MOLDE PARA FABRICAR LARGUERILLOS DE FIBRA PARA ESTRUCTURAS AEROESPACIALES Y PROCESO PARA FABRICAR LARGUERILLOS DE FIBRA CON DICHO MOLDE.

Molde para fabricar larguerillos de fibra para estructuras aeroespaciales y proceso para fabricar larguerillos de fibra con dicho molde,

comprendiendo un útil hembra (1) y un útil macho (2), mediante los cuales se conforma un laminado de fibra (13) que se corta por la zona media, para formar dos perfiles en "L" con los que se compone un perfil en "T"; estando formado el útil hembra (1) por dos conjuntos laterales (3) enfrentados provistos de unas membranas (6) inflables; mientras que el útil macho (2) está compuesto por un bloque central (7) y dos bloques laterales (8), entre los cuales se hallan intercalados unos bloques intermedios (9) que están provistos a su vez con unas membranas (10) inflables; para doblar y unir las dos mitades del laminado de fibra (13), mediante un juego combinado de ambos útiles (1 y 2) e inflado de las membranas (6 y 10).

MOLDE PARA FABRICAR LARGUERILLOS DE FIBRA PARA ESTRUCTURAS AEROESPACIALES Y PROCESO PARA FABRICAR LARGUERILLOS DE FIBRA CON

DICHO MOLDE

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la formación de estructuras aeroespaciales, en las que se disponen larguerillos de refuerzo, proponiendo un molde y un proceso que permiten fabricar de una manera práctica larguerillos de fibra en forma de perfil en "T" para ser utilizados en dicha aplicación.

Estado de la técnica

Las estructuras aeroespaciales se forman en general con paneles de materiales ligeros y resistentes, como aluminio o laminados de fibras, determinándose dichas estructuras, debido a las especificaciones de poco peso que deben cumplir, con un reducido grosor, dotándolas, para conseguir la rigidez que a su vez deben presentar, con larguerillos de refuerzo que se disponen fijados sobre ellas.

Pare ese fin se utilizan larguerillos de diferentes formas, en función de las zonas de aplicación para las que se destinan, los cuales habitualmente se fabrican de aluminio y se fijan por remachado sobre las estructuras a reforzar, lo cual requiere la formación de las estructuras de aplicación con zonas regruesadas en las partes en las que se tengan que fijar los larguerillos de refuerzo, para poder efectuar los remachados de fijación de los larguerillos con la efectividad necesaria para soportar los esfuerzos que sufrirán las estructuras en sus funciones de aplicación.

Esto hace compleja y costosa la fabricación de las mencionadas estructuras aeroespaciales, así como la incorporación de los larguerillos de refuerzo sobre las mismas, repercutiendo negativamente en el coste de dichas estructuras, así como en la relación de las características de peso y resistencia de las mismas.

Para salvar ese inconveniente, la solicitud de Patente Española P201200014, del mismo titular que la presente invención, expone una instalación para fabricar larguerillos de fibra en

forma de omega o en forma de "T", destinados para reforzar las estructuras aeroespaciales, comprendiendo dicha instalación uno o más carruseles cilíndricos giratorios, en relación con los cuales operan uno o más cabezales aplicadores de tiras de fibra, para formar sobre esos carruseles laminados de fibra, con los cuales se conforman, mediante moldes compuestos por útiles macho y correspondientes útiles hembra, los larguerillos destinados para reforzar las estructuras aeroespaciales de aplicación.

Con los moldes previstos en dicha Patente para fabricar larguerillos en forma de "T", los larguerillos se forman mediante dos piezas laminadas de fibra, las cuales se doblan en forma de perfiles en "L" que después se unen entre sí para determinar los larguerillos con la forma en "T", resultando con la estructuración y la forma operativa de dichos moldes un inconveniente estructural de los larguerillos que se obtienen, ya que en el doblado de las piezas destinadas para componer el perfil en "T" de los larguerillos se producen en la zona de doblado arrugas del material laminado que perjudican a la resistencia de dichos larguerillos.

Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se proponen un molde y un proceso que permiten fabricar larguerillos de fibra en forma de perfil en "T" sin defectos que perjudiquen a la resistencia estructural de los mismos, de manera que los larguerillos que se obtienen pueden ser aplicados ventajosamente para reforzar las estructuras aeroespaciales.

