ITMI981309A1 - Schermi in lamina metallica a piu'strati ondulata flassibile e procedimento realizzato - Google Patents

Description

Descrizione

CAMPO DELL ' INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a strutture composte da lamine e fogli di lamiera metallica a piu' strati utilizzabili come schermi termici e acustici .

SFONDO DELL'INVENZIONE

L'isolamento con lamina metallica a piu' strati viene usato da molti anni, come illustrato dal brevetto US n. 1,934,174. Tale isolamento con lamina metallica è stato tipicamente utilizzato in applicazioni ad alte temperature per l'isolamento termico per riflessione. In quelle applicazioni, gli strati di lamine metalliche vengono goffrati in modo da ottenere una separazione tra gli strati, e la pila di strati viene protetta in un contenitore o copertura rigida per impedire alla pila di lamine metalliche di comprimersi in qualsiasi sua parte, con conseguente riduzione del valore di isolamento termico della pila.

Il brevetto US n. 5,011,743 divulga il fatto che l'isolamento mediante lamina metallica a più strati può permettere di ottenere delle prestazioni migliori come schermo termico quando una parte della lamina metallica a piu' strati viene compressa in modo da ottenere un'area di pozzo di calore attraverso la quale il calore viene raccolto dalle parti isolanti della pila e viene dissipato dallo schermo termico. Tali schermi termici in lamina metallica a più strati sono formati da una pila di strati di lamina metallica goffrata mediante compressione di parti della pila in modo da creare le desiderate aree a pozzo di calore. Gli strati sono fissati o impilati tra loro in modo da impedire una loro separazione. Gli schermi termici e acustici formati secondo il brevetto US n. 5,011,743 sono tipicamente compressi nelle aree di pozzi di calore e vengono tranciati con sagome desiderate. Tali schermi termici a lamina metallica a più strati non presentano normalmente una sufficiente resistenza strutturale per un uso isolato in molte applicazioni. Per molte applicazioni, gli schermi termici in lamina metallica sono tipicamente fissati a un organo di supporto strutturale o pannello in modo da ottenere un gruppo assemblato finale che viene poi usato come schermo termico o acustico. Gli organi di supporto sono tipicamente dei pannelli metallici o elementi stampati o in fusione metallica. Le applicazioni tipiche per tali assiemi schermanti termici comprendono le applicazioni per la schermatura termica di autoveicoli.

Le rivelazioni dei suddetti brevetti sono qui incorporate come riferimento.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Uno scopo della presente invenzione consiste nel realizzare una struttura isolante in lamina metallica a piu' strati che sia flessibile e adatta per l'uso in schermi termici e acustici.

La struttura in lamina metallica a piu' strati ondulata flessibile secondo la presente invenzione comprende una pila di strati di lamine metalliche provviste di ondulazioni che si estendono attraverso una pila di strati di lamine metalliche, in cui tutti gli strati presentano lo stesso schema e forma di ondulazione per il fatto che la pila viene sagomata con ondulazioni -oppure gli strati vengono singolarmente sagomati e quindi inseriti nella pila. Una parte delle ondulazioni della pila di strati in lamina metallica viene compressa per piegare gli strati tra loro per cui gli strati vengono bloccati tra loro in modo sovrapposto. La risultante struttura bloccata ondulata a più strati è flessibile grazie alla capacita' della struttura bloccata ondulata a più strati di flettersi lungo gli avvallamenti o picchi delle ondulazioni in cui essi non sono compressi e piegati e lungo gli avvallamenti tra le ondulazioni in cui i picchi delle ondulazioni sono compressi e piegati per bloccare tra loro gli strati. In funzione dello spessore degli strati, del numero degli strati e del grado di compressione degli strati bloccati tra loro, le parti compresse delle ondulazioni possono pure flettersi assieme alle parti non compresse della struttura bloccata.

Le strutture in lamina metallica a piu' strati ondulata flessibile secondo l'invenzione comprendono almeno tre strati metallici di cui almeno due sono strati di lamina metallica con uno spessore pari o inferiore a 0,006 pollici (0,15 mm). È in genere preferibile che le strutture a piu1 strati ondulate flessibili dell'invenzione contengano almeno tre strati di lamina metallica e più preferibilmente e tipicamente cinque o più strati di lamina metallica. Preferibilmente gli strati di lamina metallica hanno uno spessore pari o inferiore a 0,005 pollici (0 , 12 mm), in cui lo spessore preferito della lamina metallica, è di 0,002 pollici (0,05 mm) , in particolare per gli strati interni della struttura in lamina metallica a più strati ondulata flessibile.

In aggiunta agli strati di lamina metallica, è possibile includere degli strati esterni protettivi opzionali di lamiera metallica su uno o entrambi i lati della struttura flessibile. Tali fogli di lamiera metallica presentano uno spessore maggiore di 0,006 pollici (0,15 mm) e fino a circa 0,050 pollici (1,27 mm). Lo spessore del foglio di lamiera metallica protettivo esterno opzionale viene scelto in modo che lo stesso possa venire ondulato nella stessa forma e con lo stesso schema degli altri strati (separatamente piuttosto che a innesto, o contemporaneamente come parte della pila) e compresso nell'accoppiamento di bloccaggio reciproco con gli altri strati come parte della struttura in lamina metallica a più strati unitaria secondo l'invenzione. Preferibilmente, lo strato protettivo di lamiera esterna presenta uno spessore tra circa 0,008 pollici (0,20 mm) e circa 0,030 pollici (0,76 mm). Una struttura in lamina metallica a piu' strati ondulata .flessibile preferita secondo l'invenzione è composta interamente da lamine metalliche ciascuna con uno spessore pari o inferiore a 0,006 pollici, senza l'uso di strati di lamiera esterni più pesanti..

