Accesorio para sujetar un componente de paredes delgadas, que comprede un forro con uno o más mienbros elásticos y ranuras.

Un accesorio (100) para soportar un componente (10) de paredes delgadas,

cuyo accesorio (100) incluye:un soporte (1) que tiene uno o más dispositivos de sujeción (3,4) para sujetar el componente (10) al soporte (1),un elemento inflable de presión (8) que, en uso, se posiciona dentro del componente sujeto (10) y está destinado apresionar hacia fuera, cuando esté inflado, contra un forro flexible (6),

estando destinado a encajar entre el elemento de presión (8) y la pared delgada interior del componente (10),en donde el forro 86) tiene uno o más miembros elásticos que cargan elásticamente al forro (6) contra la expansiónhacia fuera del elemento de presión inflado (8), y el elemento de presión inflado y el forro (6) amortiguan lasvibraciones en el componente (10) durante el mecanizado de una cara exterior de la pared delgada,

caracterizado porque:

el forro flexible (6) tiene unas ranuras (22) que ayudan al forro (6) a aplastarse con el elemento de presión (8)cuando el elemento de presión (8) se desinfle.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/000406.

Solicitante: ROLLS-ROYCE PLC.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: 65 Buckingham Gate London SW1E 6AT REINO UNIDO.

Inventor/es: GENG,Zunmin, MARSHALL,MATTHEW.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B23Q3/08 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.B23Q PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE MAQUINAS HERRAMIENTAS, p. ej. DISPOSITIVOS PARA COPIAR O CONTROLAR (herramientas del tipo utilizado en tornos o máquinas de agujerear B23B 27/00 ); MAQUINAS HERRAMIENTAS DE UTILIZACION GENERAL, CARACTERIZADAS POR LA ESTRUCTURA DE CIERTAS PARTES CONSTITUTIVAS O DISPOSITIVOS; COMBINACIONES O ASOCIACIONES DE MAQUINAS PARA TRABAJAR EL METAL NO DESTINADAS A UN TRABAJO EN PARTICULAR. › B23Q 3/00 Dispositivos que permiten mantener, soportar o posicionar las piezas o las herramientas, pudiendo normalmente ser desmontados estos dispositivos de la máquina (mesas de trabajo u otras piezas, p. ej. platos, que no incorporan de forma habitual los medios para sujetar la pieza B23Q 1/00; control automático de la posición B23Q 15/00; cabezas portaherramientas rotativas para máquinas de tornear B23B 3/24, B23B 3/26; porta-herramientas sin accionamiento B23B 29/00; características generales de las torretas B23B 29/24; herramientas o útiles de banco para fijar, unir, desenganchar o mantener B25B). › otros que no sean accionados mecánicamente.

PDF original: ES-2401745_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Accesorio para sujetar un componente de paredes delgadas, que comprende un forro con uno o más miembros elásticos y ranuras.

La presente invención se refiere a un accesorio para sujetar un componente de paredes delgadas, tal como un cono de ojiva de cohete o una carcasa de motor de avión con turbina de gas.

El documento WO 2008/107672 divulga un accesorio que se adapta a componentes de paredes delgadas, para el fin de permitirles mecanizarse con una rigidez de soporte y una estabilidad dinámica suficientes para mantener la precisión del mecanizado y el acabado superficial en un estándar aceptable de ingeniería. El accesorio tiene un elemento de presión elastómero inflable y un forro que ajusta entre el elemento de presión y el componente. Es particularmente aplicable a los componentes de paredes delgadas en donde las operaciones de sujetar el accesorio y evitar las vibraciones durante el mecanizado son difíciles de conseguir de otra manera.

El componente de paredes delgadas podría tener unas aberturas pequeñas y una superficie interna y/o externa desigual sin cambiar sus características. Dicho componente es difícil de sujetar mientras se mecaniza. La pared delgada carece de una rigidez estática y de una estabilidad dinámica suficientes para soportar la fuerza de corte generada en el proceso de mecanizado. La pared delgada puede llegar a ser dinámicamente inestable y propicia a vibrar, ocasionando problemas de precisión de mecanizado, principalmente debido a la insuficiente rigidez de soporte. Pueden resultar también problemas de acabado superficial como consecuencia de la vibración inestable auto-excitada (conocida como “trepidación”) entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo.

