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Title:
ELECTRIC INSULATION DEVICE FOR USE IN FUEL LINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/074177
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric insulation device for a linear element which forms part of a fuel system that is at risk of possible external electric discharges. The inventive device is formed by a part (13) which is made from an insulating material and which is joined to two metal flanges (15, 17) which enable the device (11) to be inserted between two parts of the above-mentioned linear element. The aforementioned part (13) is formed by a cylindrical body (21) having a spur (23) on the outer face thereof, said spur being formed by longitudinal (25) and transverse (27) segments. In addition, the metal flanges (15, 17) are provided with transverse projections (31, 33) which are positioned facing the transverse segments (27) of the spur (23) in order to facilitate the coupling thereof using suitable means (39).

Inventors:
ORGAZ VILLEGAS, Eduardo (Camarena 95, 4º C, Madrid, E-28047, ES)
NOGAL MARTÍN, Jorge (Concejal Fco. José Jímenez Martín 172, 2º C, Madrid, E-28047, ES)
Application Number:
ES2005/070182
Publication Date:
July 05, 2007
Filing Date:
December 23, 2005
Export Citation:
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Assignee:
AIRBUS ESPAÑA, S.L. (Avda. John Lennon, s/n Getafe, Madrid, E-28906, ES)
ORGAZ VILLEGAS, Eduardo (Camarena 95, 4º C, Madrid, E-28047, ES)
NOGAL MARTÍN, Jorge (Concejal Fco. José Jímenez Martín 172, 2º C, Madrid, E-28047, ES)
International Classes:
B64D37/32; B60K15/01; B64D45/02; F16L23/032
Attorney, Agent or Firm:
ELZABURU, Alberto de (ELZABURU, S.A. Miguel Ange, 21 Madrid, E-28010, ES)
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Claims:

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (11 ) de aislamiento eléctrico para un elemento lineal que forma parte de un sistema de combustible sometido a riesgos de posibles descargas eléctricas externas, caracterizado porque está formado por una pieza (13) de material aislante unida a dos bridas metálicas (15, 17) que permiten Ia inserción del dispositivo (11 ) entre dos partes de dicho elemento lineal, estando dicha pieza (13) conformada por un cuerpo cilindrico (21 ) con una corona almenada (23) en su cara externa, formada por segmentos longitudinales (25) y transversales (27), y disponiendo dichas bridas metálicas (15, 17) de proyecciones transversales (31 , 33) enfrentadas a los segmentos transversales (27) de Ia corona almenada (23) para facilitar su unión mediante medios apropiados (39).

2. Un dispositivo (11 ) de aislamiento eléctrico para un elemento lineal que forma parte de un sistema de combustible sometido a riesgos de posibles descargas eléctricas externas según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque dichas bridas (15, 17) también incluyen un elemento (35, 37) para instalar una puesta a masa.

3. Un dispositivo (11 ) de aislamiento eléctrico para un elemento lineal que forma parte de un sistema de combustible sometido a riesgos de posibles descargas eléctricas externas según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque Ia longitud de Ia pieza aislante (13) está comprendida entre 25 y 80 mm.

4. Un dispositivo (11 ) de aislamiento eléctrico para un elemento lineal que forma parte de un sistema de combustible sometido a riesgos de posibles descargas eléctricas externas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema de combustible pertenece a una aeronave.

Description:

DISPOSITIVO DE AISLAMIENTO DE CORRIENTE PARA SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

CAMPO DE LA INVENCIóN

La invención se refiere a un dispositivo de aislamiento insertado en un elemento lineal que forme parte de un sistema de combustible sometido a riesgos de posibles descargas eléctricas y, más en particular, a un dispositivo para proteger sistemas de combustibles de aeronaves frente a descargas eléctricas provocadas por impacto de rayo en depósitos de combustible fabricados en materiales de baja conductividad eléctrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

Los materiales compuestos ofrecen una alta resistencia eléctrica en comparación con los materiales metálicos. Estos últimos han sido tradicional- mente empleados en el contexto aeronáutico para Ia fabricación de estructuras destinadas al almacenamiento de combustible, dadas sus características mecánicas en relación al peso que presentan estos materiales.

La alta resistencia eléctrica inherente en los materiales compuestos provoca un efecto de inducción de gran relevancia en los sistemas internos del tanque de combustible. Dicho efecto induce corrientes eléctricas internas que puede originar fallos o fenómenos catastróficos para Ia integridad estructural global.

Los fenómenos relacionados con las descargas eléctricas moderadas o severas producidas en el caso de impacto de rayo y que deben prevenirse en una estructura fabricada en material de baja conductividad eléctrica para asegurar su integridad estructural / malfuncionamiento de alguno de los equipos críticos eléctricos / arcos eléctricos en el interior de tanque son:

Puntos Calientes ("Hot Spots"): Ia alta densidad de corriente en ciertas local izaciones puntuales de Ia estructura como uniones o elementos de inter-

sección puede originar puntos de elevada temperatura. Si esta temperatura excede los 200 0 C (punto de auto ignición del combustible considerado por autoridades F AA/ J AA), el combustible puede alcanzar su punto de inflamación en caso de que esté presente las concentraciones estequiométricas adecuadas en el interior del depósito.

Arcos Eléctricos ("sparking"): el flujo de corriente a través de materiales con distintas resistividades y en ubicaciones geométricamente separadas puede producir diferencias de potencial entre ellos, liberando descargas en forma de arco eléctrico y provocando Ia ignición de combustible / liquido inflamable contenido en Ia estructura.