Uno o più dei singoli strati in lamina metallica facenti parte della struttura a piu' strati dell’invenzione può venire goffrato o contiene altri distanziali per formare gli spazi tra gli strati. Anche se alcune delle goffrature o spazi possono essere ridotti durante la formazione delle ondulazioni della pila a più strati e alcune possono venire completamente eliminate in quelle aree in cui le ondulazioni sono compresse per formare le pieghe che bloccano tra loro gli strati, i restanti spazi tra gli strati in diverse parti della struttura sono vantaggiosi in molte applicazioni per quanto riguarda le proprietà' isolanti e schermanti termiche ed acustiche. Senza le goffrature o altri distanziali che tengono distanti gli strati, comunque gli strati di lamina metallica presentano intrinsecamente degli spazi per via di grinze o altre deformazioni intrinseche che si verificano durante la formazione delle ondulazioni della struttura. In aggiunta ai distanziali formati dalle goffrature o grinze negli stessi strati, è possibile utilizzare distanziali separati per formare spazi tra gli strati, quali elementi o griglie di lamina compressibile, o materiali non compressibili, fintanto che la presenza di tali distanziali non interferisce con la compressione e la piegatura delle ondulazioni tra loro nei punti desiderati nella struttura,, per bloccare tra loro gli strati e impedire la separazione degli strati quando la struttura viene utilizzata .

Le strutture secondo l'invenzione, quando formate con ondulazioni attraversanti la pila di strati, sono rigide, o almeno resistono alla flessione in una direzione ma sono flessibili nell'altra direzione per via della capacita1 della pila di flettersi lungo i picchi e/o gli avvallamenti delle ondulazioni. La flessibilità della struttura ondulata a piu' strati permette la sua applicazione come schermo termico ed acustico su forme profilate, in particolare superfici planari curve quali condotti. Le strutture ondulate a più strati secondo l'invenzione possono pero' essere fissate o formate su e in qualsiasi forma desiderata mediante flessione della struttura a più strati in una direzione lungo le ondulazione mediante piegatura, cordonatura o deformazione permanente delle creste delle ondulazioni per sagomare la struttura nell'altra direzione attraverso le ondulazioni. Inoltre la distanza tra le ondulazioni può essere estesa lateralmente o compressa per contribuire alla sagomatura della struttura per adattarla a forme tridimensionali desiderate. P.es., uno schermo può venire formato in un modo desiderato formando le ondulazioni nella pila di strati di lamine metalliche, sagomando la pila anche stirando o comprimendo le ondulazioni in senso laterale (lungo il piano dello strato) come richiesto per la sagomatura, e quindi comprimendo le ondulazioni verticalmente dove richiesto per piegare le ondulazioni e bloccare tra loro gli strati.

In una struttura opzionale, la struttura in lamina metallica a più strati ondulata di questa invenzione può essere resa flessibile nell'altra direzione mediante compressione di cordonature attraverso le ondulazioni, per cui le cordonaturè vengono compresse profondamente a sufficienza nelle ondulazioni per realizzare la piegatura e la flessione della struttura a piu' strati lungo queste cordonaturè. Si può notare che nella formazione di tali cordonaturè, per ottenere una flessibilità' aggiuntiva della struttura dell'invenzione, la compressione per formare le cordonaturè permette inoltre di piegare gli strati ondulati e bloccare gli strati tra loro nello stesso modo della suddetta compressione verticale delle ondulazioni per bloccare e prevenire la separazione degli strati. Questa piegatura e bloccaggio degli strati da parte della cordonatura può essere aggiuntiva o sostitutiva rispetto alla prima compressione delle ondulazioni di cui sopra per piegare e bloccare gli strati. Tali cordonature possono essere di larghezza desiderata, da una cordonatura affilata come un coltello a una striscia ampia e appiattita attraverso le ondulazioni, e possono essere dirette in qualsiasi direzione desiderata attraverso le ondulazioni in funzione della flessibilità1 e delle proprietà di schermatura termica o acustica desiderate nel prodotto finale.

La presente invenzione prevede un procedimento per la formatura di una struttura in lamina metallica ondulata flessibile mediante iniziale realizzazione di una pila di lamine metalliche. Ciascuno strato di lamina metallica può venire opzionalmente goffrato, raggrinzito, ondulato (p.es. con ondulazioni molto piccole in fase o con l'altezza delle ondulazioni principali del prodotto a piu' strati) o può contenere altri distanziali per formare gli spazi tra gli strati. La pila di lamine metalliche viene quindi sagomata come una struttura unitaria, formando ondulazioni, che possono essere ottenute con procedimenti e macchine ondulatrici metalliche convenzionali. Dopo che le ondulazioni sono state formate nella pila a più strati, una parte delle ondulazioni viene compressa per piegare gli strati uno sull'altro per cui gli strati vengono bloccati tra loro. Il bloccaggio reciproco degli strati impedisce la separazione degli stessi, mantenendo la flessibilità' della pila ondulata di lamine metalliche a piu' strati lungo le ondulazioni mediante flessione lungo i picchi e gli avvallamenti o canali delle ondulazioni. La parte compressa delle ondulazioni per piegare e bloccare gli strati può essere qualsiasi parte o area delle ondulazioni richiesta per un particolare prodotto, ma sufficiente a impedire la separazione degli strati durante la manipolazione e l'uso. P.es. in molte applicazioni è preferibile che i bordi della pila ondulata vengano compressi per cui gli strati vengono piegati e bloccati attorno al perimetro o lungo almeno un bordo della pila. Altre configurazioni possono essere desiderabili in funzione dell'uso finale della struttura. P.es. può essere desiderabile comprimere una parte interna delle ondulazioni in una striscia parallela al bordo della striscia a piu' strati per cui gli strati vengono piegati e bloccati tra loro in una parte interna della struttura ondulata lasciando 1 bordi non compressi nella configurazione ondulata. In alternativa si può desiderare di comprimere sostanzialmente ondulazioni periodiche o alternate lungo tutta o quasi la lunghezza di ciascuna singola ondulazione, per cui una determinata percentuale delle ondulazioni viene compressa per piegare e bloccare tra loro gli strati mentre l'intera estensione longitudinale delle ondulazioni rimane non compressa .

