PANTALLA TERMICA DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se refiere a una pantalla térmica para la protección de un objeto contra el calor y/o el ruido, que presenta al menos una capa de metal, donde sobresalen botones por encima de al menos una de las superficies de dicha pantalla . Las pantallas térmicas de este tipo se utilizan como protección acústica y/o térmica para otros componentes. Las pantallas térmicas se incorporan, por ejemplo, a compartimientos de motor de vehículos, en particular en la zona del sistema de escape, para proteger componentes y unidades vecinos sensibles a la temperatura frente a un calentamiento inadmisible. A menudo las pantallas térmicas funcionan al mismo tiempo como absorción de sonido. Para absorber el sonido en una medida suficiente y blindar el calor las pantallas térmicas presentan a menudo una estructura en al menos tres capas. Las dos capas exteriores están fabricadas por lo general en metal, en particular en acero, acero chapado con aluminio o (una aleación de) aluminio. Entere las capas exteriores está alojada una capa aislante no metálica. Está formada, por ejemplo, por mica o vermiculita, cartón resistente a la temperatura, materiales compuestos fibrosos inorgánicos u orgánicos u otros aislantes apropiados, como por ejemplo tejidos y/o géneros de mallas y/o REF. : 195187
de punto fabricados en fibras resistentes a la temperatura. Los forros no metálicos significan un mayor gasto en relación con el reciclado de las pantallas térmicas, y por ello no suelen ser deseados. Se conocen también pantallas térmicas fabricadas integramente en metal y que no presentan capa de aislamiento no metálica. A menudo las capas de metal se configuran de modo que entre ellas se forma un espacio de resonancia en el que se puede absorber sonido. Al mismo tiempo la capa de aire encerrada entre las capas de metal sirve como capa de aislamiento contra el calor. Los espacios de resonancia se forman, por ejemplo, al estar los botones o los nervios configurados en una o en ambas capas de metal y al sobresalir en dirección a la otra capa de metal en cada caso. Por otra parte se conoce el modo de configurar nervios o botones en las capas metálicas de las pantallas térmicas para crear rigidez. La pantallas térmicas presentan, en función de su respectiva finalidad de uso, una marcada conformación tridimensional, que puede tener como consecuencia tensiones en la pantalla térmica. Debido a las vibraciones durante el funcionamiento, las pantallas térmicas, sobre todo en las zonas con muchas tensiones, pueden sufrir daños y formar grietas, que a menudo, en el posterior funcionamiento, aumentan de tamaño, pues las pantallas térmicas - también en relación con el ahorro de material y de peso - se diseñan con
la máxima delgadez posible. Además, en el caos de la conformación tridimensional de las pantallas térmicas se forman frecuentemente arrugas demasiado pronunciadas, a menudo no reproducibles, que influyen negativamente sobre las propiedades de reflexión de la superficie de la pantalla térmica. Por otra parte, con la conformación tridimensional de la pantalla térmica a partir de una forma básica plana pueden aparecer, ya durante la fabricación, grietas en zonas con una deformación muy intensa, que pueden hacer inservible la pantalla térmica desde el primer momento. Los nervios de refuerzo o los botones pueden crear -como se ha mencionado - la necesaria rigidez de las capas metálicas. En el caso de los botones se conoce la posibilidad de distribuir dichos botones, del mismo tamaño, regularmente por toda la capa de metal. De este modo se mejora el efecto de protección y la estabilidad de la pantalla térmica, si bien los problemas mencionados en el párrafo anterior no siempre se subsanan de forma fiable de este modo. De hecho, precisamente en la zona de los botones, aparece un grado de deformación particularmente elevado, que puede provocar un mayor riesgo de agrietamiento o, inversamente, que exige una mayor solidez de los materiales, lo que implica un efecto negativo sobre los costes y sobre el peso. Para evitar en cualquier caso la formación de grietas los botones se pueden configurar de un tamaño relativamente pequeño. No obstante, a menudo no se
consigue de este modo la deseada rigidez de las capas metálicas, y tampoco son óptimas las propiedades de absorción del sonido. Asi pues, existia la necesidad de una pantalla térmica que con el consumo de material más escaso y con el peso más escaso posible tenga no obstante la máxima estabilidad, no tienda el agrietamiento y ofrezca buena protección acústica y térmica. Por otra parte se deberá evitar una formación de arrugas incontrolada. En consecuencia, el objetivo de la invención es indicar una pantalla térmica que no presente los inconvenientes antes mencionados. La resolución de este objetivo se consigue con la pantalla térmica conforme a la reivindicación 1. Las formas de ejecución preferidas se describen en las subreivindicaciones . Asi pues, la invención se refiere a una pantalla térmica para la protección de un objeto contra el calor y/o el ruido, con al menos una capa de metal, con una primera superficie y una segunda, donde un cierto número de botones sobresale por encima de al menos una de estas superficies. Según la invención, al menos una parte de los botones se diferencia en su tamaño del resto de los botones. Aqui el tamaño y la distribución de los botones no presenta una relación de modelo patrón en el conjunto de la pantalla térmica. Por ello la invención se basa en la idea fundamental de adaptar en toda la superficie de la capa de metal el tamaño
