MIEMBROS DE PLACAS INTERCALADAS ESTRUCTURALES.

Un miembro de placas intercaladas estructural que comprende:

primera y segunda placas metálicas externas (11,

12);

un núcleo (13) de plásticos compactos o material polimérico unido a dichas placas externas con suficiente resistencia para transferir las fuerzas de cizalla entre ellos; y

una pluralidad de formas (14; 24; 36) dispuestas dentro de dicho núcleo, siendo dichas formas de peso relativamente ligero comparado con un volumen equivalente de dichos plásticos compactos o material polimérico;

caracterizado por que dichas formas (14; 24; 34) están hechas de una lana mineral (16; 26; 36)

Miembros de placas intercaladas estructurales.

La presente invención se refiere a miembros de placas intercaladas estructurales que comprenden dos placas externas y un núcleo de plástico o material polimérico unido a las placas externas con una resistencia suficiente para contribuir sustancialmente a la resistencia estructural del miembro.

Los miembros de placas intercaladas estructurales se describen en los documentos US 5.778.813 y US 6.050.208 y comprenden placas de metal externas, por ejemplo de acero, unidas juntas con un núcleo de elastómero intermedio, por ejemplo, de poliuretano no espumado. Estos sistemas de placas intercaladas pueden usarse en muchas formas de construcción para sustituir a las placas de acero reforzadas y simplificar en gran medida las estructuras resultantes, mejorando la resistencia y el rendimiento estructural (rigidez, características de amortiguación) mientras que ahorran peso. Otros desarrollos de estos miembros de placas intercaladas estructurales se describen en los documentos WO 01/32414 y US 2001/0035256 A. Como se describe en ellos, las formas de espuma pueden incorporarse en la capa de núcleo para reducir el peso y pueden añadirse placas de rotura metálicas transversales para mejorar la rigidez.

De acuerdo con los contenidos del documento WO 01/32414 las formas de espuma pueden ser huecas o macizas. Las formas huecas generan una mayor reducción de peso y, por lo tanto, son ventajosas. Las formas descritas en este documento no se limitan a hacerlas de material de espuma de peso ligero y pueden hacerse también de otros materiales, tal como cajas de madera o acero.

La Solicitud de Patente Internacional WO 02/078948 es otro desarrollo del concepto de inclusión de formas huecas y describe formas que son fáciles de fabricar y montar, en particular se describen formas alargadas huecas hechas de piezas unidas a presión.

Las formas básicas de los miembros de placas intercaladas estructurales descritas en los documentos US 5.778.813 y US 6.050.208 tienen propiedades de resistencia al fuego excelentes, de manera que los miembros de placa de las dimensiones adecuadas para propósitos de construcción de barcos superan fácilmente los ensayos de exposición a fuego A-60 de Seguridad para la Vida en el Mar (SOLAS) de la Organización Marítima Internacional (IMO), incluso sin un aislamiento adicional. Sin embargo, los miembros de placa tales como los descritos en los documentos WO 01/32414 y WO 02/078948 no superan estos ensayos sin un aislamiento adicional en el lado expuesto al fuego. Sin dicho aislamiento, la temperatura del lado no expuesto sube rápidamente.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar miembros de placas intercaladas estructurales que incluyen formas de peso ligero dentro del núcleo que tiene una resistencia a fuego mejorada y, preferiblemente, pueden satisfacer el ensayo de resistencia al fuego prescrito.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona: un miembro de placas intercaladas estructural y un método de preparación de dicho miembro como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Los presentes inventores han determinado que los miembros de placas intercaladas estructurales de la técnica anterior con formas de peso ligero hechas de espuma fallan en los ensayos de exposición a fuego por que la espuma se funde rápidamente dejando huecos relativamente grandes que se extienden entre las placas frontales del panel. Cuando la forma de peso ligero es hueca, los huecos existen desde el principio. El aire y otros gases en estos huecos pueden conducir entonces calor al panel en el lado alejado del fuego. Construyendo las formas de peso ligero de un material resistente al fuego, específicamente lana mineral, se evita esto. La forma no se funde y, por lo tanto, no hay un hueco abierto grande a través del cual el calor pueda conducirse por convección.

Preferiblemente, la forma de peso ligero debería hacerse de un material que tenga un punto de ignición y un punto de fusión mayores de 1000ºC.

En una realización preferida de la invención, la espuma de peso ligero comprende un material resistente al fuego encerrado en una barrera impermeable a la forma líquida de dichos plásticos o material polimérico.

Con esta disposición, el miembro de placa puede formarse por moldeo por inyección después de la colocación de las formas de peso ligero en una cavidad hecha mediante las dos placas externas, como se describe en los documentos WO 01/32414 y WO 02/078948. La barrera evita que los plásticos líquidos o el material polimérico empapen el material aislante. Por ejemplo, las formas de peso ligero pueden comprender un tipo preformado, hecho de plástico sólido, espuma, metal u otro material, en el que se coloca el material aislado. En este caso, la forma puede construirse como en cualquiera de las realizaciones descritas en el documento WO 02/078948. Como alternativa, el material aislante puede adaptarse a la geometría requerida y pulverizarse o sumergirse en un material de recubrimiento que se endurece para proporcionar la capa externa. Otra alternativa es enrollar el material aislante en una capa externa fina tal como una lámina metálica, fieltro o tela mineral.

El material aislante es preferiblemente lana mineral y puede tener una densidad en el intervalo de 30 kg/m³ a 200 kg/m³.