La sagoma delle ondulazioni può essere scelta dall'esperto del ramo in funzione delle proprietà desiderate per la struttura. P.es. le ondulazioni possono essere sinusoidali, quadrate, rettangolari, semicircolari, o di altra forma ondulata adeguata.

Le dimensioni, l'altezza, la larghezza e la distanza tra le ondulazioni possono essere uniformi e regolari, o possono essere non uniformi e irregolari, fintanto che le ondulazioni sono realizzate in modo che quando la parte selezionata delle ondulazioni selezionate viene compressa, gli strati si piegano facilmente e si bloccano tra loro a seguito della compressione delle ondulazioni. In modo simile, la forma delle pieghe nelle quali gli strati sono deformati e bloccati tra loro può essere scelta e realizzata in'funzione delle proprietà di bloccaggio desiderate nel prodotto in lamina metallica a più strati ondulata flessibile realizzato secondo l'invenzione.

Le strutture in lamina metallica a più strati flessibili della presente invenzione presentano una ampia gamma di utilizzi, ma preferibilmente per applicazioni di schermatura termica e acustica, in particolare in campo automobilistico. Le strutture in lamina metallica a più strato flessibili dell'invenzione sono utilizzabili come- materiali termoisolanti, ma preferibilmente per applicazioni di schermatura termica per disperdere e dissipare il calore di sorgenti puntiformi di calore, o punti caldi. Per via della elevata conducibilità' laterale, degli strati metallici multipli, il calore può venire condotto efficientemente lateralmente da un punto caldo verso altre posizioni nella struttura in cui il calore può venire assorbito da o dissipato nell'ambiente circostante in cui la temperatura è inferiore rispetto all'area della sorgente puntiforme di calore. Si può prevedere che nella struttura metallica ondulata a più strati secondo la presente invenzione, il calore viene condotto più facilmente e rapidamente lungo il percorso di conduzione più breve, il quale si trova lungo i canali delle ondulazioni. Il calore viene condotto più lentamente nella direzione trasversale ai canali delle ondulazioni, ovvero lungo o attraverso i picchi e gli avvallamenti delle ondulazioni. Il calore viene pure condotto più rapidamente lungo i percorsi risultanti dalle aree compresse e dalle aree di cordonatura di cui sopra, in cui i picchi e gli avvallamenti delle ondulazioni sono stati sostanzialmente appiattiti. Date queste proprietà', è possibile progettare facilmente delle strutture schermanti calore in lamina metallica ondulate a più strati secondo la presente invenzione per schermare e isolare sorgenti puntiformi di calore o il calore mediante conduzione e dissipazione laterale del calore lungo le ondulazioni in direzioni specifiche desiderate. In modo simile, le strutture dell'invenzione trovano utilizzo come schermi acustici per via delle proprietà' di assorbimento di vibrazioni e suoni della struttura in’lamina metallica a più strati. Per le applicazioni acustiche, gli esperti del ramo capiscono che può essere desiderabile avere degli strati di materiale alternati tra gli strati metallici ondulati. Materiali quali pellicole sintetiche, adesivi, fibre e altri possono essere usati per migliorare le proprietà' di smorzamento acustico della struttura ondulata, anche se alcuni di questi materiali alternativi possono non essere adatti per l'uso come isolanti o schermanti termici. La struttura in lamina metallica a più strati ondulata secondo l 'invenzione permette di avere due vantaggi nell'uso della struttura in diverse applicazioni di schermatura e isolamento termico e acustico. Prima di tutto, la flessibilità' ottenuta con le ondulazioni è conveniente per il posizionamento della struttura dell'invenzione in desiderate posizioni. Come si può notare, la flessibilità' aggiuntiva dovuta alle suddette cordonature longitudinali attraverso le ondulazioni fornisce una flessibilità aggiuntiva, oppure la preformatura della pila ondulata di strati in lamina metallica prima del bloccaggio degli strati, permette di utilizzare le strutture dell'invenzione nei casi in cui sono richieste forme diverse di schermature termiche o acustiche. La seconda proprietà' della struttura secondo l'invenzione consiste sorprendentemente nella sorprendentemente alta resistenza verticale e alla capacita' di carico della struttura formata secondo l'invenzione. Dopo che parti selezionate delle ondulazioni sono compresse per formare le pieghe e il bloccaggio tra gli strati, le restanti parti non compresse delle ondulazioni supportano carichi verticali e presentano una resistenza a compressione maggiore di quanto ci si potrebbe aspettare da lamine metalliche. Tali proprietà' di carico rendono le strutture secondo l 'invenzione particolarmente utili come schermi termici e acustici al dì sotto del fondo negli abitacoli di veicoli. Le strutture secondo l'invenzione possono essere posizionate tra il sottoscocca di un'automobile e il pavimento dell'abitacolo per assorbire e dissipare il calore di sorgenti di calore disposte sotto al sottoscocca, quali un convertitore catalitico o un sistema di scarico, e assorbire e smorzare il rumore, quale il rumore del fondo stradale. La forma ondulata delle strutture dell'invenzione conferisce una resistenza sufficiente alla compressione e allo schiacciamento sotto al pavimento da permettere alla struttura di mantenere la,sua forma ondulata e le sue proprietà di schermatura termica ed acustica nel normale uso in cui i carichi verticali sono applicati sulla lamina metallica ondulata a più strati da parte dei piedi dei passeggeri.

Un esperto del ramo può notare che le strutture metalliche a più strati ondulate e flessibili secondo l'invenzione possono essere formate con fogli di lamiera metallica aventi spessore superiore a 0,006 pollici e senza l'uso di strati di lamiera metallica con uno spessore pari o inferiore a 0,006 pollici. Tali strutture sono formate nello stesso modo delle strutture a lamina metallica a più strati e possono essere richieste per aumentare la resistenza meccanica e alle vibrazioni in determinate applicazioni .

