Elemento de fijación resistente a los rayos.

Un elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) para fijar un revestimiento (10) de una aeronave yun elemento estructural(11) situado en el interior del revestimiento (10),

empleando el revestimiento (10) un materialplástico conductor, que comprende

una capa aislante (5) formada mediante moldeo por inserción con el fin de adherirse por fusión con el fin de cubriruna superficie de extremo de una parte de cabeza (3) de un cuerpo principal del elemento de fijación (4), y tambiéncon el fin de acoplarse mecánicamente con una parte de acoplamiento (7, 8; 22, 23; 32, 33) formada en una parte deextremo de la parte de cabeza (3).

Elemento de fijación resistente a los rayos

Campo técnico

La presente invención se refiere a un elemento de fijación tipo protección contra rayos, pensado para usarse cuando se emplea un material plástico conductor (por ejemplo, CFRP (plástico reforzado con fibra de carbono) ) como el revestimiento de una aeronave.

Antecedentes de la técnica Un elemento de fijación conocido de manera convencional, usado cuando se emplea un material plástico conductor como el revestimiento de una aeronave, tiene una superficie de extremo de una parte de cabeza cubierta con una capa aislante (por ejemplo, remitirse al documento US 4.630.168 A) , que se considera como la técnica anterior más cercana.

Sin embargo, el elemento de fijación desvelado en el documento mencionado anteriormente tiene el problema de que la tapa aislante puede desprenderse (caerse) de la parte de cabeza del elemento de fijación durante el funcionamiento de la aeronave, debido a que el material dieléctrico es elástico y está unido al cuerpo principal del elemento de fijación en la forma de una tapa dieléctrica encajada a presión sobre la periferia externa de la cabeza para cubrir la parte superior de la cabeza.

El documento US 4.884.929 A desvela un conjunto de aeronave en el que un elemento de fijación de protección contra rayos está montado en su sitio para unir un revestimiento y un elemento estructural, y una capa aislante o dieléctrica en la forma de un material termoplástico que se funde tras el calentamiento se une a la superficie superior del elemento de fijación, debido a que el material dieléctrico se llena en un hueco entre la superficie superior rebajada de la cabeza del elemento de fijación y una pared periférica de una perforación avellanada en el revestimiento. Después del endurecimiento, se elimina mecánicamente el material sobrante.

La presente invención se ha concebido a la luz de la situación descrita anteriormente, y un objetivo de la misma es proporcionar un elemento de fijación de protección contra rayos que sea capaz de prevenir de manera fiable el desprendimiento de una tapa aislante durante el funcionamiento de una aeronave, y que sea capaz de mejorar la capacidad anti-impacto de rayos del elemento de fijación y la fiabilidad del mismo.

Con el fin de resolver los problemas descritos anteriormente, la presente invención adopta un elemento de fijación de protección contra rayos de acuerdo con la reivindicación 1, y un conjunto de aeronave de acuerdo con la reivindicación 1, y un conjunto de aeronave de acuerdo con la reivindicación 13.

Con el elemento de fijación de protección contra rayos de acuerdo con el primer aspecto, es posible evitar de manera fiable el desprendimiento (la caída) de la capa aislante 5 de la parte de cabeza 3 durante el funcionamiento de una aeronave y mantener de manera continua el elemento de fijación de protección contra rayos 1 en un estado favorable, debido a que, por ejemplo, como se muestra en las figuras 1 y 2, la capa aislante se adhiere (se une) por fusión a una parte de acoplamiento del lado del elemento de fijación de la parte de cabeza, y la superficie externa de la parte de acoplamiento 7 del lado del elemento de fijación y la superficie interna de una parte de acoplamiento 8 del lado de la capa aislante están en estrecho contacto a lo largo de la totalidad de las mismas; y también debido a que una parte convexa 7a de la parte de acoplamiento 7 del lado del elemento de fijación y una parte 8a de la parte de acoplamiento 8 del lado de la capa aislante, mostradas en las figuras 1 y 2, se acoplan mecánicamente (geométricamente) una con otra, y una parte cóncava 7b de la parte de acoplamiento 7 del lado del elemento de fijación y una parte convexa 8b de la parte de acoplamiento 8 del lado de la capa aislante también se acoplan mecánicamente (geométricamente) una con otra, produciendo de este modo un estado en el que la capa aislante 5 y la parte de cabeza 3 se sujetan (se fijan) mecánicamente.

En el elemento de fijación de protección contra rayos descrito anteriormente, la capa aislante se forma mediante moldeo por inserción.

