BR112020011619B1 - Processo para produção de um elemento construtivo e um elemento construtivo - Google Patents

Abstract

a presente invenção refere-se a um processo para produção de um elemento construtivo (1) por meio de um processo de enrolamento em 3d um fio (6) ou vários fios paralelos de um material compósito de plástico fibroso é colocado sobre um núcleo (5) em uma combinação de vários padrões distintos (101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110). nesse caso cada fio (6) está pré-impregnado. cada padrão de enrolamento (101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110) influencia pelo menos uma propriedade mecânica do elemento construtivo (1). as propriedades mecânicas do elemento construtivo (1) são ajustadas com precisão por meio da sequência, da repetição, da mistura e da escolha de material dos padrões de enrolamentos individuais (101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um processo para produção de um elemento construtivo e a tal elemento construtivo.

[002] Barras de direção de quatro pontos são usadas especialmente em veículos utilitários, para conduzir um eixo rígido de modo elástico em um chassi de veículo. A barra de direção de quatro pontos é responsável então pelar condução transversal e pela condução longitudinal do eixo. A barra de direção desempenha ainda a função de um estabilizador. Barras de direção de três pontos são usadas tanto em veículos utilitários quanto em carros de passeio e servem, com uma suspensão individual, para conexão do mancal de roda com a carroceria. Barras de direção de dois pontos ou tirante de eixo são utilizados como barras de ligação, para conectar um eixo de veículo a uma carroceria. Tais barras de direção de dois pontos podem configurar situações de carga simples, por exemplo, carga de tração/pressão.

[003] Do documento PCT/EP2017/061257 (WO 2017/202614 A1) é conhecida uma barra de direção de quatro pontos para uma suspensão de rodas de um veículo e um processo de produção para essa barra de direção de quatro pontos. Esta é produzida por meio de um processo de enrolamento robô em 3D. Porém, esse pedido de patente silencia sobre como exatamente rigidezes e solidezes da barra de direção de quatro pontos podem ser ajustadas objetivamente nesse processo de enrolamento.

[004] A presente invenção, partindo do estado da técnica, tem o objetivo de propor uma possibilidade melhorada de produção de um elemento construtivo com um processo de enrolamento robô em 3D.

[005] Em um processo para produção de um elemento construtivo por meio de um processo de enrolamento em 3D, um fio ou vários fios paralelos é/são colocados sobre um núcleo a partir de um material compósito de plástico fibroso (FKV) em uma combinação de vários padrões distintos de enrolamento. Nesse caso, cada fio está pré- impregnado. Cada padrão de enrolamento influencia pelo menos uma propriedade mecânica do elemento construtivo. As propriedades mecânicas do elemento construtivo são ajustadas por meio da sequência, da repetição, da mistura e da escolha de material dos padrões de enrolamento individuais de maneira objetivada, isto é, de maneira precisa. Nesse caso, o elemento construtivo apresenta pelo menos dois braços, dos quais cada um apresenta uma bucha, e uma região de torção, a qual está ligada aos ditos pelo menos dois braços.

[006] O elemento construtivo pode ser, por exemplo, uma barra de direção de quatro pontos para um chassi de um veículo. Por outro lado, alternativamente a isso, o elemento construtivo pode ser um estabilizador ou uma barra transversal para um chassi de um veículo. Alternativamente a isso, o elemento construtivo pode ser qualquer elemento construtivo produzido por meio de um processo de enrolamento em 3d, o qual recebe forças exclusivamente através dos enrolamentos do elemento construtivo e não através de um núcleo. O veículo pode ser, por exemplo, um automóvel de passeio ou um veículo utilitário.

[007] O elemento construtivo apresenta pelo menos dois braços, os quais estão ligados a uma região de torção. Naturalmente o elemento construtivo pode apresentar também três ou quatro braços. Isto depende da finalidade de uso do elemento construtivo. Cada braço apresenta uma bucha. Esta está disposta nesta extremidade do respectivo braço. Os ditos pelo menos dois braços estão previstos, por exemplo, para acoplar a bucha de veículo ou o mancal de rodas a uma armação e/ou a uma carroceria do veículo. Para isso, por exemplo, dois braços podem estar ligados por articulação ao eixo do veículo ou ao mancal de rodas, enquanto que os outros dois braços estão ligados por articulação à carroceria ou ao chassi do veículo. Por articulação designa aqui uma possibilidade de rotação em torno de pelo menos um eixo geométrico. A ligação articulada ocorre então por meio de buchas, as quais podem receber uma articulação.

[008] Como o elemento construtivo apresenta os ditos pelo menos dois braços e a região de torção, o núcleo apresenta igualmente os ditos pelo menos dois braços e a região de torção. Cada bucha está ligada ao núcleo. O núcleo está previsto substancialmente para configurar a forma do elemento construtivo. Preferivelmente o núcleo não está previsto para recepção de cargas, mas sim exclusivamente para colocação ou enrolamento com o fio. Em outras palavras, as cargas e forças que são introduzidas no elemento construtivo, por exemplo, através de um eixo de veículo ou de um mancal de rodas, apenas recebido pela concha externa do elemento construtivo (laminado) formada a partir do fio. Portanto, o fio está ligado às respectivas buchas pelo menos por fecho devido à força. Além disso, o fio pode estar ligado às respectivas buchas também por fecho devido à forma. Alternativamente o núcleo pode ter uma função de suporte. Neste caso, o núcleo está conectado ao laminado de maneira adicionalmente resistente a força de cisalhamento. O fio, neste caso, está ligado às respectivas buchas por fecho devido à força e eventualmente por fecho devido à forma.

[009] Cada braço está ligado à região de torção. Como região de torção é designada a região do elemento construtivo que participa consideravelmente da recepção de torções, quando o elemento construtivo é usado em um veículo. A região de torção serve para estabilizar os ditos pelo menos dois braços em relação a um basculamento. Os braços e a região de torção estão dispostos de tal modo, que um basculamento do respectivo braço, isto é, uma torção do respectivo braço em torno de um eixo de torção, acompanhada e uma torção da região de torção. A torção ocorre em consequência de um torque que o respectivo braço exerce sobre a região de torção quando do basculamento.

[0010] Por "um fio" entende-se uma fibra de reforço (filamento), um feixe de fibras (multivilamentos, Roving) ou um multifilamento tratado com têxtil. O fio ou o grupo de fios consiste preferivelmente em uma pluralidade de fibras sem-fim, as quais estão impregnadas com resina. Por "grupo de fios" devem ser entendidos vários fios que estão unidos para formarem um feixe. Esse feixe, por sua vez, representa um fio. O fio está pré-impregnado com resina, especialmente pode ser usado um chamado produto semiacabado de TowPreg ou fio PrePreg. No processo de enrolamento úmido o fio é embebido em resina imediatamente antes do enrolamento e enrolado em torno do núcleo. Uma velocidade máxima de colocação do fio sobre o núcleo de cerca de 0,5 m/s a 1 m/s é possível em virtude das perdas de resina, por exemplo, através de forças centrífugas durante o enrolamento. Por outro lado, a velocidade de colocação está consideravelmente elevada através do uso dos fios pré-impregnados, uma vez que a resina está pré-endurecida ou parcialmente curada e, com isso, forças centrífugas não têm influência. O fio está conformado a partir de material compósito de plástico fibroso (FKV). Preferivelmente o fio está conformado a partir de um material sintético reforçado por plástico fibroso (CFK), um material sintético reforçado com fibras de vibro (GFK), um material sintético reforçado com fibras de aramida (AFK) ou outro material compósito de plástico fibroso apropriado.

