Chapa de empalme y método asociado para unir secciones de fuselaje.

Una chapa de empalme (28) para unir secciones de fuselaje (12), comprendiendo la chapa de empalme:

una correa

(30) configurada para servir de puente a las secciones de fuselaje;

una barra de cizalladura (38) que recubre la correa (30); y

un herraje (32) que tiene secciones primera y segunda longitudinalmente extendidas que se extienden más allá de los lados opuestos de la correa, estando configurada cada sección longitudinalmente extendida para recubrir al menos dos larguerillos (14) de una sección de fuselaje respectiva, la chapa de empalme se caracteriza por que:

el herraje (32) se coloca entre la correa (30) y la barra de cizalladura (38) de tal manera que la correa y la barra de cizalladura (38) estén separadas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/059422.

Solicitante: THE BOEING COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 100 NORTH RIVERSIDE PLAZA CHICAGO, IL 60606-2016 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ROSMAN,RICHARD R, TOLER,LARRY, LEIBOV,DAVID.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > B64C1/00 (Fuselajes; Características estructurales comunes a fuselajes, alas, superficies estabilizadoras o similares (características aerodinámicas comunes a fuselajes, alas, superficies estabilizadoras o similares B64C 23/00; instalaciones de la cabina de vuelo B64D))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > Fuselajes; Características estructurales comunes... > B64C1/12 (Estructura o fijación de paneles de revestimiento)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > Fuselajes; Características estructurales comunes... > B64C1/06 (Cuadernas; Larguerillos; Largueros)

PDF original: ES-2544051_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Chapa de empalme y método asociado para unir secciones de fuselaje.
Ilustración 2 de Chapa de empalme y método asociado para unir secciones de fuselaje.
Ilustración 3 de Chapa de empalme y método asociado para unir secciones de fuselaje.
Ilustración 4 de Chapa de empalme y método asociado para unir secciones de fuselaje.
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Chapa de empalme y método asociado para unir secciones de fuselaje.

Fragmento de la descripción:

Chapa de empalme y método asociado para unir secciones de fuselaje

Campo tecnológico

Las realizaciones de la presente divulgación se refieren generalmente a chapas de empalme y métodos de unión asociados y, más particularmente, a chapas de empalmes y métodos asociados para unir secciones de fuselaje.

Antecedentes

Las secciones de una estructura se unen a veces por una chapa de empalme que sirve de puente y une estructuralmente las secciones. Como se muestra en la Figura 1, por ejemplo, el fuselaje 10 de una aeronave puede estar formado de una pluralidad de secciones 12 que están unidas unas a otras. Secciones adyacentes del fuselaje 12 pueden estar unidas por una chapa de empalme que sirve para interconectar estructuralmente las secciones de fuselaje. Por ejemplo, las secciones adyacentes del fuselaje pueden estar unidas por una chapa de empalme que se compone de una cuaderna o mamparo que se coloca en el interior del fuselaje 10 y sirve de puente entre secciones adyacentes del fuselaje 12. Una chapa de empalme puede también incluir una pluralidad de herrajes pasantes que se extienden a través de la cuaderna y facilitan la unión de la cuaderna con las secciones del fuselaje 12.

Como se muestra, por ejemplo, en la Figura 2, cada par de secciones adyacentes del fuselaje puede incluir una pluralidad de larguerillos 14 que se extienden longitudinalmente y un revestimiento 16 que cubre la pluralidad de los larguerillos. El par de secciones adyacentes de fuselaje 12 puede juntarse y la chapa de empalme puede fijarse al par de secciones adyacentes de fuselaje para así servir de puente entre la interfaz y las secciones adyacentes de 25 fuselaje. En el ejemplo de la Figura 2, la cuaderna incluye una cuerda exterior 18 de la cuaderna que se coloca próxima a las secciones de fuselaje y sirve de puente entre la interfaz y las secciones. La cuaderna también incluye una placa 20 que se extiende radialmente hacia el interior y una cuerda interior 22. La chapa de empalme de la Figura 2 también incluye una pluralidad de herrajes pasantes 24. Como se muestra, la cuaderna y más particularmente la placa 20 define una pluralidad de aberturas 26 a través de las cuales se extienden los herrajes pasantes 24. Como se muestra, los herrajes pasantes 24 se configuran para extenderse longitudinalmente por encima de la cuaderna para así cubrir los larguerillos 14 de las secciones de fuselaje 12. En este caso, cada herraje pasante 24 tiene un primer extremo que cubre un larguerillo de una de las secciones de fuselaje 12 y un segundo extremo opuesto que cubre el larguerillo de la otra sección de fuselaje. Al conectar la chapa de empalme, que incluye tanto la cuaderna como los herrajes pasantes 24 a las secciones de fuselaje 12, la chapa de empalme sirve para unir estructuralmente las secciones de fuselaje.

