PÉREZ PASTOR, Augusto (C/ Majadahonda 76, Torrelodones, E-28250, ES)
SÁNCHEZ FERNÁNDEZ, Julián (C/ Pozuelo de Alarcón 25, Leganes, E-28915, ES)
MÍGUEZ CHARINES, Yolanda (C/ Mezquita, 2º B, Madrid, E-28041, ES)
PÉREZ PASTOR, Augusto (C/ Majadahonda 76, Torrelodones, E-28250, ES)
SÁNCHEZ FERNÁNDEZ, Julián (C/ Pozuelo de Alarcón 25, Leganes, E-28915, ES)
| REIVINDICACIONES 1. - PROCESO DE FABRICACIÓN DE LARGUERILLOS PARA LA ESTRUCTURA DE UNA AERONAVE, estando destinado para fabricar larguerillos obtenidos a partir de un par de semilarguerillos de estructura angular de fibra de carbono unidos solidariamente entre si por dos almas contrapuestas mediante una superposición de telas de unión encintadas también de fibra de carbono, delimitando los radios de confluencia de los semilarguerillos una zona que se rellena mediante un material de relleno, caracterizado porque antes de conformar los semilarguerillos, sobre unas áreas de un laminado plano (1) de fibra de carbono se encintan las diversas telas de unión para obtener unas porciones laminares compuestas, a partir de las cuales se conforman después los semilarguerillos (4) que se unirán por sus almas contrapuestas a través de las diversas telas de unión citadas que cubren las almas de los semilarguerillos (4) y también al menos los radios (6) de ambos semilarguerillos (4), delimitando tales radios (6) una única canalización centrada (10) que se ocupa mediante el material de relleno (7) que entrará en contacto y se unirá integramente con dichas telas de unión. 2. - PROCESO DE FABRICACIÓN DE LARGUERILLOS PARA LA ESTRUCTURA DE UNA AERONAVE, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende las siguientes etapas: - Una primera etapa en la que sobre unas áreas del laminado plano de fibra de carbono se encinta una superposición de telas conformantes de unos semicuerpos laminares de unión (2); - una segunda etapa de corte para obtener porciones laminares compuestas (3) , una parte de las cuales integra la superposición de telas conformantes del respectivo semicuerpo laminar de unión (2); una tercera etapa en la que se conforman los semilarguerillos (5) a partir de las porciones laminares compuestas (3) y cuyo alma integra por su cara exterior las telas del semicuerpo laminar de unión respectivo (2), que cubre también los radios (6) que unen el pie y alma de los pares de semilarguerillos (5) ; - una cuarta etapa en la que pares de semilarguerillos (4) se solidarizan entre si por sus almas contrapuestas que integran las telas de los semicuerpos laminares de unión (2), solidarizándose éstos entre ellos; - una quinta etapa en la que la canalización centrada (10) formada en la confluencia de los radios (6) se rellena de un material de relleno (7) que se integra y solidariza con unas porciones terminales (9) de los semicuerpos laminares de unión (2) que cubren esas zonas esquinadas redondedas (6), porciones terminales que presentan una configuración escalonada. 3. - PROCESO DE FABRICACIÓN DE LARGUERILLOS PARA LA ESTRUCTURA DE UNA AERONAVE, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las porciones terminales (9) de las telas encintadas de los cuerpos laminares de unión (2) presentan una configuración escalonada que se genera al conformar los semilarguerillos (4) . 4. - PROCESO DE FABRICACIÓN DE LARGUERILLOS PARA LA ESTRUCTURA DE UNA AERONAVE, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 6 2, caracterizado porque las porciones terminales (9) de las telas encintadas de los cuerpos laminares de unión (2) presentan una configuración escalonada originada inicialmente cuando se encintan las telas sobre el laminado plano (1) . 5.- PROCESO DE FABRICACIÓN DE LARGUERILLOS PARA LA ESTRUCTURA DE UNA AERONAVE, según la reivindicación 1, caracterizado porque unas porciones terminales (9) de las telas encintadas determinantes de unos cuerpos laminares de unión (2) presentan una configuración escalonada originada inicialmente cuando se encintan esos cuerpos laminares (2) sobre el laminado plano (1), y tras el encintado de los cuerpos laminares (2), sobre estos cuerpos laminares (2) y cuerpos planos (11) de unas porciones laminares compuestas (3), se encinta al menos una tela de cierre (12) para evitar, si es necesario, la posibilidad de que la configuración escalonada de las porciones terminales (9) originada durante el encintado de las telas de los cuerpos laminares de unión (2) aumente durante el conformado de los semilarguerillos (4), cubriendo dicha tela de cierre (12) también los pies de los semilarguerillos. 