[0011] O fio pode estar tensionado para cada processo de enrolamento, isto é, solicitado com uma força que provoca uma tensão do fio. Consequentemente, o fio está ligado ao respectivo braço e à região de torção por fecho devido à força. O fio estende-se preferivelmente de tal modo, que um basculamento do respectivo braço induz uma força atuante sobre o fio através do fecho devido à força do fio com o braço, a qual, por sua vez, é transmitida à região de torção através do fecho devido à força entre o fio e a região de torção. A força induzida provoca então um aumento da tensão do fio.

[0012] Por exemplo, um fio pode estar enrolado várias vezes em torno do núcleo e da respectiva bucha com precisão. Por exemplo, o fio é desenrolado de uma bucha de enrolamento de maneira automatizada e sistematicamente enrolado sobe o núcleo, de preferência por meio de um robô, para configurar o elemento construtivo. O enrolamento pode ocorrer alternativamente por meio de uma máquina de enrolamento de 5 eixos. Além disso, é possível, porém, que dois ou mais robôs envolvam simultaneamente o núcleo com um respectivo fio, para configurar o elemento construtivo. O processo de enrolamento ocorre de modo tridimensional. Quando do uso de vários fios paralelos, em vez de um fio individual, o tempo de produção é reduzido. Em virtude da viscosidade do fio pré-impregnado e da rotação em 3D do fio e do elemento construtivo por meio de um ou vários robôs ou armações de rotação, pitas de enrolamento encurvadas podem ser geradas fora das linhas geodésicas do elemento construtivo.

[0013] Preferivelmente o núcleo está configurado de um material espumoso. Especialmente o núcleo está configurado de um material espumoso rígido, macio, permanente. Preferivelmente o material espumoso está configurado de um polímero, por exemplo, de poliuretano, polipropileno ou poliestirol. Além disso, o núcleo pode estar configurado também como núcleo "Inliner", núcleo perdido ou núcleos de sopro. É essencial especialmente a capacidade do núcleo de ser envolto com o fio e, consequentemente, de servir como conformador.

[0014] Preferivelmente as buchas estão configuradas de um material sintético metálico. Especialmente cada bucha pode estar configurada de uma liga de aço ou uma liga de metal leve, especialmente uma liga de alumínio ou magnésio. Além disso cara bucha está colada pelo menos ao núcleo. O núcleo recebe a bucha durante o processo de enrolamento de tal modo, que sua posição fica assegurada. Adicionalmente a isso, as buchas podem ser injetadas com material de núcleo, de modo que surge um fecho devido à forma.

[0015] O fio ou os fios paralelos são colocados em uma sequência de padrões de enrolamento sobre o núcleo para produzir a forma externa do elemento construtivo. Os padrões de enrolamento são combinados entre si para ajustar com precisão, isto é, produzir, as propriedades mecânicas do elemento construtivo acabado. Essas propriedades mecânicas orientam-se pelo tipo e pela finalidade de uso do elemento construtivo. Se o elemento construtivo é usado em um veículo utilitário, as outras propriedades mecânicas são importantes como no uso em um veículo de passeio. Como propriedades mecânicas podem ser ajustadas a resistência à torção para estabilização de oscilação, uma rigidez lateral para condução de um eixo de veículo, uma maleabilidade longitudinal em relação a melhor comportamento de conforto e/ou uma cinemática ou elastocinemática através e um caminho de mola. Por exemplo, a resistência à torção para estabilização de oscilação para um veículo de passeio deve ser escolhida menor do que para um caminhão.

[0016] Para poder ajustar com precisão essas propriedades mecânicas, os padrões de enrolamento que influenciam as propriedades mecânicas necessárias, são escolhidos em uma sequência predeterminada, em um número predeterminado e um uma mistura predeterminada. O fio é colocado sobre o núcleo, portanto, em forma dos respectivos padrões de enrolamento. Ou seja, a cada padrão de enrolamento está associada a influência de pelo menos uma propriedade mecânica de todo o elemento construtivo. Pode-se usar, por exemplo, um padrão de enrolamento quando da produção do elemento construtivo, pelo que as propriedades mecânicas que estão associadas a esse padrão de enrolamento são menos influenciadas do que no caso de repetições múltiplas do padrão de enrolamento. Por exemplo, uma elevada resistência à torção de todo o elemento construtivo pode ser alcançada com o fio sendo colocado repetidamente em um padrão de enrolamento que influencia uma rigidez contra cisalhamento da região de torção. Além disso, vários padrões de enrolamento podem ser misturados com maior ou menor intensidade. Ou seja, o fio pode ser colocado em pacotes de padrões de enrolamento ou padrões de enrolamento alternantes. Nesse caso uma mistura intensiva dos padrões de enrolamento é preferível, de modo que pode ocorrer uma transferência de carga contínua dentro do laminado.

[0017] Além disso, dois ou mais padrões de enrolamento distintos podem seguir um ao outro, para assegurar uma transferência de carga de um trecho parcial do elemento construtivo para outro trecho parcial do elemento construtivo. Por exemplo, por meio de um padrão de enrolamento, um dos ditos pelo menos dois braços, pode ser ligado à região de torção, e em seguida outro dos pelo menos dois braços pode ser ligado à região de torção por meio de um outro padrão de enrolamento. Assim ambos os braços podem transferir cargas para a região de torção.

[0018] Ademais, através de combinação hábil doa padrões de enrolamento, acúmulos de material e espessamentos locais podem ser evitados. É desejado que resulte uma superfície tão plana e regular quanto possível do elemento construtivo. Espaços ocos e/ou enrolamentos de rezina no laminado devem ser evitados. Isto está possibilitado, por exemplo, através de uma alternância dos padrões de enrolamento, de modo que, durante o enrolamento, ocorre um desenvolvimento de espessura uniforme. Alternativamente podem ser gerados também espessamentos precisos do laminado, por exemplo, uma treliça externa, quando as propriedades estruturais correspondentes são desejadas. Além disso, podem ser realizados laminados fechados ou abertos, os quais estão configurados em forma de treliça ou em forma bidimensional, através de combinação hábil dos padrões de enrolamento. A sequência precisa, a repetição e mistura dos padrões de enrolamento são determinadas preferivelmente por meio de uma simulação numérica.