Una chapa de empalme, como la mostrada en la Figura 2 se puede formar de un material metálico, como el titanio. Ya que el titanio es un material relativamente caro, los costes del material asociados con una chapa de empalme de titanio pueden incrementar desfavorablemente el coste asociado con la aeronave. Adicionalmente, una chapa de empalme se puede fijar a la sección de fuselaje mediante una pluralidad de sujeciones, tales como las sujeciones que se extienden a través de la cuaderna para conectar la cuaderna a las secciones de fuselaje y las sujeciones que se extienden a través de los herrajes pasantes para conectar los herrajes pasantes a los larguerillos de las secciones de fuselaje. Para colocar las sujeciones, se deben hacer una pluralidad de agujeros con un taladro en las chapas de empalme para recibir las sujeciones respectivas. Sin embargo, hacer los agujeros con un taladro en una 45 chapa de empalme de titanio cuesta una cantidad de tiempo significativa, de esta manera, se incrementa el tiempo requerido para ensamblar las secciones de fuselaje así como también los costes de mano de obra asociados con dicho ensamblaje. Además, los agujeros hechos con taladro en una chapa de empalme de titanio generalmente requieren que las piezas estén separadas y desbarbadas, lo que incrementa aún más el tiempo y los costes asociados con el ensamblaje de fuselaje. El documento WO 2009/156637, que divulga todas las características del preámbulo de la reivindicación 1, se considera la técnica anterior más cercana.

Breve sumario

Se proporcionan por lo tanto una chapa de empalme y un método asociado de acuerdo con las realizaciones de la 55 presente divulgación para unir estructuras eficientemente, tales como secciones adyacentes de fuselaje. A este respecto, la chapa de empalme y el método asociado pueden reducir los costes asociados con la chapa de empalme, y también pueden reducir el tiempo y costes de mano de obra asociados con la instalación de la chapa de empalme. Además, la chapa de empalme resultante de algunas realizaciones puede ser ventajosamente más ligera.

En una realización, se proporciona una chapa de empalme para unir las secciones de fuselaje con la chapa de empalme que incluye una correa configurada para servir de puente a las secciones del fuselaje, una barra de cizalladura que recubre la correa y un herraje colocado entre la correa y la barra de cizalladura, de tal manera, que la correa y la barra de cizalladura están separadas. El herraje de esta realización tiene extensas secciones primera y segunda que se extienden longitudinalmente más allá de los lados opuestos de la correa. Cada sección 65 longitudinalmente extendida se configura para recubrir al menos dos larguerillos de cada sección de fuselaje.

La correa, la barra de cizalladura y el herraje están formados de un material compuesto. En una realización, el herraje tiene forma de H de manera que cada sección longitudinalmente extendida incluye miembros primero y segundo que están separados entre sí y que recubren cada uno de los larguerillos. En esta realización, el herraje puede también incluir una porción intermedia entre las secciones primera y segunda longitudinalmente extendidas 5 sobre las que se asienta la barra de cizalladura. La chapa de empalme puede incluir una pluralidad de herrajes y la barra de cizalladura puede incluir una pluralidad de pies separados unos de los otros. De por sí, cada pie de la barra de cizalladura de esta realización se puede asentar sobre la porción intermedia de un herraje respectivo. Además, la pluralidad de herrajes están separados entre sí de tal manera que una porción de la correa es visible entre herrajes contiguos, permitiendo de esta manera la inspección de la correa. La chapa de empalme puede también incluir una pluralidad de sujeciones que están conectados a la barra de cizalladura, el herraje y la correa a las secciones de fuselajes. Las sujeciones pueden incluso incluir una placa y una cuerda interior conectada a y hacia el interior de la barra de cizalladura. La chapa de empalme de una realización puede también incluir rellenos colocados entre las secciones primera y segunda del herraje longitudinalmente extendido, respectivamente, y los larguerillos.

En otra realización, se proporciona una chapa de empalme que incluye una correa formada de un material compuesto una barra de cizalladura que cubre la correa y un herraje con forma de H colocado entre la correa y la barra de cizalladura de tal manera que la correa y la barra de cizalladura están separadas. El herraje con forma de H se puede también formar de un material compuesto.

