UN ELEMENTO ESTRUCTURAL ARREGLADO PARA FORMAR AL MENOS UNA PARTE DE UN ARMAZÓN DE UNA CARROCERÍA DE
UN VEHÍCULO FERROVIARIO
CAMPO DE LA INVENCIÓN1 Y TÉCNICA ANTERIOR La presente invención se refiere a un elemento estructural arreglado para formar al menos una parte de un armazón de una carrocería de un vehículo ferroviario, en donde el elemento estructural comprende una capa externa que comprende un material metálico, una capa intermedia arreglada para formar una capa aislante térmica y una capa interna . En la fabricación convencional de una pared lateral de una carrocería de un vehículo ferroviario, se usa una hoja metálica, externa que se proporciona sobre vigas internas a fin de incrementar la rigidez de la hoja metálica. A fin de prevenir que el colapso ocurra en la hoja, se proporcionan elementos de soporte que están conectados a la hoja por medio de soldadura. Además, se proporciona una capa de ventilación en conexión con la hoja y la capa aislante térmica y finalmente un panel interno. Esta pared lateral para una carrocería es costosa y complicada de fabricar y tiene un gran espesor que se extralimita en el volumen interno de la carrocería. Adicionalmente, se presentan fácilmente irregularidades en la hoja como una consecuencia del tratamiento interno por, por ejemplo, soldadura durante el montaje de estos elementos de soporte a la hoja. Del DE 38 38 686, EP 544 473 y DE 195 33 532 se conocen elementos estructurales, los cuales se desean usar para formar armazones de una carrocería de un vehículo ferroviario. Los elementos estructurales en estos documentos comprenden, además de las tres capas mencionadas inicialmente, también elementos de refuerzo en forma de vigas transversales o vigas circundantes. Estos elementos de refuerzo tienen el efecto que los elementos estructurales obtienen una construcción relativamente complicada, que incrementa su costo de fabricación. Estas vigas de refuerzo también incrementan el peso de los elementos estructurales, que hace su manejo más difícil. La DE 296 08 643 Ul muestra un elemento estructural que comprende una porción de una pared lateral, un techo y un piso de un vehículo ferroviario. El elemento estructural comprende capas ' internas y externas formadas por una fibra de material plástico reforzado. Estas capas internas y externas están conectadas mutuamente a lo largo de los bordes del elemento estructural, en donde incluyen una capa intermedia. Estos ~ elementos estructurales comprenden vigas de refuerzo longitudinal a la porción de piso y techo de elementos estructurales. Estas vigas de refuerzo aventajan también en este caso a una construcción relativamente complicada del elemento es±ructural. Adicionalmente, esto puede ser difícil para obtener una superficie externa lisa y completamente pareja en un material plástico reforzado de fibra.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El objeto de la presente invención es proporcionar un elemento estructural del tipo mencionado anteriormente, el cual es económico de fabricar y el cual tiene superficies internas y externas de alta calidad, al mismo tiempo como facilitar un montaje sencillo y rápido en el vehículo . Este objeto se logra por el elemento estructural mencionado inicialmente, el cual se caracteriza en que la capa intermedia se conecta de manera fija a la capa externa y la capa interna de modo que se forme en una pieza, en donde el elemento estructural se arregla para constituir un elemento de soporte de la carrocería. Por este diseño, el elemento estructural no requiere vigas transversales o vigas de refuerzo circundantes, en donde la fabricación del elemento estructural es simplificada de manera considerable. Este elemento estructural también puede ser fabricado a un bajo costo al mismo tiempo como se puede hacer esencialmente ligero con respecto al peso con respecto al de la técnica anterior. Muy ventajoso es el hecho que, el elemento estructural comprende una capa intermedia de un material aislante térmico. Por consiguiente, se obtiene que no se necesita aislamiento térmico adicional para ser proporcionado internamente en el vehículo. Una construcción de pared puede, por consiguiente, estar fabricada esencialmente más delgada que una construcción convencional y extralimita, por consiguiente, menos en el volumen interno del vehículo. De acuerdo con la modalidad preferida de la invención, también la capa interna comprende un material metálico. Este material metálico puede ser acero o aluminio. De manera preferible, ambas, la capa interna y externa comprende hojas de metal que en cooperación con la capa interna forma un elemento estructural con la rigidez que esta puede constituir ün componente de soporte de un cuerpo de vehículo. De manera alternativa, solo la capa externa puede comprender un material metálico. Por consiguiente, la capa externa se dimensionará , de modo que, llevará la carga principal del elemento estructural pero tiene al mismo tiempo que ser apuntalado y afianzado con cables por las capas faltantes, de modo que, el elemento estructural sin problema puede ser usado como un componente de soporte. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, le capa intermedia es esencialmente más delgada que la capa interna y la capa externa. A fin de proporcionar estabilidad a la capa interna y la capa externa, la capa intermedia comprende un material rígido que suministra rigidez al elemento estructural. Una capa intermedia rígida previene también en una forma efectiva aquellos colapsos y deformaciones surgidas de la capa interna y la capa externa relativamente delgada. De manera consecuente, una capa intermedia tiene dos funciones, es decir, rigidizar la capa interna y la capa externa así como proporcionar aislamiento térmico . De acuerdo con la modalidad preferida de la invención, la capa intermedia se conecta de manera fija a la capa interna y la capa externa por medio de un medio de unión arreglado para trabajar de modo que las capas están conectadas esencialmente a lo largo de su superficie total. Al conectar esencialmente las capas mutuamente a la superficie total, esto es para prevenir que ocurra un desplazamiento local entre las capas bajo la carga. Por consiguiente, el elemento estructural constituirá una unidad rígida muy estable que distribuye cargas aplicadas esencialmente a lo largo de su construcción completa. Los medios de unión pueden consistir de un adhesivo que tiene buenas propiedades adhesivas. Por esto, la capa interna y la capa externa obtendrá una superficie muy fina y plana, que tiene buena resistencia en contra de las deformaciones y colapsos. De acuerdo con la modalidad preferida de la invención, las capas internas y externas del elemento estructural comprende al menos una porción curvada. De manera usual, se desea que el armazón de un vehículo esté fabricado con porciones curvadas a fin de, por ejemplo, disminuir la resistencia al aire del vehículo y para usar el perfil de carga disponible para obtener una sensación visual atractiva estéticamente. Un elemento estructural de acuerdo con la presente invención, que no comprende vigas de rigidez, puede ser fabricado en una forma más bien sencilla con porciones de superficie curvadas pero también se puede realizar con una superficie plana. Las capas interna 'y externa relativamente delgadas pueden estar inclinadas cada una sin problema para una forma deseada individualmente o durante el proceso de unión con la capa intermedia. La capa intermedia se puede fabricar con un material de opción disponible también sin problema en una forma deseada, en donde un material puede ser un material plástico. Después, las capas se conectan con un adhesivo adecuado a fin de formar un elemento estructural, que tiene superficies curvadas deseadas. De acuerdo con la modalidad preferida de la invención, el elemento estructural comprende dispositivos de fijación para equipo en el vehículo. Puesto que la capa interna del elemento estructural tiene una superficie plana, que también puede llevar cargas, la posibilidad se origina para fijar en el vehículo el equipo interno proporcionado en el elemento estructural. Por ejemplo, se puede proporcionar canales de fijación para asientos en el elemento estructural, los canales se pueden fijar en la capa interna o proporcionar de modo que también se extiendan en la capa intermedia. Adicionalmente, se obtiene el ahorro de materiales puesto que no existe la necesidad de elementos de soporte, para el equipo . De acuerdo con otra modalidad preferida de la invención, el elemento estructural forma al menos una porción de una pared lateral o una porción de un techo de una carrocería de un vehículo ferroviario. El presente elemento estructural es muy favorable para usar en vehículos ferroviarios tales como en carros' ferroviarios subterráneos y carros ferroviarios para transportar personas. Esto es en primer lugar las paredes laterales de una carrocería, que es adecuado para estar comprendido por el elemento estructural. Al hacer les paredes delgadas se puede obtener un gran volumen interno para el acomodo de pasajeros. El vagón del vehículo será también, esencialmente ligero, que el hecho, entre otras cosas, induce al consumo de energía en una manera favorable. Esto también es favorable para usar el presente elemento estructural en el techo de una carrocería, que por esta medida se obtiene una construcción sencilla y ligera. Para usar el elemento estructural en una construcción de piso de un vehículo ferroviario es también una alternativa, que no se puede excluir.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 0 FIGURAS En lo siguiente, las modalidades preferidas de la invención se describen como ejemplos con referencia a los dibujos anexos en los que: La Figura 1 muestra una vista plana de una carrocería de un vehículo ferroviario que comprende un elemento estructural de acuerdo a la presente invención, La Figura 2 muestra de manera esquemática una vista seccional cruzada de un elemento estructural de acuerdo a la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN La Figura 1 muestra una carrocería 1 de un vehículo ferroviario, que comprende un elemento estructural 2 de acuerdo a la presente invención.