[0019] Para poder influenciar com precisão rigidezes e solidezes de todo o elemento construtivo, deve-se observar que os padrões de enrolamentos que se encontram mais externamente ao laminado, têm uma maior influência sobre essas rigidezes e solidezes, porque elas possuem momentos de inércia de área mais elevados do que padrões de enrolamento mais internos. Isto pode ser utilizado para ajuste fino das propriedades mecânicas. O ajuste grosseiro pode ser influenciado através do número de repetições dos padrões de enrolamento. Padrões de enrolamento mais externos são aqueles padrões de enrolamento que são enrolados mais posteriormente quando da produção do elemento construtivo. Alternativamente distintos padrões de enrolamento podem ser enfatizados ou enfraquecidos através de uma escolha precisa de materiais, por exemplo, pode ser gerado um primeiro padrão de enrolamento por meio de um fio de CFK e um segundo padrão de enrolamento por meio de um fio de GFK.

[0020] Vantajoso no processo apresentado aqui é que este processo é um processo de produção robusto, flexível e rápido. O fio é colocado de maneira otimizada quanto à fibra. Pode ser utilizada uma alta velocidade de enrolamento, pelo que a produção dos elementos construtivos é acelerada para uma produção em série. Além disso, processo de produção apresentado é modular. Ou seja, o mesmo processo pode ser adaptado, de maneira simples, a elementos construtivos dimensionados de maneiras distintas para diversos fins de uso. Assim podem ser produzidas variantes de uma estrutura básica para esses diferentes fins de uso com baixo custo. Além disso, o elemento construtivo resultante apresenta uma massa menor do que elementos construtivos comparáveis de materiais metálicos. O elemento construtivo é, portanto, um elemento construtivo de construção fácil.

[0021] De acordo com uma modalidade, no caso de um primeiro padrão de enrolamento, o fio é conduzido de modo substancialmente paralelo a um eixo longitudinal de um dos braços. O fio é enrolado radialmente em torno desse braço e em torno da região de torção do núcleo, de modo que surge uma forma de I. Assim resultam camadas de fibras unidirecionais. Assim são produzidas uma solidez e uma resistência à flexão desse braço. Cada braço do elemento construtivo pode ser envolto com o fio de acordo com este primeiro padrão de enrolamento.

[0022] A expressão "substancialmente paralelo" significa, nesse caso, que o fio é conduzido em um ângulo de cerca de 0 grau em relação ao eixo geométrico longitudinal do braço. Isto inclui desvios de cerca de +/-5 graus. O eixo geométrico longitudinal do braço é então o eixo geométrico que se estende de sua extremidade distal até sua extremidade proximal. Por exemplo, o primeiro padrão de enrolamento pode ser usado tanto no caso de uma barra axial quando no caso de uma barra de direção de três pontos, bem como no caso de uma barra de direção de quatro pontos.

[0023] De acordo com outra modalidade, no caso de um segundo padrão de enrolamento, o fio é conduzido de modo substancialmente paralelo a um eixo geométrico longitudinal de um primeiro dos braços, substancialmente paralelo a um eixo geométrico longitudinal de um segundo dos braços e em uma tira inclinada em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção. Estes dois braços ficam opostos um ao outro no eixo geométrico longitudinal da região de torção. O eixo geométrico longitudinal da região de torção é perpendicular a um eixo longitudinal transversal da região de torção. Se o elemento construtivo, por exemplo, estiver conformado como uma barra de direção de três pontos, o eixo geométrico longitudinal da região de torção está alinhado de modo transversal aos eixos geométricos longitudinais dos braços. Além disso, os dois braços podem estar opostos no eixo geométrico transversal da região de torção. Em outras palavras, os dois braços ficam inclinadamente opostos no eixo geométrico longitudinal e no eixo geométrico transversal.

[0024] O fio é enrolado em torno da região de torção do núcleo radialmente em torno desses dois braços e em uma tira ou em uma corda, de modo que resulta uma forma de Z. Nesse caso o alinhamento do fio que envolve a região de torção em uma tira está, por exemplo, em cerca de +/-45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção. Através do enrolamento resultam camadas de fibras unidirecionais na região dos braços e um laminado "Cross-Ply" na área da região de torção. No caso do laminado Cross-Ply as camadas de fibras estão dispostas em um ângulo com o eixo geométrico, aqui em um ângulo de cerca de +/- graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção.

[0025] Por meio do segundo padrão de enrolamento são representadas trajetórias de carga entre esses dois braços e produz-se uma ligação entre esses braços e a região de torção. Assim uma força pode ser transferida dos braços para a região de torção. Ou seja, quando o elemento construtivo é usado em um veículo, no caso de uma queda de carga a força pode ser transferida dos braços para a região de torção. Por exemplo, o segundo padrão de enrolamento pode ser usado tanto na barra de direção de três pontos quanto em uma barra de direção de quatro pontos.

[0026] De acordo com outra modalidade, em um terceiro padrão de enrolamento, o fio é conduzido inclinado em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção nas regiões de transição da região de torção inclinadas em relação aos braços. O fio é enrolado radialmente em torno de cada uma dessas regiões de transição do núcleo, de modo que, por exemplo, uma forma de V ou uma forma de losango. A região de transição entre a região de torção e um braço é a região em que o braço está ligado, com uma sua extremidade proximal, à região de torção. O alinhamento do fio nessas regiões de transição pode ser, por exemplo, de cerca de +/-45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torsão.

[0027] Por meio do terceiro padrão de enrolamento eleva-se uma resistência ao cisalhamento da região de torção. Esta elevação ocorre sobretudo nas regiões de transição envoltas. O laminado resultante participa essencialmente da introdução de cisalhamento da região de torção. Além disso, por meio do terceiro padrão de enrolamento uma carga pode ser transmitida dos braços para a região de torção, quando o elemento construtivo é usado em um veículo e ocorre uma queda de carga. Por exemplo, o terceiro padrão de enrolamento pode ser usado tanto em uma barra de direção de três pontos quanto em uma barra de direção de quatro pontos.

[0028] De acordo com outra modalidade, em um quarto padrão de enrolamento o fio é conduzido de modo substancialmente paralelo a um eixo geométrico longitudinal de um primeiro dos braços, substancialmente paralelo a um eixo geométrico longitudinal de um terceiro dos braços e em duas faixas transversalmente ao eixo geométrico longitudinal da região de torção. Estes dois braços ficam opostos entre si em um eixo geométrico transversal da região de torção. O fio é enrolado em torno da região de torção do núcleo radialmente em torno desses dois braços e em duas faixas ou em duas cordas, de modo que resulta uma forma de W. Nesse caso o alinhamento do fio que envolve a região de torção em duas faixas é, por exemplo, de cerca de +/- 60 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção. Através do enrolamento resultam camadas de fibras unidirecionais na região dos braços e um laminado Cross-Ply na região da região de torção com um ângulo de cerca de +/- 60 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção.

[0029] Por meio do quarto padrão de enrolamento são representadas trajetórias de carga entre esses dois braços. Além disso, é produzida uma ligação entre esses braços e a região de torção. Assim uma força é transferível para a região de torção. Ou seja, quando o elemento construtivo é usado em um veículo, no caso de queda de carga a força pode ser transferida dos braços para a região de torção. Por exemplo, o quarto padrão de enrolamento pode ser usado tanto em uma barra de direção de três pontos quando em uma barra de direção de quatro pontos.

