ES2607082T3

ES2607082T3 - Componente estructural formado por dos planos unidos mediante nervios con un material estructural entre ellos

Info

Publication number: ES2607082T3
Application number: ES11723307.2T
Authority: ES
Inventors: Jochen Becker; Stefan Kochert; Aurelie Amiot
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2031-05-05
Also published as: WO2011141346A1; EP2569209A1; DE102010028943B4; DE102010028943A1; EP2569209B1

Abstract

Componente estructural (1), que presenta un soporte (2) formado por al menos dos planos de soporte (100, 200), que están dispuestos a distancia entre sí de tal modo que entre un primer plano de soporte (100) y un segundo plano de soporte (200) opuesto al primer plano de soporte (100) se forma un espacio intermedio (3), presentando los planos de soporte (100, 200) una pluralidad de elementos planos (101, 201) unidos entre sí, que están separados los unos de los otros, al menos por zonas, respectivamente por espacios libres (102, 202), estando unidos los elementos planos (101) del primer plano de soporte (100) mediante nervios (10) con elementos planos (201) del segundo plano de soporte (200) de tal modo que se forman respectivamente pasajes (11) entre nervios (10) adyacentes y estando previsto en el espacio intermedio (3) entre los planos de soporte (100, 200) al menos por zonas un material estructural (6), que se extiende por los pasajes (11) entre los nervios (10) en el espacio intermedio (3) y caracerizado por que el material estructural (6) forma al menos por zonas la superficie exterior (4, 5) del componente estructural (1).

Description

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DESCRIPCION

Componente estructural formado por dos pianos unidos mediante nervios con un material estructural entre ellos

La invencion se refiere a un componente estructural que presenta un soporte formado por al menos dos planos de soporte, as^ como un material estructural. Los componentes estructurales de este tipo se usan en particular en la construccion de vehnculos, maquinas y/o instalaciones y pueden usarse por ejemplo para reforzar un modulo que envuelve un espacio hueco en dicho espacio hueco.

Los campos de aplicacion de un componente estructural de este tipo se encuentran, por lo tanto, en particular en el sector del automovil. El modulo en el que se usa un componente estructural de este tipo puede ser, por ejemplo, un apoyapie, una columna A, B, B, un brazo oscilante transversal, un munon del eje u otro componente en forma de acanaladura o en forma de cubeta que envuelve al menos por zonas un espacio hueco, que se refuerza en particular mediante el componente estructural y un material estructural.

Ademas, el uso de componentes estructurales de este tipo en espacios interiores o huecos de componentes estructurales, por ejemplo de automoviles, es adecuado para el aislamiento, en particular para el aislamiento acustico. En particular los conceptos de vetnculos y construcciones de vetnculos modernos presentan una pluralidad de espacios huecos, que deben ser aislados, para impedir la entrada de humedad y suciedad, puesto que estas pueden conducir a la corrosion de las partes de carrocena correspondientes desde el interior. Esto se refiere en particular tambien a construcciones de carrocenas modernas autoportantes, en las que se usan construcciones de marco o tambien llamados “space frames”. Las construcciones de este tipo presentan debido al sistema una serie de espacios huecos, que deben ser aislados para impedir la entrada de humedad y suciedad. Puesto que estos espacios huecos transmiten ademas el sonido aereo en forma de ruidos desagradables por la marcha del vehnculo y ruidos del viento, estas medidas de aislamiento sirven tambien para la reduccion de los ruidos y por lo tanto para aumentar el confort de marcha en el vehnculo. En una forma de construccion convencional, estas piezas de marco y de la carrocena que contienen espacios huecos son prefabricadas de componentes semimonocoque, que en un momento posterior se unen mediante soldadura, rebordeado y/o pegado para formar el perfil hueco cerrado. Con una forma de construccion de este tipo, el espacio hueco es por lo tanto facilmente accesible en el estado temprano de montaje de una carrocena de un vehnculo, de modo que los componentes estructurales para aislar y para amortiguar acusticamente, conocidos tambien como componentes de aislamiento pueden fijarse en esta fase temprana de la construccion bruta mediante enganche mecanico, mediante insercion en dispositivos de sujecion correspondientes, taladros o mediante soldadura.

Estos componentes estructurales conocidos, que tienen un efecto de aislamiento y/o amortiguacion, es decir, un efecto en particular acustico en los espacios huecos de este tipo, se denominan en el ambito anglosajon tambien “pillar filler” o “baffles” o tambien acoustic baffles”. Por regla general, estan formados completamente por cuerpos formados termicamente expandibles o en muchos casos por cuerpos formados que contienen un soporte y ligantes polfmeros que pueden expandirse en su zona periferica. Estos componentes estructurales se fijan a continuacion en la construccion bruta mediante enganche, clips o tornillos en las estructuras de la construccion en este momento aun abiertas. Despues de cerrar las estructuras de construccion en la construccion bruta y los otros tratamientos previos de la carrocena, se aprovecha el calor del proceso de los hornos para el endurecimiento del barnizado por inmersion catodico (KTL o E-coat), para provocar por ejemplo una expansion de una parte expandible del componente estructural y aislar de este modo la seccion transversal del espacio hueco.

Los componentes estructurales de este tipo son conocidos desde hace tiempo en el estado de la tecnica. Por ejemplo, el documento WO 01/83206 describe una pieza de aislamiento para el uso en un espacio hueco de un componente estructural de una carrocena de vehfculo para la amortiguacion de ondas sonoras acusticas y para reforzar el componente en la direccion transversal respecto al eje longitudinal del componente estructural. La pieza de aislamiento esta formada aqrn por un soporte de plastico con una zona de borde. En la zona de borde esta dispuesta una banda continua de un material expandible. Lo problematico en las piezas de aislamiento de este tipo es la fabricacion del soporte con la zona de borde para el material de espuma. Aqrn estan previstos destalonamientos, para sujetar el material de espuma, que requieren un gran esfuerzo de fabricacion. Ademas, puede producirse una amortiguacion insuficiente, puesto que no puede garantizarse mediante el soporte de plastico una absorcion en particular de ondas sonoras acusticas que se mueven en la direccion del eje longitudinal del componente estructural.