En un elemento de fijación de protección contra rayos de este tipo, por ejemplo, la capa aislante, hecha de plástico termoplástico o plástico termoestable, se adhiere (se une) por fusión a la parte de acoplamiento del lado del elemento de fijación de la parte de cabeza mediante moldeo por inserción (por ejemplo, moldeo por inyección, moldeo por compresión, y así sucesivamente) , la superficie externa de la parte de acoplamiento 7 del lado del elemento de fijación y la superficie interna de la parte de acoplamiento 8 del lado de la capa aislante, como se muestra en las figuras 1 y 2, en estrecho contacto a lo largo de la totalidad de las mismas, y la capa aislante 5 también se fija firmemente (de manera fiable) a la parte de cabeza 3 por la fuerza adhesiva de la propia capa aislante 5; por lo tanto, es posible fijar (unir) de manera más fiable la capa aislante 5 a la parte de cabeza 3 y mejorar más la fiabilidad del elemento de fijación de protección contra rayos 1.

Además, con un elemento de fijación de protección contra rayos de este tipo, debido a que la capa aislante hecha de, por ejemplo, plástico termoplástico o plástico termoestable se une a la parte de acoplamiento del lado del

elemento de fijación de la parte de cabeza mediante moldeo por inserción (por ejemplo, moldeo por inyección, moldeo por compresión y así sucesivamente) , es posible realizar una producción en masa, haciendo posible de este modo reducir el coste de fabricación.

En el elemento de fijación de protección contra rayos descrito anteriormente, es aún más preferible que una parte de borde circunferencial de la parte de acoplamiento tenga una forma redonda a lo largo de una dirección circunferencial.

Con un elemento de fijación de cabeza a ras convencional, una parte de borde circunferencial de una cabeza a ras se procesa como un cuchillo afilado, y normalmente los rayos atacan de manera selectiva el elemento de fijación debido a que el campo eléctrico se concentra en la parte de borde circunferencial de la cabeza a ras que provoca una descarga en forma de filamento durante la fase precursora antes del impacto de un rayo. Sin embargo, con un elemento de fijación de protección contra rayos de este tipo, debido a que la parte de borde circunferencial de la parte de acoplamiento del lado del elemento de fijación formada en la parte de cabeza se forma de manera que la forma de la misma en una vista en sección transversal es, por ejemplo, redonda, tal como se muestra en las figuras 1 y 2 (por ejemplo, se procesa con el fin de tener un radio (R) de aproximadamente 0, 1 a 0, 3 mm) , es posible evitar la concentración de campo eléctrico durante la fase precursora inmediatamente antes del impacto de un rayo, y por lo tanto puede evitarse el impacto de un rayo en el elemento de fijación de protección contra rayos, además de la capacidad anti-impacto de rayos de la capa aislante.

En el elemento de fijación de protección contra rayos descrito anteriormente, es aún más preferible que la capa aislante se forme con el fin de rodear la parte de borde circunferencial de la parte de acoplamiento.

Con un elemento de fijación de protección contra rayos de este tipo, puede evitarse de manera más fiable el impacto de un rayo en el elemento de fijación para la protección contra impacto de rayos debido a que se cubren con la capa aislante la superficie superior de la parte de acoplamiento del lado del elemento de fijación (es decir, la superficie superior de la parte de cabeza del elemento de fijación) y la superficie circunferencial externa de la parte de acoplamiento del lado del elemento de fijación.

En el elemento de fijación de protección contra rayos descrito anteriormente, es aún más preferible que el preprocesamiento para formar una rugosidad de superficie fina se aplique al menos a una parte de la superficie de la parte de acoplamiento.

Con un elemento de fijación de protección contra rayos de este tipo, es posible evitar de manera más fiable el desprendimiento (la caída) de la capa aislante de la parte de cabeza durante el funcionamiento de la aeronave y mantener de manera continua el elemento de fijación de protección contra rayos en un estado favorable, debido a que se mejoran más las propiedades de contacto entre la superficie de la parte de acoplamiento y la capa aislante.