[0030] De acordo com outra modalidade, em um quinto padrão de enrolamento o fio é conduzido inclinado em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção nos dois braços que ficam opostos um ao outro no eixo geométrico transversal da região de torção quando pelo menos um enrolamento cruzado por braço e em duas faixas. As duas faixas, que estão inclinadas em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção, servem para basculamento de retorno do fio na região de torção.

[0031] Os enrolamentos cruzados estão dispostos nos lados dos braços. Esses lados estão alinhados de tal modo, que estes ficam em um plano geométrico que é atravessado pelo eixo geométrico transversal da região de torção e pelo eixo vertical da região de torção, sendo que o eixo vertical é perpendicular ao eixo geométrico longitudinal da região de torção. O enrolamento cruzado pode estar disposto em cada braço ou próximo à extremidade distal ou próximo à extremidade proximal. Ou seja, a disposição do enrolamento cruzado é igual em cada braço. Os enrolamentos cruzados estão dispostos, neste caso, preferivelmente em um lado externo de cada braço. Um lado externo é o lado de um braço que está oposto aos outros braços.

[0032] Alternativamente a isso, o enrolamento cruzado de um primeiro braço pode estar disposto próximo à sua extremidade distal e o enrolamento de um terceiro braço pode estar disposto próximo à sua extremidade proximal. Por outro lado, alternativamente a isso, um primeiro enrolamento do primeiro braço pode estar disposto próximo à sua extremidade proximal e o segundo enrolamento cruzado do primeiro braço próximo à sua extremidade distal. O mesmo pode valer para o terceiro braço. Cada braço apresenta então dois enrolamentos. Nesse caso o primeiro enrolamento de um braço está disposto preferivelmente em seu lado externo e o segundo enrolamento cruzado do mesmo braço preferivelmente em seu lado interno. Naturalmente esta disposição pode ser invertida também.

[0033] O fio é enrolado como um, dois ou vários enrolamentos cruzados em torno dos dois braços e radialmente em duas faixas ou em duas cordas em torno da região de torção do núcleo, de modo que surge uma forma de X nos lados dos respectivos braços.

[0034] Por meio do quinto padrão de enrolamento é produzida uma faixa de cisalhamento. Através desse último, forças transversais podem ser recebidas nos braços do elemento construtivo, quando o elemento construtivo é usado em um veículo e ocorre uma queda de carga. Por exemplo, o quarto padrão de enrolamento pode ser usado tanto em uma barra de direção de três pontos quanto em uma barra de direção de quatro pontos.

[0035] De acordo com outra modalidade, em um sexto padrão de enrolamento o fio é conduzido como enrolamentos anulares e enrolamentos cruzados em torno de cada bucha. Essas buchas são ancoradas então no núcleo. Por meio dos enrolamentos anulares e cruzados resultam um fecho devido à força e um fecho devido à forma entre as buchas e o fio, bem como entre as buchas e o laminado de todo o elemento construtivo.

[0036] Por meio do sexto padrão de enrolamento podem ser introduzidas cargas, por exemplo, forças transversais e lateais, no laminado do elemento construtivo quando o elemento construtivo é usado em um veículo e ocorre uma queda de carga. Por exemplo, o sexto padrão de enrolamento pode ser usado tanto em uma barra axial quanto em uma barra de direção de três pontos, bem como em uma barra de direção de quatro pontos.

[0037] De acordo com outra modalidade, em um sétimo padrão de enrolamento o fio é conduzido como enrolamento circunferencial em torno de pelo menos um dos braços e/ou em torno da região de torção.

[0038] O fio é conduzido radialmente em torno do eixo geométrico longitudinal do dito pelo menos um braço do núcleo. Nesse caso, porém, deve-se distinguir o alinhamento do primeiro padrão de enrolamento. No sétimo padrão de enrolamento o fio está alinhado substancialmente perpendicular ao fio que foi enrolado de acordo com o primeiro padrão de enrolamento. Assim o fio está alinhado ainda de modo substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do respectivo braço. Ou seja, o fio está enrolado em forma de O em torno do dito pelo menos um braço. Naturalmente mais de um braço podem ser envoltos com um enrolamento circunferencial.

[0039] Adicional ou alternativamente a isso, o fio é conduzido radialmente em torno do eixo geométrico longitudinal da região de torção do núcleo. Nesse caso o fio está alinhado substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal da região de torção. Ou seja, o fio está enrolado em forma de O em torno da região de torção. Substancialmente perpendicular significa, nesse caso, que o fio está alinhado cerca de 90 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal do braço ou da região de torção. Isto inclui desvios de cerca de +/- 5 graus.

[0040] Por meio do sétimo enrolamento o laminado do elemento construtivo pode ser compactado em pelo menos um braço ou em todos os braços na região de torção. Além disso, surge assim uma superfície fechada do elemento construtivo. Por exemplo, o sétimo padrão de enrolamento pode ser usado tanto em uma barra axial quanto em uma barra de direção de três pontos, bem como em uma barra de direção de quatro pontos.

[0041] De acordo com outra modalidade, em um oitavo padrão de enrolamento o fio é conduzido na região de torção em quatro faixas inclinadas em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção e inclinadas em relação ao eixo geométrico transversal da região de torção. O fio é conduzido radialmente em torno da região de torção do núcleo, sendo que isto ocorre em quadro faixas. O fio apresenta preferivelmente um alinhamento de cerca de +/- 35 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção. Resulta uma forma de paralelogramo, sendo que duas faixas sempre apresentam o mesmo alinhamento. Estas duas faixas estão dispostas preferivelmente na respectiva região de transição de um braço para a região de torção, sendo que os dois braços ficam opostos com inclinação no eixo geométrico longitudinal da região de torção e no eixo geométrico transversal da região de torção.

[0042] Por meio do oitavo padrão de enrolamento uma resistência ao cisalhamento da região de torção é aumentada. O laminado resultante participa essencialmente da introdução de cisalhamento da região de torção. Além disso, por meio do oitavo padrão de enrolamento uma carga pode ser passada dos braços para a região de torção, quando o elemento construtivo é usado em um veículo e ocorre uma queda de carga. Por exemplo, o oitavo padrão de enrolamento pode ser usado tanto em uma barra de direção de três pontos quanto em uma barra de direção de quatro pontos.

[0043] De acordo com outra modalidade, em um nono padrão de enrolamento o fio é conduzido na região de torção substancialmente paralelo aos eixos geométricos longitudinais de pelo menos dois dos braços. Nesse caso o fio é conduzido radialmente em torno da região de torção do núcleo. Uma faixa do fio está alinhada, por exemplo, substancialmente paralela ao eixo geométrico longitudinal do primeiro braço e uma outra faixa de fio está alinhada substancialmente paralela ao eixo geométrico longitudinal do terceiro braço. Esses dois braços ficam opostos entre si no eixo geométrico transversal da região de torção. Além disso, o fio apresenta, por exemplo, um alinhamento de cerca de +/- 60 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção.