de los botones, y por tanto su momento de resistencia contra la flexión, a la carga local de la capa de metal que cabe esperar en cada caso. En términos ideales el tamaño de los botones se elige para cada uno de los botones de tal modo que su momento de resistencia sea suficiente para resistir la carga de flexión que cabe esperar en el lugar del botón. Asi pues, el botón tiene en cada caso sólo el tamaño que se necesita. De este modo el grado de deformación de la capa de metal en la que se configura el botón no es mayor que la estrictamente necesario. Por tanto se evita una carga innecesaria, de la capa de metal. Al mismo tiempo se reduce el riesgo de agrietamiento. Con una capa metálica en la que están configurados botones de diferente tamaño, distribuidos por su superficie, cuyo tamaño se ajusta exactamente a la carga de flexión local esperable, no sólo se consigue una rigidez óptima con un grosor escaso del material, sino que se reduce claramente la transmisión del sonido y la liberación de sonido al entorno de la pantalla térmica. La mayor rigidez de la capa de metal implica una menor vibración en su superficie, un desplazamiento del intervalo de frecuencias de resonancia de la pantalla térmica y con ello un menor ruido. En principio es cierto que, cuanto mayores sean los botones tanto mayor será su momento de resistencia. En este sentido la altura del botón tiene una especial importancia. El
momento de resistencia de un botón se obtiene con la fórmula 1/12 B · H2, siendo B la anchura del botón y H su altura. Asi pues, la altura del botón contribuye cuadráticamente a la elevación del momento de resistencia. Por este motivo es una opción especialmente preferida variar la altura de los botones para ajusfar el momento de resistencia deseado de los botones. No obstante, esto no excluye la alternativa, o la opción adicional, de que el tamaño de los botones se modifique de otro modo. Por ejemplo, se pueden variar también la anchura del botón o la extensión superficial. La anchura del botón se mide aquí como distancia entre los pies del botón, que son los puntos del botón en los que la inclinación de los flancos del botón se encentra en cero, y en los que el botón comienza a destacarse respecto de la superficie de la capa de metal en la que está configurado. La anchura del botón es aquí la distancia máxima posible entre pies diametralmente opuestos del botón. La altura del botón es la distancia entre el pie del botón y la cima del botón, tomándose la distancia máxima para el caso de que no todos los puntos del pie del botón se encuentren en un plano. La extensión superficial del botón es la superficie limitada por los puntos del pie del botón, proyectada en el plano de la capa de metal si los puntos de pie del botón no se encontraran en el plano de la capa de metal . El momento de resistencia de los botones se puede
ajustar también, adicional o alternativamente, a través de la pendiente de los flancos de los botones. Aqui la pendiente de los flancos es el ángulo entre una tangente contigua al flanco del botón y la linea recta que discurre entre pies del botón diametralmente opuestos y atravesados por la tangente. El ángulo se mide desde el interior del botón en dirección al flanco, y por lo general tiene un máximo de 90°. Para la determinación de la pendiente del flanco no se tienen en cuenta, por una parte, las zonas de transición entre el pie del botón y el flanco por un lado, y entre la cima del botón y el flanco por otra parte. De forma conveniente la pendiente del flanco se determina con una tangente contigua al flanco del botón a la mitad de la altura entre el pie del botón y la cima del botón. Al aumentar la pendiente del flanco aumenta el momento de resistencia del botón. La forma de los botones es básicamente libre. Especialmente fáciles de fabricar son los botones redondos o redondeados. No obstante, se pueden pensar también formas poligonales. Especialmente preferidas con las formas redondas u ovales. Todas las formas se pueden utilizar combinadas entre si en una capa de metal. En el caso de botones que presentan una forma sin simetría esférica se puede conseguir también una variación, dependiente de la dirección, de las características de la capa de metal. Por ejemplo, mediante botones que presenten una longitud mayor que la anchura se puede mantener
una rigidez mayor en la dirección de la longitud que en la dirección de la anchura. Especialmente apropiados para estos efectos son los botones ovales. Los botones no simétricos de este tipo se disponen preferiblemente en zonas de carga a flexión muy elevada. Aquí el eje longitudinal del botón coincide convenientemente con la dirección de la palanca de la carga a flexión. Los botones pueden sobresalir en sólo una de las superficies o en ambas superficies. Por motivos de sitio y por motivos de facilidad en su fabricación se prefiere configurar los botones sólo hacia un lado de la capa de metal. Una rigidez particularmente eficaz de la capa de metal se consigue si los botones se distribuyen escalonados por la superficie de la capa de metal. Convenientemente el escalonamiento tiene lugar de modo que en los intersticios situados entre los botones no se pueda trazar una linea recta que recorra la capa de metal. En la práctica se impide de este modo la existencia de una linea de flexión continua por la capa de metal, a lo largo de la cual la capa de metal se podría deformar fácilmente. De este modo, pues, se puede conseguir un refuerzo especialmente bueno. En la práctica la determinación del tamaño de los botones tiene lugar en función de la tensión de flexión local en la capa de metal, de modo que no se supere la tensión límite de la capa de metal. La tensión límite es aquella