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La fig. 1 mostra una vista in prospettiva di una pila di lamine metalliche a più strati formata con ondulazioni ;

la fig. 2 mostra una vista parziale in prospettiva di una parte del bordo della pila delle lamine metalliche ondulate illustrante le ondulazioni compresse per cui gli strati sono piegati e bloccati tra loro;

la fig. 3 mostra una vista in sezione trasversale di una forma alternativa di piegatura e bloccaggio tra gli strati mediante compressione delle ondulazioni ;

la fig. 4 mostra cordonature aggiuntive delle ondulazioni per ottenere flessibilità' nella direzione longitudinale attraverso le ondulazioni, cosi come nella direzione laterale lungo le ondulazioni;

la fig. 5 mostra una vista in prospettiva di una striscia di lamina metallica a più strati goffrata in diagonale utilizzata per l'isolamento di condotti; la fig. 6 mostra l'applicazione di strutture in lamina metallica a più strati ondulata secondo l'invenzione su un veicolo.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione adatta dei processi di formatura di ondulazioni su fogli di lamiera metallica per ottenere nuove strutture in lamine e fogli di lamiera metallica a più strati, ondulate e flessibili .

I processi di formatura di ondulazioni in metalli di tipo convenzionale, quali quelli divulgati nel brevetto US n. 3,966,646 , e nel 4,810,588 , qui incorporati come riferimento, possono essere adattati per la formatura di ondulazioni utilizzate nelle strutture in lamina metallica a più strati secondo la presente invenzione. è riferito a strati di lamine metalliche ondulate non raggruppate tra loro, è chiaro che i processi di ondulazione simili , e altrimenti noti nella tecnica possono essere adattati per formare le ondulazioni nelle strutture secondo l’invenzione.

Nella forma pratica dell'invenzione, è preferibile che una pila di lamine e fogli di lamiera metallica venga inizialmente prevista con il desiderato numero di strati, in cui gli strati possono contenere goffrature o altri distanziali per formare gli spazi o separazioni desiderate tra gli strati. La pila di lamine metalliche viene quindi ondulata come struttura unitaria per formare contemporaneamente ondulazioni in tutti gli strati della pila. La pila ondulata di lamine metalliche viene quindi sottoposta a compressione di aree selezionate o parti delle ondulazioni per fare si che gli strati nella pila si pieghino e si blocchino uno sull'altro quando le ondulazioni vengono compresse fino a una condizione di sostanziale appiattimento nelle aree selezionate. Il prodotto risultante ottenuto con l'invenzione -è una struttura in lamina metallica a più strati in cui tutti gli strati sono piegati e bloccati tra loro nelle parti compresse delle ondulazioni, che tengono insieme l'intera struttura, e la struttura a strati multipli rimane flessibile grazie alla pieghevolezza nelle aree dei picchi e/o avvallamenti delle ondulazioni .

In un procedimento alternativo di formatura delle strutture della presente invenzione, singoli strati di lamina metallica e di lamiera metallica possono essere ondulati separatamente, quindi impilati e raggruppati come una pila di fogli singoli preondulati. Le ondulazioni possono essere di forma, periodo, ecc., regolare o irregolare, fintanto che ciascuna delle lamiere si innesta sostanzialmente nelle altre per permettere alla compressione e alla piegatura della pila di ondulazioni di bloccare tra loro gli strati. Le pile raggruppate di lamiere ondulate possono quindi essere sottoposte a compressione di parti delle ondulazioni per piegare e bloccare tra loro gli strati per formare le strutture in lamina metallica a più strati ondulata secondo l'invenzione. Uno o più degli strati singoli può venire goffrato o altrimenti imbutito, raggrinzito, ondulato (in una direzione di non innesto o schema diverso dagli strati adiacenti) o altrimenti topologicamente profilato in modo da formare gli spazi tra gli strati. Quando le lamine metalliche sono provviste di tali goffrature o distanziali per formare gli spazi, si può notare che una parte delle goffrature o elementi distanziali viene di solito eliminata o almeno ridotta durante il processo di ondulazione per formare la struttura secondo l'invenzione. Si noti inoltre che quando parti delle ondulazioni nella pila sbozzata a più strati vengono compresse per piegare e bloccare tra loro gli strati, le goffrature o altri distanziali possono venire eliminate sostanzialmente o interamente nelle aree compresse. In molte applicazioni pero' può essere desiderabile prevedere tali goffrature o distanziali per formare spazi tra gli strati, dato che gli spazi tra gli strati nelle aree ondulate, che non sono compresse e bloccate tra loro, in genere migliorano le proprietà di isolamento e schermatura termica ed acustica delle strutture flessibili secondo l'invenzione .