[0044] Por meio do nono padrão de enrolamento a resistência ao cisalhamento da região de torção é aumentada. O laminado resultante assim participa essencialmente da linha de cisalhamento da região de torção. Além disso, grandes cargas podem ser transferidas dos braços para a região de torção, quando o elemento construtivo é usado em um veículo e ocorre uma queda de carga. Isto é especialmente vantajoso quanto a nono padrão de enrolamento é combinado, por exemplo, com o primeiro, o segundo ou o quarto padrão de enrolamento. Assim a recepção de carga máxima do laminado é aumentada. Por exemplo o nono padrão de enrolamento pode ser usado tanto em uma barra axial quanto em uma barra de direção de três pontos, bem como em uma barra de direção de quatro pontos.

[0045] De acordo com outra modalidade, em um décimo padrão de enrolamento o fio é conduzido na região de torção substancialmente paralelo ao eixo geométrico longitudinal de um dos braços. Nesse caso o fio é conduzido radialmente em torno da região de torção do núcleo. As faixas do fio estão alinhadas, por exemplo, substancialmente paralelas ao eixo geométrico longitudinal do primeiro braço. Além disso, o fio apresenta, por exemplo, um alinhamento de cerca de +/- 45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da região de torção.

[0046] Por meio do décimo padrão de enrolamento uma resistência ao cisalhamento da região de torção é aumentada. O laminado que resulta assim participa essencialmente da linha de cisalhamento da região de torção. Por exemplo, o décimo padrão de enrolamento pode ser usado tanto em uma barra axial quanto em uma barra de direção de três pontos, bem como em uma barra de direção de quatro pontos.

[0047] De acordo com outra modalidade o núcleo está recebido em um braço robô, sendo que o núcleo é conduzido durante o envolvimento com o fio pelo braço robô. O braço robô é móvel em três dimensões. Por exemplo, o fio é desenrolado de um eixo de enrolamento e enrolado no núcleo. Preferivelmente o fio está configurado como TowPreg.

[0048] De acordo com outra modalidade, o núcleo está recebido em um eixo geométrico, sendo que o fio é conduzido por um braço robô, para envolver o núcleo com o fio. Preferivelmente o eixo está montado de modo giratório. Alternativamente uma ou várias alterações do eixo de enrolamento estacionário (tensionamento) são feitas no curso do processo de enrolamento.

[0049] Um elemento construtivo apresenta pelo menos dois braços, dos quais cada um apresenta uma bucha, e uma região de torção que está ligada aos ditos pelo menos dois braços. Além disso, o elemento construtivo apresenta um núcleo que está envolto com um fio de tal modo, que resulta um laminado de um FKV. O elemento construtivo está produzido de acordo com o processo que foi descrito na descrição anterior. O laminado serve para recepção de cargas, o núcleo serve exclusivamente para colocação ou envolvimento com o fio.

[0050] De acordo com uma modalidade o elemento construtivo é um elemento construtivo para um chassi de um veículo. O elemento construtivo pode ser, por exemplo, uma barra de direção de quatro pontos, uma barra de direção de cinco pontos, uma barra de direção de três pontos ou uma barra de direção de dois pontos. Esses elementos construtivos podem ser usados para uma suspensão de rodas do veículo. O veículo pode ser, por exemplo, um veículo de passeio ou um veículo utilitário.

[0051] Com o auxílio das figuras esclarecidas a seguir são descritos mais detalhadamente diversos exemplos de realização e detalhes da invenção. São mostrados:

[0052] Figura 1: uma representação esquemática de um elemento construtivo de acordo com um exemplo de realização,

[0053] Figura 2: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com padrões de enrolamento visíveis,

[0054] Figura 3: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com primeiro padrão de enrolamento visível,

[0055] Figura 4: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com segundo padrão de enrolamento visível,

[0056] Figura 5: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com terceiro padrão de enrolamento visível,

[0057] Figura 6: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com quarto padrão de enrolamento visível,

[0058] Figura 7: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com quinto padrão de enrolamento visível em uma primeira variante,

[0059] Figura 8: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com quinto padrão de enrolamento visível,

[0060] Figura 9: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com sexto padrão de enrolamento visível,

[0061] Figura 10: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com sétimo padrão de enrolamento em uma primeira variante,

[0062] Figura 11: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com sétimo padrão de enrolamento visível em uma segunda variante,

[0063] Figura 12: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com oitavo padrão de enrolamento visível,

[0064] Figura 13: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com nono padrão de enrolamento visível,

[0065] Figura 14: uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com décimo padrão de enrolamento visível.

[0066] A figura 1 mostra uma representação esquemática de um elemento construtivo 1 de acordo com um exemplo de realização. O elemento construtivo 1 está conformado como uma barra de direção de quatro pontos para uma suspensão de rodas de um veículo. O elemento construtivo 1 representado aqui é um elemento construtivo leve, o qual apresente um núcleo de espuma que não está visível aqui. Além disso, o elemento construtivo 1 apesenta um fio 6 de um FKV, o qual está envolto em torno desse núcleo e, com isso, configura o laminado do elemento construtivo 1. Além disso, está desenhado um sistema de coordenadas cartesiano.

[0067] O elemento construtivo 1 apresenta quadro braços 2 e uma região de torção 4. Todos os quatro braços 2 estão ligados a uma região de torção 4. Cada braço 2 apresenta uma bucha 3, a qual serve para recepção de um mancal ou de uma articulação. O elemento construtivo 1 apresenta, entre cada braço 2 e a região de torção 4, uma região de transição 7. Esta região de transição 7 representa a extremidade proximal de cada braço 2. A bucha 3 de um braço 2 está disposta em sua extremidade distal.

[0068] O elemento construtivo 1 representado aqui está configurado simetricamente ao eixo transversal Q da região de torção 4. Além disso, a região de torção 4 apresenta um eixo geométrico longitudinal L, o qual é perpendicular ao eixo transversal Q. tanto o eixo longitudinal L quando o eixo transversal Q são eixos geométricos.

[0069] O elemento construtivo 1 está configurado de tal modo, que ele recebe forças e cargas que são introduzidas através das buchas 3 no elemento construtivo 1, exclusivamente através do laminado que está configurado através do fio 6. O núcleo não mostrado aqui não participa da recepção de carga. O laminado do elemento construtivo 1 está configurado por meio do fio 6, o qual é colocado sobre o núcleo não representado aqui. Esta colocação ocorre em forma de padrões de enrolamento, os quais são representados mais detalhadamente nas figuras seguintes. A cada padrão de enrolamento está associada uma determinada tarefa, de influenciar uma ou várias propriedades mecânicas do elemento construtivo 1. Isso é esclarecido mais detalhadamente também nas figuras seguintes.