tensión con la que aún no aparecen grietas bajo esfuerzo de flexión en el metal. La tensión limite depende del tipo del material de partida utilizado. En concreto se trata de una constante del material de la chapa de metal utilizada para la fabricación de la capa de metal, su resistencia a la tracción. Como tensión limite se recurre al valor de la resistencia a la tracción de la chapa de partida plana, aún no conformada en tres dimensiones. Dado que el momento de resistencia del material aumenta con su conformación tridimensional, la tensión limite del material de partida no conformado es en cualquier caso menor que la tensión límite del material conformado, y como valor límite se puede utilizar con seguridad el del material conformado en tres dimensiones. Para determinar ahora la tensión límite correspondiente para las diferentes zonas de la capa de metal se procede convenientemente del siguiente modo; la utilización prevista de la pantalla térmica, el tipo de su fijación y el esfuerzo de carga esperable en esta situación de montaje se conocen básicamente, o bien se pueden estimar de manera al menos aproximativa . Aquí se parte de una conformación tridimensional de la pantalla térmica resultante de la situación de montaje, en la cual la capa de metal presenta un grosor constante y en la cual no existen aún botones en la capa de metal. Para esta pantalla térmica, conformada teóricamente en tres dimensiones, se calcula la tensión de
flexión resultante del impulso de las vibraciones, para lo cual se puede utilizar, por ejemplo, el método de los elementos finitos. Esta tensión de flexión se puede calcular bien para toda la superficie de la pantalla térmica o bien sólo para puntos o zonas de la superficie concretos, determinados selectivamente. En el último caso se pueden reducir los costes de cálculo. Del cálculo se deduce un modelo de superficie de la distribución de la tensión de flexión por la pantalla térmica. De este modo se pueden reconocer también zonas de tensión de flexión particularmente elevada, que se deberían reforzar con uno o varios botones de refuerzo. Así pues, a partir de este modelo de superficie se deduce también, por una parte, el lugar de colocación apropiado de los botones por la superficie de la pantalla térmica, y por otra la forma apropiada de estos botones, esto es, su altura, su extensión superficial, anchura y/o pendiente de los flancos. Las últimas se establecen de modo que en la zona correspondiente se adapten a la tensión de flexión calculada. Aquí la altura, la anchura, la extensión superficial y la pendiente de los flancos del botón se diseñan de modo que resulte un valor de resistencia para el botón suficientemente elevado para resistir la tensión de flexión calculada y compensar la desviación producida por la aplicación de las vibraciones. Con la ayuda de estos valores calculados se configuran a continuación los botones en la capa
de metal. Esto tiene lugar preferiblemente a la vez que la configuración de la capa de metal en tres dimensiones. En cambio, la pantalla térmica utilizada para el cálculo y configurada en tres dimensiones sin botones acuñados es, como ya hemos mencionado, un constructo puramente teórico y sirve sólo para el cálculo del tamaño de los botones y para la distribución de los botones en la pantalla térmica conforme a la invención. En el cálculo descrito del tamaño de los botones, la tensión de flexión esperable en la situación de montaje de la pantalla térmica sirve como base del cálculo. La tensión de flexión se obtiene, de forma conocida, de un cociente entre el momento de flexión y el valor de resistencia. El valor de resistencia está determinado por la estructura y la forma de la apantalla térmica. El momento de flexión y la tensión de flexión son proporcionales entre si. Debido a ello se podría incorporar al cálculo, en lugar de la tensión de flexión, también el momento de flexión. Por tanto, ambos tipos de cálculo se pueden considerar equivalentes. De conformidad con la invención, para estimar la tensión de flexión que incide sobre la pantalla térmica configurada en tres dimensiones se toma como punto de partida la estática. Con el cálculo de deformaciones en vigas se puede estimar aquí - como se suele hacer básicamente en la enseñanza de la construcción y de la resistencia de los materiales - la
