Sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono.

El ámbito del diseño de estructuras aeronáuticas, y dado el desarrollo de componentes en fibra de carbono, surge la necesidad de instalar casquillos metálicos sobre herrajes de fibra de carbono, y por tanto de desarrollar sistemas antigiro de dichos casquillos.Se caracteriza esencialmente porque cuenta con una pieza principal (1) vinculada al respectivo casquillo, vinculación que incluye medios para evitar el giro relativo entre el casquillo (2) y la propia pieza principal (1), a la vez que ésta cuenta con al menos una patilla (5) que abraza al menos una porción lateral (6) del herraje para su inmovilización

Sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono aplicable en el ámbito de estructuras aeronáuticas a fin de bloquear los casquillos para impedir el giro de los mismos y evitar así desgastes y anomalías que pudieran desembocar en averías y posibles accidentes.

Antecedentes de la invención

Dadas las propiedades de los laminados de fibra de carbono, el sistema tradicional empleado para la fijación de casquillos en herrajes metálicos no es aplicable a los nuevos diseños.

En herrajes metálicos, comúnmente se ha empleado la instalación de casquillos con interferencia como método para evitar la posible rotación del casquillo en su alojamiento. Otro método empleado con cierta frecuencia es la instalación de chavetas para esta misma función.

Ahora bien, la presión que ejercería la instalación de un casquillo con interferencia sobre un herraje fabricado mediante laminado de fibra de carbono puede dar lugar a la delaminación de las capas de fibra, con la consiguiente degradación del componente y pérdida de propiedades que lo harían inservible. Por otra parte, el mecanizado de chaveteros sobre la fibra es mucho más complicado que sobre el metal, y la reacción de la chaveta sobre la fibra podría también provocar daños no deseables.

Por tanto surge la necesidad de desarrollar un método alternativo, aunque no pase por el montaje con interferencia ni la mecanización de chaveteros o entallas en el herraje de fibra, que se adapte a las características particulares de los materiales compuestos, y especialmente los laminados de fibra de carbono.

Descripción de la invención

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone un sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono, que se caracteriza porque comprende una pieza metálica principal que por un lado tiene alojamientos apropiados que se acoplan al casquillo que se pretende frenar o restringir el giro en ambos sentidos y en su lado opuesto dispone de patillas que abrazan una orejeta del herraje, generándose la reacción necesaria para impedir el giro del conjunto.

El casquillo comprende básicamente un cuerpo tubular ajustado en un hueco complemento del herraje, cuerpo tubular uno de cuyos extremos se remata en una extensión anular que hace tope contra una de las caras (anterior) del herraje mientras que el otro extremo de dicho cuerpo tubular cuenta con un tramo roscado exterior sobresaliente donde se acopla una tuerca de cierre para asegurar axialmente la fijación del casquillo. Esta tuerca está dispuesta en correspondencia con la cara opuesta (posterior) del herraje.

Así pues, la pieza metálica anti-rotación se acopla al casquillo en correspondencia con su extensión anular, de manera que esa pieza metálica dispone de un cuerpo anular central que abraza a la extensión anular a la vez que cuenta con tetones radiales que se encajan en rebajes complementarios de esa extensión del cuerpo tubular del casqui- llo.

A su vez, las patillas que arrancan del cuerpo anular de la extensión central se adaptan mediante los dobleces pertinentes abrazando a porciones de borde del herraje para asegurar así la inmovilización del casquillo impidiendo el giro del mismo en ambos sentidos, no afectando al aseguramiento del casquillo por medio de la tuerca de fijación axial dispuesta en correspondencia con la cara posterior del herraje.

Entre otras, las ventajas del nuevo sistema de la invención son las siguientes:

- No requiere orificios taladrados en el herraje donde se instala, reduciendo así el impacto sobre el mismo.

- Evita el montaje con interferencia del casquillo sobre el herraje.

- Se puede instalar acoplado a una forma almenada de la extensión anular del cuerpo tubular del casquillo (o cualquier otra forma característica) de que dispone el herraje para el acoplamiento de la herramienta empleada para la aplicación del par de apriete en su instalación. Además, no interfiere ni dificulta la instalación de la tuerca de cierre que asegura el casquillo por la cara opuesta como se ha referido anteriormente.

- Se puede fabricar en chapa que se podrá doblar de forma sencilla, resultando esta solución fácil y económica.

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 vista en perspectiva explosionada del sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono, objeto de la invención. Muestra esencialmente el despiece del sistema antigiro aplicado a un casquillo asociado a un herraje vinculado a un estabilizador horizontal de una estructura aeronáutica.

Figura 2.- Representa una vista en perspectiva del sistema antigiro montado correspondiente con lo mostrado en la figura anterior.

Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva del casquillo que se inmoviliza para evitar su giro con el sistema anti-rotación de la invención.

Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva de un detalle de la invención en correspondencia con la cara posterior del herraje.

Descripción de la forma de realización preferida

Considerando la numeración adoptada en las figuras, el sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono comprende una pieza principal metálica 1 vinculada a una parte de un casquillo 2 ajustado en un hueco complementario 3 del herraje 4, de manera que esa vinculación tiene la misión de evitar en principio el giro relativo entre el casquillo 2 y la pieza principal citada 1.

A su vez, esta pieza principal 1 cuenta con un par de patillas 5 que abrazan a unas porciones laterales 6 del herraje 4 para inmovilizar así la propia pieza principal 1 en combinación con la vinculación de la pieza principal al casquillo 2. En otra realización la pieza principal 1 podría incorporar una sola patilla 5 y estar fabricada con otros materiales.

La vinculación de la pieza principal 1 con el casquillo 2 y a su vez por medio de las patillas 5 con el herraje 4 consigue el objetivo final de restringir el giro relativo entre el herraje 4 y el casquillo 2.

El casquillo citado 2 comprende básicamente un cuerpo tubular 7 ajustado en un hueco complementario 3 del herraje 4, cuerpo tubular 7 uno de cuyos extremos se remata en una extensión anular almenada 8 que hace tope axialmente en un sentido contra la cara anterior 9 del herraje 4 mientras que el otro extremo del cuerpo tubular 7 del casquillo 2 cuenta con un tramo roscado exterior 10 sobresaliente donde se acopla una tuerca de cierre 11, también almenada, para asegurar axialmente en el otro sentido la fijación del casquillo 2, tuerca almenada 11 dispuesta en correspondencia con la cara opuesta posterior 12 del herraje 4.

La pieza principal anti-rotación 1 cuenta con un cuerpo anular central 13 que se encaja alrededor de la extensión almenada 8 del cuerpo tubular 7 del casquillo 2, incluyendo ese cuerpo anular central 13 unos tetones radiales 14 que se introducen en rebajes complementarios 15 de la extensión almenada 8 del casquillo 2.

Por otro lado, las patillas 5 de la pieza metálica 1 consisten en unas prolongaciones con dos dobleces consecutivos 16 y 17 para adaptarse y abrazar a las porciones laterales 6 del herraje 4 y asegurar así la inmovilización de la propia pieza metálica 1 y también evidentemente el conjunto del casquillo 2 impidiendo su giro en ambos sentidos.

Los dobleces 16 y 17 de las patillas 5 de la pieza principal metálica 1 dan lugar a un primer sector 20 coplanario con el cuerpo anular central 13, un segundo sector intermedio 18 que está en contacto con las propias porciones laterales 6 del herraje 4 y un tercer sector extremo 19 que está en contacto con la cara posterior 12 del herraje 4. A su vez, los dobleces citados 16 y 17 quedan dispuestos en correspondencia con las aristas donde confluyen las porciones laterales 6 con ambas caras 9 y 12 del herraje 4.

1. Sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono, que comprendiendo los casquillos un cuerpo tubular ajustado en un hueco complementario del herraje y uno de cuyos extremos cuenta con una extensión anular que hace tope contra una cara anterior del herraje, e incluyendo el cuerpo tubular del casquillo medios de retención axial por su extremo opuesto dispuesto en correspondencia con la cara posterior del herraje, se caracteriza porque cuenta con una pieza principal (1) vinculada a la extensión anular (8), vinculación que incluye medios para evitar el giro relativo entre el cuerpo tubular (7) del casquillo (2) y la citada pieza (1), a la vez que ésta cuenta con al menos una patilla (5) que abraza al menos a una porción lateral (6) del herraje (4) para su inmovilización.

2. Sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono, según la reivindicación caracterizado porque la pieza principal (1) comprende un cuerpo anular (13) acoplado alrededor de la extensión anular (8) del cuerpo tubular (7) del casquillo (2), contando dicho cuerpo anular (13) y extensión anular (8) con elementos macho y hembra que se complementan entre sí para evitar el giro relativo entre el cuerpo tubular (7) del casquillo (2) y la pieza principal (1).

3. Sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono, según la reivindicación 2, caracterizado porque los elementos macho comprenden unos tetones radiales (14) solidarios del cuerpo anular (13) de la pieza principal (1) mientras que los elementos hembra comprenden unos rebajes (15) establecidos en la extensión anular (8) del cuerpo tubular (7) del casquillo (2).

4. Sistema anti-rotación para casquillos en herrajes de fibra de carbono, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las patillas (5) de la pieza principal (1) comprenden un primer sector (20) coplanario con el cuerpo anular central (13) que está en contacto con la cara anterior (9) del herraje (4), un segundo sector (18) que está en contacto con la porción lateral (6) del herraje (4) y un tercer sector extremo (19) que está en contacto con la cara posterior (12) del herraje (4).