Por el documento WO 03/004314 A1 se conoce un dispositivo insonorizante, que puede insertarse en una pieza tubular, en particular una pieza de carrocena de vehfculo. Este dispositivo insonorizante presenta un inserto plano, hecho de un material plastico y una barra de una composicion expandible mediante calor para formar una espuma, estando unida esta barra a la circunferencia del inserto. El dispositivo comprende ademas medios para la fijacion del dispositivo insonorizante en la pieza tubular antes de la expansion de la composicion. Tambien aqrn hay que invertir un gran esfuerzo en la fabricacion para la fabricacion del inserto para dividir, puesto que para el alojamiento de la barra son necesarios destalonamientos en muchos puntos. Tambien puede producirse un problema de una amortiguacion insuficiente, puesto que no se puede garantizar mediante el inserto para dividir una absorcion de ondas sonoras acusticas que se mueven en direccion del inserto de division plano.

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El documento EP 1362683 muestra a su vez una pieza de aislamiento formada por dos elementos de placa unidos entre s^ mediante una bisagra, entre los que esta prevista una espuma. El inconveniente es aqm el esfuerzo de montaje adicional, debiendo girarse los dos elementos de placa alrededor de la bisagra uno respecto al otro para poner a disposicion una pieza de aislamiento lista para usar.

En el documento US5288538A se da a conocer un componente estructural segun el preambulo de la reivindicacion 1. El objetivo de la invencion es, por lo tanto, poner a disposicion un componente estructural mejorado. Este objetivo se consigue mediante las caractensticas de la reivindicacion 1.

Las configuraciones ventajosas de la invencion se indican en las reivindicaciones dependientes. La idea base de la invencion es el uso de un componente estructural, que presenta un soporte formado por al menos dos planos de soporte, que estan dispuestos a distancia entre sf de tal modo que entre un primer plano de soporte y un segundo plano de soporte opuesto al primer plano de soporte se forma un espacio intermedio, presentando los planos de soporte una pluralidad de elementos planos unidos entre sf, que estan separados los unos de los otros respectivamente por espacios libres, al menos por zonas, estando unidos los elementos planos del primer plano de soporte mediante nervios con elementos planos del segundo plano de soporte de tal modo que quedan formados respectivamente pasajes entre nervios adyacentes y estando previsto en el espacio intermedio entre los planos de soporte al menos por zonas un material estructural, que se extiende por los pasajes entre los nervios en el espacio intermedio y formando el material estructural al menos por zonas la superficie exterior del componente estructural. Aqm se usa preferentemente un material estructural expandible, por ejemplo para rellenar espacios huecos y/o para permitir una fijacion de la posicion del componente estructural.

De este modo puede ponerse a disposicion en particular un componente estructural especialmente solido y/o ngido a la torsion, puesto que mediante los nervios, mediante los cuales estan unidos los elementos planos del primero y del segundo plano de soporte, pueden transmitirse fuerzas que actuan sobre el componente estructural. Ademas, puede conseguirse una amortiguacion, un aislamiento y/o un refuerzo especialmente buenos del modulo en el que se usa un componente estructural de este tipo. En muchos casos, una funcion de este tipo queda garantizada en gran parte por el material estructural que se usa. En caso de usarse un componente estructural de acuerdo con la invencion como pieza de aislamiento puede ser por ejemplo ventajoso usar una capa continua de material estructural a lo largo de toda la seccion transversal a aislar. Tambien en caso de un refuerzo de por ejemplo un espacio al menos parcialmente limitado por dos zonas de chapa puede resultar ventajosa una capa continua de un material de este tipo entre las zonas de chapa para conseguir un efecto de refuerzo. Estas ventajas pueden conseguirse en particular con el componente estructural de acuerdo con la invencion mediante los pasajes previstos entre los nervios. Por un lado, es posible prever en esta zona directamente el material estructural, que esta previsto ademas preferentemente en los lados del componente estructural en los que esta prevista por ejemplo una zona de pared o dicha zona de chapa que delimita la seccion transversal a aislar, y que forma al menos por zonas la superficie exterior del componente estructural. Asf puede garantizarse en particular que el material estructural entre por ejemplo en contacto con las zonas de chapa a reforzar, amortiguandolas ademas, dado el caso, y/o aislando el espacio hueco de forma fiable. Otra ventaja representa el uso de un material estructural expandible. Durante la expansion, el mismo puede extenderse por dichos pasajes y en particular en las zonas, en las que el material estructural forma la superficie exterior del componente estructural, puede entrar en contacto con los componentes a aislar, reforzar o amortiguar, de modo que puede conseguirse un efecto de amortiguacion, aislamiento y/o refuerzo especialmente bueno.

Gracias a la disposicion del material estructural en el espacio intermedio entre los planos de soporte puede proporcionarse una fijacion de posicion especialmente buena del componente estructural. Gracias a los elementos planos del primer plano de soporte en un lado del material estructural, asf como los elementos planos del segundo plano de soporte en el lado apuesto, el material estructural puede sujetarse en el lugar previsto. En particular, los materiales estructurales expandibles que se usan en la construccion de automoviles tienen una tendencia a la fluencia en caso de calentamiento, de modo que podnan alejarse del lugar previsto, lo que podna conllevar posiblemente consecuencias negativas en vista del aislamiento, la amortiguacion y/o el refuerzo deseados. Mediante el uso de dicha posibilidad de sujecion del material estructural puede solucionarse en particular este problema. Incluso en caso de un montaje del componente estructural de tal modo que un plano de soporte del componente estructural esta montado por ejemplo sustancialmente en paralelo a la direccion de fluencia del componente estructural, puede proporcionarse una fijacion segura en la posicion. En particular, los nervios previstos en el espacio intermedio pueden asegurar el material estructural en su posicion en una disposicion de este tipo o similar del componente estructural. Ademas, en caso de una disposicion adecuada del material estructural puede ponerse a disposicion una fijacion del material estructural en su posicion mediante las superficies de los lados o de los bordes de los elementos planos.