capacidad de carga de la pantalla térmica tomando como ayuda el cálculo efectuado para un momento de flexión que incide sobre una viga flexionada. Aqui se simula la situación de carga de una pantalla térmica montada, y a partir de esta estimación la pantalla térmica se refuerza mediante .botones de modo que no se alcance la capacidad de carga máxima esperable. El cálculo según el método de la viga flexionada sirve aqui para determinar esta tensión limite - la tensión de flexión máxima posible en la pantalla térmica que no produce deformaciones, agrietamientos, etc. no deseados. Cuanto mayor sea el momento de flexión tanto mayor deberá ser el valor de resistencia de la pantalla térmica en este punto, para no alcanzar la tensión limite. Con ayuda de este procedimiento es posible también establecer, además de la situación óptima de los botones, también su altura, anchura, extensión superficial y pendiente de los flancos, de modo que estas variables sean suficientes para resistir la tensión de flexión esperable. De este modo se puede evitar el sobredimensionamiento de los botones, y por tanto una conformación innecesaria del material de partida. Como se ha descrito anteriormente, en la estimación de la tensión de flexión se incorpora el impulso de las vibraciones, que provoca un momento de flexión incidente sobre la pantalla térmica. Según el cálculo de deformaciones en vigas de primer orden, aqui se tiene en cuenta sólo una fuerza
que incide en perpendicular ale eje longitudinal de la viga. Además de los momentos de flexión esperables, en la teoría se pueden tener en cuenta también tensiones de torsión, vibraciones o cargas térmicas. No obstante, ésta no es la opción de preferencia debido al notable aumento de los costes de cálculo. A partir de los cálculos efectuados según el procedimiento anterior se deduce, para la mayoría de las pantallas térmicas, que los botones se configuran de forma conveniente en las zonas de una tensión de flexión de entere 50 y 500 Nmm2, y en particular de entre 60 y 400 Nmm2. La tensión de flexión se refiere aquí a la capa de metal antes de la colocación de los botones. Con la colocación de los botones en la capa de metal la tensión de flexión se puede reducir a una cifra entre 60 y 300 Nmm2. En zonas de poca tensión de flexión la colocación de botones no resulta estrictamente necesaria, o bien es suficiente una disposición de botones pequeños con distancias grandes. En algunos puntos es suficiente también el refuerzo en la conformación global de la pantalla térmica tridimensional, que en pantallas térmicas de varias capas no se limita a una única capa. Por este motivo es habitual que no toda la superficie de la pantalla térmica presente botones, a menudo puede bastar con que el 30%, preferiblemente el 40%, y con especial preferencia la mitad como mínimo de la superficie
de la capa de la pantalla térmica, esté recubierto de zonas abotonadas. Los valores se refieren aquí al circuito exterior de una superficie abotonada, no al porcentaje de la superficie que está realmente configurado saliendo del plano de las capas de la pantalla térmica. Especialmente susceptibles de sufrir curvaduras y pliegues son las zonas de transición entre orejas libres, poco conformadas, y una zona más ancha, más conformada en tres dimensiones o bien reforzada por nervios, y por ello se refuerzan especialmente mediante abotonado. Aquí los botones están muy próximos unos de otros. Una vez que la disposición desalineada se pueda conseguir más fácilmente por medio de botones ovales, dichos botones se utilizan en estas zonas con especial frecuencia. A continuación se indican algunos valores numéricos concretos para el dimensionamiento de los botones. Los valores para la altura, diámetro (anchura) , extensión superficial, pendiente de los flancos (ángulo de los flancos) de los botones y distancia entre éstos se pueden presentar por si solos o también en combinación entre si. Para zonas de carga intensa, con una tensión de flexión de entre 160 N/mm2 y 500 N/mm2, se eligen preferiblemente alturas de botón de entre 2.5 y 15 mm, y en particular de entre 3 y 10 mm. En zonas con carga menor, con una tensión de flexión inferior a 120 N/mm2, son apropiadas alturas de botón de entre 1 y 8 mm, en particular de entre 3 y 6 mm. La extensión superficial de un
botón se encuentra, en la zona de una tensión de flexión de entre 160 N/mm2 y 500 N/mm2, entre 50 y 1300 mm2 y en particular entre 110 y 320 mm2. Una extensión superficial de entre 12 y 200 mm2, y en particular entre 25 y 110 mm2, es apropiada en la zona de una tensión de flexión inferior a 120 N/mm2. Un diámetro relativamente grande de entre 4 y 20 mm, en particular de entre 6 y 10 mm, se utiliza convenientemente en la zona de una tensión de flexión de entre 160 Nmm2, mientras que se prefieren diámetros más pequeños, de entre 2 y 8 mm y en particular de entre 3 y 6 mm, en la zona de una tensión de flexión inferior a 120 Nmm2. En zonas de una tensión de flexión media, con valores en la zona intermedia de los valores indicados, se escogen asimismo dimensiones medias, situadas entre estas zonas. Por otra parte han dado buenos resultados ángulos de flanco de entre 20 y 90°, en particular de entre 30 y 60°, y un distancia de los puntos culminantes de los botones de entre 2.5 y 30 mm, en particular de entre 6 y 15 mm. Por lo general se encuentran entre 1 y 10, en particular entre 1 y 6 botones por centímetro cuadrado de la capa de metal. En caso de botones ovales la extensión longitudinal es preferiblemente el triple como máximo, con especial preferencia el doble como máximo y en particular 1.5 veces la extensión transversal. En los valores numéricos mencionados se puede garantizar que se evita una deformación excesiva del material
