SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONAUTICAS.
Sistema anti-rotación para bulones en orejetas de estructuras aeronáuticas.
En el ámbito del diseño de estructuras aeronáuticas, existen numerosos casos donde es necesario el uso de bulones y casquillos para poder garantizar uniones entre elementos. Dado que para esas uniones con bulones se utilizan además tuercas de bloqueo, es necesario impedir la rotación de unos elementos respecto de los otros elementos para garantizar la funcionalidad correcta.
Para ello el sistema anti-rotación de la invención asegura que se cumplan todos los requerimientos de seguridad para el montaje.
Se caracteriza porque comprende un soporte anti-rotación (3) asociado al correspondiente bulón (5), a la vez que se inmoviliza en correspondencia con una de las orejetas, bloqueándose el giro de tal bulón a través de su cabeza en combinación con unos elementos que forman parte de tal soporte anti-rotación (3).
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201130668.
Solicitante: AIRBUS OPERATIONS, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: BURGOS GALLEGO,Francisco de Paula, BURGOS GALLEGO,Raul.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16B39/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › Bloqueo de tornillos, bulones o tuercas (clavijas para paredes F16B 13/00; bloqueo de tapas para botellas B65D; bloqueo de los bulones de fijación de las traviesas ferroviarias permanentemente E01B 9/12; bloqueo de los medios de fijación en bridas de carriles ferroviarios E01B 11/38; dispositivos de bloqueo para válvulas o grifos F16K).
Fragmento de la descripción:
SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE
ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se expresa en el
enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un
sistema anti-rotación para bulones en orejetas de estructuras aeronáuticas destinado a asegurar el
cumplimiento de todos los requerimientos de seguridad tras el montaje.
Así pues, en las estructuras aeronáuticas existen numerosos casos en los que es necesario el uso de bulones y casquillos para poder garantizar uniones entre distintos elementos. Dado que para estas uniones con bulones se utilizan además tuercas de bloqueo, es necesario impedir la rotación de unos elementos con respecto a otros para garantizar una correcta funcionalidad.
Partiendo de esta premisa, el objeto de la invención por tanto es un sistema anti-rotación que comprende básicamente un soporte anti-rotación que bloquea e impide el giro de un bulón acoplado en unas orejetas que vinculan una primera pieza con una segunda pieza que incorpora tales orejetas, existiendo movimiento giratorio relativo entre ambas piezas alrededor del bulón.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En muchos sectores industriales se elaboran productos donde han de ensamblarse unos elementos con otros. Estas uniones, en muchos de los casos, se realizan mediante las denominadas quot;orejetasquot; (LUGS) cuya geometría, normalmente, está compuesta de una forma circular seguida de unas caras planas que pueden o no ser paralelas. Estas orejetas
presentan sendos orificios enfrentados por donde se
introduce un bulón al cual hay que impedir y bloquear su
rotación.
Para conseguir bloquear la rotación del bulón se
pueden usar piezas externas que irán sujetas a una de las
orejetas mediante tornillos para cuya fijación realizar
perforaciones roscadas en la propia orej eta. Otro sistema
sería mecanizar en la propia pieza elementos que impidan el
giro del bulón.
5 El inconveniente de estos métodos es la realización de
orificios en las propias orejetas o en sus proximidades. En
el entorno aeronáutico, al cual va orientada la invención
que nos ocupa, cada pieza ha de ajustarse lo máximo posible
en peso, por lo que cualquier discontinuidad en la
1O estructura de las piezas podría originar, a la larga, la
rotura de la misma. La realización de orificios puede hacer
que se originen efectos no deseados y aunque se podría
solucionar aumentando las secciones de las piezas u
espesores, esto entraría directamente en conflicto con la
15 importancia de ahorrar peso.
Por otro lado, cabe señalar también que se plantea el
problema de que en piezas en las que hay uniones mediante
bulones, si las piezas son móviles, con movimiento, las
piezas se pueden desenroscar de los bulones.
20 Cuando se requieren unir piezas en aplicaciones
aeronáuticas, tanto si son piezas metálicas como si son
piezas de fibra de carbono, siempre tienen la limitación
del peso.
Normalmente se hace un pequeño taladro en la pieza y
25 se añaden piezas adicionales en las que se amarra o agarra
el bulón para evitar que se desenrosque de la tuerca
correspondiente que fija axialmente el bulón. Lo malo es
que estas piezas están ya muy optimizadas en peso, de forma
que cuando se lleva a cabo un taladrado, la concentración
30 de esfuerzos y tensiones alrededor del mencionado orificio
taladrado aumenta mucho y puede llevar a la rotura de la
pieza. Para evitar esta rotura, es necesario reforzar la
pieza en esa zona y esto se consigue aumentando el espesor,
con lo que estamos aumentando el peso de la pieza que había
35
intentado optimizarse, siendo esta solución desaconsejable,precisamente por el aumento de peso.