Preferentemente, los dos planos de soporte del soporte estan formados respectivamente por una pluralidad de elementos planos, estando prevista preferentemente una pluralidad de nervios para unir los primeros elementos planos del primer plano de soporte con los segundos elementos planos del segundo plano de soporte opuesto. Por lo general, los soportes de este tipo se fabrican de un material plastico, por ejemplo en un procedimiento de moldeo por inyeccion. Para permitir una fabricacion economica, aqm es especialmente ventajoso usar un soporte cuya forma no presente destalonamientos.

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En una forma de realizacion especialmente preferible, los elementos pianos de los dos pianos de soporte estan dispuestos por lo tanto de tal modo unos respecto a los otros que ninguno de los primeros elementos planos sobresale de los segundos elementos planos o cubre los segundos elementos planos en una direccion de desmoldeo del soporte y estando dispuestos los nervios que unen los primeros y segundos elementos planos de tal modo que no se forma ningun destalonamiento. Por lo tanto, un soporte de este tipo puede fabricarse por ejemplo en un procedimiento de moldeo por inyeccion, pudiendo desmoldarse la pieza inyectada o fundida solo mediante la apertura del molde en el llamado plano de separacion. Asf, un soporte de este tipo puede fabricarse de un material plastico, pudiendo usarse una herramienta para el moldeo por inyeccion que puede fabricarse economicamente. En particular, puede renunciarse al uso de correderas caras que sirven para desmoldar partes que no pueden desmoldarse en la direccion normal de desmoldeo.

Aqrn ha resultado ser especialmente ventajoso usar nervios, que estan unidos con el o los elementos planos en un angulo superior a 90°. Este angulo se presenta aqrn preferentemente entre el plano en el que se encuentra el elemento plano a unir y el nervio unido al elemento plano, existiendo el angulo preferentemente entre el nervio y el lado del elemento plano que esta previsto directamente enfrente al respectivamente otro plano de soporte. Por supuesto, pueden usarse nervios de cualquier forma de construccion y configuracion. Por un lado, pueden usarse por ejemplo nervios rectos, en particular cilmdricos o en forma de paralelepfpedos, aunque tambien pueden usarse nervios o angulos curvados con un perfil ondulado o dentado. En el caso indicado en ultimo lugar ha de determinarse dicho angulo preferentemente entre dicho lado del elemento plano y la recta, de la que resulta el punto de contacto o el punto de contacto central con este elemento plano y el punto de contacto o elemento plano central del segundo elemento plano a unir del plano de soporte opuesto.

Otra ventaja es la realizacion de los elementos planos de tal modo que al menos algunos de los elementos planos estan realizados en forma de marcos y presentan escotaduras. Esto permite en particular una comunicacion del material estructural del espacio intermedio a traves de las escotaduras a las zonas alrededor del componente estructural. Esto es ventajoso, en particular, en caso de usar materiales estructurales expandibles, que pueden expandir a traves de las escotaduras. Ademas, puede ahorrarse material para el soporte.

Otra ventaja es la realizacion del soporte de tal modo que al menos un lado del componente estructural se forma por un plano de soporte, siendo la parte de la superficie exterior formada por los elementos planos de este plano de soporte inferior al 50 % de la superficie de este plano de soporte. Con el uso de un soporte de este tipo, el material estructural previsto en el espacio intermedio del componente estructural puede ocupar por ejemplo mas del 50 % de la superficie exterior del componente estructural. Ademas, en caso de un uso de un material estructural expandible puede proporcionarse una superficie grande en forma de espacios libres entre los elementos planos de este lado, a traves de los cuales puede expandir el material estructural. Asf pueden aumentarse la amortiguacion, el aislamiento y/o el refuerzo de un modulo. Preferentemente, los dos planos de soporte estan equipados con elementos planos de este tipo, que cubren menos del 50 % de la superficie del plano de soporte correspondiente.

Otra ventaja es la configuracion del soporte de tal modo que respectivamente un elemento plano de un plano de soporte esta dispuesto en el lado opuesto visto en la direccion de proyeccion de un espacio libre del respectivamente otro plano de soporte. La direccion de proyeccion puede extenderse por ejemplo sustancialmente en la direccion ortogonal respecto a la superficie de un plano de soporte en una vista en planta desde arriba, pudiendo ser esta direccion al mismo tiempo la direccion de desmoldeo. Gracias a una disposicion de este tipo de los primeros y segundos elementos planos es posible una sujecion especialmente segura del material estructural. Como ya se ha mencionado anteriormente, en muchos casos se usan materiales estructurales expandibles, que durante el calentamiento antes de la expansion tienen tendencia a la fluencia o deformacion por lo que pueden hundirse, de modo que ya no senan posibles un aislamiento, una amortiguacion y/o un refuerzo fiables. Gracias a la disposicion desplazada arriba descrita de los primeros y segundos elementos planos puede proporcionarse por ejemplo mediante primeros elementos planos dispuestos por debajo del material estructural una posibilidad de apoyo especialmente buena para el material estructural. Gracias a los segundos elementos planos dispuestos por encima del material estructural, que estan previstos opuestos a los espacios libres del primer plano de soporte entre los primeros elementos planos, puede ponerse a disposicion una posibilidad de sujecion adicional para el material estructural, por ejemplo mediante la adhesion del material estructural en el lado orientado hacia el espacio intermedio de los segundos elementos planos.

Aqrn es especialmente ventajoso, en particular en vista de una fabricacion sencilla y economica del soporte, la configuracion del soporte de tal modo que el tamano de la superficie de un elemento plano de un plano de soporte es inferior al tamano de superficie del espacio libre opuesto del plano de soporte respectivamente opuesto. De este modo puede garantizarse que ningun primer elemento plano cubra o solape un segundo elemento plano en la direccion de proyeccion. La direccion de proyeccion puede estar orientada tambien aqrn, visto por ejemplo en una vista en planta desde arriba, en la direccion sustancialmente ortogonal respecto a la superficie de un plano de soporte, que puede ser al mismo tiempo la direccion de desmoldeo. Los soportes configurados de este modo no presentan destalonamientos, en particular no en la zona de los elementos planos, de modo que puede fabricarse una herramienta de fabricacion economica. Se usan preferentemente los nervios arriba descritos para la union de los primeros y segundos elementos planos, que estan unidos con el o los elemento/s plano/s en un angulo superior a 90°.