de partida con la colocación de los botones. Habitualmente los tamaños descritos de los botones se consiguen con una expansión del material del 5% como máximo. Las grietas en el material de partida no aparecen habitualmente hasta una expansión aproximada del 30%. Según la invención es posible adoptar los botones a las circunstancias previas de tal modo que se consigue una rigidez óptima con el grado de deformación mínimo posible de la capa de metal en la que están configurados los botones. Así pues, sobre la base de las dimensiones optimizadas de los botones en la pantalla térmica conforme a la invención el material de partida se tiene que deformar con menor intensidad de lo habitual en el estado anterior de la técnica. De este modo se puede impedir una carga y un adelgazamiento innecesarios del material de partida. Y no obstante se reduce también, claramente, el riesgo de agrietamiento tanto durante la fabricación de la pantalla térmica como en el uso posterior de la misma. Inversamente, para la fabricación de la pantalla térmica se puede reducir el grosor del material si cabe excluir de forma fiable la formación de grietas y arrugas en la pantalla térmica. Esto reduce los costes y el peso de la pantalla térmica . Adicionalmente los botones se pueden configurar no sólo teniendo en cuenta la tensión de flexión, sino también teniendo en cuenta la carga térmica esperable. Así se
establece en particular la altura de los botones en función de la distancia respecto de la fuente de calor contra la que se pretende proteger el objeto defendido por la pantalla térmica. Cuanto más se acerca la zona superficial de la capa de metal a la fuente de calor mayor será, convenientemente, la altura de los botones en esta zona. De este modo se consigue, por una parte, un mejor refuerzo para contrarrestar la debilitación térmica del material de la capa de metal, y por otra parte aumenta el grosor de la capa del aislante. También es conveniente diseñar los botones en las zonas con funciones especiales de conformidad con esta función. Por ejemplo, puede suponer una ventaja la reducción de la altura de los botones en dirección al borde exterior de la capa de metal, para no dificultar en esta zona la unión con otras capas de la pantalla térmica. Los botones muy elevados en la zona del borde exterior pueden obstaculizar, por ejemplo, el levantamiento del borde de una capa de metal alrededor de otra capa. Asimismo, en la zona situada en torno a un orificio de un medio de fijación, que sirve para el alojamiento de un tornillo o similar con el que la pantalla térmica se atornilla a otro componente, los botones demasiado grandes, en particular demasiado elevados, pueden dificultar la fijación. Aquí son ventajosos los botones más bien bajos o de altura media. Sin embargo es especialmente preferida la opción de prescindir completamente de botones en una zona de 4
mm, preferiblemente de 6 mm, alrededor del orificio del medio de fijación. Por otra parte puede ser conveniente prever, en las zonas situadas entre botones altos y bajos, cambios de altura continuos, para evitar cambios bruscos. Asi pues, entre las zonas de botones altos y bajos se prevén botones de altura media, cuya altura se va aproximando a las alturas de los botones contiguos. Esto tiene especial importancia si junto a los puntos culminantes de los botones se ubica otra capa de la pantalla térmica. La invención se puede aplicar a pantallas térmicas de una o de varias capas. Junto a las capas metálicas se pueden utilizar también, como viene ocurriendo en el estado actual de la técnica, capas aislantes no metálicas. En el caso de varias capas metálicas una, varias o todas las capas metálicas pueden presentar botones de diferente tamaño, donde los botones de capas vecinas pueden orientarse unos hacia otros o bien unos alejándose de los otros. Un ejemplo preferido es una pantalla térmica de dos capas en la cual sólo una capa de metal presenta botones, y la otra capa de metal presenta en cambio una microperforación . Las capas de metal microperforadas en las pantallas térmicas son básicamente conocidas. Por lo general se orientan hacia una fuente de ruido. Los botones de la primera capa de metal abotonada se orientan preferiblemente en dirección a la capa de metal
agujereada, y sus puntos culminantes son contiguos a la segunda capa de metal. De este modo se produce entre ambas capas de metal un espacio de resonancia, cuya forma y tamaño se puede ajustar mediante una configuración selectiva de los botones. De este modo las características de absorción del sonido se pueden predeterminar de forma intencionada. Por otra parte cabe también la posibilidad de pantallas térmicas de dos capas consistentes én dos capas abotonadas. En este caso las dos capas presentan preferiblemente un abotonamiento diferente, para conseguir un refuerzo aún mejor. Habitualmente las dos capas se dirigen una hacia la otra de tal modo que los botones de las dos capas no se agarren entre sí. Por otra parte se pueden utilizar también pantallas térmicas de dos capas formadas por una capa abotonada y una capa sin microestructura . Otro ejemplo de una pantalla térmica conforme a la invención es una pantalla térmica de tres capas con dos capas exteriores metálicas, ambas provistas preferiblemente de botones en el modo descrito, y una capa media de material aislante no metálico. Los botones se dirigen preferiblemente hacia el interior de la pantalla térmica. Como materiales para la pantalla térmica conforme a la invención se pueden utilizar los habituales hasta ahora. La capa metálica, al menos una, está fabricada por ejemplo en acero, acero chapado con aluminio o (aleaciones de) aluminio.