La presente invenzione è ulteriormente illustrata con riferimento ai disegni. La fig. 1 mostra una pila (10) di fogli di lamiera metallica (1) ondulati in modo da formare una pila con ondulazioni (2) in senso laterale attraverso la pila di fogli. Uno o più dei fogli di lamiera può presentare goffrature opzionali (7) preformate in esso per formare spazi o separazioni tra gli strati dei fogli (1). Le ondulazioni possono essere progettate e selezionate in modo da avere qualsiasi forma, sinusoidale, semicircolare, quadrata, rettangolare, ecc., adeguata per realizzare ondulazioni utili che possano venire compresse per piegare e bloccare tra loro le lamiere metalliche come previsto dall’invenzione. L'altezza delle ondulazioni e la distanza o periodo tra le ondulazioni possono venire analogamente scelti dall'esperto del ramo in funzione delle proprietà' desiderate nei prodotti finali e in funzione delle economie e delle attrezzature disponibili per formare le ondulazioni nella pila. Le ondulazioni possono essere realizzate nella pila di fogli metallici mediante procedimenti e attrezzature per ondulazioni metalliche convenzionali, come quelle illustrate nel suddetto brevetto US 3,966,646. L'esperto del ramo noterà' inoltre che ciascun foglio può venire ondulato separatamente, quindi i fogli ondulati vengono impilati e raggruppati per formare la pila di fogli di lamiera metallica ondulati utili per l'invenzione. In modo simile, è possibile formare una pila di lamiere metalliche, p.es. quattro strati di lamine metalliche di 0,002 pollici e quindi ondulare la pila di lamiere. Separatamente, è possibile ondulare una singola lamiera di copertura da 0,010 pollici di spessore, quindi disporre la lamiera di copertura e innestarla nella pila di lamine metalliche ondulate per realizzare la pila di lamine metalliche a più strati ondulate utili per formare le strutture secondo l'invenzione. Si noti inoltre che non è necessario che nelle strutture secondo 1 1invenzione tutti gli strati siano innestati in tutta la struttura. Per bloccare gli strati mediante compressione delle pile ondulate, gli strati devono essere innestati in quei punti, ma può essere desiderabile prevedere parti o aree della struttura in cui le ondulazioni negli strati non sono innestate. Una tale configurazione del prodotto dell’invenzione può essere desiderabile quando è richiesta una altezza totale aggiuntiva per isolamento o altri scopi.

La fig. 2 mostra una vista parziale in prospettiva del bordo della pila ondulata di lamiere metalliche di fig. 1, illustrante come la compressione delle ondulazioni (2) piega e blocca gli strati tra loro. In questa illustrazione, le ondulazioni sono compresse nell'area del bordo (5) in modo da assumere una forma a omega (Ω) nelle aree (26) in cui gli strati sono piegati e bloccati tra loro nella pila. Altre forme delle pieghe possono essere usate, come quelle a "T", a "L", o a fungo. Questo tipo di compressione delle ondulazioni può essere ottenuto lungo il bordo della pila come mostrato o in una parte interna della pila, o in entrambe, come richiesto per ottenere un sufficiente bloccaggio reciproco tra gli strati per evitare la separazione degli strati durante l'uso del prodotto finale. La fig. 2 illustra le goffrature opzionali (7) rimanenti nelle aree ondulate e che forniscono la separazione tra gli strati e le goffrature appiattite (7a) nell'area (5) in cui le ondulazioni sono state compresse. La fig. 2 mostra pure le proprietà' della struttura in lamina metallica a più strati secondo l'invenzione. La flessibilità' della struttura è ottenuta con la struttura di bloccaggio ondulata a più strati in grado di flettersi in direzione trasversale e longitudinale, come lungo gli avvallamenti (24) tra le ondulazioni (2) e sui picchi (23) delle ondulazioni (22) per via della transizione tra i picchi e le aree appiattite (26) delle ondulazioni che si possono piegare in qualche misura quando la struttura viene piegata.

La fig. 3 illustra in sezione trasversale un'altra forma di piegatura e bloccaggio degli strati tra loro mediante compressione di una parte delle ondulazioni .

Le ondulazioni della pila a più strati sono compresse per formare delle aree appiattite (36) per piegare e bloccare gli strati. Le aree di avvallamento (34) rimangono tra le parti compresse e le parti non compresse delle ondulazioni per conferire flessibilità' alla struttura ondulata finale con strati bloccati. Anche se sono mostrati due esempi, altre forme di piegatura e bloccaggio reciproco tra gli strati a formare la struttura integrale flessibile secondo l'invenzione appariranno evidenti all'esperto del ramo della tecnica che segue la presente rivelazione.

La fig. 4 mostra pure una forma aggiuntiva della struttura a più strati ondulata e flessibile dell'invenzione, in cui ondulazioni parallele (42) che si estendono trasversalmente attraverso la pila di fogli sono compresse nell'area di bordo (46) e sono cordonate mediante cordonature longitudinali (44) che assieme alle ondulazioni (42), conferiscono alla struttura a più strati la capacita' di piegarsi e flettersi lungo le cordonature (44) o lungo gli avvallamenti tra le ondulazioni per conferire una maggiore capacita' di sagomatura alla struttura di lamine metalliche a più strati ondulate dell'invenzione. Le cordonature (44) si possono estendere in qualsiasi angolo attraverso le ondulazioni come richiesto per la flessibilità' e formabilita' del prodotto. Le cordonature (44) possono pure essere formate facendo passare la pila ondulata secondo la fig. 1 attraverso lo stesso (o un altro) dispositivo ondulatore una seconda volta ma con un angolo di 90 gradi (o qualsiasi altro angolo) rispetto al primo passaggio attraverso il dispositivo. Se per il secondo passaggio viene utilizzato lo stesso dispositivo ondulatore e il secondo passaggio è a 90 gradi, allora le cordonature (44) saranno distanziate come gli avvallamenti (34). Variazioni nella distanza e negli angoli della seconda ondulazione trasversale risultano evidenti all'esperto del ramo che segue gli insegnamenti dell'invenzione, comprese terze ondulazioni trasversali, ecc., con diversi angoli e/o distanze, ovvero periodi di ondulazione.

La fig. 5 mostra forme aggiuntive dell'invenzione, in cui le ondulazioni (52) sono formate ad angolo retto o obliquo nel senso della larghezza della pila di lamine metalliche, in cui le ondulazioni sono compresse in aree di bordo (56) per bloccare tra loro gli strati. Le configurazioni angolate della struttura ondulata secondo l'invenzione possono venire racchiuse in sezioni ripetute (la versione ad angolo retto) o a spirale (la versione obliqua) attorno a un condotto caldo, freddo o criogenico (58), in cui la pila a più strati si flette in corrispondenza di avvallamenti o picchi delle ondulazioni nella struttura per facilitare l ' avvolgimento della struttura dell'invenzione attorno a un condotto e le ondulazioni (52) sono disposte in parallelo all'asse del condotto.