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Aqu es especialmente preferible una configuracion del soporte de tal modo que un elemento plano de un plano de soporte presenta una superficie, preferentemente la superficie en dicha direccion de proyeccion, en un orden de magnitud entre el 10 % y el 99 % de la superficie del espacio libre correspondiente del plano de soporte opuesto. Con superficies mas pequenas no puede garantizarse una sujecion segura del material estructural. Ademas, se ha mostrado que un elemento plano solo tiene que ser un poco mas pequeno que el espacio libre respectivamente opuesto, por ejemplo para permitir un desmoldeo sencillo tras una fabricacion mediante moldeo por inyeccion y, por lo tanto, una fabricacion economica.

Otra ventaja es la configuracion del soporte de tal modo que la suma de superficies de los distintos elementos planos del primero y segundo plano de soporte orientada hacia un plano de soporte, preferentemente en dicha direccion de proyeccion, es inferior al 99 % de la superficie total de este plano de soporte. Por lo tanto, puede garantizarse que por ejemplo en dicha direccion de proyeccion esten previstas zonas de espacios intermedios, en las que el material estructural esta previsto de forma continua de la superficie del primer plano de soporte hasta la superficie del segundo plano de soporte representando allf la superficie exterior del componente estructural, para permitir por ejemplo una amortiguacion, un aislamiento y/o un refuerzo mayores. Ademas, puede garantizarse que los elementos planos de los dos planos de soporte en dicha direccion de proyeccion, que tambien puede ser la direccion de desmoldeo, no se solapen mutuamente o sobresalgan unos de otros, lo que puede facilitar la fabricacion del soporte y, por lo tanto, del componente estructural por las razones anteriormente indicadas.

Otra ventaja es la configuracion del componente estructural de tal modo que la superficie del componente estructural esta formada al menos en parte por la superficie exterior de los elementos planos y por el material estructural previsto en el espacio intermedio. En caso de usar un material estructural expandible, este puede elegirse de tal modo ademas de adaptarse las partes de superficie de las dos zonas de tal modo que el material estructural expandido cubra en el estado montado del componente estructural por completo la superficie exterior de los elementos planos.

De forma alternativa o adicional puede ser ventajoso que el material estructural envuelva por completo los elementos planos de al menos un plano de soporte. Esto puede ser una ventaja, en particular, en caso de un material estructural expandible cuando debe proporcionarse mediante el material estructural por ejemplo en un lado del componente estructural una fijacion especialmente fuerte en el componente a unir o el modulo a unir.

Ademas, puede considerarse ventajoso que se use un soporte con dos planos de soporte, estando formada la superficie exterior del componente estructural en un plano de soporte o en un primer plano de soporte por la superficie exterior de los elementos planos y por el material estructural previsto en los espacios libres y en otro plano de soporte o en el segundo plano de soporte sustancialmente exclusivamente por el material estructural. Como alternativa, para otros fines de uso puede ser a su vez ventajoso realizar y prever el soporte y el material estructural de tal modo que el material estructural forme toda la superficie exterior del componente estructural en la zona de los dos planos de soporte envolviendo por lo tanto por completo los elementos planos.

Otra ventaja es la configuracion del componente estructural de tal modo que el espacio intermedio, que se extiende del primer plano de soporte al segundo plano de soporte, esta llenado en la zona de al menos un elemento plano solo por zonas con material estructural. De este modo puede ahorrarse por ejemplo material estructural. En particular, en el caso de materiales estructurales expandibles es razonable una configuracion de este tipo, puesto que puede reducirse la cantidad a introducir como material estructural en la fabricacion del componente estructural. Puede reducirse por ejemplo el tiempo necesario para la fabricacion de un componente estructural. Preferentemente, esta zona llenada por zonas con material estructural esta configurada de tal modo que se obtiene una zona hueca en forma de vaso. En este caso, el fondo de la zona hueca en forma de vaso podna estar formado por el material estructural, que esta previsto en una superficie orientada hacia el espacio intermedio de un elemento plano. Ademas, el espacio hueco en forma de vaso estana formado por una pared circunferencial de material estructural, que se extendena en la direccion del plano de soporte opuesto, estando realizado de forma abierta el espacio hueco en el espacio libre opuesto al dicho elemento plano.

Otra ventaja es la disposicion sustancialmente paralela entre los planos de soporte. Como alternativa, los planos de soporte tambien pueden estar dispuestos en un angulo uno respecto al otro y estar adaptados por ejemplo a la forma del componente o del modulo en el que se usa el componente estructural. El componente estructural tambien puede usarse en un modulo cuando dos zonas planas del modulo no se extienden una en paralelo a la otra. No obstante, aqrn el componente estructural puede estar configurado de tal modo que los planos de soporte se extienden en paralelo a las zonas planas opuestas o adyacentes del modulo, extendiendose por esta disposicion respectivamente en un angulo uno respecto al otro.

Otra ventaja es la configuracion del soporte de tal modo que al menos un plano de soporte presenta al menos por zonas una estructura de rejilla. Por esta puede entenderse una forma en la que alternan en un dibujo regular espacios libres y elementos planos. Tanto los espacios libres como los elementos planos de un plano de soporte pueden presentar formas diferentes. No obstante, ha resultado ser especialmente ventajoso usar un soporte, presentando al menos un plano de soporte una estructura de rejilla con un dibujo regular con formas de elementos planos repetidas, por ejemplo formas cuadradas, es decir, en particular en forma de tablero de ajedrez, formas

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rectangulares, triangulares o poligonales. Aqrn, los elementos de soporte pueden presentar una forma de este tipo y los espacios libres pueden presentar formas regularse que se corresponden con estas. Gracias al uso de formas regulares de los elementos de soporte puede fabricarse un componente estructural especialmente economico. Pueden fabricarse por ejemplo esteras o superficies grandes del componente estructural, de las que se estampan o cortan las piezas necesarias. Gracias a las formas de elementos planos regulares puede garantizarse que todas estas piezas presenten casi las mismas propiedades, en particular respecto a la solidez y/o casi las mismas propiedades de refuerzo, aislamiento y/o amortiguacion.

