Dispositivo de protección contra descargas eléctricas en elementos de fijación con carga elevada.

Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas, comprendiendo el dispositivo (12) un capuchón (6) de material no conductor, una arandela (7) de material conductor metálico y una junta tórica (8) de material no conductor retenida por la arandela (7), estando la arandela (7) retenida por el elemento de fijación (5) sometido a carga elevada que ha de ser protegido, y rodeando el capuchón (6) y la junta tórica (8) el elemento de fijación (5) de forma no conductora, evitando así la posibilidad de descargas eléctricas

Dispositivo de protección contra descargas eléctricas en elementos de fijación con carga elevada.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo para la protección contra descargas eléctricas de elementos de fijación conductores sometidos a elevadas cargas, en particular para aeronaves.

Antecedentes de la invención

En ciertas aplicaciones mecánicas o estructurales es preciso evitar de manera efectiva la posibilidad de que se genere una chispa entre dos elementos de fijación conductores, o entre un elemento de fijación y otro elemento conductor, que están a distinto potencial eléctrico. Estos diferentes potenciales eléctricos pueden estar causados por la presencia de una corriente eléctrica, por impactos eléctricos tales como un rayo o descarga atmosférica, por carga estática debida a la fricción, etc.

El evitar estas descargas puede ser, en algunas aplicaciones, un requisito de seguridad, como por ejemplo en las fijaciones en zonas fronterizas o de zonas del interior de tanques de depósito de combustible de aeronaves.

Existen diversos procedimientos conocidos para evitar que ocurran estas descargas entre elementos de fijación, uno de los cuales consiste en recubrir los elementos de fijación conductores con un dispositivo que comprende a su vez un capuchón y una arandela, ambos de material dieléctrico.

Los materiales dieléctricos, tales como el nylon, no son adecuados para instalarse en elementos de fijación que vayan a estar sometidos a cargas elevadas, ya que típicamente su resistencia es baja.

En el caso anterior, si se utiliza una arandela de material dieléctrico en el caso de elementos de fijación sometidos a cargas elevadas, la resistencia del material de la arandela no es entonces adecuada. En este caso, las elevadas cargas podrían dañar la arandela, de tal modo que se producirían los problemas siguientes:

- el dispositivo no evitaría de forma correcta las descargas, ya que la arandela se agrietaría o rompería, lo que proporcionaría un camino a la chispa a través de la rotura; además, el capuchón no quedaría correctamente instalado, existiendo el riesgo adicional de que este daño no se produciría durante la instalación, sino durante el funcionamiento de la unión, por lo que descubrir el fallo sería más difícil;

- el elemento de fijación podría no estar correctamente instalado, por lo que, si la arandela se rompe, la cabeza del tornillo, la tuerca, el remache o collar -en función del tipo de elemento de unión y dónde se instale el dispositivo- quedarían sin superficie de apoyo, con lo cual el elemento de fijación no estaría transmitiendo correctamente la carga, produciéndose en consecuencia el fallo de la fijación.

La presente invención está orientada a la solución de estos inconvenientes.

Sumario de la invención

La presente invención propone así un dispositivo para la protección contra descargas eléctricas de elementos de fijación conductores sometidos a cargas elevadas, protegiendo los elementos de fijación entre sí o protegiendo un elemento de fijación y otro elemento conductor, en particular para aeronaves. El dispositivo de la invención comprende un capuchón, una arandela y una junta tórica. El capuchón y la junta tórica están realizados en material aislante no conductor, mientras que la arandela es metálica. La arandela metálica está retenida por el elemento de fijación sometido a carga elevada que ha de ser protegido, mientras que el capuchón y la junta tórica rodean el elemento de fijación en cuestión de forma no conductora, evitando así la posibilidad de descargas eléctricas.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa de su objeto en relación con las figuras que le acompañan.

Descripción de las figuras

La Figura 1 muestra en sección la disposición de un dispositivo con arandela metálica para protección contra descargas eléctricas sin la instalación de una junta tórica.

La Figura 2 muestra en sección el dispositivo para protección contra descargas eléctricas según una primera realización de la invención.

La Figura 3 muestra en sección el dispositivo para protección contra descargas eléctricas según una segunda realización de la invención.

Las Figuras 4a y 4b muestran en sección el dispositivo para protección contra descargas eléctricas según la primera y segunda realización de la invención, respectivamente, dispuesto sobre un tornillo de fijación conductor estándar.

Las Figuras 5a y 5b muestran en sección el dispositivo para protección contra descargas eléctricas según la primera y segunda realización de la invención, respectivamente, dispuesto sobre un remache conductor estándar.

La Figura 6 muestra en sección un detalle de la instalación de la junta tórica del dispositivo para protección contra descargas eléctricas de la invención.

Descripción detallada de la invención

Así, la presente invención propone un dispositivo 12 para la protección contra descargas eléctricas de elementos de fijación 5 conductores entre sí o de un elemento de fijación y otro elemento conductor (no mostrado). Los citados elementos de fijación 5 están sometidos a cargas elevadas. El dispositivo 12 según la invención comprende un capuchón 6, una arandela 7 y una junta tórica 8.