En el elemento de fijación de protección contra rayos descrito anteriormente, es aún más preferible que la capa aislante esté hecha de un material que tenga propiedades de contacto superiores con la superficie de la parte de acoplamiento (por ejemplo, polietersulfona... [Seguir leyendo]

1. Un elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) para fijar un revestimiento (10) de una aeronave y un elemento estructural (11) situado en el interior del revestimiento (10) , empleando el revestimiento (10) un material plástico conductor, que comprende una capa aislante (5) formada mediante moldeo por inserción con el fin de adherirse por fusión con el fin de cubrir una superficie de extremo de una parte de cabeza (3) de un cuerpo principal del elemento de fijación (4) , y también con el fin de acoplarse mecánicamente con una parte de acoplamiento (7, 8; 22, 23; 32, 33) formada en una parte de extremo de la parte de cabeza (3) .

2. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la capa aislante (5) se forma mediante moldeo por inyección o mediante moldeo por compresión.

3. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que una parte de borde circunferencial (7a, 7b, 8a, 8b) de la parte de acoplamiento (7, 8) tiene una forma redonda a lo largo de una dirección circunferencial.

4. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la capa aislante (5) se forma con el fin de rodear una/la parte de borde circunferencial de la parte de acoplamiento (7, 8; 22, 23; 32, 33) .

5. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el pre-procesamiento para formar una rugosidad de superficie fina se aplica al menos a una parte de la superficie de la parte de acoplamiento (7, 8; 22, 23; 32, 33) para mejorar las propiedades de contacto entre el cuerpo principal del elemento de fijación (4) y la capa aislante (5) .

6. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la capa aislante (5) está hecha de un material que tiene por sí mismo una fuerza adhesiva con la superficie de la parte de acoplamiento (7, 8; 22, 23; 32, 33) .

7. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la capa aislante (5) tiene una primera capa que cubre la superficie de la parte de acoplamiento (7, 8; 22, 23; 32, 33) y al menos una capa que es una capa que cubre la primera capa, y la primera capa está hecha de un material que tiene por sí mismo una fuerza adhesiva con la superficie de la parte de acoplamiento.

8. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la capa aislante (5) se forma mediante múltiples rondas de moldeo por inserción.

9. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que un capa conductora (6) está dispuesta con el fin de cubrir una superficie de extremo de la capa aislante (5) .

10. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que se trunca una periferia externa de la capa aislante (5) de manera que se forma un hueco entre la capa aislante (5) y un sitio cóncavo (16) formado en el revestimiento (10) de una aeronave para recibir la parte de cabeza (3) del elemento de fijación (1; 21; 31) , teniendo dicho hueco una forma triangular cuando se observa en sección transversal en una vista en alzado frontal.

11. El elemento de fijación de protección contra rayos (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que

la parte de borde circunferencial de la parte de acoplamiento (7, 8) formada en una superficie de extremo de la parte de cabeza (3) tiene una parte convexa (7a) que sobresale radialmente hacia fuera alrededor de la dirección circunferencial, y una parte cóncava (7b) que conecta una parte de eje (2) del cuerpo principal del elemento de fijación (4) y la parte convexa (7a) y que está rebajada radialmente hacia dentro alrededor de la dirección circunferencial.

12. El elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que se usa como elemento de fijación (1; 21; 31) que fija un revestimiento (10) de una aeronave, en el que el material plástico (13, 14) que tiene una propiedad aislante está laminado entre un material plástico conductor (12) y un elemento conductor (15) laminado en un lado exterior del revestimiento (10) , y un elemento estructural (11) situado en el interior del revestimiento (10) .

13. Un conjunto de aeronave que comprende un revestimiento (10) compuesto de un material plástico conductor (12) como elemento principal, un elemento estructural (11) que soporta el revestimiento (10) desde el interior, y un elemento de fijación (1; 21; 31) que fija el revestimiento (10) y el elemento estructural (11) , en el que el elemento de fijación (1; 21; 31) es el elemento de fijación de protección contra rayos de acuerdo con una

cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. El conjunto de aeronave de acuerdo con la reivindicación 13, en el que un hueco entre el elemento de fijación de protección contra rayos (1; 21; 31) y el revestimiento (10) se llena con un material de sellado (18) .

15. El conjunto de aeronave de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, en el que la capa aislante (5) se forma con el

fin de permitir la formación de un hueco entre un agujero (16) perforado a través del revestimiento (10) y una superficie de la capa aislante (5) que se opone al agujero (16) .

16. El conjunto de aeronave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que una superficie superior de la capa aislante (5) y una superficie del revestimiento (10) se procesan para nivelarse una con otra.

17. El conjunto de aeronave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que el revestimiento (10) tiene un material plástico (13, 14) que tiene una propiedad aislante laminada entre el material plástico conductor (12) y un elemento conductor (15) laminado en un lado exterior del revestimiento (10) .