Otra ventaja aqrn es la configuracion del soporte formado por dos planos de soporte, de tal modo que los dos planos de soporte presentan la misma estructura de rejilla, estando prevista la estructura de rejilla de los dos planos de soporte preferentemente una desplazada respecto a la otra, de modo que se alternan los dibujos de las estructuras de rejilla. Esto es ventajoso, en particular, respecto a una posibilidad de fabricacion economica arriba descrita gracias a renunciar a destalonamientos.

En todas las formas de realizacion indicadas, el soporte puede estar hecho preferentemente de un material plastico. En particular, pueden usarse aqrn como materiales poliolefinas conocidas, como PE o PP, PVC (blando o duro), absorcion, PC (en particular transparente), poliamidas (en particular PA 6, PA 6.6, PA 4.6), plasticos con sustancias de carga (en particular fibras de vidrio, esferas de vidrio, minerales V0), TPE, TPU o PS. Ha resultado ser especialmente ventajoso como material para el soporte el uso de una poliamida, en particular PA 6.6. El soporte puede ser aqrn, ademas, a su vez un componente compuesto y en particular puede concebirse reforzado por fibras. Aqrn ha resultado ser ventajoso el uso de una poliamida con una parte de hasta el 60 % de fibras de vidrio. Es especialmente preferible una parte de fibras de vidrio en el intervalo entre el 15 % y el 35 %.

Se usa preferentemente un soporte con un modulo de elasticidad elevado. El soporte presenta preferentemente zonas con diferentes espesores. Pueden reforzarse zonas del modulo en las que se esperan por ejemplo cargas especialmente elevadas mediante el componente estructural y el soporte con un espesor grande; en zonas menos cargadas del modulo, el espesor del soporte puede realizarse mas reducido, en particular para ahorrar material.

Otra ventaja es el uso de un soporte de un plastico reforzado con fibra. Gracias al uso de un compuesto de fibra- plastico como material para el soporte puede conseguirse una rigidez y solidez espedfica elevada, de modo que puede proporcionarse en particular un componente estructural adecuado para aplicaciones de construccion ligera. Como fibras de refuerzo se usan en particular fibras de refuerzo inorganicos, como por ejemplo fibras de basalto, fibras de boro, fibras de vidrio, fibras ceramicas o tambien fibras de acido silfcico. Tambien con concebibles fibras de refuerzo metalicas, como por ejemplo fibras de acero. Ademas, puede resultar ser razonable el uso de fibras de refuerzo organicas, como por ejemplo fibras de aramida, fibras de carbono, fibras de poliester, fibras de nylon o fibras de polietileno. Tambien es concebible el uso de fibras de refuerzo que van creciendo, de fibras naturales, como por ejemplo fibras de lino, fibras de canamo o fibras de sisal.

Otra ventaja es el uso de un soporte de metal, como por ejemplo de acero, aluminio, magnesio o tambien de un trenzado de acero. El uso de un componente estructural con un soporte de este tipo es especialmente adecuado para componentes compuestos reforzados de los que se exigen requisitos estrictos en cuanto a la rigidez y solidez. Para proteger el soporte contra influencias exteriores, puede ser ventajoso el uso de metal recubierto y/o barnizado.

La fijacion del componente estructural en un componente o en un modulo puede realizarse ademas mediante pegado mediante el material estructural. Ademas, pueden preverse de forma adicional o alternativa clips o fijaciones insertables o alojamientos correspondientes para medios de union de este tipo o componentes correspondientes en el soporte. Tambien son concebibles medios de union de un material metalico, como por ejemplo bridas de metal, de modo que el componente estructural puede unirse mediante un procedimiento de soldadura con un componente o un modulo. Otras posibilidades de union concebibles entre el componente estructural y el componente o un modulo consisten en el apriete mediante aletas o botones de apriete.

Como material estructural que puede usarse en todas las formas de realizacion ha resultado ser razonable por ejemplo el uso de un material expandible, como esta descrito en la solicitud de patente internacional WO/2009/036784. Respecto a los aspectos que se refieren al material se remite al documento indicado, cuyo contenido divulgado complementa en este sentido el objeto de la presente solicitud de patente.

Como alternativa, tambien puede resultar razonable el uso de un material estructural como esta descrito en la solicitud de patente alemana 102008057260. Respecto a los aspectos que se refieren al material se remite al documento indicado, cuyo contenido divulgado complementa en este sentido el objeto de la presente solicitud de patente.

La activacion y la expansion de un material estructural expandible pueden realizarse preferentemente aprovechandose el calor del proceso de un horno para el barnizado catodico por inmersion (KTL) para el endurecimiento del barnizado catodico por inmersion de por ejemplo una carrocena de un automovil. Por supuesto, tambien es concebible una accion separada de calor para la expansion del material expandible.

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Otra ventaja es la aplicacion del material estructural en el componente estructural mediante un procedimiento de moldeo por inyeccion. El material estructural preferentemente expandible se inyecta en este caso en particular en el espacio intermedio del soporte hecho de un material metalico o de un material plastico durante un proceso de molde por inyeccion. Preferentemente, se inyectan y/o aplican todos los materiales estructurales que se usan en un proceso de moldeo por inyeccion. Gracias al uso de un procedimiento de moldeo por inyeccion para la aplicacion de materiales estructurales, estos pueden aplicarse de forma precisa en los lugares previstos del componente estructural. Ademas, la dosificacion de la cantidad de material estructural es sencilla, de modo que no se aplica demasiado material, lo que aumentana los costes, o tampoco una cantidad insuficiente de material. Como alternativa, el material estructural tambien puede aplicarse en el componente estructural mediante un procedimiento de bombeo, por ejemplo mediante un robot.

