ELEMENTO TIPO SÁNDWICH.

La presente invención se refiere a un elemento de construcción tipo sándwich, con una excelente rigidez, capacidad de carga y un peso extremadamente bajo, un procedimiento para su fabricación y su utilización en los encofrados, construcción de edificios, construcciones prefabricadas, reformas, acabado de interiores, aislamiento acústico y térmico, decoración de interiores, muebles, puertas y paneles de puertas, decoraciones, fabricación de vehículos, fabricación de caravanas, interiores de embarcaciones, interiores de aviones, agricultura, y en la industria de embalajes. En el estado de la técnica son conocidas construcciones tipo sándwich con un núcleo homogéneo, por ejemplo, de materiales espumosos, y con núcleo estructurado, por ejemplo, con una estructura de nido de abejas, con forma de nervios, con forma de chapa ondulada o con forma tubular. Para la aclaración de los materiales ya conocidos se hace referencia a las figuras 1 hasta 4. Como construcción tipo sándwich se denomina, generalmente, una formación de varias capas interconectadas, con diferentes propiedades. Las construcciones planas con forma de placa tipo sándwich están compuestas normalmente de tres capas, con dos capas externas, o bien capas de recubrimiento, y un núcleo intermedio (o bien, posición central). El objetivo de estas construcciones es lograr, con ahorro de material y de peso, una mejora de la capacidad carga frente a los materiales originales. Tanto las capas de recubrimiento como la capa del núcleo tienen que soportar aquí distintas fuerzas y tensiones, y estar coordinadas entre sí de manera apropiada. Con otras palabras, el núcleo tiene la función principal de mantener a distancia las dos capas de recubrimiento, y soportar en ello las correspondientes fuerzas. Además, el núcleo tiene la función de garantizar una transmisión de tracción entre las capas de recubrimiento, así como estabilizar las capas de recubrimiento contra golpes y arrugamiento. La rigidez de deformación de una placa tipo sándwich aumenta con la creciente rigidez de la tracción del núcleo. Las capas de recubrimiento tienen la función de absorber el momento de flexión en forma de un par de fuerzas, es decir, tanto de las fuerzas de tracción, como de las fuerzas de compresión. En el estado de la técnica son conocidas una serie de construcciones con núcleo estructurado que fueron diseñadas según los aspectos técnicos (o bien económicos) de construcción. Además, son conocidas una serie de construcciones con núcleo estructurado en las que se intentó reproducir los ejes de las tensiones principales que se originan durante una carga (las cuales se originan en esta forma, sin embargo, solamente en las capas homogéneas del núcleo) a través de la geometría de la capa del núcleo, para lograr así una buena capacidad de carga del material compuesto completo. La desventaja de estas construcciones, conocidas del estado de la técnica, es que, en algunas de estas construcciones tipo sándwich, existen secciones estáticas a las que hay que transmitir toda la fuerza transversal a través de las capas de recubrimiento, y por lo tanto no cumplen con la teoría sándwich. Además, existen una serie de problemas técnico-constructivos que hacen que el uso de estos materiales ligeros sea económicamente poco interesante, o bien restrictivo. En los elementos de construcción tipo sándwich, con capas intermedias de curvatura simple con forma de batea, es decir, capas intermedias que presentan una forma ondulada (véase la figura 2), existen, en la dirección longitudinal, secciones estáticas en las cuales las fuerzas transversales de la placa no pueden ser eliminadas de la posición central. Semejantes placas violan el principio del efecto sándwich. La capa del núcleo en esta estructura está interrumpida de tal modo que la fuerza transversal completa tiene que eliminarse en determinadas secciones en la dirección longitudinal a través de la capa de recubrimiento. En estas construcciones es necesario, por lo tanto, el diseño de las capas intermedias de acuerdo con un esfuerzo adicional de la fuerza transversal. Esto requiere soluciones más resistentes, pesadas y caras para las capas intermedias. Además, tienen la desventaja de que presentan un efecto de carga dependiente de la dirección. La rigidez y la capacidad de carga de la construcción es en la dirección longitudinal significativamente mayor que en la dirección transversal. En los elementos de construcción tipo sándwich con capas intermedias de doble curvatura y forma de batea, es decir, con protuberancias exclusivamente en forma de cúpula, o bien de botón, o bien en los elementos de construcción tipo sándwich con capas intermedias de curvatura sencilla, en forma de protuberancias cilíndricas (véase la figura 4), existen, tanto en dirección longitudinal como en dirección transversal, secciones estáticas en las que las fuerzas transversales de la placa no pueden ser absorbidas por la capa intermedia. Semejantes placas violan asimismo el principio del efecto de tracción sándwich. La capa del núcleo está interrumpida en estas estructuras de tal modo que la fuerza transversal completa tiene que absorberse en determinadas secciones a través de las capas de recubrimiento. Si se corta la placa exactamente entre, por ejemplo, las protuberancias con forma de cúpula, la placa está formada justo en esta sección solamente por las capas de recubrimiento. El recorrido de la fuerza transversal en el núcleo está por lo tanto interrumpido, y tiene que ser aportado por tanto, desde las capas de recubrimiento. Esta carga tiene que aplicarse adicionalmente a los esfuerzos de tracción y de compresión, y contribuye negativamente a la capacidad de carga de la construcción, o bien requiere soluciones más resistentes, pesadas y caras para las capas de recubrimiento. Las capas intermedias conocidas hasta ahora, que pueden soportar en cualquier punto, o bien en cualquier sección, 2   las fuerzas perpendiculares al