El acero aluminizado al fuego está especialmente difundido. Los aceros inoxidables se usan preferentemente para aplicaciones con riesgo de corrosión y carga por temperatura elevada, y los aceros ricos en níquel para aplicaciones de alta temperatura. El acero chapado con aluminio presenta propiedades de reflexión especiales. Entre los materiales mencionados se usan preferentemente las chapas para embutición profunda aluminizadas al fuego. La capa de metal, al menos una, de la pantalla térmica presenta habitualmente un grosor entre 0.1 y 2 mm, preferiblemente entre 0.2 y 1.5 mm. En más de una capa de metal el hecho de que se elijan grosores de chapa iguales o grosores de chapa diferentes depende de la aplicación correspondiente. La elección de los grosores de chapa individuales tiene lugar en función de la elasticidad necesaria para la deformación tridimensional y de la rigidez necesaria para el componente conformado, de modo que se evita la formación de grietas en la pieza acabada en las condiciones de uso. Los botones se estampan preferiblemente en la capa metálica. Este paso se puede efectuar a la vez que la conformación en tres dimensiones de la pantalla térmica' en su forma definitiva o bien con un paso independiente. Si con la configuración tridimensional subsiguiente se esperara también una deformación de los botones, "esta circunstancia se podrá tener en cuenta anticipadamente en el diseño de los botones.
Por ejemplo, los botones se pueden diseñar en un primer momento más altos de lo necesario, para compensar un aplanamiento producido en la posterior conformación tridimensional de la capa metálica. En ningún caso se utiliza una materia prima con un tamaño y una distribución de los botones diseñados con un patrón determinado. Para la producción de los botones se pueden utilizar , de un modo en si mismo conocido, dos moldes de estampado complementarios, entre los cuales se inserta la capa de metal de partida plana. Para la fabricación de los botones se imprimen moldes macho en los espacios huecos correspondientes con la forma deseada del botón, o bien con una mayor liberación del molde de estampación contrapuesto. Una conformación análoga se puede efectuar también por medio de embutición profunda. Otra posibilidad de fabricación de botones consiste en prever, en los dos moldes de estampación situados uno frente a otro, punzones en posiciones opuestas. Aquí los punzones de un molde se encuentran en el sitio donde se debería encontrar el punto culminante del botón en la capa de metal. Los punzones del otro molde sirven como una especie de pisador para la capa de metal y se encuentran en los intersticios existentes entre los botones. En este caso de la fabricación de botones los botones se crean con unos flancos en ascenso relativamente suave, y con un grado de conformación del material relativamente escaso. Los punzones más elevados
producen por lo general botones con una extensión superficial mayor. Los punzones de un molde se disponen escalonados en relación con los punzones del otro molde. Los diámetros apropiados de los punzones se encuentran en el intervalo entre 0.5 y 4 mm, en particular entre 1 y 3 mm. Su altura se sitúa preferiblemente entre 1 y 15 mm, y con especial preferencia entre 1.5 y 8 mm. La distancia de los punzones dentro de un molde se sitúa convenientemente entre 2 y 30 mm, en particular entre 4 y 15 mm. Los punzones del molde opuesto se configuran preferiblemente del mismo modo que los del otro molde, y se ubican en el punto medio exacto del hueco existente entre los punzones del molde opuesto. Si la pantalla térmica posee una capa aislante no metálica, ésta consiste, como es habitual en el estado actual de la técnica, en mica o vermiculita, cartón resistente a la temperatura, materiales compuestos fibrosos inorgánicos u orgánicos u otros aislantes apropiados, como por ejemplo tejidos y/o géneros de mallas y/o de punto fabricados en fibras resistentes a la temperatura. Asimismo la unión de las capas se puede conseguir del modo habitual. Por ejemplo dos capas metálicas pueden estar unidas entre si mediante un doblado, de modo que una capa presente un resalte frente a la otra capa, y este resalte se pliegue alrededor del borde de la otra capa. Durante el plegado del resalte la capa de aislante existente en su caso
se sujeta entre las dos capas metálicas. Se describen ejemplos en las patentes EP 1775437 Al y DE 202007007483 U de la solicitante . La pantalla térmica de conformidad con la invención puede consistir en una única pieza o en varias piezas, y en el último caso las diferentes piezas se podrán sujetar entre si en particular mediante uniones roscadas o acoplamientos de enchufe. Aquí los acoplamientos de enchufe se consiguen a menudo con ayuda de clips. En pantallas térmicas formadas por varias piezas puede bastar, en función del diseño individual, con que sólo una única pieza presente la configuración en botones según la invención. La pantalla térmica de conformidad con la invención se utiliza habitualmente en vehículos, en la zona del motor de combustión y en el tramo de escape de gases. Aquí la pantalla térmica se puede utilizar para la protección del colector múltiple de escape, del turbocompresor y de componentes adosados como el catalizador, el catalizador previo, el filtro de partículas u otros componentes. A continuación la invención se explica en mayor detalle con ayuda de dibujos. Estos dibujos sirven exclusivamente para la ilustración de ejemplos de realización preferidos de la invención, sin que la invención se limite a los mismos. En los dibujos las piezas iguales están provistas de los mismos números de referencia.