6.- PRODUCTO OBTENIDO , caracterizado porque comprende dos semilarguerillos de fibra de carbono con una estructura angular unidos integramente entre si por sus almas con interposición de unas telas de unión de fibra de carbono, las cuales cubren también al menos, mediante unas porciones terminales (9) de algunas de las telas de unión, los radios (6) que unen el alma y pie de los semilarguerillos (4) según una configuración escalonada de tales porciones terminales (9), delimitando dichos radios (6) una única canalización centrada (10) que se rellena mediante un material de relleno (7) que se une integramente con esas porciones terminales (9). |
La presente invención, consiste en un proceso de fabricación de larguerillos para la estructura de una aeronave .
Es aplicable a larguerillos fabricados con material de fibra de carbono, de manera que el proceso consiste básicamente en formar los larguerillos a partir de un laminado plano de fibra de carbono, a partir del cual se obtienen pares de semilarguerillos de estructura angular para después unirlos por sus almas con interposición de unos semicuerpos laminares de unión materializados por una superposición de telas de fibra de carbono encintadas en el laminado plano antes de conformar los semilarguerillos, telas que constituyen los medios de unión de pares de semilarguerillos por sus almas para formar los larguerillos .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad son conocidos los larguerillos para formar la estructura interna de las alas de una aeronave y otras partes de la misma, entre los que cabe destacar aquellos larguerillos fabricados con fibra de carbono, cuyo proceso de fabricación consiste en conformar semilarguerillos procedentes de un laminado plano, con curvatura y geometría correspondientes.
Los semilarguerillos conformados previamente con una estructura angular que forman el larguerillo completo, se unen por sus almas, incorporando en ocasiones unos semicuerpos laminares entre las almas formados por telas superpuestas de fibra de carbono también, que se encintan y cortan de forma independiente. Dichos semicuerpos laminares de unión se incorporan a uno de los semilarguerillos sobre la cara exterior del alma, antes de la unión con el otro semilarguerillo para formar el larguerillo completo, de manera que la dirección longitudinal curvada del alma de los larguerillos no coincidirá con la dirección longitudinal recta de los semicuerpos laminares de unión.
Asi pues, este proceso de unión convencional presenta el inconveniente de que la dirección longitudinal curvada de 0 o del alma de los larguerillos no coincide con la dirección longitudinal recta de 0 o de los semicuerpos laminares de unión. Otro inconveniente es la necesidad de dispositivos auxiliares para la colocación de los semicuerpos laminares de unión.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone un proceso de fabricación de larguerillos para la estructura de una aeronave que se caracteriza porque sobre una cara de un laminado plano de fibra de carbono se encintan unos semicuerpos laminares de unión formados por una superposición de telas de fibra de carbono también, para conformar con este conjunto cada uno de los semilarguerillos angulares y formar después los correspondientes larguerillos completos.
De esta manera, la dirección longitudinal curvada del alma de los semilarguerillos coincidirá con la dirección longitudinal de los semicuerpos laminares de unión, evitándose asi la necesidad de dipositivos auxiliares para la colocación de los semicuerpos laminares de unión sobre el semilarguerillo conformado, mejorándose, además, la calidad de la zona de la unión.