La fig. 6 mostra schematicamente l'applicazione di uno schermo secondo fig. 4 nella sezione sottoscocca di un veicolo (60). Lo schermo (41) può essere applicato sulla superficie inferiore del pannello o pavimento (61) dell'abitacolo mediante fissaggio meccanico con adesivo. È da notare anche che uno schermo, quale lo schermo (41) di fig. 4 cosi come qualsiasi forma desiderata di schermo in lamina metallica a più strati ondulata, può essere realizzato secondo l'invenzione in modo da adattarsi a qualsiasi parte del sottoscocca di un veicolo, oppure a una parete rompifiamma o altra area del vano motore, ecc., di un veicolo. Gli schermi realizzati secondo la presente invenzione sono fissati vantaggiosamente alle parti del veicolo mediante adesivo o mezzo meccanico in modo da ottenere una parte integrale con la carrozzeria o il telaio, dato che gli schermi efficienti, leggeri e riciclabili dell'invenzione possono essere previsti per ottenere una combinazione desiderata di schermatura termica ed acustica in qualsiasi punto sul veicolo. Si noti inoltre che il fissaggio diretto mediante mezzi meccanici o adesivi degli schermi secondo l'invenzione in aree e su componenti desiderati di un veicolo è permesso reso possibile dalla flessibilità' degli schermi in lamina metallica a più strati ondulata e delle parti realizzate secondo gli insegnamenti dell'invenzione.

La compressione delle ondulazioni per piegare e bloccare tra loro gli strati può essere eseguita come richiesto da un esperto del ramo. Un procedimento e un dispositivo preferiti per comprimere le ondulazioni consiste nell'uso di un utensile compressore, quale un organo elastico, p.es. in gomma o materiale sintetico, in grado di comprimere le ondulazioni per piegare le ondulazioni in una forma -a omega, T, L, a fungo o altra forma per bloccare tra loro gli strati. Un vantaggio dell'uso di un organo di compressione in gomma consiste nel fatto che le ondulazioni vengono sufficientemente compresse da piegare e bloccare tra loro gli strati mentre le aree compresse rimangono in qualche modo più flessibili di quanto si verifica se le zone compresse fossero appiattite da pressioni più elevate. In alternativa è possibile usare organi di compressione in metallo, materiali sintetici, legno o altro, per ottenere la compressione delle ondulazioni per piegare e bloccare tra loro gli strati di lamina metallica. Come indicato sopra in fig. 4 , le cordonature longitudinali che possono essere compresse attraverso le ondulazioni per conferire flessibilità' alla struttura stratificata possono essere formate similmente usando qualsiasi procedimento e organo o dispositivo di compressione e ondulazione desiderati. Come appare chiaro agli esperti del ramo, l'organo di compressione può essere un organo piatto, a V, o un organo a coltello, in funzione del tipo di compressione e nel caso di cordonature longitudinali attraverso le ondulazioni, la flessibilità' desiderata nel prodotto finale. Le parti delle ondulazioni compresse per piegare e bloccare tra loro gli strati possono essere in qualsiasi punto o punti desiderati, come sul bordo della struttura o in una parte interna della struttura. Come appare chiaro agli esperti del ' ramo, qualsiasi combinazione o configurazione di aree compresse per ottenere l'adeguata piegatura e bloccaggio degli strati per un particolare prodotto può essere eseguita seguendo gli insegnamenti dell'invenzione. La parte di bordo della struttura a più strati può essere lasciata aperta nella condizione ondulata non compressa se richiesto, e le parti interne delle ondulazioni possono essere compresse per bloccare tra loro gli strati. In alternativa, la parte di bordo, oltre a essere compressa può essere anche piegata, arrotolata, arricciata, strozzata o sagomata in qualsiasi forma desiderata. Un bordo piegato o strozzato risulta utile in alcune applicazioni per ottenere un luogo dove montare dispositivi, quando si fissa la struttura a p.es. il sottoscocca di un veicolo. Quindi è chiaro che in aggiunta alla compressione delle ondulazioni per piegare e bloccare gli strati, gli strati possono pure essere fissati con altri procedimenti, quali l'impilamento, il fissaggio elastico o l'avvitamento a altri organi strutturali per l'uso finale.

I materiali utili nelle pile ondulate dell’invenzione risultano pure essi noti all'esperto del ramò e comprendono tipicamente l'alluminio, l'acciaio inossidabile, il rame, lamine metalliche sìmili e fogli di lamiera metallica, lamine metalliche rivestite con materiale sintetico, e fogli, laminati metallici, leghe di questi e altri metalli, e materiali metallici deformabili plasticamente e permanentemente. In aggiunta ai metalli, è possibile interporre altri materiali tra due o più strati di lamina metallica della struttura a più strati secondo l'invenzione. Questi sono p.es. le pellicole sintetiche, gli strati adesivi, gli adesivi spray, i rivestimenti, ecc., che possono venire inclusi tra gli strati di lamina metallica, in particolare nelle applicazioni acustiche in cui è richiesto uno smorzamento aggiuntivo dei suoni. Lo spessore dei diversi strati metallici e non utilizzati dipende dall'uso finale. È preferibile che la struttura a più strati sia realizzata principalmente con lamine metalliche con spessore pari o inferiore a 0,006 pollici e in particolare p.es. una struttura a cinque strati, dove almeno i tre strati interni sono lamine metalliche sottili, p.es. di spessore pari a 0,002 pollici. Gli strati esterni di una struttura solo in lamine devono spesso essere lamine metalliche più pesanti con spessore di 0,005 o 0,006 pollici. Similmente, quando gli strati esterni devono essere strati protettivi, essi possono essere fogli di lamiera metallica con spessore di 0,010 o addirittura fino a 0,050 pollici. A questo proposito, si noti inoltre che le strutture secondo l'invenzione possono non essere composte da lamine ma solo da strati di lamiera metallica più spessi delle lamine metalliche, ovvero lamiere con uno spessore superiore a 0,006 pollici. P.es. è possibile realizzare strutture metalliche a più strati ondulate e flessibili secondo l'invenzione usando cinque strati di lamiera metallica spessi 0,010 pollici.

