Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos.

Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos.

Permite conocer instantáneamente el estado de tensiones en el elemento reparado. El conjunto consta de unos primeros compartimentos (2), para alojar sustancias que mezcladas constituyen un adhesivo endurecible; unos primeros medios de separación que mantienen los primeros compartimentos (2) aislados entre sí, y que pueden facilitar que las sustancias se mezclen; un segundo compartimento (3) que aloja un sustrato (5) destinado a ser impregnado con el adhesivo para ser adherido al elemento a reparar; unos segundos medios de separación que mantienen el segundo compartimento (3) aislado de los primeros compartimentos (2), y que pueden permitir que el adhesivo acceda al segundo compartimento (3) impregnando el sustrato (5); y medios sensores (8) fijados al sustrato (5), que captan el estado tensional del sustrato (5), una vez reparado el elemento.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención se refiere a un conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, que es de aplicación, en particular, pero no en exclusiva, para reparar superficies de elementos de material composite, más en concreto, para elementos de material composite de matriz termoestable.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los materiales composites de matriz termoestable incluyen una matriz, generalmente, de resina, así como fibras resistentes embebidas en la matriz de resina. Los materiales composites de matriz termoestable son muy apreciados en multitud de industrias que, como la aeroespacial, requieren de elementos que conjuguen elevada resistencia mecánica junto con un peso muy reducido.

Los elementos fabricados empleando materiales composites permiten ser reparados de manera sencilla cuando sufren algún desperfecto, tales como grietas, desconchones o abolladuras. En particular, la solicitud estadounidense US20100236951 divulga un método y un aparato para reparar una superficie dañada de un elemento fabricado en material composite. El aparato consiste en un conjunto de reparación que incorpora un paquete sellado dotado de una pluralidad de compartimentos. Uno de los compartimentos aloja un sustrato, es decir, un parche, mientras que otros compartimentos alojan sustancias que al mezclarse forman un adhesivo. El paquete incorpora lengüetas para ayudar a abrir comunicación fluida entre los compartimentos para permitir la mezcla de las sustancias y el acceso del adhesivo hacia el sustrato.

Cuando el sustrato está impregnado con el adhesivo, el sustrato puede ser extraído del paquete y ser adherido por un usuario en el elemento de material composite que se desea reparar, de modo que el adhesivo rellena el desperfecto. Posteriormente, se deja endurecer el adhesivo y el desperfecto queda reparado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, que incorpora medios sensores en el sustrato, para captar magnitudes referentes al estado de tensiones del sustrato, lo cual permite conocer en tiempo real si el parche está siendo correctamente aplicado al elemento que se desea reparar y, por tanto, si la reparación está siendo correctamente efectuada. Además, permite saber el estado de la reparación durante la vida útil del elemento.

En concreto, el conjunto comprende una bolsa cerrada, preferentemente termosellada, que incorpora una pluralidad de compartimentos. Unos primeros compartimentos alojan sustancias que al mezclarse generan un adhesivo endurecible, mientras que un segundo compartimento aloja un sustrato destinado a ser impregnado por el adhesivo y posteriormente adherido sobre el elemento para efectuar una reparación en dicho elemento.

El conjunto de reparación comprende adicionalmente medios de separación para separar los compartimentos entre sí. De manera más concreta, unos primeros medios de separación, en un primer estado, mantienen aislados entre sí los primeros compartimentos, mientras que, en un segundo estado, permiten la mezcla de las sustancias para generar el adhesivo. Asimismo, unos segundos medios de separación aíslan, en un primer estado, el segundo compartimento de los primeros compartimentos, mientras que, en un segundo estado, permiten el acceso del adhesivo hacia el segundo compartimento, donde se encuentra el sustrato.

En primer lugar, se disponen los primeros medios de separación en el segundo estado, de manera que las sustancias, generalmente una resina y un endurecedor, que suele contener algún catalizador para endurecer la resina, se mezclan y producen el adhesivo endurecible. Seguidamente, se disponen los segundos medios de separación en el segundo estado, para que el adhesivo acceda al segundo compartimento e impregne el sustrato.

Finalmente, se extrae el sustrato fuera del segundo compartimento, para lo cual puede ser necesario romper dicho segundo compartimento, y se adhiere el sustrato al elemento que se desea reparar.

La invención se caracteriza porque el sustrato comprende unos medios sensores configurados para detectar en tiempo real magnitudes referentes al estado de tensiones del sustrato. Los medios sensores son conectables a un sistema interrogador o grabador de datos, que no forma parte de la invención, y que se emplea para supervisar el estado de tensiones y las operaciones de reparación.

El empleo del conjunto de reparación descrito permite conocer en tiempo real el estado de tensiones del sustrato durante la reparación y vida útil del elemento reparado, lo cual permite a su vez conocer si el sustrato se ha despegado en algún punto, si ha habido alguna rotura en el sustrato, o si la reparación se está desarrollando de manera satisfactoria.

El dispositivo descrito presenta una aplicación preferente, si bien no exclusiva, en la reparación de desperfectos producidos en la superficie de elementos fabricados en material composite.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un dibujo donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1. Muestra una vista del conjunto de reparación de acuerdo con la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Seguidamente se describe de manera más detallada, con ayuda de la figura 1 anteriormente referida, una realización preferente de la invención.

El conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, preferentemente en elementos de material composite, aunque también es aplicable a otros tipos de materiales, comprende una bolsa (1) termosellada, fabricada preferentemente en plástico. En la bolsa (1) está definida una pluralidad de compartimentos (2, 3, 4) . En particular se tienen varios primeros compartimentos (2) para alojar sustancias que mezcladas generan un adhesivo endurecible. A modo de ejemplo, puede haber dos primeros compartimentos (2) que alojan: una resina, por ejemplo, pero no necesariamente, una resina de tipo epoxi; y un endurecedor, que incorpora catalizadores para generar el endurecimiento de la resina.

Un segundo compartimento (3) aloja un sustrato (5) destinado a ser impregnado con el adhesivo para ser adherido sobre el elemento que se desea reparar. El sustrato (5) puede tener naturaleza muy variada, por ejemplo, tal como es conocido en el estado de la técnica, puede ser de fibra de vidrio, de fibra de carbono, kevlar, yute, lino, etc. Asimismo, el sustrato (5) puede estar fabricado en cualquier forma conveniente, generalmente rectangular, pero también puede ser redondeada, por ejemplo.

El conjunto de reparación incorpora unos primeros medios de separación que, en un primer estado, aíslan los primeros compartimentos (2) entre sí, mientras que en un segundo estado, permiten la mezcla de las sustancias. De manera preferente, tal como se muestra en la figura, los primeros medios de separación comprenden unas primeras pinzas (6) . Asimismo, el conjunto de reparación incorpora unos segundos medios de separación que, en un primer estado, aíslan el segundo compartimento (3) de los primeros compartimentos (2) , mientras que, en un segundo estado, permiten el acceso del adhesivo al segundo compartimento (3) . De manera preferente, tal como se muestra en las imágenes, los segundos medios de separación comprenden unas segundas pinzas (7) .

El sustrato (5) incorpora unos medios sensores (8) configurados para determinar el estado de tensiones del sustrato (5) . De acuerdo con lo mostrado en las figuras, los medios sensores (8) comprenden preferentemente un hilo (9) de fibra óptica fijado al sustrato y una pluralidad de sensores (10) alojados en el hilo (9) . A modo de ejemplo, el hilo (9) y los sensores (10) configuran conjuntamente unos medios sensores del tipo fibra óptica sensorizada basada en redes de Bragg.

La bolsa (1) puede comprender adicionalmente un tercer compartimento (4) , así como correspondientes terceros medios de separación (11) , que en la figura se representan como un termosellado, para aislar el tercer compartimento (4) respecto del segundo compartimento (3) y de los primeros compartimentos. El tercer compartimento aloja un terminal (12) , de transmisión de datos, que permite conectar los sensores (10) con un sistema interrogador o grabador de datos (no representado) empleado para supervisar el estado de tensiones y las operaciones de reparación. El terminal (12) puede estar configurado...

1. Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, que comprende:

-una bolsa (1) cerrada;

- una pluralidad de primeros compartimentos (2) definidos en la bolsa (1) , y que alojan sustancias que mezcladas constituyen un adhesivo endurecible;

-primeros medios de separación para mantener, en un primer estado, los primeros compartimentos (2) aislados entre sí, mientras que en un segundo estado permiten que las sustancias se mezclen;

- un segundo compartimento (3) , definido en la bolsa, y que aloja un sustrato (5) destinado a ser impregnado con el adhesivo para ser adherido al elemento a reparar; y

-segundos medios de separación para mantener, en un primer estado, el segundo compartimento (3) aislado de los primeros compartimentos (2) , mientras que en un segundo estado permiten que el adhesivo acceda al segundo compartimento (3) impregnando el sustrato (5) ;

caracterizado por que adicionalmente comprende:

-unos medios sensores (8) fijados al sustrato (5) , y configurados para captar un estado de tensiones del sustrato (5) , una vez adherido dicho sustrato (5) al elemento a reparar; y

- un terminal (12) destinado a conectar los sensores (10) con un sistema interrogador

o grabador de datos para supervisar el estado de tensiones y las operaciones de reparación.

2. Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los medios sensores (8) comprenden:

-un hilo (9) de fibra óptica fijado al sustrato (5) , y

-al menos un sensor (10) alojado en el hilo (9) .

3. Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los primeros medios de separación comprenden unas primeras pinzas (6) retirables que en el primer estado clipan la bolsa (1) para separar los primeros compartimentos (2) entre sí.

4. Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los segundos medios de separación comprenden unas segundas pinzas (7) retirables, que en el primer estado clipan la bolsa (1) para separar el segundo compartimento (3) de los primeros compartimentos (2) .

5. Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que comprende adicionalmente:

-un tercer compartimento (4) , definido en la bolsa (1) , y que aloja el terminal (12) , y

-terceros medios de separación (11) para mantener el tercer compartimento (4) aislado del segundo compartimento (3) y de los primeros compartimentos (2) .

6. Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el el hilo (9) y los sensores (10) configuran conjuntamente unos medios sensores del tipo fibra óptica sensorizada basada en redes de Bragg.

7. Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el adhesivo endurecible es compatible con un elemento que se desea reparar fabricado en material composite.

8. Conjunto de reparación para reparar defectos en superficies de elementos, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5, caracterizado por que el terminal (12) está configurado para definir una conexión inalámbrica entre los sensores (10) y el sistema interrogador o grabador de datos.