En la fabricacion del soporte de un material plastico ha resultado ser especialmente ventajosa la fabricacion del componente estructural y del equipamiento con materiales estructurales mediante un procedimiento de moldeo por inyeccion para la union y/o un procedimiento de moldeo por inyeccion con bi-inyeccion. En una primera etapa, el soporte propiamente dicho puede fabricarse con posibles alojamientos para el material estructural y/o medios de union para la fijacion de la posicion respecto a dicho modulo y/o dado el caso otras caractensticas de equipamiento mediante inyeccion de un material termoplastico, en particular una poliamida en un molde de inyeccion. Las dos mitades del molde de inyeccion se separan a continuacion para el desmoldeo. En una segunda etapa de trabajo puede aplicarse a continuacion en un segundo molde de inyeccion adecuado un material estructural o una pluralidad de materiales estructurales, en particular formado por un material termicamente expandible. Gracias a una fabricacion de este tipo, preferentemente completamente automatizada de un componente estructural de acuerdo con la invencion con material estructural, puede ponerse a disposicion un componente estructural concebido exactamente para el modulo a reforzar con material estructural con unas tolerancias de fabricacion reducidas.

Algunos ejemplos de realizacion preferibles de la presente invencion se indican en las Figuras y se describiran a continuacion. Muestran:

La Figura 1 una vista parcial en perspectiva de un soporte de un componente estructural de acuerdo con la invencion.

La Figura 2 una vista parcial en perspectiva de un componente estructural de acuerdo con la invencion con el soporte de la Figura 1.

La Figura 3 una vista parcial en perspectiva de un componente estructural alternativo.

La Figura 4 una vista parcial en perspectiva de un soporte alternativo de un componente estructural de acuerdo con la invencion.

La Figura 5 una vista parcial en corte de un componente estructural segun la lmea de corte AA del soporte de la Figura 4.

La Figura 6 una vista parcial en corte alternativa respecto a la vista parcial de la Figura 5.

La Figura 7 otra vista parcial en corte alternativa de un componente estructural.

La Figura 8 una vista lateral en corte de un modulo que delimita un espacio hueco con un componente estructural de acuerdo con la invencion insertado con un material estructural expandible.

La Figura 9 el modulo de la Figura 8 con material estructural expandido.

La Figura 1 muestra una vista parcial en perspectiva de un soporte 2 de un componente estructural de acuerdo con la invencion de una poliamida. El soporte 2 comprende dos planos de soporte 100, 201 dispuestos uno en paralelo al otro, que estan dispuestos a distancia entre sf de tal modo que entre un primer plano de soporte 100 y un segundo plano de soporte 200 se forma un espacio intermedio 3. Los planos de soporte 100, 200 estan formados respectivamente por una pluralidad de elementos planos 101, 201 unidos entre sf, que estan separados a su vez respectivamente por espacios libres 102, 202 unos de otros. Los elementos planos 101 del primer plano de soporte 100 estan unidos mediante nervios 10 con los elementos planos 201 del segundo plano de soporte 200. Los nervios 10 del primer plano de soporte 100 se extienden por el espacio intermedio 3 al segundo plano de soporte 200. Entre dos nervios 10 adyacentes, que se extienden por el espacio intermedio 3, se forman pasajes 11. El espacio intermedio 3 del soporte 2 representado esta previsto para el alojamiento de un material estructural no representado, que rellena el espacio intermedio 3 al menos por zonas y que se extiende por los pasajes 11 entre los nervios 10 en el espacio intermedio 3. En el ejemplo de realizacion mostrado, el material estructural esta previsto de tal modo que forma en las zonas de los espacios libres 102, 202 la superficie exterior del componente estructural 1.

En el ejemplo de realizacion mostrado se usan sustancialmente elementos planos 101, 201 cuadrados, estando previstos los elementos planos 101, 201 y los espacios libres 102, 202 adyacentes de tal modo que el primer plano

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de soporte 100 y el segundo plano de soporte 200 presentan respectivamente una estructura de rejilla, mas exactamente una forma a modo de tablero de ajedrez. Los elementos planos 101, 201 estan unidos en sus esquinas con elementos planos 101, 201 respectivamente adyacentes del mismo plano de soporte 100, 200 mediante las zonas finales de los nervios 10, las zonas frontales 12. Los nervios 12 estan dispuestos en los planos de soporte

100, 200 y forman en el ejemplo de realizacion mostrado en parte la superficie exterior del soporte 2.

Los nervios 10 estan configurados y dispuestos de tal modo que el angulo 7 entre una superficie interior 204 orientada hacia el espacio intermedio 3 de los elementos planos 201 y el nervio 10 unido al elemento plano 201 correspondiente es superior a 90°. Para ello, los nervios 10 pueden extenderse en particular de forma inclinada por el espacio intermedio 3 o pueden estar configurados por ejemplo de forma trapezoidal. Lo mismo es valido para los elementos planos 101 del primer plano de soporte 100, cuya superficie interior esta oculta en la representacion mostrada.

En el ejemplo de realizacion mostrado, los planos de soporte 100, 200 configurados a modo de tablero de ajedrez estan dispuestos uno desplazado respecto al otro, de modo que esta dispuesto respectivamente un elemento plano

101, 201 de un plano de soporte 100, 200 en una direccion de proyeccion 14 o por el contrario opuesto a un espacio libre 202, 102 del respectivamente otro plano de soporte 200, 100. Los elementos planos 101, 201 estan configurados de tal modo que el tamano de superficie de estos elementos de soporte 101, 201 es inferior al tamano de superficie del espacio libre 202, 102 respectivamente opuesto. Se ha mostrado que un tamano de superficie de un elemento plano 101, 201 en el intervalo entre el 10 % y el 99 % del tamano de superficie del espacio libre 202, 102 opuesto del plano de soporte 200, 100 opuesto es ventajoso para una fabricacion sencilla del soporte 2. En el presente ejemplo de realizacion, se usan elementos planos 101, 201 con un tamano de superficie aproximado del 80 % del tamano de superficie de los espacios libres 202, 102 opuestos.