Otras ventajas del nuevo proceso de la invención son las siguientes:
La canalización centrada que se genera al unir los semilarguerillos en la zona del radio de los mismos, siempre ha de rellenarse con un material de resina u otros. Si los semicuerpos laminares se colocan una vez conformados los semilarguerillos se necesitarían dos rellenos (entre un semilarguerillo y el semicuerpo laminar y entre el semicuerpo laminar y el otro semilarguerillo) . Con el nuevo proceso sólo sería necesario un relleno.
- Al no cortarse los semicuerpos laminares de unión con la curvatura longitudinal del alma de los semilarguerillos como ocurre convencionalmente, no se cortan tampoco las capas o telas de tales semicuerpos laminares de unión a 0 o .
- Al laminarse las distintas telas superpuestas de los semicuerpos laminares de unión sobre el propio laminado plano base del semilarguerillo, no son necesarios programas de encintado y corte independientes (semilarguerillos y semicuerpos laminares de unión) .
No son necesarias bandejas de almacenamiento ni estaciones de espera para los semicuerpos laminares de unión .
- No es necesario ningún mecanismo para manipular los semicuerpos laminares de unión una vez cortados, ni para posicionarlos en el alma del semilarguerillo una vez conformados .
Por otro lado, dependiendo de los modelos de encintado de los semilarguerillos, podría ser conveniente que el laminado del conjunto de ambos semicuerpos laminares de unión fuera simétrico, cambiando el convencional laminado total del correspondiente cuerpo laminar de unión (0°/0 0 /0 0 /90 0 /0 0 /0 0 /0°) por dos semicuerpos laminares de unión de apilado (0 0 /0°/0 0 /90°) (0 0 /0°/0 0 /90°) . Cada uno de estos números se corresponde con una capa o tela de fibra de carbono de los semicuerpos laminares de unión, de manera que se superponen unas sobre otras en dirección longitudinal con la identificación de 0 o o con una dirección perpendicular a la extensión longitudinal de las capas con la identificación de 90°.
Además, dependiendo de la forma en la que se quieran iniciar las telas de los semicuerpos laminares en la zona en la que cubren el radio de los semilarguerillos, en ocasiones habría que cubrir los semicuerpos laminares con alguna (normalmente 2) tela completa (cubriendo pie y alma del semilarguerillo) .
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Representa una fase inicial del proceso de fabricación de larguerillos para una estructura de una aeronave y producto obtenido, objeto de la invención. Muestra básicamente un laminado plano de fibra de carbono, sobre una de cuyas caras se ha encintado una superposición de capas o telas constitutivas de unos semicuerpos laminares de unión para después obtener unas porciones laminares compuestas para conformar semilarguerillos de estructura angular que se unen por sus almas, estando los semicuerpos laminares en contacto directo.
Figura 2.- Muestra una vista en sección de una de las porciones laminares compuestas correspondiente a un semilarguerillo, antes de su conformado.
Figura 3.- Muestra una vista similar a la anterior en la que se incorpora un mayor número de telas superpuestas constitutivas de los semicuerpos laminares de unión (decalados) .
Figura 4.- Muestra una vista similar a la figura 2 en la que se incorpora un mayor número de telas superpuestas constitutivas de los semicuerpos laminares de unión (decalados) . Los semicuerpos laminares de unión aparecen cubiertos por un número de telas (normalmente dos) que cubren la totalidad de las porciones angulares compuestas.
Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva de un par de semilarguerillos con una estructura angular, cuyas almas incorporan exteriormente los respectivos cuerpos laminares de unión que cubren también los radios.
Figura 6.- Muestra una vista en alzado de un semilarguerillo con la incorporación de su semicuerpo laminar de unión solidarizado al alma del larguerillo.
Figuras 7 y 8.- Muestran unas vistas en perspectiva de un larguerillo totalmente conformado.