Debe observarse que las formas de peso ligero sirven para reducir la masa del miembro de placas intercaladas estructural y no necesitan contribuir significativamente a su resistencia estructural. Los requisitos principales de las formas de peso ligero son que sean de una menor densidad que los plásticos o el material polimérico que forman núcleo y que tengan propiedades térmicas y mecánicas suficientes para mantener la forma deseada durante la inyección y curado del núcleo de plásticos o de polímero. La distribución de las formas dentro del núcleo puede ser como se describe en el documento WO 03/101728.

Los materiales, dimensiones y propiedades generales de las placas externas del miembro de placas intercaladas estructural de la invención pueden elegirse como se desee según el uso particular que se vaya a dar al miembro de placas intercaladas estructural y, en general, puede ser como se describe en los documentos US-5.778.813 y US-6.050.208. Habitualmente se usa acero o acero inoxidable con un espesor de 0,5 a 20 mm y puede usarse aluminio cuando sea deseable un peso ligero. Análogamente, el núcleo de plásticos o de polímero puede ser de cualquier material adecuado, por ejemplo, un elastómero tal como poliuretano como se describe en los documentos US- 5.778.813 y US-6.050.208.

La presente invención se describirá a continuación con referencia a realizaciones ejemplares y los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista en sección transversal en planta de un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con una primera realización de la presente invención;

La Figura 2 es una vista en sección transversal de un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con una segunda realización de la presente invención; y

La Figura 3 es una vista en sección transversal de un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con una tercera realización de la presente invención.

En los diversos dibujos, las partes similares se indican mediante números de referencia similares.

El miembro de placas intercaladas estructural mostrado en la Figura 1 comprende placas externas superior e inferior (placas frontales) 11, 12 que pueden ser de acero y que tienen un espesor, por ejemplo, en el intervalo de 0,5 a 20 mm. Las placas de borde se sueldan entre las placas frontales 11, 12 alrededor de sus periferias externas para formar una cavidad cerrada. En la cavidad entre las placas frontales 11, 12 hay un núcleo 13 de plásticos o material polimérico, preferiblemente un elastómero de poliuretano compacto (es decir, no espumado). Este núcleo puede tener un espesor en el intervalo de 15 a 200 mm; en la presente solicitud 160 mm es adecuado. El núcleo 13 se une a las placas frontales 11, 12 con suficiente resistencia y tiene propiedades mecánicas suficientes para transferir las fuerzas de cizalla esperadas durante el uso entre las dos placas frontales. La resistencia de enlace entre el núcleo 13 y las placas frontales 11, 12 debería ser mayor de 3 MPa, preferiblemente 6 MPa y el módulo de elasticidad del material de núcleo debería ser mayor de 250 MPa. Para aplicaciones de carga baja, tal como paneles de suelo, donde las cargas típicas de...

1. Un miembro de placas intercaladas estructural que comprende:

primera y segunda placas metálicas externas (11, 12);

un núcleo (13) de plásticos compactos o material polimérico unido a dichas placas externas con suficiente resistencia para transferir las fuerzas de cizalla entre ellos; y

una pluralidad de formas (14; 24; 36) dispuestas dentro de dicho núcleo, siendo dichas formas de peso relativamente ligero comparado con un volumen equivalente de dichos plásticos compactos o material polimérico;

caracterizado por que dichas formas (14; 24; 34) están hechas de una lana mineral (16; 26; 36).

2. Un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con la reivindicación 1 en el que cada una de dichas formas (14; 24; 34) comprende una barrera (15; 25; 35) impermeable a la forma líquida de dichos plásticos o material polimérico entre dicha lana mineral y dicho núcleo.

3. Un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con la reivindicación 2 en el que dicha barrera comprende un tubo hueco alargado (15) que está relleno con dicha lana mineral.

4. Un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con la reivindicación 2 en el que dicha barrera comprende un recubrimiento (25) que se ha aplicado a bloques de dicha lana mineral por pulverización o inmersión.

5. Un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con la reivindicación 2 en el que dicha barrera comprende un material laminar (35) enrollado alrededor de dicha lana mineral.

6. Un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con la reivindicación 5 en el que dicho material laminar (35) se selecciona entre el grupo que comprende lámina metálica, fieltro, tela mineral y plásticos o materiales de lámina polimérica.

7. Un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicha lana mineral (16; 26; 36) tiene una densidad en el intervalo de 30 kg/m³ a 200 kg/m³.

8. Un miembro de placas intercaladas estructural de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicha lana mineral (16; 26; 36) tiene un punto de ignición y un punto de fusión cada uno de ellos mayor de 100ºC.

9. Un método de fabricación de un miembro de placas intercaladas estructural que comprende las etapas de:

proporcionar primera y segunda placas metálicas externas (11, 12) en una relación espaciada con una pluralidad de formas (14; 24; 34) localizadas entre ellas, siendo dichas formas de peso relativamente ligero, comparado con un volumen equivalente de dichos plásticos compactos o material polimérico;

inyectar los plásticos o el material polimérico (13) no curado, no espumado, para rellenar el espacio definido entre dichas placas externas y dichas formas; y

permitir que dichos plásticos o material polimérico se curen para unir dichas placas externas con una resistencia suficiente para transferir fuerzas de cizalla entre ellas;

caracterizado por que dichas formas se hacen de lana mineral (16; 26; 36).