Un dispositivo para evitar descargas eléctricas de un elemento de fijación 5 sometido a cargas elevadas que comprenda un capuchón 2 de material aislante no conductor y una arandela 1 de material metálico para soportar las cargas del elemento de fijación 5 haría que, al no presentar el material de la arandela 1 propiedades no conductoras, cualquier imperfección 4 en la superficie sobre la cual apoya la arandela 1 o una instalación incorrecta de la citada arandela 1 permitiría que existiera un camino 3 para que una descarga saltase a otro componente, según se muestra en la Figura 1.

La arandela 7 del dispositivo 12 según la invención está situada bajo el elemento de fijación 5 que ha de ser protegido contra descargas, estando a su vez retenida por dicho elemento de fijación 5, el cual evita además los movimientos de la citada arandela 7. La forma de esta arandela 7 es redonda preferiblemente, siendo más gruesa que las arandelas convencionales. La arandela 7 está hecha de material metálico, tal como aluminio, acero o titanio, presentando un roscado 11 en su cara exterior que termina con un marcado bisel 13 en su parte más baja.

El capuchón 6 es un receptáculo abierto, con forma preferiblemente cilíndrica, cerrado en uno de sus extremos y con una abertura en el otro extremo, cuya forma y dimensiones coinciden con las de la cara exterior de la arandela 7. La parte inferior de la cara interna del capuchón 6 comprende un roscado 10 que se complementa con el roscado 11 de la arandela 7 y que se emplea para fijar el capuchón 6 a la arandela 7 durante la instalación del dispositivo de protección 12. Este roscado 10, 11 tiene propiedades de bloqueo automático de forma que evita que el capuchón 6 se separe de la arandela 7, estando acabado en su parte interior inferior con un bisel 14. Según una realización preferida de la invención, el capuchón 6 comprende un rebaje 9 en la parte superior de su cara externa para facilitar la instalación del citado capuchón 6 con herramientas convencionales durante la aplicación del par de apriete de instalación. El capuchón 6 está fabricado preferiblemente de un material dieléctrico, como nylon o un plástico de alta resistencia.

La junta tórica 8 tiene la forma y dimensiones adecuadas para ajustar en la acanaladura generada por los biseles 13, 14 de las zonas inferiores de la arandela 7 y del capuchón 6. Esta junta tórica 8 está hecha de un material flexible con propiedades no conductoras, tal como caucho nitrílico o caucho de silicona. El capuchón 6, una vez que está instalado, aplica presión sobre la junta tórica 8.

Según una segunda realización de la invención, la arandela 7 presenta un canal 15 en la parte baja de su cara exterior en vez de comprender el bisel 13, el capuchón 6 no comprende el bisel 14 y la junta tórica 8 tiene la forma y dimensiones adecuadas para ajustarse a la acanaladura de la arandela 7, presentando un bisel 16 exterior, sobre el cual asentará el capuchón 6 (ver Figura 3).

Una...

1. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a carga elevada caracterizado porque el dispositivo (12) comprende un capuchón (6) de material no conductor, una arandela (7) de material conductor metálico y una junta tórica (8) de material no conductor retenida por la arandela (7), estando la arandela (7) retenida por el elemento de fijación (5) sometido a carga elevada que ha de ser protegido, y rodeando el capuchón (6) y la junta tórica (8) el elemento de fijación (5) de forma no conductora, evitando así la posibilidad de descargas eléctricas.

2. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas según la reivindicación 1 caracterizado porque el capuchón (6) es un receptáculo abierto de forma cilíndrica cerrado en uno de sus extremos y abierto en el otro, comprendiendo en la parte inferior de su cara interna un roscado (10).

3. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas según la reivindicación 2 caracterizado porque la arandela (7) es redonda y más gruesa que las arandelas convencionales, comprendiendo en su cara exterior un roscado (11) que se complementa con el roscado (10) del capuchón (6) para fijar el capuchón (6) a la arandela (7) durante la instalación del dispositivo (12).

4. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas según la reivindicación 3 caracterizado porque el roscado (10, 11) tiene propiedades de bloqueo automático para evitar que el capuchón (6) se separe de la arandela (7).

5. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el capuchón (6) comprende en la parte superior de su cara externa un rebaje (9) para facilitar la instalación del capuchón (6) con herramientas convencionales durante la aplicación del par de apriete de instalación del dispositivo (12).

6. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la arandela (7) comprende un bisel (13) en la parte inferior de su cara exterior, y porque el capuchón (6) comprende otro bisel (14) en su parte inferior interior, de tal forma que la junta tórica (8) se ajusta una vez instalada en la acanaladura generada por los biseles (13, 14).

7. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque la arandela (7) comprende un canal (15) en la parte inferior de su cara exterior, comprendiendo la junta tórica (8) un bisel (16) exterior, de tal forma que la citada junta tórica (8) se ajusta a la acanaladura de la arandela (7) asentándose a su vez el capuchón (6) en el bisel (16) de la junta tórica (8).

8. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la arandela (6) está fabricada en un material dieléctrico, como nylon o un plástico de alta resistencia.

9. Dispositivo (12) para la protección contra descargas eléctricas de un elemento de fijación (5) conductor de una aeronave sometido a cargas elevadas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la junta tórica (8) está hecha de un material flexible con propiedades dieléctricas, tal como caucho nitrílico o caucho de silicona.