La Figura 2 muestra una vista parcial en perspectiva de un componente estructural 1 de acuerdo con la invencion, formado por el soporte 2 mostrado en la Figura 1 y un material estructural 6, que esta previsto en el espacio intermedio 3 entre los planos de soporte 100, 200 y que se extiende por los pasajes mostrados en la Figura 1 entre los nervios 10 en el espacio intermedio 3. El material estructural 6 forma por zonas la superficie exterior del componente estructural 1, estando previsto en particular en los espacios libres 101, 202 del plano de soporte 100, 200 y estando situado allf en un plano con superficies exteriores 103, 203 de los elementos planos 101,201.

La Figura 3 muestras una vista parcial en perspectiva de un componente estructural 1 alternativo. La estructura esquematica del componente estructural 1 mostrado corresponde a la del componente estructural 1 en la Figura 2 con el soporte de la Figura 1. Ademas, los elementos planos 101 del primer plano de soporte 100 estan provistos de escotaduras 105 y estan realizados, por lo tanto, en forma de marcos. El material estructural 6 previsto en el espacio intermedio 3 esta previsto en el ejemplo de realizacion mostrado en la zona de las escotaduras 105 y forma en particular en estas zonas la superficie exterior del componente estructural 1.

La Figura 4 muestra una vista parcial en perspectiva de un soporte 2 alternativo para usarlo en un componente estructural de acuerdo con la invencion. El soporte 2 representado esta formado tambien aqrn por dos planos de soporte 100, 200 dispuestos sustancialmente uno en paralelo al otro, que presentan una pluralidad de elementos planos 101, 201, que estan unidos mediante nervios 10 entre sf Tambien aqrn hay un espacio intermedio 3 entre los planos de soporte 100, 200 dispuestos a distancia entre sf para el alojamiento de un material estructural no mostrado. Los planos de soporte 100, 200 presentan respectivamente una estructura de rejilla, estando dispuestos los planos de soporte 100, 200 de forma desplazada uno respecto al otro de modo que alterna la estructura de rejilla. Tambien aqrn, los elementos planos 101, 201 estan realizados sustancialmente de forma cuadrada. Ademas, los elementos planos 101, 201 de un plano de soporte 100, 200 estan separados respectivamente por espacios libres

102, 202, de los elementos planos 101, 201 adyacentes. La union de los elementos planos 101, 201 de un plano de soporte 100, 200 se realiza en la direccion diagonal en las esquinas de los elementos planos 101, 201 en los bordes de estos mediante las zonas frontales 12 de los nervios 10. Para la union de los elementos planos 101 del primer plano de soporte 100 con los elementos planos 102 del segundo plano de soporte 200 estan previstos ademas otros nervios 10 en los bordes de los elementos planos 101,201 cuadrados.

Tambien aqrn, los planos de soporte 100, 200 estan dispuestos de forma desplazada uno respecto al otro, de modo que los primeros elementos planos 101 estan dispuestos en el lado opuesto de los espacios libres 202 del segundo plano de soporte 200 opuesto y viceversa. El soporte 2 esta hecho de un material plastico y se fabrica en un procedimiento de moldeo por inyeccion. Para la fabricacion sencilla y economica, los elementos planos 101,201 son mas pequenos que los espacios libres 202, 102 opuestos. Ademas, los angulos 7 entre los nervios 10 y las superficies interiores 204 de los elementos planos 201 unidos con los nervios 10 son superiores a 90°. Esto tambien es valido para los angulos 7 entre las superficies interiores ocultas de los primeros elementos planos 101 y los nervios 10. Gracias a una configuracion de este tipo del soporte 2 pueden evitarse destalonamientos, de modo que es posible una posibilidad de desmoldeo especialmente sencilla del soporte 2 despues de la fabricacion, en particular mediante un procedimiento de moldeo por inyeccion.

La Figura 5 muestra una vista parcial en corte segun la lmea de corte A-A del soporte 2 de la Figura 2, estando previsto en particular en el espacio intermedio 3 el material estructural 6 y extendiendose tambien por los pasajes no

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mostrados entre los nervios 10. El material estructural 6 forma por zonas la superficie exterior del componente estructural 1, en particular en la zona de los espacios libres 102, 202 entre los elementos planos 101, 201. De este modo queda formada una superficie exterior 4 del componente estructural por la superficie exterior 103 de los primeros elementos planos 101 y el material estructural 6 previsto en los espacios intermedios 102, asf como por zonas por las zonas frontales 12 de los nervios 10. Ademas, queda formada una superficie exterior 5 inferior del componente estructural 1 correspondientemente por las superficies exteriores 203 de los elementos planos 201 y el material estructural 6 previsto en los espacios libres 202, asf como las zonas frontales 12 de los nervios 10. Como alternativa a ello, las zonas frontales 12 de los nervios 10 pueden desembocar en las superficies exteriores 103, 203 de los elementos planos 101, 201, de modo que las superficies exteriores 4, 5 del componente estructural 1 quedan formadas solo por las superficies exteriores 103, 203 de los elementos planos 201, 202 y el material estructural 6 previsto en los espacios libres 102, 202.

La Figura 6 muestra una vista parcial en corte de un componente estructural 1 alternativo respecto a la vista parcial de la Figura 5. El soporte 2 mostrado del componente estructural 1 esta provisto de tal modo de un material estructural que los elementos planos 101 del primer plano de soporte 100 quedan envueltos por completo por el material estructural 6. La superficie exterior 4 superior del componente estructural 1 queda formada por lo tanto exclusivamente por el material estructural 6. La puesta a disposicion de la superficie exterior 5 inferior del componente estructural 1 se realiza como en el ejemplo de realizacion mostrado en la Figura 5.