[0070] A figura 2 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com dois padrões de enrolamento 104, 105 visíveis. Por razões de visibilidade somente esses dois padrões de enrolamento 104, 105 estão representados nas diversas variantes. A figura 2 mostra o quarto padrão de enrolamento 104 em duas variantes e o quinto padrão de enrolamento 105 em quatro variantes. Além disso, o laminado não está representado fechado aqui, sendo que uma vista superior no plano xy, uma vista superior no plano yx, uma vista lateral no plano xz e uma outra vista lateral no plano yx estão representadas. O envolvimento do componente 1 em torno do eixo L da região de torção 4 é representada por meio de setas. Estão desenhados ainda os eixos longitudinais A1, A2, A3, A4 dos quatro braços 2 do elemento construtivo 1. Além disso o eixo transversal da região de torção 4 está desenhado.

[0071] No quarto padrão de enrolamento 104 representado aqui o fio 6 está conduzido substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A1 do primeiro braço 2 e ao eixo longitudinal A3 do terceiro braço 2, bem como em duas faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. Além disso o quarto padrão de enrolamento 104 está realizado refletido no eixo longitudinal L da região de torsão 4 uma segunda vez. Nesse caso o fio 6 está conduzido substancialmente paralelo a um eixo longitudinal A4 de um quarto braço 2 e em duas faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. O quarto padrão de enrolamento 104 configura então uma forma de W com o fio 6.

[0072] Por meio do quarto padrão de enrolamento 104 formam-se trajetórias de carga entre o primeiro e o terceiro braço 2, bem como entre o segundo e o quarto braço 2. Além disso, produz-se uma ligação entre o primeiro e o terceiro braço 2 e a região de torção 4. Igualmente é produzida uma ligação entre o segundo e o quarto braço 2 e a região de torção 4. Assim uma força pode ser transferida dos braços 2 para a região de torção 4.

[0073] O quinto padrão de enrolamento 105 é usado aqui na figura 2 quatro vezes. Nesse caso devem distinguir-se duas variantes. Estas duas variantes do quinto padrão de enrolamento 105 estão colocadas refletidas no eixo longitudinal L da região de torção 4.

[0074] Em uma primeira variante do quinto padrão de enrolamento 105 um enrolamento cruzado é colocado próximo a essa extremidade distal do respectivo braço, em um lado do terceiro braço 2. Além disso, o fio 6 é conduzido em duas faixar inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. Essas faixas inclinadas servem para ancoragem do fio 6 na região de torção 4. Os enrolamentos cruzados encontram-se aqui em um lado externo do elemento construtivo 1, o que pode ser visto no plano xz.

[0075] Em uma segunda variante do quinto padrão de enrolamento 105, em cada braço 2 estão colocados 2 respectivos enrolamentos cruzados. Nesse caso, um primeiro enrolamento cruzado está colocado próximo à extremidade proximal do respectivo braço 2 e um segundo enrolamento cruzado está colocado próximo à extremidade distal do respectivo braço 2. Nesse caso, um enrolamento cruzado encontra-se no lado externo do respectivo braço 2 e um enrolamento cruzado encontra-se no lado interno do respectivo braço 2. O lado interno pode ser visto então com o plano zx. O fio 6 é basculhado para trás, por sua vez, com duas faixas na região de torção 4. Nesta segunda variante do padrão de enrolamento 105 o primeiro braço 2 e o terceiro braço 2 apresentem dois respectivos enrolamentos cruzados.

[0076] Como o quinto padrão de enrolamento 105 está colocado novamente refletido no eixo longitudinal L, o segundo braço 2 e o quarto braço 2 apresentam assim dois enrolamentos cruzados de acordo com a segunda variante e um respectivo enrolamento cruzado de acordo com a primeira variante do quinto padrão de enrolamento 105. Por meio do quinto padrão de enrolamento é produzida uma faixa de cisalhamento. Através desta as forças transversais podem ser recebidas nos braços 2 do elemento construtivo 1.

[0077] Nas figuras seguintes, para melhor visualização, os padrões de enrolamento 102, 102, 103, 1014, 1051.106, 107,108, 109, 110 são representados com mais precisão.

[0078] A figura 3 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo da figura 1 com primeiro padrão de enrolamento 101 visível. O elemento construtivo1 está representado em um eixo xy e em um eixo yx. O fio 6 está conduzido substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A1 do primeiro braço 2. Naturalmente o fio 6 pode ser conduzido também substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A2 do segundo braço 2 ou ao eixo longitudinal A3 do terceiro braço 2 ou ao eixo longitudinal A4 do quarto braço 2. O fio 6 está colocado então em uma forma de I. O fio 6 é enrolado radialmente em torno do primeiro braço 2 do núcleo 5 e em torno da região de torção 4 do núcleo 5. As camadas fibrosas do fio 6 são unidirecionais. O padrão de enrolamento 101 serve para produzir e melhorar uma solidez e uma resistência à flexão do respectivo braço 2, aqui do primeiro braço 2.

[0079] A figura 4 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com um segundo padrão de enrolamento 102. Nesse segundo padrão de enrolamento 102 o fio 6 está conduzido substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A1 do primeiro braço 2, substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A2 do segundo braço 2 e em uma faixa inclinada em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. A faixa está ainda inclinada em relação ao eixo transversal Q da região de torção 4. O alinhamento dessa faixa é de cerca de 45 graus em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. Estão representados um plano xy e um plano yz.

[0080] O fio 6 está conduzido em torno do primeiro braço 2 e do segundo braço 2 bem como radialmente em torno da região de torção 4. Assim os dois braços, os quais ficam inclinadamente opostos entre si no eixo longitudinal L e no eixo transversal Q da região de torção 4, são ligados um ao outro. Além disso esses braços 2 são ligados à região de torção 4. O fio 6 está colocado em forma de Z sobre o núcleo 5. Assim uma força pode ser transferida dos braços 2 para a região de torção 4. Resultaram também trajetórias de carga entre os dois braços 2.

[0081] Naturalmente esse segundo padrão de enrolamento 102 pode ser aplicado refletido também. Nesse caso o terceiro braço 2 pode ser ligado ao quarto braço 2. Além disso, o terceiro braço 2 e o quarto braço 2 são ligados à região de torção 4.

[0082] A figura 5 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com terceiro padrão de enrolamento 103 visível. O fio 6 é conduzido nas regiões de transição 7 entre a região de torção 4 e os quatro braços 2 inclinado em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. O fio 6 está enrolado radialmente em torno de cada uma dessas regiões de transição 7 do núcleo 5. O fio 6 está colocado então em forma de um losango sobre o núcleo 5. Isso está mostrado em um plano xy. O fio 6 está alinhado, em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4, mais ou menos em um ângulo de 45 graus para cada região de transição 7. Por meio desse terceiro padrão de enrolamento 103 uma resistência ao cisalhamento da região de torção 4 é aumentada. Esta ocorre sobretudo nas regiões de transição 7 envolvidas. Além disso, uma carga pode ser passada dos braços 2 para a região de transição 4.