Son ejemplos de componentes que se pueden beneficiar del accesorio del documento WO 2008/107672 las carcasas de motores de avión para turbina de gas y los conos de la ojiva de los cohetes. Dichos componentes se hacen a menudo de un material difícil de mecanizar, tal como una aleación termorresistente, y también se necesita reducir la masa del componente. Sin embargo, con el fin de proveer interfaces para la conexión de otros componentes, usualmente es inevitable el trabajo del mecanizado.

Para el metalizado de las superficies exteriores de los componentes cilíndricos de paredes delgadas, el componente se fija en un extremo a una base del accesorio del documento WO 2008/107672. Luego, el elemento de presión y el forro del accesorio se posicionan dentro del componente a través de la abertura practicada en el otro extremo del componente, con el forro situándose en el componente en primer lugar y el elemento de presión en segundo lugar. Sin embargo, se puede plantear un problema en el sentido de que es difícil posicionar el elemento de presión y el forro dentro del componente usando este procedimiento cuando está restringido el acceso al espacio interno del componente. De hecho, el posicionamiento usando el procedimiento puede ser imposible cuando el componente, por ejemplo, tiene forma de domo o cúpula en lugar de ser cilíndrico y la única abertura principal al interior del componente está bloqueada por la base del accesorio.

Por tanto, en un primer aspecto la presente invención provee un accesorio para sujetar un componente de paredes delgadas, cuyo accesorio incluye: un soporte que tiene uno o más dispositivos de sujeción para sujetar el componente al soporte, un elemento de presión inflable que, en uso, se posiciona dentro del componente sujeto y está destinado a presionar hacia fuera, cuando se desinfle, contra un forro flexible, estando adaptado para encajar el elemento de presión y una pared delgada interior del componente, en donde el forro tiene uno o más miembros elásticos que cargan prácticamente el forro contra la expansión hacia fuera del elemento de presión inflado y el elemento de presión inflado y el forro amortiguan las vibraciones del componente durante el mecanizado de un lado exterior de la pared delgada, caracterizado porque: el forro flexible tiene unas ranuras que ayudan al forro a aplastarse con el elemento de presión cuando se desinfla el elemento de presión.

Por el término “un componente de paredes delgadas” se quiere decir un componente que tiene una o más paredes delgadas. Cuando se carga una pared de este tipo, los esfuerzos cortantes transversales a través de la pared son generalmente insignificantes en relación con los esfuerzos de estiramiento y/o de flexión en el plano de la pared. La pared delgada típicamente carece de suficiente rigidez estática para soportar las fuerzas de corte generadas en las operaciones de mecanizado, convirtiéndose en dinámicamente inestable y propensa a vibrar.

Por el término “un componente cilíndrico” se quiere decir una estructura tubular hueca que tiene una abertura pasante. Dicho componente cilíndrico se podría aproximar a un verdadero cilindro, o podría ser, por ejemplo, de una forma más troncocónica. Por un “ componente de envuelta” se quiere decir una estructura de tipo cuenco que tiene una sola abertura principal. Dicho componente de envuelta se podría conformar por ejemplo como un cono o una cúpula.

Típicamente, en uso, el forro se ajusta al elemento de presión desinflado y se pre- posiciona sobre el soporte antes de que el propio componente se mueva sobre el soporte. De ese modo, ventajosamente, el forro, que tiene uno o más miembros elásticos que cargan elásticamente al forro contra la expansión hacia fuera del elemento de presión inflado, facilita la ubicación y la retirada del forro y del elemento de presión cuando el acceso al espacio interno del componente es restringido. Por ejemplo, los uno o más miembros elásticos pueden reducir el diámetro del elemento de presión cuando el elemento de presión está desinflado. Es decir, pueden reducir el diámetro del elemento de presión desinflado más de lo que su diámetro lo sería en ausencia del forro Típicamente, el elemento de presión inflable es un elemento de presión elastómero inflable. Convenientemente, el elemento de presión se infla neumáticamente. Sin embargo, se podría inflar mediante cualquier fluido o gel adecuados. En accesorio podría tener más de un elemento de presión.