La Figura 7 muestra una vista lateral en corte de un componente estructural 1 alternativo en vista de los componentes estructurales que se muestran en las Figuras 5 y 6. En el ejemplo de realizacion mostrado, el material estructural 6 envuelve por completo los elementos planos 101, 201 de los dos planos de soporte 100, 200. En particular, puede permitirse de este modo una proteccion del soporte 2, puesto que el mismo queda protegido contra influencias exteriores por el componente estructural 6. Ademas, el espacio intermedio, que se extiende del primer plano de soporte 100 al segundo plano de soporte 200 solo esta llenado por zonas con material estructural en la zona de los elementos planos 101, 201. En la zona de los espacios libres 102, 202 estan previstas en el material estructural zonas huecas respectivamente abiertas en forma de vaso respecto a la superficie exterior 4 superior y la superficie exterior 5 inferior, en las que no esta previsto ningun material estructural 6.

La Figura 8 muestra una vista lateral en corte de un componente estructural 1 de acuerdo con la invencion, que esta previsto en un espacio hueco 16 limitado por dos superficies de chapa 14, 15. En este componente estructural 1 mostrado se usa un soporte 2, en el que los planos de soporte 100, 200 no estan dispuestos uno en paralelo al otro. Por el contrario, los planos de soporte 100, 200 estan orientados respecto a la extension de las superficies de chapa 14, 15 y se extienden respectivamente en paralelo a la superficie de chapa 14, 15 adyacente. La superficie exterior 4 superior y la superficie exterior 5 inferior estan formadas respectivamente tanto por los elementos planos 101, 201 y por el material estructural 6 previsto en el espacio libre 102, 202.

La Figura 9 muestra el modulo de la Figura 8, habiendose expandido el material estructural 6. El material estructural 6 expandido entra aqrn en contacto con las zonas de superficie orientadas hacia el espacio hueco 16 de las superficies de chapa 14, 15 y rellena el espacio hueco 16 por completo en el ejemplo de realizacion mostrado. Puesto que el material estructural 6 se extiende en el espacio intermedio 3 tambien por los pasajes 11 entre los nervios 10, puede proporcionarse una union continua entre las dos superficies de chapa 14, 15 mediante el material estructural 6, de modo que pueden absorberse en particular fuerzas, vibraciones y/o oscilaciones que actuan sobre el mismo y/o pueden transmitirse mediante el material estructural 6 de una superficie de chapa 14 a la superficie de chapa 15 opuesta.

Lista de signos de referencia

1: Componente estructural 15 Segunda superficie de chapa

2: Soporte 16 Espacio hueco

3: Espacio intermedio 100 Primer plano de soporte

4: Superficie exterior superior 101 Primeros elementos planos

5: Superficie exterior inferior 102 Primeros espacios libres

6: Material estructural 103 Superficie exterior

7: Angulo 104 Superficie interior

8: Direccion de desmoldeo 105 Escotadura

9: Direccion de proyeccion 200 Segundo plano de soporte

10: Nervio 201 Segundos elementos planos

11: Pasaje 202 Segundos espacios libres

12: Zona frontal 203 Superficie exterior

13: Zona hueca 204 Superficie interior

14: Primera superficie de chapa

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REIVINDICACIONES

1. Componente estructural (1), que presenta un soporte (2) formado por al menos dos pianos de soporte (100, 200), que estan dispuestos a distancia entre s^ de tal modo que entre un primer piano de soporte (100) y un segundo piano de soporte (200) opuesto al primer piano de soporte (100) se forma un espacio intermedio (3), presentando los pianos de soporte (100, 200) una pluralidad de elementos planos (101, 201) unidos entre sf, que estan separados los unos de los otros, al menos por zonas, respectivamente por espacios libres (102, 202), estando unidos los elementos pianos (101) del primer piano de soporte (100) mediante nervios (10) con elementos pianos (201) del segundo piano de soporte (200) de tal modo que se forman respectivamente pasajes (11) entre nervios (10) adyacentes y estando previsto en el espacio intermedio (3) entre los pianos de soporte (100, 200) al menos por zonas un material estructural (6), que se extiende por los pasajes (11) entre los nervios (10) en el espacio intermedio (3) y caracerizado por que el material estructural (6) forma al menos por zonas la superficie exterior (4, 5) del componente estructural (1).
2. Componente estructural (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el angulo (7) entre un elemento piano (101, 201) y un nervio (10) unido con el elemento piano (101, 201) es superior a 90°.
3. Componente estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los elementos pianos (101, 201) estan realizados en forma de marcos y presentan escotaduras (105).
4. Componente estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un lado del componente estructural (1) se forma por un piano de soporte (100, 200), siendo la parte de la superficie de este piano de soporte (100, 200) formada por los elementos pianos (101, 201) de este piano de soporte (100, 200) inferior al 50 % de la superficie de este piano de soporte (100, 200).
5. Componente estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que esta dispuesto respectivamente un elemento piano (101, 201) de un piano de soporte (100, 200) en una direccion de proyeccion (9) opuesto a un espacio libre (202, 102) del respectivamente otro piano de soporte (200, 100).
6. Componente estructural (1) de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que el tamano de la superficie de un elemento de soporte (101, 201) es inferior al tamano de superficie del espacio libre opuesto (202, 102).
7. Componente estructural (1) de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por que el tamano de la superficie de un elemento piano (101, 201) de un piano de soporte (100, 200) corresponde a entre el 10 % y el 99 % del tamano de la superficie del espacio libre (202, 102) correspondiente del piano de soporte (100, 200) opuesto.
8. Componente estructural (1) de acuerdo con las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que la superficie orientada hacia un piano de soporte (100, 200) de los elementos pianos (101, 201) del primero y del segundo piano de soporte (100, 200) es inferior o igual al 99 % de la superficie total de este piano de soporte (100, 200).
9. Componente estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie exterior (4, 5) del componente estructural (1) se forma al menos en parte por la superficie exterior (103, 203) de los elementos pianos (101, 201) y por el material estructural (6) previsto en los espacios libres (102, 202).
10. Componente estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material estructural (6) envuelve por completo los elementos pianos (101, 201) de al menos un piano de soporte (100, 200).