ES2215253T3 - Panel de sandwich de perfil integrado, especial para la fabricacion de vehiculos. - Google Patents

Abstract

SE TRATA DE UNA PLACA "SANDWICH" CON PERFIL INTEGRADO CONCEBIDA PARA SER UTILIZADA EN LA FABRICACION DE AUTOMOVILES. LA PLACA PUEDE FABRICARSE CON UN PESO REDUCIDO. LA CAPA CUBRIENTE LINEAL SE ABRE PARA INCORPORAR PERFILES DE SUJECION EN LA PLACA "SANDWICH". LA PERDIDA DE RIGIDEZ DEBIDA A LA REDUCCION DE LA SECCION EN HASTA UN 80%, LA ROTURA DE LA CAPA CUBRIENTE, EL DISEÑO DE LOS ELEMENTOS INCORPORADOS Y LA CONSISTENCIA DE LA CAPA CUBRIENTE EN LA ZONA ABIERTA, SE COMPENSA COMPLETAMENTE POR LO QUE SE FACILITA UNA SUJECION LONGITUDINALMENTE VARIABLE DE ACCESORIOS DE PEQUEÑA ALTURA. DE UNA DE LAS CAPAS CUBRIENTES SE RECORTA UNA TIRA CONTINUA, Y EN UNA CAPA CENTRAL SITUADA ENTRE LAS CAPAS CUBRIENTES SE DISPONE EN LA ZONA RECORTADA UN PERFIL ABIERTO ESTABILIZADO POR ELEMENTOS CUBRIDORES DE POSICION VARIABLE O FIJA Y UNIDOS POR GRAVEDAD, FRICCION, FORMA O MATERIAL AL PERFIL. LA FORMA DEL PERFIL ESTA DISEÑADA PARA ALOJAR ELEMENTOS DE SUJECION DE ACCESORIOS USUALES, SIMILARES A LOS ELEMENTOS CUBRIDORES. ESTA INVENCION ES MUY UTIL, P. EJ., PARA LA FABRICACION DE AUTOMOVILES.

Description

Panel sándwich de perfil integrado, especial para la fabricación de vehículos.

El invento se refiere a un panel sándwich de perfil integrado para sujeciones según el preámbulo de la reivindicación 1.

Los paneles sándwich se utilizan en múltiples formas, permitiendo una fabricación ligera y efectiva gracias a su bajo peso específico y elevada rigidez a los dobleces y a las abolladuras. Son conocidos los paneles sándwich constituidos por la unión de dos capas de cobertura rígidas, predominantemente de acero o aluminio o por combinaciones fibrosas de una capa central, ligera, pero relativamente rígida al empuje de material predominantemente de espuma, alveolar u otra clase de material separador que, en combinación con las capas de cobertura, forman una combinación compacta. También se sabe que suelen utilizarse en la parte exterior de las capas de cobertura diversos elementos perfilados para la sujeción de elementos adosados o de ampliación, por ejemplo, mediante encolado, atornillado u otras clases de uniones usuales. En estos casos, los paneles sándwich se mantienen invariables, pero los elementos exteriormente acoplados presentan el inconveniente de una mayor altura de construcción y, como consecuencia, peores condiciones de instalación de los paneles. Unas posibilidades de consolidación mejores se consiguen, como ya se sabe, por medio de insertos en la capa central unidos a las dos capas de cobertura, en los que, posteriormente, se introducen elementos de sujeción conocidos a través de la capa de cobertura; pero estas soluciones presentan el inconveniente de que una vez instaladas no permiten rectificaciones y solamente están indicadas para sujeciones concretas. La patente DE 43 21 316 A1 presenta un panel sándwich con taladros de conexión reforzados con piezas de revestimiento de paredes delgadas del tipo de los manguitos que se acoplan sin costuras a las capas de cobertura de los paneles. Pero igualmente esta solución solo resulta adecuada para sujeciones concretas.

La solidez de una placa sándwich es consecuencia de las resistencias a la tracción y al cizallamiento, así como de la solidez combinada de los diferentes materiales entre sí. En los paneles no reforzados, un esfuerzo perpendicular al plano de la placa produce una rotura del material central. Estas consecuencias puede evitarse mediante la colocación de piezas de inserción en las capas centrales en combinación con las capas de cobertura no separadas; pero requieren, en cambio, una determinación exacta de la posición y de las tolerancias. Hasta ahora, las capas de cobertura de los paneles sándwich no se sueltan en una gran longitud; porque esto trae como consecuencia una consideración disminución de la rigidez propia de la placa, por lo que, en la actualidad las propuestas que se conocen se vienen utilizando con sus inconvenientes.

La rigidez de una placa sándwich es la consecuencia del producto del momento de inercia superficial y del módulo E de cada uno de los componentes del panel. Por lo tanto, la solidez de las placas sándwich resulta, en su mayor parte, de la rigidez de las placas de cobertura (Módulo E de la placa de cobertura = 10-1000 x módulo E de la capa central). Si, con fines de integración, se suelta longitudinalmente una de las dos capas de cobertura, en este lugar, la sujeción permanente en sentido transversal es aproximadamente tan firme como la segunda capa de cobertura sola.