En piezas metálicas se puede aumentar un poco el espesor para reforzar la zona de la pieza en la que se requiere hacer el orificio taladrado, pero en las piezas de fibra de carbono el tamaño que se debe aumentar el espesor de la zona a taladrar es el doble, por lo que es muy desaconsejable también optar por esta solución.
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 bulones en orejetas de estructuras aeronáuticas que está destinado para bloquear el giro de un bulón, cuyo vástago se acopla en unos orificios laterales enfrentados de unas orej etas que forman parte de una segunda pieza asociada a una primera pieza dispuesta entre tales orejetas y la cual cuenta con un orificio central para acoplarse también en el vástago de tal bulón, de manera que entre ambas piezas primera y segunda existe movimiento giratorio relativo entre ellas gracias a la articulación a través del citado bulón.
Se caracteriza por que comprende un soporte antirotación provisto de un orificio frontal donde se ajusta una porción del vástago adyacente a la cabeza del bulón, estando dispuesto dicho soporte anti-rotación en correspondencia con la cara exterior de una de las orejetas de la segunda pieza, contando el soporte anti-rotación con unas pestañas circundantes, entre las que ajustan unas porciones laterales de la cabeza del bulón que evitan el giro del mismo, inmovilizándose de forma estática el soporte anti-rotación a dicha orejeta que forma parte de la segunda pieza.
El sistema anti-rotación incluye además medios de tope asociados a la cabeza del bulón que evitan la caída del mismo hacia afuera en un sentido axial en caso de rotura, caracterizándose además por que incorpora un recubrimiento interior de absorción de vibraciones que cubre al menos parte de la cara de apoyo del soporte anti-rotación.Otra característica de la invención es que el soporte anti-rotación se ancla de forma estática a la respectiva orejeta de la segunda pieza mediante unos pliegues extremos que son continuación de unos brazos en oposición
pertenecientes al soporte anti-rotación, abrazando tales
pliegues extremos a unas porciones en oposición de la
citada orejeta.
Otra característica de la invención es que las
porciones en oposición de la orejeta que abrazan los pliegues extremos del soporte anti-rotación, incluyen tales porciones en oposición unos bordes planos paralelos en correspondencia con los cuales se disponen unas porciones centrales de los pliegues extremos pertenecientes al soporte anti-rotación.
El recubrimiento interior del soporte anti-rotación comprende en una primera realización un material de caucho y en una segunda realización comprende un material de fibra de vidrio.
Cuando el recubrimiento interior es de fibra de vidrio, el mismo cubre la totalidad de la cara de apoyo del soporte anti-rotación, con excepción de unas zonas esquinadas de los pliegues extremos con el fin de evitar un deterioro prematuro de tal recubrimiento interior en esas zonas esquinadas que están sometidas a mayor tensión.
Los medios de tope asociados a la cabeza del bulón se caracterizan por que comprenden un pasador metálico anclado a las pestañas circundantes que forman parte del soporte anti-rotación, complementándose tales medios de tope además con un elemento centrado que arranca de la cabeza del bulón.
Tal elemento centrado comprende un tornillo acoplado en un orificio roscado ubicado en la superficie libre de la cabeza del bulón, inmovilizándose el giro de tal tornillo mediante una arandela de seguridad provista de unas primeras aletas que se doblan hacia las caras laterales de la cabeza del citado tornillo y unas segundas aletas, una de las cuales se dobla para encajarse en un orificio radial establecido también en la superficie libre de la cabeza delbulón, inmovilizándose así el tornillo con respecto al bulón de forma totalmente estática y segura.
El pasador metálico se ancla en unas perforaciones enfrentadas ubicadas en las pestañas circundantes del soporte anti-rotación.
Otra característica de la invención es que tales pestañas circundantes están dispuestas en planos paralelos acordes con las porciones laterales de la cabeza del bulón que son rectas y se encuentran también dispuestas en direcciones paralelas.
El recubrimiento interior, cuando es de caucho, cubre la totalidad de la cara de apoyo del soporte anti-rotación. El soporte anti-rotación cuenta con la ventaja de poder fabricarse con métodos muy sencillos y por lo tanto poco costosos. Otra ventaja de la invención es que cuando 20 el sistema anti-rotación sufra cualquier tipo de daño, es muy sencilla la...