En las figuras se puede ver, de forma esquemática: Figuras 1, la, Ib y le muestran detalles de una vista en perspectiva de una pantalla térmica de conformidad con la invención en diferentes formas de realización; Figura 2 una sección parcial de una zona, provista de protuberancias, de un ejemplo de realización de una pantalla térmica de una capa de conformidad con la invención, en la zona de un orificio para el medio de fijación; Figura 3 una sección parcial de una zona, provista de protuberancias, de un ejemplo de realización de una pantalla térmica de dos capas de conformidad con la invención, en la zona de un orificio para el medio de fijación; Figura 4 una vista en perspectiva de una capa de metal conformada en tres dimensiones antes del moldeado de botones, para la visualización de las tensiones de flexión locales, y Figura 5 una representación gráfica de las alturas de los botones en función de la tensión de flexión en la zona de la línea A-A de la figura 4. En las figuras parciales los botones están dibujados en parte de modo que se distribuyen en una zona, y de modo que se pueden trazar líneas diagonales atravesando varios botones. Esta simplificación se efectúa exclusivamente por motivos de visualización. En la pantalla térmica real los botones,
preferiblemente todos, se disponen de modo que no se puede trazar una linea continua atravesando los centros de varios botones. La disposición al tresbolillo de los botones aporta un refuerzo adicional de la pantalla térmica. La figura la muestra un detalle de una pantalla térmica 1 de una capa de conformidad con la invención. La pantalla térmica incluye una capa de metal 2, fabricada por ejemplo en acero aluminizado al fuego. La pantalla térmica 1 presenta básicamente una forma simétrica parecida a una silla de montar. La conformación en tres dimensiones ha sido obtenida mediante estampación a partir de una materia prima laminar y plana. En el caso de la pantalla térmica 1 se trata, por ejemplo, de una similar a las utilizadas en la zona del tramo de escape de gases de un vehículo. Para la fijación en esta zona se disponen en la pantalla térmica 1 orificios del medio de fijación 5, por los que se pasan tornillos de sujeción y se atornillan, por ejemplo, a la carrocería. En la capa de metal 2 se estampa una serie de botones 3. Aquí todos los botones 3 presentan una forma redonda. Los botones 3 se distribuyen de forma básicamente regular por la superficie de la capa de metal 2. Únicamente carecen de botones la zona del borde exterior 10 de la pantalla térmica 1 y la zona del borde 12 en torno a los orificios del medio de sujeción 5. Los botones 3 sobresalen d la superficie 21. Así pues, en la zona de la superficie 21
dirigida hacia el observador y visible en su mayor parte, el observador mira el lado convexo de los botones, mientras que en la tira delgada situada en el borde superior de la imagen y mostrando la superficie 22, mira el lado cóncavo de los botones. Como se puede observar ya en la figura la, los botones 3 se diferencia entre si por su tamaño. Los botones grandes con un momento de resistencia elevado se encuentran en las zonas de la capa de metal 2 expuestas a una tensión de flexión intensa. Una zona de este tipo se puede reconocer, por ejemplo, más o menos en la zona media del detalle, que discurre básicamente desde arriba hacia abajo entre los orificios de los medios de fijación 5. Aquí se disponen botones de un tamaño claramente mayor y de un grosor sustancialmente mayor en relación con otras zonas. El tamaño y la densidad aumenta desde abajo hacia la zona en silla de montar, y disminuye de nuevo en dirección al borde 15, que señala hacia delante. La figura Ib muestra un detalle de una pantalla térmica 1 en dos capas en las que sólo está abotonada la capa 2. La capa 20, que señala hacia delante en la zona superior de la figura, presenta sólo las conformaciones tridimensionales macroscópicas habituales en una pantalla térmica. En una zona ubicada ligeramente a la derecha del centro los botones 3 en la capa 2 tienen una configuración oval, mientras que en las
demás zonas se utilizan botones redondos 3 de tamaño diferente. La anchura B de estos botones ovales es mayor que la anchura B' de los botones vecinos. Aquí los botones están orientados de modo que la anchura máxima B discurre en la misma dirección en que lo hacen las fuerzas de palanca de de la tensión de flexión incidiendo sobre la capa de metal 2 en esta zona. En dirección a los bordes exteriores el tamaño de los botones disminuye. Los botones se disponen en la pantalla térmica real preferiblemente de tal modo que entre sus puntos medios no exista una trayectoria rectilínea continua. De este modo la pantalla térmica queda bien protegida contra la curvadura a lo largo de una línea de flexión que discurre en dirección longitudinal. Contra la curvadura en dirección transversal la pantalla térmica queda protegida por su forma de silla de montar. La figura le muestra a su vez un detalle de una pantalla térmica 1 en una capa, dicha pantalla presenta, además de una forma de silla de montar, dos orejas 23 que en la figura señalan hacia abajo. Las zonas de transición desde la forma de silla de montar hasta las orejas presentan una tensión de flexión particularmente elevada, y son especialmente susceptibles frente a la deformación, incluso frente al acodamiento. Esto se presenta mediante la línea de flexión teórica 10. En su zona y en su vecindad, indicada mediante el óvalo 11, la pantalla térmica presenta una