Il numero e lo spessore degli strati vengono selezionati da un esperto del ramo in funzione della flessibilità richiesta, della resistenza verticale richiesta nel prodotto flessibile ondulato finale, della capacità di trasferimento termico laterale, delle .esigenze di smorzamento acustico, ecc. Lo spessore dei diversi strati di lamina metallica varia da 0,0008 a 0,006 pollici, essendo preferiti per molte applicazioni spessori tra 0,002 e 0,005 pollici. Quando vengono usate lamiere più pesanti, e in particolare per le lamiere superiori o protettive esterne, lo spessore delle lamiere può essere superiore a 0,006 pollici fino a circa 0,050 pollici, con spessori preferiti tra 0,010 e 0,030 pollici o circa 0,050 pollici. Alcuni esempi di combinazioni tra numero di strati e spessori degli strati usati per formare le strutture con lamine metalliche secondo l'invenzione sono: (in mils, 1 mil = 0,001 pollici) 10/2/2/2/5; 5/2/2/25; 8/2/2/2/4; 10/2/2/10; 5/2/2; 5/0,8/0,8/5; e 10/2/0,8/0,8/2/5. Esempi di strutture con fogli di lamiera metallica senza lamine sono: 10/8/8/8; 30/l0/l0/l0/30; 8/8/8; e 50/8/8/10. I materiali utili per l'invenzione sono più comunemente l'alluminio e l'acciaio inossidabile, ma altri materiali utili sono noti all'esperto del ramo, compresi il rame, lo stagno, le lamiere galvanizzate, l'ottone, ecc. L'esperto del ramo può facilmente selezionare adeguate combinazioni di materiali e spessori di lamine e lamiere metalliche per applicazioni specifiche, specifici · processi di formatura e configurazioni di stampi e particolari metalli utilizzati. Lo spessore totale dello schermo o parte dipende non solo dal numero di strati, dallo spessore degli strati e dagli spazi tra gli strati, ma anche dalla capacita' di sagomatura e formatura dello sbozzato o sbozzato nervato per ottenere la parte finale desiderata formata. Lo spessore varia da 0,010 a 0,25 pollici o più .

Apparirà' pure chiaro all'esperto del ramo che segue i suddetti insegnamenti che gli schermi e le parti possono essere realizzate secondo l'invenzione senza l'uso di lamine metalliche, ovvero utilizzando fogli di lamiera metallici con spessore superiore a 0,006 pollici. Esempi di tali strutture comprendono 10/7/10; 20/10/10/10; 30/8/8/8 e simili in cui gli strati sono selezionati per ottenere una adeguata formatura e sagomatura usando i procedimenti divulgati in questa invenzione per gli sbozzati di fogli di lamiera metallica a piu' strati.

Lo spessore totale delle strutture in lamine/lamiere metalliche ondulate a più strati secondo l'invenzione può essere previsto e selezionato dall'esperto del ramo per soddisfare le esigenze di schermatura termica o acustica. P.es. una tipica applicazione sotto pavimento può utilizzare una struttura di strati da 10/2/2/5 mil con altezze di ondulazione tali da conferire alla struttura uno spessore verticale totale di circa 3 mm fino a circa 4 mm dalla base alla punta delle ondulazioni.

Come discusso sopra, le strutture in lamina e lamiera metallica ondulata flessibile a più strati secondo l'invenzione sono utili per l'isolamento termico e la dissipazione e la schermatura acustica. In queste applicazioni, le strutture dell'invenzione possono essere realizzate in qualsiasi forma e configurazione desiderata per qualsiasi applicazione richiesta. P.es. queste strutture possono essere progettate e adattate all'uso su condotti di scarico caldi se avvolte come in fig. 5; esse possono essere formate in ampi fogli che si conformano alla forma del lato inferiore di un abitacolo di un veicolo o possono adattarsi alla forma della parete rompifiamma di un veicolo. In queste applicazioni, le strutture dell'invenzione fungono sia da isolante che da conduttore laterale e dissipatore di calore dalle sorgenti di calore puntiformi verso aree più fredde dove il calore può venire assorbito da o dissipato verso l'ambiente adiacente alle strutture dell'invenzione. Le strutture in lamina metallica a più strati ondulate e flessibili dell'invenzione possono essere similmente disposte, come detto sopra, sotto all'abitacolo di veicoli per disperdere e dissipare il calore delle aree in cui i sistemi di scarico e di conversione catalitica tendono a riscaldare il pavimento dell'abitacolo. Tali applicazioni offrono anche un isolamento acustico. Il fissaggio delle strutture secondo l'invenzione appare chiaro all'esperto del ramo utilizzante ordinari mezzi di fissaggio meccanici quali graffe, bulloni, viti, e simili. Il fissaggio adesivo, p.es. con rivestimenti in mastice, ecc., è un procedimento preferito per disporre le strutture dell ' invenzione su diverse parti del veicolo in particolare nel sottoscocca, p.es. sul fondo del pavimento dell'abitacolo. Le strutture dell'invenzione possono pure essere laminate su o tra altri materiali quali metallo, tessuto, materiale sintetico, ecc., se desiderato in particolari applicazioni e condizioni di servizio. P.es. le strutture a più strati ondulate secondo l'invenzione possono presentare uno strato liscio di lamina o lamiera metallica o una lamina o lamiera goffrata, non ondulata su uno o entrambi i lati della struttura, fissate mediante adesivo o fissaggio meccanico per ottenere la desiderata resistenza strutturale o le proprietà' schermanti. Altri .usi non per veicoli o non automobilistici per le strutture dell'invenzione risultano evidenti all'esperto del ramo, come i rivestimenti di forni, ecc. In diverse applicazioni acustiche finali, può essere desiderabile formare delle perforazioni in uno o più strati nella struttura per migliorare la capacita' di assorbimento di suoni e vibrazioni della struttura. Tali perforazioni possono essere ricavate in punti della goffratura nelle lamine, metalliche oppure in righe lungo le creste superiori delle ondulazioni in alcuni o tutti gli strati della struttura .

