Componente de plástico.

Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) para uso en un vehículo automóvil con una capa de cubierta (11,

21, 31, 41, 51) y con una estructura de nido de abeja o de rejilla (60) para reforzar mecánicamente la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51), caracterizado por que está prevista exactamente un capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) que está dispuesta solamente en un lado de la estructura de nido de abeja o de rejilla (60),

por que la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) se ha moldeado por la técnica de fundición inyectada de plástico en un paso de fabricación formando una sola pieza con la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) y conjuntamente con dicha estructura de nido de abeja o de rejilla (60), de modo que la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) está integrada en el componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50), y por que la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) es una estructura desmoldeable que está constituida por elementos estructurales en forma de segmentos (61) configurados como nervios, en donde

- la relación del volumen de los elementos estructurales al volumen de la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) es superior a 0,6 o igual a 0,6, en donde

- la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) está constituida de modo que en al menos un segmento de superficie de 50 mm x 50 mm de tamaño del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) están presentes al menos dos trayectos (A, B) de 50 mm de longitud ortogonales uno a otro, los cuales no cortan nunca ningún segmento (61) de la estructura de nido de abeja o de rejilla en un ángulo que sea inferior a 20 grados, y de modo que al menos uno de los dos trayectos ortogonales (A, B) en este segmento corta la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) en al menos tres sitios, y en donde

- un momento de inercia de superficie normalizado a 1 mm, determinado en la superficie de corte a lo largo del trayecto (B) que presenta la más alta relación del volumen de los elementos estructurales al volumen de la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51), es inferior a 3 mm4 o igual a 3 mm4.

Componente de plástico.

La invención concierne a un componente de plástico para uso en un vehículo automóvil con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

En los vehículos automóviles se emplean en medida cada vez mayor componentes de plástico de múltiples clases. Se trata a este respecto, por ejemplo, de componentes de recubrimiento, como, por ejemplo, revestimientos interiores de puertas, tapas de maletero y bandejas portasombreros, pero también, en medida creciente, de componentes de soporte y estructuras de rigidización. Una fuerza impulsora de la utilización de componentes de plástico es en este caso la reducción del peso. Por tanto, reina una tendencia hacia la habilitación de estructuras más ligeras que, idealmente, no deberán ir acompañadas de un aumento significativo de los requisitos de espacio de montaje ni de una debilitación significativa de la estructura, si bien se aceptan también realmente tales variaciones bajo el dictado de la eficiencia del carburante del vehículo.

Como estado de la técnica interno a la empresa de la solicitante es conocido el recurso de que se refuerza localmente un componente de plástico dado, después de su fabricación, con una estructura de rejilla o de nido de abeja para tener en cuenta la acción de fuerzas sobre el componente de plástico. Es de hacer notar a este respecto que las fuerzas no sólo actúan sobre el componente de plástico cuando éste está debidamente montado, sino que en general se presentan ya también durante otros pasos del proceso de fabricación hasta el montaje especificado del componente de plástico.

El problema de la invención consiste en proporcionar un componente de plástico que se aproxime más al ideal de un componente de plástico con una rigidez lo más alta posible, junto con un peso lo más pequeño posible y unas necesidades de espacio de montaje lo más pequeñas posible, que los componentes de plástico conocidos hasta ahora. Este problema se resuelve por medio de un componente de plástico con las características de las reivindicación 1. Ejecuciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

El componente de plástico según la invención para uso en un vehículo automóvil presenta una capa de cubierta y una estructura de nido de abeja o de rejilla para reforzar mecánicamente la capa de cubierta. Es esencial para la invención que esté prevista exactamente una capa de cubierta que esté dispuesta solamente en un lado de la estructura de nido de abeja o de rejilla, que la capa de cubierta se haya conformado por la técnica de fundición inyectada de plástico en un paso de fabricación formando una sola pieza con la estructura de nido de abeja o de rejilla y conjuntamente con dicha estructura de nido de abeja o de rejilla, de modo que la estructura de nido de abeja o de rejilla esté integrada en el componente de plástico, y que la estructura de nido de abeja o de rejilla sea una estructura desmoldeable que satisfaga en conjunto las tres condiciones siguientes:

En primer lugar, la estructura de nido de abeja o de rejilla está constituida por elementos estructurales en forma de nervios, siendo superior a 0, 6 o igual a 0, 6 la relación del volumen del elemento estructural o los nervios al volumen de la capa de cubierta. Los distintos nervios, considerado especialmente a lo largo de su extensión en un plano paralelo a la capa de cubierta, pueden ser entonces, por ejemplo, rectilíneos, formar codos sencillos o múltiples, estar curvados o bien estar ondulados. En atención a una exposición completa, deberá hacerse notar sobre esta característica que la materialización matemáticamente imaginable de la característica en un componente de plástico no puede realizarse en la práctica debido a que se hace que el espesor de la capa de cubierta tienda a cero, y, por este motivo, tal materialización está técnicamente fuera de consideración.

En segundo lugar, la estructura de nido de abeja o de rejilla está constituida de modo que en al menos un segmento de superficie del componente de plástico de un tamaño de 50 mm x 50 mm están presentes dos trayectos de 50 mm de longitud ortogonales uno a otro que no cortan un respectivo segmento de la estructura de nido de abeja o de rejilla en un ángulo inferior a 20 grados, y de modo que al menos uno de los dos trayectos ortogonales corta en este tramo, al menos en tres puntos, la estructura de nido de abeja o de rejilla.

En tercer lugar, un momento de inercia de superficie normalizado a 1 mm, determinado en una superficie de corte que presenta la relación máxima del volumen de los elementos estructurales al volumen de la capa de cubierta, tiene que ser inferior a 3 mm4 o igual a 3 mm4. Se hace notar que esta característica, que, a primera vista, no parece casar con la rigidez pretendida, es realmente una condición que sirve para que se siga garantizando el ahorro de peso pretendido. Se excluye así una disposición muy compacta de nervios con espacios intermedios muy pequeños que trae consigo una rigidez muy alta, pero no el ahorro de peso deseado.

En esta descripción se emplea el termino "lado superior" del componente de plástico o de la capa de cubierta para la superficie de la capa de cubierta que queda enfrente de la estructura de nido de abeja o de rejilla. Conforme a la terminología usual, el "lado inferior" es siempre el lado que está enfrente del lado superior. El lado superior de la estructura de nido de abeja o de rejilla o de los elementos estructurales, que están formados especialmente por nervios -eventualmente unidos uno con otro -a base de los cuales está constituida la estructura de nido de abeja o de rejilla, coincide con el lado inferior de la capa de cubierta en los sitios en los que están presentes estos elementos

estructurales o nervios. Se consigna que una rejilla en el sentido de la invención no debe tener necesariamente espacios intermedios cuadrados o rectangulares, sino que su forma es arbitraria, pudiendo ser especialmente triangular, hexagonal, octogonal, trapezoidal, rómbica o paralelográmica, pero sin limitarse a formas de los espacios intermedios de la rejilla con contornos rectilíneos. Asimismo, es posible también una variación a todo lo largo del componente de plástico.

El término "anchura" se emplea para una extensión en una dirección perpendicular a la normal a la superficie en un sitio dado del lado superior. Los términos "profundidad" o "espesor" describen una extensión en la dirección de la normal a la superficie en un sitio adecuado de lado superior, medida en cada caso desde un punto del respectivo lado superior. Por tanto, el espesor del componente de plástico en sitios en los que no están presentes elementos estructurales o nervios viene dado por el espesor de pared residual de la capa de cubierta, y en sitios en los que estén presentes elementos estructurales o nervios viene dado por la suma del espesor de pared residual de la capa de cubierta y la altura de los elementos estructurales o los nervios.