densidad especialmente elevada en botones 3, de formas y tamaños diferentes, pues de este modo se puede evitar, de forma particularmente sencilla, la presencia de lineas continuas entre las elevaciones que se pudieran considerar como lineas de acodamiento potenciales. También en la zona de la esquina 9 redondeada que señala hacia arriba se extiende una linea de flexión 10' teórica, en todo caso claramente más corta, que se asegura asimismo con la previsión de botones ovales dispuestos en contigüidad estrecha. Las zonas 12 situadas en torno a los orificios de paso del medio de fijación 5 están libres de botones, al igual que las zonas 14 reforzadas sobre la base de la estructura de nervios fuertemente marcada. La figura le demuestra por otra parte que el abotonado se prevé preferiblemente de modo que no se produzcan regularidades. La figura 2 muestra una sección transversal a través de una pantalla térmica de una capa en la zona de un orificio de medio de fijación 5. Aquí se puede reconocer que los botones 3 poseen no sólo una extensión superficial diferente, sino también una altura y una pendiente de los flancos diferentes. La altura H de los botones (la distancia máxima entre el punto culminante 31 del botón y el punto de pie 32 del botón 3) aumenta al hacerlo la tensión de flexión en la pantalla térmica. También la pendiente de los flancos de los botones 3 se modifica. Un ángulo de flanco a mayor (entre una
tangente trazada en el centro del flanco y una linea recta entre puntos de pie de los botones situados frente a frente) reduce el momento de resistencia del botón y aumenta la deformabilidad de la capa de metal 3. Con el ajuste de la altura, del tamaño y de la anchura (extensión superficial) de los botones y de la pendiente del flanco en relación con la carga por flexión calculada en la superficie de la capa de metal 2 la rigidez de la capa de metal se puede adaptar intencionalmente a los requisitos. Asi pues, los botones tienen justo el tamaño que se necesita para mantener las propiedades requeridas de la capa de metal. Las figuras 4 y 5 pretenden aclarar más aún este procedimiento. La figura 4 muestra una preforma 2' teórica de una capa de metal 2. Se trata únicamente de un modelo creado para el cálculo de la tensión de flexión local a través de la superficie de la capa de metal 2. Esta preforma 2' presenta la forma tridimensional de la capa de metal 2 acabada, pero aún no se han configurado los botones. Por otra parte el cálculo está basado en un grosor unitario del material. Con ayuda de esta preforma se calcula la tensión de flexión esperable en el lugar correspondiente, según el método de los elementos finitos, por toda la superficie de la preforma y según la teoría de la viga flexionada. Con ayuda de la tensión de flexión local calculada se establecen las zonas de la capa de metal 2 en las que se deberán colocar botones, para no superar
la tensión limite del material de la capa de metal 2. El tamaño de los botones que se necesitan se establece en correspondencia con estos valores. Cuanto mayor sea la tensión de flexión esperable tanto más alto, ancho y pendiente será el diseño del botón. En las figura 4 las zonas de tensión de flexión más escasa están señaladas con I. La tensión de flexión aumenta pasando por las zonas II y III hasta llegar a la zona IV, donde predomina la tensión de flexión máxima. La figura 5 aclara esquemáticamente el resultado de la determinación de las alturas de los botones en relación con la tensión de flexión para la zona situada a lo largo de la linea A-A en la figura 4. Como se puede observar, la altura y la anchura de los botones aumentan desde la zona 1 en dirección a la zona IV, donde se encuentran la altura y la anchura máxima de los botones . Finalmente, la figura 3 muestra aún un ejemplo de una pantalla térmica de dos capas. El detalle representado corresponde al de la figura 2. No obstante, se dispone aquí adicionalmente de otra capa de metal 4, contigua a los puntos culminantes 31 de los botones 3. La segunda capa de metal 4 presenta una zona 6 perforada con microperforaciones 7, que se extiende aquí básicamente por todo el detalle representado. La microperforación permite la absorción de ruido, que es absorbido en las perforaciones 7, vibra en una columna de aire
formada en dichas perforaciones y se va reduciendo. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.