Altre variazioni dei procedimenti realizzativi e delle strutture secondo la presente invenzione cosi come forme di applicazione per usi finali risulteranno evidenti all'esperto del ramo che segue gli insegnamenti dell'invenzione.

Claims (20)

1. Rivendicazioni 1. Struttura in lamina metallica flessibile a più strati comprendente: almeno due strati di lamiere metalliche in cui gli strati sono lamine metalliche ciascuna con uno spessore di 0,006 pollici (0,15 mm) o meno; in cui i due strati di lamiera metallica sono ondulati e innestati uno nell'altro a formare una pila; e una parte delle ondulazioni della pila viene compressa per formare pieghe di bloccaggio reciproco tra gli strati.
2. 2 . Struttura in lamina metallica flessibile a piu' strati comprendente inoltre una terza lamiera metallica ondulata, innestata e bloccata con le due lamine metalliche.
3. 3 . Struttura in lamina metallica flessibile -a piu' strati in cui le ondulazioni sono compresse in cordonature attraverso le ondulazioni, per cui la struttura è flessibile mediante piegatura della pila ondulata in corrispondenza delle cordonature.
4. 4. Struttura in lamina metallica flessibile a più strati comprendente distanziali per formare spazi tra gli strati.
5. 5. Procedimento per la realizzazione di una struttura in lamina metallica flessibile a più strati comprendente : la formatura di una pila di almeno due strati di lamiere metalliche in cui gli strati sono lamine metalliche ciascuna con uno spessore pari o inferiore a 0,006 pollici (0,15 mm); la formatura di ondulazioni attraverso la pila di lamiere metalliche per cui le ondulazioni negli strati sono innestate nella pila; e la compressione di una parte delle ondulazioni nella pila di lamiere metalliche per formare pieghe e bloccare tra loro gli strati.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui la pila comprende una terza lamiera metallica.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 5 o 6, comprendente inoltre la formatura di cordonature attraverso le ondulazioni per ottenere la compressione per bloccare tra loro gli strati e la flessibilità' della struttura mediante piegatura in corrispondenza delle cordonature.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 5 o 6, comprendente inoltre la formatura di seconde ondulazioni attraverso le prime ondulazioni per ottenere la compressione per bloccare tra loro gli strati.
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui la pila comprende distanziali per formare gli spazi tra gli strati.
10. 10. Procedimento per realizzare una struttura in lamina metallica flessibile a più strati comprendente : realizzazione di singole lamiere metalliche ondulate; formatura di una pila raggruppata di lamiere metalliche ondulate innestate in cui la pila comprende almeno tre strati di lamiere metalliche in cui almeno due degli strati sono lamine metalliche ciascuna con uno spessore pari o inferiore a 0,006 pollici (0,15 mm); e compressione di una parte delle ondulazioni nella pila di lamiere metalliche per formare pieghe' di bloccaggio reciproco tra gli strati.
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, comprendente inoltre la formatura di cordonature attraverso le ondulazioni per conferire flessibilità' alla struttura mediante piegatura delle cordonature.
12. 12. Struttura in lamiera metallica flessibile a piu' strati comprendente: almeno due strati di lamiere metalliche ciascuna con uno spessore maggiore di 0,006 pollici (0,15 mm); in cui i due strati di lamiera metallica sono ondulati assieme in ondulazioni raggruppate e una parte delle ondulazioni viene compressa per formare pieghe di bloccaggio reciproco tra gli strati.
13. 13. Struttura in lamiera metallica flessibile a piu' strati comprendente inoltre una terza lamiera metallica ondulata, innestata e bloccata con le due lamine metalliche.
14. 14. Struttura in lamiera metallica flessibile a piu' strati comprendente distanziali per formare spazi tra gli strati.
15. 15 . Procedimento per la realizzazione di una struttura in lamiera metallica flessibile a più strati comprendente: la formatura di una pila dì almeno due strati di lamiere metalliche ciascuna con uno spessore superiore a 0,006 pollici (0,15 mm); la formatura di ondulazioni attraverso la pila di lamiere metalliche per cui le ondulazioni negli strati sono innestate nella pila; e la compressione di una parte delle ondulazioni nella pila di lamiere metalliche per formare pieghe per bloccare tra loro gli strati.
16. 16. Procedimento secondo la rivendicazione 15, in cui la pila comprende una terza lamiera metallica.
17. 17. Procedimento secondo la rivendicazione 15, comprendente inoltre la formatura di cordonature attraverso le ondulazioni per ottenere la flessibilità’ della struttura mediante piegatura in corrispondenza delle cordonature.
18. 18. Procedimento per realizzare una struttura in lamiera metallica flessibile a più strati comprendente : realizzazione di singole lamiere metalliche ondulate; formatura di una pila raggruppata di lamiere metalliche ondulate innestate in cui la pila comprende almeno due strati di lamiere metalliche ciascuna con uno spessore superiore a 0,006 pollici (0,15 mm); e compressione di una parte delle ondulazioni nella pila di lamiere metalliche per piegare gli strati nelle ondulazioni con bloccaggio reciproco tra gli strati.
19. 19. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui la pila comprende una terza lamiera metallica.
20. 20. Procedimento secondo la rivendicazione 18, comprendente inoltre la formatura di cordonature attraverso le ondulazioni per conferire flessibilità' alla struttura mediante piegatura in corrispondenza delle cordonature.