Preferiblemente, el soporte tiene un elemento de retención que retiene al elemento de presión en posición dentro del componente sujeto. El elemento de presión podría ser un elemento de presión tubular. Por ejemplo el elemento de retención se podría extender a través del agujero central de dicho elemento de presión tubular. En uso, el elemento de retención, el componente y el elemento de presión se podrían entonces disponer concéntricamente con el elemento de presión entre el elemento de retención y el componente. Típicamente, el forro rodea al elemento de presión. Por ejemplo, cuando el elemento de presión es un elemento de presión tubular, el forro podría ser un cilindro que se extienda alrededor de la circunferencia del elemento de presión.

Preferiblemente, el miembro elástico o cada miembro elástico son un miembro alargado que se extiende alrededor del forro, por ejemplo circunferencialmente alrededor de un forro cilíndrico. Cuando el elemento de presión es un elemento de presión tubular, el accesorio podría tener dos o más miembros alargados elásticos que se extiendan alrededor del forro y estén espaciados axialmente a lo largo del eje geométrico del elemento de presión tubular, por ejemplo, un miembro alargado se podría posicionar en cualquiera de los dos extremos axiales de un forro cilíndrico.

Preferiblemente, cuando el elemento de presión es un elemento de presión tubular, las ranuras se podrían entender en la dirección axial del elemento de presión tubular.

El componente podría ser un cono de ojiva de cohete o una carcasa de motor de avión con turbina de gas.

El componente podría tener una cavidad en la que se posicionase el elemento de presión y el forro flexible, y una región de cuello a través de la cual se insertase el elemento de presión y el forro flexible para llegar a la cavidad, siendo la región del cuello más estrecha que la cavidad. Es decir, el accesorio se podría usar ventajosamente para posicionar al elemento de presión y al forro en los componentes con geometrías restrictivas.

A continuación se describen realizaciones de la invención a título de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra un accesorio para el mecanizado externo de un componente cilíndrico de paredes delgadas;

La figura 2 (a ) muestra una vista lateral de una carcasa 10 de motor de avión con turbina de gas, y la figura 2 (b) es una vista en perspectiva mirando hacia el extremo más... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.Un accesorio (100) para soportar un componente (10) de paredes delgadas, cuyo accesorio (100) incluye:

un soporte (1) que tiene uno o más dispositivos de sujeción (3, 4) para sujetar el componente (10) al soporte (1) ,

un elemento inflable de presión (8) que, en uso, se posiciona dentro del componente sujeto (10) y está destinado a presionar hacia fuera, cuando esté inflado, contra un forro flexible (6) , estando destinado a encajar entre el elemento de presión (8) y la pared delgada interior del componente (10) , en donde el forro 86) tiene uno o más miembros elásticos que cargan elásticamente al forro (6) contra la expansión

hacia fuera del elemento de presión inflado (8) , y el elemento de presión inflado y el forro (6) amortiguan las

vibraciones en el componente (10) durante el mecanizado de una cara exterior de la pared delgada,

caracterizado porque: el forro flexible (6) tiene unas ranuras (22) que ayudan al forro (6) a aplastarse con el elemento de presión (8) cuando el elemento de presión (8) se desinfle.

2. Un accesorio (100) según la reivindicación 1, caracterizado porque los uno o más miembros elásticos reducen el diámetro del elemento de presión (8) cuando el elemento de presión (8) se desinfle.

3. Un accesorio (100) según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el o cada uno de los miembros elásticos es un miembro alargado que se extiende alrededor del forro (6) .

4.. Un accesorio (100) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de presión (8) es un elemento de presión tubular.

5. Un accesorio (100) según la reivindicación 4 en lo que está subordinada a la reivindicación 3, caracterizado porque dos o más miembros alargados se extienden alrededor del forro (6) y están espaciados axialmente a lo largo del eje geométrico del elemento de presión tubular (8) .

6. Un accesorio (100) según la reivindicación 4, caracterizado porque las ranuras (22) se extienden en la dirección axial del elemento de presión tubular entre los tramos (6 a, 6b, 6 c) .

7.. Un accesorio según la reivindicación 6, caracterizado porque, en la configuración aplastada, los tramos se solapan parcialmente sobre tramos adyacentes.

8. Un accesorio según la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en donde los tramos están unidos por unos tirantes de espaciamiento (23) .

9. Un accesorio (100) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el componente

(10) es un cono de ojiva de cohete o una carcasa de motor de avión con turbina de gas.


 

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