El herraje con forma de H de una realización incluye una porción intermedia sobre la cual se asienta la barra de cizalladura. En esta realización, la chapa de empalme puede incluir una pluralidad de herrajes y la barra de cizalladura puede incluir una pluralidad de pies separados entre sí con cada pie de la barra de cizalladura sobre el que se asienta la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una chapa de empalme (28) para unir secciones de fuselaje (12) , comprendiendo la chapa de empalme:

una correa (30) configurada para servir de puente a las secciones de fuselaje; una barra de cizalladura (38) que recubre la correa (30) ; y un herraje (32) que tiene secciones primera y segunda longitudinalmente extendidas que se extienden más allá de los lados opuestos de la correa, estando configurada cada sección longitudinalmente extendida para recubrir al menos dos larguerillos (14) de una sección de fuselaje respectiva, la chapa de empalme se caracteriza por que:

el herraje (32) se coloca entre la correa (30) y la barra de cizalladura (38) de tal manera que la correa y la barra de cizalladura (38) estén separadas.

2. Una chapa de empalme (28) de acuerdo con la reivindicación 1 donde la barra de cizalladura (38) y el herraje (32) están compuestos de un material compuesto.

3. Una chapa de empalme (28) de acuerdo con la reivindicación 1 donde el herraje (32) tiene forma de H de tal manera que cada sección longitudinalmente extendida comprende miembros primero y segundo que están separados entre sí y que recubren los larguerillos respectivos (12) .

4. Una chapa de empalme (28) de acuerdo con la reivindicación 3 donde el herraje (32) además comprende una porción intermedia entre las secciones primera y segunda longitudinalmente extendidas sobre la cual se asienta la barra de cizalladura (38) .

5. Una chapa de empalme (28) de acuerdo con la reivindicación 4 además comprende una pluralidad de herrajes (32) , y donde la barra de cizalladura (38) comprende una pluralidad de pies (40) separados entre sí, donde cada pie (40) de la barra de cizalladura se asienta sobre la porción intermedia de un herraje (32) respectivo y donde una pluralidad de herrajes están separados entre sí de tal manera que una porción de la correa (30) es visible entre herrajes contiguos.

6. Una chapa de empalme (28) de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además una pluralidad de sujeciones que conectan la barra de cizalladura (30) , el herraje (32) y la correa (30) con las secciones de fuselaje.

7. Una chapa de empalme (28) de acuerdo con la reivindicación 6 donde una pluralidad de sujeciones están formados de titanio.

8. Una chapa de empalme (28) de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además una cuerda interior (44) conectada a y hacia el interior de la barra de cizalladura.

9. Una chapa de empalme (28) de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además rellenos (37) primero y segundo colocados entre las secciones primera y segunda longitudinalmente extendidas del herraje (32) , respectivamente, y los larguerillos (14) .

10. Un método para unir las secciones de fuselaje (12) , comprendiendo el método:

colocar una correa (30) sobre las secciones de fuselaje (12) para así servir de puente entre ambos; colocar un herraje (32) sobre la correa (30) de tal manera que las secciones primera y segunda del herraje (32) longitudinalmente extendidas se extienden más allá de los lados opuestos de la correa (30) , comprendiendo dicha colocación del herraje (32) la colocación del herraje de tal manera que cada sección longitudinalmente extendida recubre al menos dos larguerillos (14) de una sección de fuselaje respectiva; colocar una barra de cizalladura (32) sobre el herraje; y conectar la barra de cizalladura (38) , el herraje (32) , la correa (30) y las secciones de fuselaje con una pluralidad de sujeciones.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10 donde la correa (30) y el herraje (32) están compuestos de un material compuesto, y donde conectar la barra de cizalladura (38) , el herraje (32) y las secciones de fuselaje (12) comprende conectar la barra de cizalladura, el herraje y las secciones de fuselaje con una pluralidad de sujeciones de titanio.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 10 que comprende además colocar los rellenos primero y segundo (37) entre las secciones primera y segunda del herraje (32) longitudinalmente extendidas, respectivamente, y los larguerillos (14) de la sección de fuselaje respectiva (12) .

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 10 que comprende además conectar una cuerda interior (44) a la 65 barra de cizalladura (38)

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 10 donde la barra de cizalladura (38) comprende una pluralidad de pies (40) separados unos de los otros, y donde la colocación del herraje (32) comprende colocar una pluralidad de herrajes (32) sobre la correa (30) de forma separada de tal manera que una porción de la correa es visible entre herrajes (32) contiguos, y donde la colocación de la barra de cizalladura (38) sobre el herraje (32) comprende colocar la barra de cizalladura sobre la pluralidad de herrajes de tal manera que cada pie (40) de la barra de cizalladura se asienta sobre una porción intermedia de un herraje respectivo.