plano de la placa, presentan una estructura de nido de abeja (véase la figura 3) o un núcleo macizo. Las construcciones de nido de abeja se basan en el principio del efecto de carga de disco. Las fuerzas pueden absorberse casi de manera perfecta en el núcleo a través de los discos posicionados verticalmente (seis discos forman un nido de abeja). Las construcciones de nido de abeja se caracterizan por un bajo peso y una alta resistencia a la presión, por lo que pudieron imponerse frente a otras construcciones ligeras. Los elementos de construcción tipo sándwich con estructuras de nido de abeja en la capa intermedia presentan, no obstante, también a menudo el problema de que, debido a la pequeña superficie adhesiva entre la capa de recubrimiento y la capa intermedia, tienen una resistencia de tracción transversal insuficiente, que puede dar lugar a problemas técnicos- constructivos en los pasos ulteriores de perfeccionamiento. Para la mejora de la resistencia de la tracción transversal, y por motivos de estabilidad, se incorporan a la construcción, por ejemplo, en las construcciones de papel de nido de abeja para la construcción de muebles, los marcos de maderas macizas y pesadas. Mediante el uso de marcos de maderas, la producción se realiza a menudo en un procedimiento laborioso por fases, y no en un procedimiento continuo. Una fabricación económica, o bien automatizada, de las placas de nido de abeja requiere un gasto considerable en maquinaria. Los elementos de construcción tipo sándwich con un núcleo macizo presentan a menudo, incluso con el uso de materiales relativamente ligeros para el núcleo, un excesivo peso total, o muestran, por ejemplo en el uso de espumas, un comportamiento insuficiente en la protección contra incendios. El documento US-A-3,963,813 describe una capa con botones puntiagudos con forma de aguja, que no son apropiados para eliminar las fuerzas transversales, así como un procedimiento para la construcción de una banda de nudos de ese tipo, mediante la utilización de agujas. El objetivo técnico objeto de la presente invención consiste, por lo tanto, en proporcionar un elemento de construcción tipo sándwich con un núcleo estructurado, que debe tener una excelente rigidez y capacidad de carga, a pesar de un peso bajo, así como un efecto de carga independiente de la dirección. Este objetivo se resuelve mediante un elemento de construcción tipo sándwich de acuerdo con la reivindicación principal. Las formas de realización preferidas son objeto de las reivindicaciones subordinadas. La presente invención proporciona, en particular, un elemento de construcción tipo sándwich, que abarca al menos dos capas de recubrimiento, y al menos una capa intermedia situada entre las capas de recubrimiento, en forma de estructura portante monocasco de doble curvatura periódicamente recurrente, con curvaturas principales opuestas,... [Seguir leyendo]

1. Elemento de construcción tipo sándwich, que comprende al menos dos capas de recubrimiento, y al menos una capa intermedia, dispuesta entre las capas de recubrimiento, con la forma de una estructura portante monocasco de doble curvatura, periódicamente recurrente, con curvaturas principales contrapuestas, presentando las capas de recubrimiento depresiones tipo bañera, que se encuentran en el lado de las capas de recubrimiento orientado hacia la capa intermedia, y que están realizadas de tal modo que se adaptan a la forma de la capa intermedia. 2. Elemento de construcción tipo sándwich según la reivindicación 1, estando realizadas las capas de recubrimiento en un material distinto del de la capa intermedia. 3. Elemento de construcción tipo sándwich según la reivindicación 1 o 2, estando realizadas las capas de recubrimiento en un material en forma de plancha. 4. Elemento de construcción tipo sándwich según una de las reivindicaciones precedentes, estando realizada la capa intermedia mediante una chapa, una chapa perforada, un material sintético, un material con base de madera o base de celulosa, un material mineral, un tejido, o un tejido con una estructura reticular o de rejilla. 5. Elemento de construcción tipo sándwich según una de las reivindicaciones precedentes, estando unidas las capas de recubrimiento con la/las capa (s) intermedia (s) por puntos o por planos. 6. Elemento de construcción tipo sándwich según una de las reivindicaciones precedentes, estando unidas las capas de recubrimiento con la/las capa (s) intermedia (s) mediante pegado, soldadura, soldadura con estaño, remachado y/o atornillado. 7. Elemento de construcción tipo sándwich según una de las reivindicaciones precedentes, pudiendo presentar una o varias de las capas de recubrimiento depresiones tipo bañera protuberancias, resaltes y/o una perforación. 8. Elemento de construcción tipo sándwich según una de las reivindicaciones precedentes, presentando las capas de recubrimiento una forma plana o curvada. 9. Procedimiento para la fabricación de un elemento de construcción tipo sándwich según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende las fases: fabricación de la capa intermedia en forma de una estructura portante monocasco de doble curvatura, periódicamente recurrente, con curvaturas principales opuestas, y unión de la capa intermedia con las capas de recubrimiento. 10. Procedimiento según la reivindicación 9, uniendo las capas de recubrimiento con la/las capa (s) intermedia (s) mediante pegado, soldadura, soldadura con estaño, remachado y/o atornillado. 11. Utilización del elemento de construcción tipo sándwich según una de las reivindicaciones 1 hasta 8 en los encofrados, construcción de edificios, construcciones prefabricadas, reformas, acabado de interiores, para el aislamiento acústico y térmico, decoración de interiores, muebles, puertas y paneles de puertas, decoraciones, fabricación de vehículos, caravanas, interiores de embarcaciones, interiores de aviones, agricultura y en la industria del embalaje. 14     16   17   18   19     21   22