Figura 9.- Muestra una vista frontal de un larguerillo totalmente conformado con los cuerpos laminares cubiertos por dos capas o telas completas.
DESCRIPCIÓN DE LA FORMA. DE REALIZACIÓN PREFERIDA
Considerando la numeración adoptada en las figuras, el proceso de fabricación de larguerillos con semicuerpo laminar para la estructura de una aeronave comprende las siguientes fases o etapas:
- Una primera fase en la que partiendo de un laminado plano (1) de fibra de carbono, se encintan sobre unas áreas de una de las caras del mismo una superposición de telas o capas de fibra de carbono constitutivas de unos semicuerpos laminares de unión (2) que cubren una parte de dicho laminado plano (1) para obtener después unas porciones compuestas (3) que comprenden los semicuerpos laminares de unión (2) y un cuerpo plano (11) que forma parte del laminado plano (1) . Dichas porciones compuestas (3) integran unos semilarguerillos (4) que se unirán parejamente entre si en fases posteriores mediante los semicuerpos laminares de unión (2) .
Una segunda etapa en la que se obtienen las porciones compuestas (3) mediante corte separándolas del conjunto de laminado plano (1) .
Una tercera etapa en la que se conforman los semilarguerillos (4) a partir de las porciones compuestas (3), presentando dichos semilarguerillos (4) una configuración angular cuyas almas contrapuestas incorporan por su cara exterior los semicuerpos laminares de unión (2), los cuales cubren también las zonas de los radios (6) que unen el alma y pie de cada semilarguerillo (4) .
- Una cuarta etapa en la que pares de semilarguerillos (4) se unen en correspondencia con sus caras exteriores gracias a los semicuerpos laminares de unión (2) incorporados en esas mismas caras exteriores de los semilarguerillos (4).
- Una quinta etapa en la que una canalización centrada (10) formada en la confluencia de los radios (6) que unen las almas y pies de los pares de semilarguerillos (4), se rellena dicha canalización centrada (10) con un material de relleno (7) de resina u otros materiales, que se integra y solidariza con una parte de los semicuerpos laminares de unión (2), quedando enrasado el material de relleno (7) con la cara exterior (8) del larguerillo conformado (5), correspondiente a cada uno de los pies de los semilarguerillos (4).
Unas porciones terminales (9) de los cuerpos laminares de unión (2) cubren una parte de los radios (6) de los semilarguerillos (4), con lo cual el material de relleno (7) estará en contacto con tales porciones terminales (9).
Esas porciones terminales (9) presentan una configuración escalonada o decalada, de manera que cuando los semicuerpos laminares de unión (2) incorporan pocas telas superpuestas, la configuración escalonada se genera al conformar los semilarguerillos (4) .
En cambio, cuando los cuerpos laminares de unión (2) incorporan un número mayor de telas ( por ejemplo siete o más), en la fase inicial del proceso de fabricación ( figura 3) se encintan las telas con un desfase escalonado en uno de los bordes longitudinales de tales telas, de forma que cuando se conforme el larguerillo, el decalado o escalonado ya está conformado previamente, con la posibilidad de que ese decalado aumente al conformarse los semilarguerillos (4) . Tal como se muestra en las figuras 4 y 9, otra posibilidad del proceso de fabricación de larguerillos es que en la fase inicial, sobre las telas encintadas constitutivas de los semicuerpos laminares de unión (2) con un desfase escalonado en sus porciones terminales (9) y sobre los cuerpos planos (11) de las porciones compuestas (3) se encinta un número determinado de telas de cierre (12) añadidas (preferentemente dos telas o capas completas) , para evitar, si es necesario, la posibilidad de que el decalado (escalonado de estas porciones terminales (9)) originado durante el encintado de los cuerpos laminares de unión (2) aumente durante el conformado de los semilarguerillos (4) . Se obtienen asi unos cuerpos laminares compuestos (3').