Como quiera que la capa de cubierta se ha moldeado por la técnica de fundición inyectada de plástico en un paso de fabricación formando una sola pieza con la estructura de nido de abeja o de rejilla y conjuntamente con esta estructura de nido de abeja o de rejilla, y, por tanto, el componente de plástico obtenido en la fase de producción es provisto enseguida de la estructura de nido de abeja o de rejilla, está presente inmediatamente una estructura que puede absorber fuerzas que actúen sobre el componente de plástico. Si esta estructura de nido de abeja o de rejilla satisface adicionalmente las tres condiciones citadas, se obtiene entonces un componente de plástico con una alta rigidez, en el que el peso es más pequeño que en componentes de plástico de rigidez comparable y el cual presenta al mismo tiempo también tan sólo pequeñas necesidades de espacio de montaje. Esto permite configurar la capa de cubierta como sensiblemente más delgada de lo que esto era posible hasta ahora. En algunos casos, esto puede conseguirse incluso sin tener que aumentar el espesor del componente de plástico en los sitios en los que falten los elementos estructurales o los nervios que forman la estructura de nido de abeja o de rejilla. En otros casos, es necesario producir allí el componente de plástico con un espesor local mayor que hasta ahora. Sin embargo, incluso en estos casos se pueden conseguir un ahorro de material y una reducción de peso concomitante en el componente, y el aumento local de la necesidad de espacio de montaje sigue siendo asumible.

Otro criterio, cuya observación conduce a componentes de plástico especialmente ventajosos, consiste en que el cociente del aumento de momento de inercia de superficie y la relación... [Seguir leyendo]

1. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) para uso en un vehículo automóvil con una capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) y con una estructura de nido de abeja o de rejilla (60) para reforzar mecánicamente la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) , caracterizado por que está prevista exactamente un capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) que está dispuesta solamente en un lado de la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) , por que la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) se ha moldeado por la técnica de fundición inyectada de plástico en un paso de fabricación formando una sola pieza con la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) y conjuntamente con dicha estructura de nido de abeja o de rejilla (60) , de modo que la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) está integrada en el componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) , y por que la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) es una estructura desmoldeable que está constituida por elementos estructurales en forma de segmentos (61) configurados como nervios, en donde -la relación del volumen de los elementos estructurales al volumen de la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) es superior a 0, 6 o igual a 0, 6, en donde -la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) está constituida de modo que en al menos un segmento de superficie de 50 mm x 50 mm de tamaño del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) están presentes al menos dos trayectos (A, B) de 50 mm de longitud ortogonales uno a otro, los cuales no cortan nunca ningún segmento (61) de la estructura de nido de abeja o de rejilla en un ángulo que sea inferior a 20 grados, y de modo que al menos uno de los dos trayectos ortogonales (A, B) en este segmento corta la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) en al menos tres sitios, y en donde -un momento de inercia de superficie normalizado a 1 mm, determinado en la superficie de corte a lo largo del trayecto (B) que presenta la más alta relación del volumen de los elementos estructurales al volumen de la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) , es inferior a 3 mm4 o igual a 3 mm4.

2. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según la reivindicación anterior, caracterizado por que la geometría de la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) varía a todo lo largo del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) .

3. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que los elementos estructurales de la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) en puntos de ataque de fuerza del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) y a lo largo de líneas de acción de fuerza en el componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) están dispuestos a una distancia de uno a otro más pequeña que en zonas parciales del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) sobre las cuales actúan fuerzas pequeñas o no actúa ninguna fuerza.

4. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que la anchura (b) de los elementos estructurales de la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) en puntos de ataque de fuerza del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) y a lo largo de líneas de acción de fuerza en el componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) es mayor que en zonas parciales del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) sobre las cuales actúan fuerzas pequeñas o no actúa ninguna fuerza.

5. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el espesor (r) de los elementos estructurales de la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) en puntos de ataque de fuerza del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) y a lo largo de líneas de acción de fuerza en el componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) es más grande que en zonas parciales del componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) sobre las cuales actúan fuerzas pequeñas o no actúa ninguna fuerza.

6. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) se ha estampado por inyección al menos en ciertos tramos.

7. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) se ha espumado física o químicamente al menos en ciertos tramos.

8. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) se ha fabricado con útiles cíclicamente atemperados.

9. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa de cubierta (11, 21, 31, 41, 51) presenta un espesor de pared residual (d) inferior a 1 mm y/o por que la estructura de nido de abeja o de rejilla presenta un espesor (r) inferior a 3 mm.

10. Componente de plástico (10, 20, 30, 40, 50) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el ángulo de desmoldeo () de la estructura de nido de abeja o de rejilla (60) es inferior o igual a 5 grados.