El elemento estructural 2 forma al menos una parte de una pared lateral de la carrocería 1 y tiene aberturas para ventanas 3. El elemento estructural 2 puede, por ejemplo, extenderse entre dos aberturas de puerta 4, de las cuales se muestra en la Fig. 1 una abertura de puerta 4. El elemento estructural 2 comprende una capa externa 5 de una primera pieza de material que comprende un material metálico, una capa intermedia 6 de otra segunda pieza de material que comprende un material aislante térmico y una capa interna 7 de una tercera pieza de material. Le capa intermedia 6 se arregla para unirse junto con las capas internas 7 y externas 5 por medio de un adhesivo de modo que las tres piezas de material de un elemento estructural 2 en una pieza. Se desea este elemento estructural 2 para montarse en un vehículo por medio de medios de fijación, que pueden ser aplicados e porciones adecuadas del elemento estructural 2. Los medios de fijación, que pueden, por ejemplo, ser conexiones de unión de remache o conexiones de perno de unión, pueden, por consiguiente, conectar el elemento estructural 2 a la parte superior del techo del vehículo ferroviario y a la base de un armazón inferior 9. Posiblemente, también los medios de fijación se pueden aplicar para conectar el elemento estructural 2 a las paredes laterales adyacentes.
Antes del montaje del elemento estructural 2 en el vehículo, se pueden adjuntar al elemento estructural 2, los dispositivos de fijación para el equipo interno. Un montaje de, por ejemplo, detalles interiores es considerablemente sencillo de realizar antes de que el " elemento estructural se monta el vehículo puesto que un montaje dentro del vehículo siempre carga" a un especio de montaje limitado. El equipo que se puede fijar internamente al elemento estructural 2, es, por ejemplo, canales para asientos y paneles absorbentes de sonido. La Figura 2 muestra esquemáticamente una vista seccional cruzada de un elemento estructural 2 de acuerdo a la presente invención. El elemento estructural 2, comprende de este modo una capa externa 5, una capa intermedia 6, y una capa interna 7 de hojas de metal, de, por ejemplo, acero o aluminio, capas que suministran esencialmente las propiedades de soporte al elemento estructural 2. Sin embargo, esto es posible para fabricar la capa interna 7 en otro material tal como, por ejemplo, materiales plásticos de fibra reforzada. La capa interna 7 también se puede realizar en un material más flexible, tal como madera laminada, con la condición de que le capa externa 5 sea fabricada en un material esencialmente rígido, tal como, por ejemplo, acero. De manera preferente, la capa intermedia 6 consiste de un material aislante térmico, rígido. Un material puede comprender un material plástico de espuma de PVC, PMI, PEÍ o PUR. Los materiales alternativos para la capa intermedia 6 son madera de balsa y otros materiales que tienen buenas propiedades aislantes térmicas. De manera preferente, los materiales aislantes térmicos se pueden formar en una estructura de panal. La capa intermedia 6, que es esencialmente más delgada que las capas internas 7 y externas 5, se arregla para proporcionar ambas propiedades de rigidez y aislamiento térmico y de sonido al elemento estructural 2. A los bordes del elemento estructural 2, el material de la capa intermedia 6 puede estar en vista completa o cubiertos por, por ejemplo, un material plástico 10, a fin de proteger el material de la capa intermedia 6 en contra de, por ejemplo, humedad . La presente invención no está de ninguna forma restringida para las modalidades descritas pero puede ser variada y modificada dentro del alcance de las reivindicaciones.