Reivindicaciones:
1. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONENS EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, que estando destinado para bloquear el giro de un bulón, cuyo vástago se acopla en unos orificios laterales enfrentados de unas orej etas que forman parte de una segunda pieza asociada a una primera pieza dispuesta entre tales orejetas y la cual cuenta con un orificio central para acoplarse también en el vástago de tal bulón, se caracteriza por que comprende un soporte anti-rotación (3) provisto de un orificio frontal (4) donde (5 1 1
se ajusta una porción del vástago ) adyacente a la cabeza (5 1 ) del bulón (5) , estando dispuesto dicho soporte anti-rotación (3) en correspondencia con la cara exterior de una de las orejetas (13) de la segunda pieza (2) , contando el soporte anti-rotación (3) con unas pestañas circundantes (6) , entre las que ajustan unas porciones laterales (7) de la cabeza (5 1 ) del bulón (5) que evitan el giro del mismo, inmovilizándose de forma estática el soporte anti-rotación (3) a dicha orej eta (13) que forma parte de la segunda pieza (2) ; incluyéndose además medios de tope asociados a la cabeza (5 1 ) del bulón (5) que evitan la caída del mismo hacia afuera en un sentido axial en caso de rotura, caracterizándose además por que el soporte antirotación (3) incorpora un recubrimiento interior (16) de absorción de vibraciones que cubre al menos parte de la cara de apoyo (3 1 ) del soporte anti-rotación (3) .
2. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según la reivindicación 1, caracterizado por que el soporte anti-rotación (3) se ancla de forma estática a la respectiva orejeta (13) de la segunda pieza (2) mediante unos pliegues extremos (11) que son continuación de unos brazos (10) en oposición pertenecientes al soporte anti-rotación ( 3) ' abrazando tales pliegues extremos (11) a unas porciones en oposición de la citada orejeta (13) .
3. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según la reivindicación 2, caracterizado por que las porciones en oposición de la orej eta (13) que abrazan los pliegues extremos (11) del soporte anti-rotación (3) , incluyen tales porciones en oposición unos bordes planos (12) , en correspondencia con los cuales se dispone una porción central de los pliegues extremos (11) pertenecientes al soporte anti-rotación (3) .
4. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE
ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que el
recubrimiento interior (16) del soporte anti-rotación (3) comprende un material de caucho.
5. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según la reivindicación 2, caracterizado por que el recubrimiento interior (16) del soporte anti-rotación (3) comprende un material de fibra de vidrio.
6. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según la reivindicación 5, caracterizado por que el recubrimiento interior (16) de fibra de vidrio cubre la totalidad de la cara de apoyo (3') del soporte anti-rotación (3) , con excepción de unas zonas esquinadas (11') de los pliegues extremos (11) .
7. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE
ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según la reivindicación 1,
caracterizado por que los medios de tope asociados a la
cabeza (5') del bulón (5) comprenden un pasador metálico
(9) anclado a las pestañas circundantes (6) que forman parte del soporte anti-rotación (3) , complementándose tales medios de tope además con un elemento centrado que arranca de la cabeza (5') del bulón (5) .
8. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según la reivindicación 7, caracterizado por que el elemento centrado comprende un tornillo (19) acoplado en un orificio roscado (18) ubicado en la superficie libre de la cabeza (5 1 ) del bulón (5) , inmovilizándose el giro de tal tornillo (18) mediante una arandela de seguridad (20) provista de unas primeras aletas (21) que se doblan contra las caras laterales de la cabeza del citacto tornillo (19) y unas segundas aletas (21 1 ) , una de las cuales se dobla para encajarse en un orificio radial
(22) establecido también en la superficie libre de la
cabeza (5 1 ) del bulón (5) .
9.SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE
ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que el pasador metálico (9) se ancla en unas perforaciones (8) enfrentadas y ubicadas en las pestañas circundantes (6) del soporte anti-rotación (3) .
10. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según la reivindicación 1, caracterizado por que las pestañas circundantes (6) están dispuestas en planos paralelos acordes con las porciones laterales (7) de la cabeza (5 1 ) del bulón (5) que son rectas y se encuentran también dispuestas en direcciones paralelas.
11. SISTEMA ANTI-ROTACIÓN PARA BULONES EN OREJETAS DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS, según la reivindicación 4, caracterizado por que el recubrimiento interior (16) de caucho cubre la totalidad de la cara de apoyo ( 3 1 ) del soporte anti-rotación (3) .
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