Malfuncionamiento de equipos eléctricos: las descargas eléctricas producidas por el impacto de rayo dan lugar a grandes niveles de corriente circulando por Ia estructura externa y en consecuencia pueden introducir corriente eléctrica por los sistemas internos bien por derivación o por inducción. Estos efectos son capaces de provocar malfuncionamiento en equipos críticos originando un fallo catastrófico.

En Ia solicitud PCT/ES05/070133 del mismo solicitante de Ia presente invención se describe un método para proteger el conjunto de dispositivos metálicos dispuestos en el interior de un depósito de combustible, fabricado total o parcialmente con materiales compuestos, contra descargas eléctricas, que contempla, entre otros extremos, Ia inclusión de insertos aislantes en los dispositivos metálicos lineales de manera que queden subdivididos en partes aisladas entre ellas.

La presente invención se refiere a un inserto de ese tipo que pueda ser utilizado en lugares con poco espacio disponible.

SUMARIO DE LA INVENCIóN

La presente invención propone un dispositivo de aislamiento eléctrico pa- ra un elemento lineal, por ejemplo una tubería, que forme parte de un sistema de combustible sometido a riesgos de posibles descargas eléctricas externas que está formado por una pieza de material aislante unida a dos bridas metáli-

cas que permiten Ia inserción del dispositivo entre dos partes de dicho elemento lineal.

La pieza de material aislante está conformada por un cuerpo cilindrico con una corona almenada en su cara externa, formada por segmentos longitu- dinales (en Ia misma dirección del eje del cuerpo cilindrico) y transversales (en dirección perpendicular al eje de cuerpo cilindrico).

Por su parte, las bridas incluyen proyecciones transversales enfrentadas a los segmentos transversales de Ia corona almenada para permitir su unión mediante medios apropiados. El dispositivo objeto de esta invención se puede aplicar a tuberías de combustible y de ventilación que formen parte de sistemas de combustible instalados en aeronaves, cuando sea necesario detener Ia corriente o bien aislar tramos de Ia instalación donde se prevea el paso de Ia misma, y el espacio disponible sea reducido. Otras características y ventajas de Ia presente invención se desprenderán de Ia descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa de su objeto en relación con las figuras que se acompañan.

BREVE DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 muestra vistas en alzado lateral y en sección frontal del dispositivo de aislamiento eléctrico según Ia presente invención.

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de aislamiento eléctrico según Ia invención.

DESCRIPCIóN DETALLADA DE LA INVENCIóN

Siguiendo las Figuras 1 y 2 se observa que el dispositivo 11 está formado por una pieza de material aislante 13 unida a dos bridas metálicas 15, 17 para facilitar Ia inserción del dispositivo entre las dos partes del elemento lineal (por ejemplo, una tubería) que se desee aislar.

La pieza aislante 13 está conformada por un cuerpo cilindrico 21 con una corona almenada 23 en su cara externa, formada por segmentos longitudinales 25 y transversales 27.

Las bridas 15, 17 disponen, respectivamente, de proyecciones transver- sales 31 , 33 enfrentadas a los segmentos transversales 27 de Ia corona almenada 23 para facilitar su unión mediante medios apropiados, tales como tornillos 39.

La pieza aislante 13 puede estar realizada por mecanizado o moldeo por inyección de material aislante (nylon, poliamida) con Ia forma almenada men- donada que impide el paso de Ia corriente cuando circula por las tuberías de combustible o de ventilación en las que se inserta el dispositivo y permite proporcionar dispositivos aislantes eficaces cuando hay limitaciones de espacio en Ia instalación del sistema de combustible.

Desde el punto de vista técnico, dicha pieza 13 pasa por unas pruebas de aislamiento durante las cuales se somete a Ia misma a una diferencia de potencial entre los extremos a 500 VDC y a 1000 VDC aportando un aislamiento eléctrico del orden de 100 Mega ohmios como requerimiento mínimo.

En una realización preferente, Ia longitud de Ia pieza aislante 13 está comprendida entre 25-80 mm que permite el cumplimiento de su función de aislamiento eléctrico sin cargarse estáticamente.

El dispositivo 11 según Ia invención es aplicable como ya hemos mencionado a instalaciones de combustible en las que se pretenda aislar Ia corriente por tramos o aplicar una filosofía de puesta a masa única ("single bonding point"). El dispositivo objeto de esta invención, mientras se cumplan con obligatoriedad los requisitos de material a emplear (nylon, poliamida), Ia resistencia mínima de 100 Mega ohmios y las dimensiones limitadas por los motivos expuestos, es también aplicable a otros sistemas distintos a combustible, como por ejemplo el circuito hidráulico o el neumático, con Ia única variación en cuanto al diámetro de Ia tubería que se deba aislar.

Es importante considerar que al existir menor cantidad de material aislante que en dispositivos aislantes de forma tubular, el material debe cumplir con Ia

mínima resistencia requerida incrementándose por tanto el espesor de Ia pieza en comparación con otras configuraciones.

En el caso de sistemas de combustible, las bridas metálicas 15, 17 deben llevar unos elementos 35, 37 para instalar una puesta a masa, ya que en esos sistemas se requiere una doble puesta a masa.

En Ia realización preferente que acabamos de describir pueden introducirse aquellas modificaciones comprendidas dentro del alcance definido por las siguientes reivindicaciones.