Se conocen placas sándwich de gran superficie relativamente gruesas y de perfiles integrados en las que se registra una ligera disminución de la sección transversal (<20%). Como consecuencia de los perfiles de chapa de acero de paredes relativamente gruesos utilizados (aprox. 4-5 mm), estas construcciones resultan muy voluminosas y pesadas.

La invención se basa en la creación de una placa sándwich de escaso peso en la que se integran en una capa de cobertura linealmente soltada unos perfiles para aplicaciones de fijación, compensándose la pérdida de rigidez debida a la reducción de la sección hasta en un 80% aproximadamente, condicionada a la separación, por la configuración constructiva de los elementos aplicados y por la conformación de la capa de cobertura en la zona de acoplamiento, con lo que es posible una fijación de piezas suplementarias de escasa altura.

La solución del problema se consigue mediante las características de la reivindicación 1, indicándose una configuración ventajosa en la reivindicación secundaria. Con el panel sándwich que se obtiene mediante la invención, se evitan los inconvenientes existentes dado el estado actual de la técnica.

A continuación se detalla un ejemplo de ejecución sobre la base de los dibujos. Al efecto, muestran:

la fig. 1: una sección del panel sándwich de perfil integrado y cubierta aplicada exteriormente,

la fig. 2: una sección del panel sándwich con perfil integrado y cubierta integrada,

la fig. 3: la sección de una vista de costado del panel sándwich con pieza de acoplamiento, y

la fig. 4: la sección A-A de la fig.3.

En las figs. 1 y 2 la estructura usual del panel sándwich con las capas de cobertura normales continuas y la capa central intermedia se ha modificado de tal manera que se utiliza una capa de cobertura 3 y un perfil especial 1, preferentemente un perfil de aluminio por extrusión, para la fijación de las piezas suplementarias 10 de las figs. 3 y 4. Este perfil 1 va dotado de la orejeta 7 para establecer la unión del perfil 1 con las capas de cobertura 3 del panel. A este respecto, el perfil 1 y el separador 8 garantizan una unión lo suficientemente firme y rígida entre las capas de cobertura 2 y 3. El perfil 1 está integrado en la estructura del panel, por lo que no es precisa una altura de construcción mayor como se hace en las soluciones conocidas. La propiedad básica típica de una placa sándwich, la rigidez a la flexión, se consigue de una manera única y exclusiva mediante la aleta de base 9 del perfil 1, el separador eventual 8 y una capa de cobertura 2. Esto presupone una unión firme entre el material de la capa de cobertura y el perfil 1. La unión se lleva a cabo a través de la lengüeta 7 del perfil 1 en C. La unión de este perfil 1 y de la capa de cobertura 2 se lleva a cabo preferentemente mediante encolado por arrastre de material; pero, ello no obstante, estas uniones son también posible, por remache o atornillado en arrastre de fuerza y/o forma. Las uniones mediante arrastre de material pueden mejorarse mediante la adopción de medidas conocidas de incremento superficial ya conocidas, tales como el raspado y perfilado, o mediante tratamientos específicos de cada material, tales como la imprimación. Además, puede incrementarse la resistencia de la unión con la forma de la orejeta 7 mediante un arrastre adicional de forma. La rigidez resultante puede compararse con auxilio del producto del momento de inercia superficial y el módulo E. La influencia negativa de la pérdida de rigidez se compensa con auxilio de las cubiertas superpuestas en arrastre de material, de forma y de fuerza 5 y 6 sobre el agujero del perfil 1, en un punto discrecional. La parte longitudinal compensadora permite interrupciones hasta loa 2/3 de la longitud correspondiente del perfil 1. En el caso de fijación con chavetas del tipo conocido de acción posterior y de arrastre de fuerza y forma del tipo de la cubierta 6, ésta interviene activamente en la rigidez de la placa, lo que reduce al mínimo la necesidad de nuevos refuerzos de la placa.

Claims (2)

1. Panel sándwich con perfil integrado para aplicaciones de fijación, especialmente para fabricación de automóviles, constituido por capas de cobertura superior e inferior, un cap central y perfiles, caracterizado porque una de las capas de revestimiento (3) está separada de forma continua y lineal y porque entre las capas de cobertura (2 y 3) se ha insertado en una capa central (4) un perfil abierto (1) y se ha rigidizado por medio de recubrimientos (5 y 6) locales dispuestos de forma parcialmente variable, recubrimientos (5 y 6) configurados por arrastre de material, de forma o de fuerza, utilizándose la forma del perfil (1) para el alojamiento de elementos de fijación conocidos del tipo de la cubierta (6) y elementos suplementarios (10) fijos a la misma.

2. Panel sándwich según la reivindicación 1, caracterizado porque se ha dispuesto un separador (8) entre una aleta de base (9) del perfil (1) y la capa de cobertura (2).