[0083] A figura 6 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com quarto padrão de enrolamento 104 visível. Neste quarto padrão de enrolamento 104 o fio 6 está conduzido substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A2 do segundo braço 2 e substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A2 do quarto braço 2 e em duas faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. O fio 6 envolve então o eixo longitudinal A4 do quarto braço 2 radialmente bem como o eixo longitudinal A2 do segundo braço 2 radialmente, bem como a região de torção 4 radialmente. O fio 6 está colocado em forma de W sobre o núcleo 5. Isto está representado em um plano xy e em um plano yx.

[0084] Naturalmente o quarto padrão de enrolamento 104 pode ser colocado também refletido no eixo longitudinal L da região de torção 4. Assim o fio 6 seria conduzido substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A1 do primeiro braço 2 bem como substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A3 do terceiro braço 2 bem como em duas faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. Este quarto padrão de enrolamento 104 já foi representado na figura 2.

[0085] A figura 7 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com quinto padrão de enrolamento 105 visível em uma primeira variante. Esta já foi mostrada na figura 2. O fio 6 está conduzido no primeiro braço 2 e no terceiro braço 2 como um enrolamento cruzado por braço e em duas faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. As duas faixas, que estão dispostas inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4, servem para ancoragem de volta do fio 6 na região de torção 4. Os enrolamentos cruzados estão dispostos no respectivo lado externo do elemento construtivo 1. Isto pode ser visto no plano xz. Tanto o primeiro braço 2 quanto o terceiro braço 2 apresentam um enrolamento cruzado. Naturalmente o quinto padrão de enrolamento 105 pode ser realizado também refletido no eixo longitudinal L da região de torção 4. Neste caso, o quarto braço 2 e o segundo braço 2 apresentariam um respectivo enrolamento cruzado.

[0086] Os enrolamentos cruzados estão dispostos próximos à extremidade distal do respectivo braço 2. Os respectivos braços 2 do elemento construtivo 1 apresentam os enrolamentos cruzados que ficam opostos um ao outro no eixo transversal Q da região de torção 4. Por meio do quinto padrão de enrolamento 105 na primeira variante produz-se uma faixa de cisalhamento. Através desta, forças transversais podem ser recebidas nos braços 2 do elemento construtivo 1.

[0087] A figura 8 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com quinto padrão de enrolamento 105 visível em uma segunda variante. Esta segunda variante foi representada igualmente na figura 2. O fio 6 está conduzido aqui em dois enrolamentos cruzados por braço 2 e em duas faixas, as quais estão dispostas inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. Um primeiro enrolamento cruzado do primeiro braço 2 encontra-se então no lado externo do elemento construtivo 1 e um segundo enrolamento cruzado do mesmo braço 2 encontra-se então no lado interno do elemento construtivo 1. Isto vale também para o terceiro braço 2. O lado externo está representado então no plano xz, o lado interno, porém, no plano zx. Os enrolamentos cruzados no lado externo do elemento construtivo 1 estão dispostos próximos à extremidade proximal do respectivo braço 2 e o enrolamentos cruzados no lado interno do elemento construtivo 1, porém, estão dispostos próximos à extremidade distal do respectivo lado 2. Tanto o primeiro braço 2 quanto o terceiro braço 2 apresentam dois respectivos enrolamentos cruzados.

[0088] Naturalmente o quinto padrão de enrolamento 105 pode ser realizado refletido no eixo longitudinal L da região de torção 4 na segunda variante. Neste caso, os quatro braços 2 apresentariam dois enrolamentos cruzados e o segundo braço 2 igualmente dois enrolamentos cruzados. Os respectivos braços 2 do elemento construtivo 1 apresentam os enrolamentos cruzados que ficam opostos um ao outro no eixo transversal Q da região de torção 4. O quinto padrão de enrolamento 105 na segunda variante serve, do mesmo modo que o quinto padrão de enrolamento 105 na primeira variante, o qual foi representado na figura 7, para produção de uma faixa de cisalhamento.

[0089] A figura 9 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com sexto padrão de enrolamento 106 visível. Aqui está representado que o fio 6 está colocado quatro vezes por meio do sexto padrão de enrolamento 106 sobre o núcleo 5. Está representado um plano xy do elemento construtivo 1. Neste sexto padrão de enrolamento 106 o fio está conduzido como enrolamentos anulares e enrolamentos cruzados em torno de cada bucha 3. Assim as buchas 6 são ancoradas com segurança no núcleo 5. Por meio dos enrolamentos anulares e enrolamentos cruzados resulta um fecho devido à força bem como um fecho devido à forma entre as buchas 3 e o fio 6 e, com isso, entre as buchas 3 e todo o laminado do elemento construtivo 1. Por meio do sexto padrão de enrolamento 106 é possível introduzir forças transversais e laterais no laminado do elemento construtivo 1.

[0090] A figura 10 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com padrão de enrolamento 107 visível em uma primeira variante. Está representado um plano xy do elemento construtivo 1. Nesta primeira variante do sétimo padrão de enrolamento 107 o fio 6 é conduzido como um enrolamento circunferencial em forma de O em torno do eixo longitudinal A1 do primeiro braço 2. Naturalmente o fio 6 pode ser conduzido também como enrolamento circunferencial em torno do eixo longitudinal A2 do segundo braço 2 ou em torno do eixo longitudinal A3 do terceiro braço 2 ou em torno do eixo longitudinal A4 do quarto braço 2. Naturalmente em torno de cada braço 2 pode ser conduzido um enrolamento circunferencial em forma de O de acordo com o sétimo padrão de enrolamento 107 na primeira variante. O fio 6 está alinhado então substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal A1 do primeiro braço 2. Por meio do sétimo padrão de enrolamento 107 na primeira variante o laminado é compactado nos dois braços 2. Além disso, gera- se uma superfície plana, fechada do laminado do elemento construtivo 1.

[0091] A figura 11 mostra uma representação do elemento construtivo 1 da figura 1 com sétimo padrão de enrolamento 107 visível em uma segunda variante. Está representado um plano xy do elemento construtivo 1. Nesta segunda variante do sétimo padrão de enrolamento 107 o fio 6 é enrolado como enrolamento circunferencial em torno da região de torção 4. Nesse caso o figo 6 é substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal L da região de torção 4..Por meio do sétimo padrão de enrolamento 107 na segunda variante o laminado do elemento construtivo 1 é compactado na área da região de torção 4. Adicionalmente produz-se assim uma superfície fechada e plana.

[0092] A figura 12 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com oitavo padrão de enrolamento 108 visível. Está representado um plano xy do elemento construtivo 1. Nesse caso o fio 6 é conduzido em quatro faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4 e inclinado em relação ao eixo transversal Q da região de torção 4. O fio é enrolado radialmente em torno da região de torsão 4 do núcleo 5. Nesse caso duas respectivas faixas do fio 6 estão dispostas paralelas uma à outra. O fio 6 apresenta então um alinhamento de cerca de 35 graus em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. Por meio do oitavo padrão de enrolamento 108 pode ser ajustada com precisão uma resistência a cisalhamento da região de torção 4. Além disso, pode ocorrer uma transferência de carga dos braços 2 para a região de torção 4.

