 bis 0,006 Zoll), wo­ bei 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 ins­ besondere für die oberen Bleche oder die äußeren Schutzble­ che, 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 Her­ stellen der erfindungsgemäßen flexiblen, gewellten, mehrla­ gigen Metallfolienstrukturen 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 Metallblech­ strukturen sind. 10/8/8/8, 30/10/10/10/30, 8/8/8 und 50/8/8/10. Die für die vorliegende Erfindung zweckmäßigsten Mate­ rialien sind Aluminium und rostfreier Stahl, wobei für Fachleute jedoch ersichtlich ist, daß auch andere zweckmäßi­ ge Materialien verwendet werden können, wie beispielsweise Kupfer, Zinn, verzinktes Blech, Messing usw. Fachleute kön­ nen geeignete Kombinationen von Materialien und Metallfoli­ en- und Metallblechdicken für bestimmte Anwendungen, be­ stimmte Formungsprozesse und Formkonfigurationen und die be­ stimmten verwendeten Metalle leicht auswählen. Die Gesamt­ dicke 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 Metallblechen 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 aus­ gewählt werden, daß unter Verwendung der hierin beschriebe­ nen Verfahren zum Herstellen von mehrlagigen Metallblechvor­ formen eine geeignete Formbarkeit und Anpaßbarkeit erhalten wird.

Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen gewellten, mehr­ lagigen Metallfolien- bzw. Metallblechstrukturen kann durch Fachleute geeignet ausgewählt werden, um die gewünschten An­ forderungen an die Wärmedämmung und Schalldämpfung zu erfül­ len. Beispielsweise kann bei einer typischen Unterteppichan­ wendung 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 Anwen­ dungen können die erfindungsgemäßen Strukturen in einer be­ liebigen gewünschten Form und in einer beliebigen Konfigura­ tion für einen beliebigen gewünschten Verwendungszweck her­ gestellt werden. Beispielsweise können diese Struktur ein zur Verwendung auf heißen Abgasleitungen oder Auspuffrohren kon­ struiert und angepaßt werden, wenn sie wie in Fig. 5 darge­ stellt gewickelt werden, sie können als großformatige Form­ bleche hergestellt werden, die sich der Form der Unterseite einer Bodenwanne eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs anpaßt, oder können so hergestellt sein, daß sie sich der Form einer Fahrzeugfeuerwand anpassen. Für diese Anwendungen dienen die erfindungsgemäßen Strukturen sowohl als Dämmung oder Isolie­ rung als auch dazu, Wärme von überhitzten Stellen lateral zu kühleren Bereichen abzuleiten, wo sie durch die Umgebung in der Nähe der erfindungsgemäßen mehrlagigen Metallstrukturen absorbiert oder abgeleitet werden kann. Die erfindungsgemä­ ßen flexiblen, gewellten, mehrlagigen Metallfolienstrukturen können, wie vorstehend beschrieben, unter dem Fahrgastraum­ teppich eines Fahrzeugs angeordnet werden, um die Wärme von den Bereichen, wo die Bodenwanne des Fahrgastraums durch das Auspuff- oder Abgas- und Katalysatorsystem erwärmt werden kann, zu verteilen und abzuleiten. Durch solche Anwendungen kann gleichermaßen auch eine Schalldämpfung bereitgestellt werden. Die Befestigung der erfindungsgemäßen flexiblen, ge­ wellten, mehrlagigen Metallstrukturen ist für Fachleute of­ fensichtlich, wobei normalerweise mechanische Befestigungen, z. B. Klemmen, Bolzen, Schrauben und ähnliche Elemente ver­ wendet werden. Das Befestigen durch Klebstoffe, wie bei­ spielsweise durch Mastixbeschichtungen, usw. ist ein bevor­ zugtes Verfahren zum Anordnen der erfindungsgemäßen Struktu­ ren an verschiedenen Fahrzeug- oder Kraftfahrzeugteilen, be­ sonders zum Anbringen der erfindungsgemäßen Strukturen an Unterbodenstrukturen, insbesondere an der Unterseite der Bo­ denwanne eines Fahrgastraums. Die erfindungsgemäßen gewell­ ten, mehrlagigen Metallfolien- und Metallblechstrukturen können auch auf oder zwischen andere Materialien, z. B. Me­ tall, Stoff, Kunststoff usw., laminiert werden, wenn dies für bestimmte Anwendungen und Betriebsbedingungen erwünscht ist. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen gewellten, mehrlagigen Strukturen eine glatte Metallfolien- oder Me­ tallblechlage oder eine geprägte oder mit Buckeln versehene, nicht-gewellte Metallfolien- oder Metallblechlage auf einer oder auf beiden Seiten der Strukturen aufweisen, die durch Klebstoff oder durch mechanisches Befestigen angebracht wird, um eine gewünschte Strukturfestigkeit oder gewünschte Dämm- oder Isoliereigenschaften zu erhalten. Für Fachleute ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Strukturen glei­ chermaßen für Nicht-Fahrzeug- oder Nicht-Kraftfahrzeugzwecke verwendbar sind, wie beispielsweise als Ofenverkleidungen usw. Für verschiedene akustische Endgebrauchszwecke kann es wünschenswert sein, Perforierungen in einer oder in mehreren Lagen der Struktur auszubilden, um das Schall- und das Schwingungsdämpfungsvermögen der Struktur zu verbessern. Solche Perforierungen können in Verbindung mit Buckeln aus­ gebildet sein, beispielsweise können Perforierungen an den Positionen der Buckel in Metallfolien ausgebildet werden. Solche Perforierungen können auch in Reihen entlang der obe­ ren Stege der Wellen in einigen oder in allen Lagen der Struktur ausgebildet werden. Für Fachleute sind unter Bezug auf die Beschreibung der vorliegenden Erfindung Änderungen der Verfahren zum Herstel­ len der erfindungsgemäßen Strukturen sowie der Endgebrauchs­ zwecke erkennbar.

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 stapel­ förmig 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 ge­ wellten Metallage, die in die beiden Metallfolienlagen eingreifend angeordnet und mit den beiden Metallfolien­ lagen gegenseitig verblockt ist.

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

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

5. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen, mehrlagigen 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 Me­ tallfolien, wobei die Wellen in den Lagen im Stapel in­ einandergreifend 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 Wellen, wobei die Wellen zusammengedrückt und die Lagen gegen­ seitig 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 zusam­ mengedrückt werden, um die Lagen gegenseitig zu ver­ blocken.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Stapel Abstands­ elemente zum Bereitstellen von Zwischenräumen zwischen den Lagen aufweist.

10. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen, mehrlagigen Metallfolienstruktur mit den Schritten:
Bereitstellen einzelner gewellter Metallagen:
Bilden eines Stapels durch Ineinandersetzen der gewellten Metallagen, wobei der Stapel mindestens drei Metallagen aufweist und mindestens zwei der Metallagen 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 Wellen, um der Struktur durch Biegen an den Knicken Flexibilität zu verleihen.

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

13. Struktur nach Anspruch 12, ferner mit einer dritten ge­ wellten Metallblechlage, die mit den beiden Metall­ blechlagen ineinandergreifend angeordnet und verblockt ist.

14. Struktur nach Anspruch 12 mit Abstandselementen zum Be­ reitstellen von Zwischenräumen zwischen den Lagen.

15. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen, mehrlagigen 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 Me­ tallblechstapel, um gegenseitig verblockte Falten der Lagen zu bilden.

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

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

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

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

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