[0093] A figura 13 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com nono padrão de enrolamento 109 visível. Está representado um plano xy do elemento construtivo 1. Nesse caso o fio está colocado de tal modo, que este está substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A1 do primeiro braço 2 e substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A3 do terceiro braço 2. O fio 6 é conduzido radialmente em torno da região de torção 4 do núcleo 5. Isto, por sua vez, representa um enrolamento circunferencial. O fio 6 apresenta, por exemplo, um ângulo de cerca de 60 graus em relação ao eixo longitudinal L da região de torção 4. Naturalmente o nono padrão de enrolamento 109 pode ser realizado também refletido no eixo longitudinal L da região de torção 4. Neste caso, o fio 6 estaria disposto substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A4 do quarto braço 2 e substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A2 do segundo braço 2. Por meio do nono padrão de enrolamento 109 uma resistência ao cisalhamento da região de torção 4 é aumentada.

[0094] A figura 14 mostra uma representação esquemática do elemento construtivo 1 da figura 1 com décimo padrão de enrolamento 110 visível. Está representado um plano xy do elemento construtivo 1. Neste décimo padrão de enrolamento 110 o fio 6 é conduzido na região de torção 4 substancialmente paralelo ao eixo longitudinal A3 do terceiro braço 2. Naturalmente o décimo padrão de enrolamento 110 pode ser realizado também refletido no eixo longitudinal L da região de torção 4. Além disso, o décimo padrão de enrolamento 110 pode ser realizado também refletido no eixo transversal Q da região de torção 4. Por meio do décimo padrão de enrolamento 110 uma existência ao cisalhamento da região de torção 4 é aumentada. NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1 elemento construtivo 2 braço 3 bucha 4 região de torção 5 núcleo 6 fio 7 região de transição 101 primeiro padrão de enrolamento 102 segundo padrão de enrolamento 103 terceiro padrão de enrolamento 104 quarto padrão de enrolamento 105 quinto padrão de enrolamento 106 sexto padrão de enrolamento 107 sétimo padrão de enrolamento 108 oitavo padrão de enrolamento 109 nono padrão de enrolamento 110 décimo padrão de enrolamento A1 eixo longitudinal do primeiro braço A2 eixo longitudinal do segundo braço A3 terceiro eixo longitudinal do terceiro braço A4 eixo longitudinal do quarto braço L eixo longitudinal da região de torção Q eixo transversal da região de torção

Claims (15)

1. Processo para produção de um elemento construtivo (1) por meio de um processo de enrolamento em 3D, sendo que o elemento construtivo (1) apresenta pelo menos dois braços (2), dos quais cada um apresenta uma bucha (3), e uma região de torção (4), a qual está ligada aos ditos pelo menos dois braços (2), sendo que: - em um núcleo (5) é/são colocados um fio (6) ou vários fios paralelos de um material compósito de plástico fibroso em uma combinação de vários padrões de enrolamento distintos (101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110), - cada fio (6) está pré-impregnado, - cada padrão de enrolamento (101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110) influencia pelo menos uma propriedade mecânica do elemento construtivo (1), e - as propriedades mecânicas do elemento construtivo (1) são ajustadas com precisão por meio da repetição e da escolha de material dos padrões de enrolamento individuais (101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110), caracterizado pelo fato de que as propriedades mecânicas do elemento construtivo (1) são ajustadas com precisão por meio da sequência predeterminada e da mistura dos padrões individuais (101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110), sendo que dois ou mais distintos padrões de enrolamento (101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110) seguem um ao outro, para assegurar uma transferência de carga de um trecho parcial (2, 4) do elemento construtivo (1) para um outro trecho parcial (2, 4) do elemento construtivo (1).

2. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um primeiro padrão de enrolamento (101), o fio (6) é conduzido paralelo a um eixo geométrico longitudinal (A1, A2, A3, A4) de um braço (2).

3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um segundo padrão de enrolamento (102), o fio (6) é conduzido paralelo a um eixo longitudinal (A1) de um primeiro dos braços (2), paralelo a um eixo longitudinal (A2) de um segundo dos braços braço (2) e em uma faixa inclinada em relação a um eixo longitudinal (L) da região de torção (4), sendo que os dois braços (2) ficam opostos um ao outro no eixo longitudinal (L) da região de torção (4).

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um terceiro padrão de enrolamento (103), o fio é conduzido nas regiões de transição (7) da região de torção (4) para os braços (2) inclinado em relação ao eixo longitudinal (L) da região de torção (4).

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um quarto padrão de enrolamento (104), o fio (6) é conduzido paralelo a um eixo longitudinal (A1) de um primeiro dos braços (2), paralelo a um eixo longitudinal (A3) de um terceiro dos braços (2) e em duas faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal (L) da região de torção (4), sendo que esses dois braços (2) ficam opostos um ao outro em um eixo transversal (Q) da região de torção (4).

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um quinto padrão de enrolamento (105), o fio (6) é conduzido em dois braços (2), os quais ficam opostos um ao outro no eixo transversal (Q) da região de torção (4), como pelo menos um enrolamento cruzado por braço (2) e em duas faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal (L) da região de torção (4).

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um sexto padrão de enrolamento (106), o fio (6) é conduzido como enrolamentos anulares e enrolamentos cruzados em torno de cada bucha (3), pelo que estes são ancorados no núcleo.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um sétimo padrão de enrolamento (107), o fio (6) é conduzido como enrolamento circunferencial em torno de pelo menos um dos braços (2) e/ou em torno da região de torção (4).

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um oitavo padrão de enrolamento (108), o fio (6) é conduzido na região de torção (4) em quatro faixas inclinadas em relação ao eixo longitudinal (L) da região de torção (4) e inclinadas em relação ao eixo transversal (Q) da região de torção (4).

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um nono padrão de enrolamento (109), o fio (6) é conduzido na região de torção (4) paralelo aos eixos longitudinais (A1, A2, A3, A4) de pelo menos dois dos braços (2).

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, em um décimo padrão de enrolamento (110), o fio (6) é conduzido na região de torção (4) paralelo ao eixo longitudinal (A1, A2, A3, A4) de um dos braços (2).

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o núcleo (5) está recebido em um braço robô, sendo que o núcleo (5) é conduzido pelo braço robô durante o envolvimento com o fio (6).

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o núcleo (5) está recebido em um eixo, sendo que o fio (6) é conduzido por um braço robô, para envolver o núcleo (5) com o fio (6).

14. Elemento construtivo (1), apresentando pelo menos dois braços (2), dos quais cada um apresenta uma bucha (3), e uma região de torção (4), a qual está ligada aos ditos pelo menos dois braços (2), caracterizado pelo fato de que o elemento construtivo (1) está produzido de acordo com um processo de acordo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.

15. Elemento construtivo (1) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o elemento construtivo (1) é um elemento construtivo (1) para um chassi de um veículo.