El molde objeto de la invención consta de un útil macho y un útil hembra correspondientes entre sí, los cuales van dispuestos en un montaje de movimiento relativo de aproximación y separación entre ellos, estando formado el útil hembra por dos conjuntos laterales enfrentados que determinan un acanalado longitudinal intermedio y que van dispuestos en montaje sobre una base con posibilidad de movimiento de aproximación y separación entre ellos, disponiendo cada uno de dichos conjuntos laterales de una membrana que es susceptible de inflarse en expansión hacia el conjunto lateral opuesto; mientras que el útil macho está formado por un conjunto que en enfrentamiento respecto del útil hembra presenta un bloque central y dos bloques laterales, entre los cuales van intercalados unos bloques intermedios provistos con sendas membranas que son susceptibles de inflarse en expansión hacia el útil hembra, poseyendo el bloque central una conducción de vacío que comunica a través de unos finos conductos con el frente orientado hacia el útil hembra.

El proceso de fabricación de larguerillos según la invención, con dicho molde, comprende por su parte las fases siguientes:

- Disponer sobre la parte frontal del útil macho enfrentada al útil hembra un laminado de fibra destinado para formar un larguerillo.

- Cortar el laminado de fibra por la zona media con dos cortes oblicuos, determinando una tira de sección triangular.

- Sujetar la tira de sección triangular del laminado de fibra, mediante aplicación de vacío desde la conducción de vacío del bloque central del útil macho.

- Apresar unas zonas de los bordes laterales del laminado de fibra entre el útil macho y el útil hembra, mediante aproximación de dichos útiles entre sí.

- Apresar contra el frente de los bloques intermedios del útil macho las zonas del laminado de fibra enfrentadas a dichos bloques, mediante inflado de las membranas de los conjuntos laterales del útil hembra.

- Doblar hacia el interior del útil hembra las zonas del laminado de fibra que están enfrentadas a los bloques intermedios del útil macho, mediante inflado de las membranas de dichos bloques intermedios del útil macho, en combinación con un desinflado correlativo de las membranas de los conjuntos laterales del útil hembra, hasta determinar con cada una de las partes del laminado de fibra un perfil en "L".

- Liberar la sujeción de las partes del laminado de fibra dobladas hacia el interior del útil hembra, mediante desinflado de las membranas de los bloques intermedios del útil macho.

- Liberar el apresado de las partes del laminado de fibra conformadas en forma de perfil en "L", mediante separación de los útiles macho y hembra.

- Unir las dos partes del laminado de fibra conformadas en forma de perfil en "L", mediante aproximación de los dos conjuntos laterales del útil hembra, componiendo con dichas partes en forma de perfil en "L" un perfil en "T".

Incorporar entre los vértices de las partes de perfil en "L" unidas la tira central de sección triangular del laminado de fibra, mediante aproximación entre el útil macho y el útil hembra e interrumpiendo el vacío de sujeción de dicha tira de sección triangular una vez realizada la unión de la misma al perfil en "T" formado por las dos parte en forma de perfiles en "L".

Liberar el perfil en "T" formado, mediante separación de los útiles macho y hembra, y subsiguiente separación de los conjuntos laterales del útil hembra, para la extracción de dicho perfil en "T".

Se obtiene así un perfil "T" de laminado de fibra, en cuya formación no se producen arrugas estructurales, debido a que en el doblado de formación de los perfiles en forma de "L" para componer el perfil en "T", las partes que se doblan permanecen constantemente sujetas entre las membranas de los conjuntos laterales del útil hembra y las membranas de los bloques intermedios del útil macho; aprovechándose además el propio material del laminado de fibra, mediante la tira de sección triangular que se corta del mismo, para rellenar el hueco entre los vértices de los perfiles en forma de "L" con los que se forma el perfil en "T", resultado así dicho perfil con una superficie totalmente continua de su ala transversal para el asiento de sujeción del perfil en su aplicación como larguerillo de refuerzo de estructuras aeroespaciales.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra una vista en sección transversal de un molde según el objeto de la invención, compuesto por un útil hembra y un útil macho enfrentados que funcionan de manera combinada entre ellos.

Las figuras 2 a 13 muestran una sucesión de posiciones de la secuencia operativa de formación de un larguerillo de fibra en forma de perfil en "T", con dicho molde objeto de la invención.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a un molde y un proceso para fabricar larguerillos de fibra con forma de perfil en "T", destinados para fijarse como refuerzo en estructuras aeroespaciales formadas por paneles laminares ligeros, como alas y fuselajes de avión,

palas de aerogenerador, etc.

Como se observa en la figura 1, el molde preconizado consta de un útil hembra (1) y un útil...

1.- Molde para fabricar larguerillos de fibra para estructuras aeroespaciales, comprendiendo un útil hembra (1) y un útil macho (2) enfrentadamente dispuestos con posibilidad de aproximación y separación entre ellos, caracterizado porque el útil hembra (1) está compuesto por dos conjuntos laterales (3) enfrentados que son susceptibles de aproximación y separación entre ellos, poseyendo cada uno de dichos conjuntos laterales (3) una membrana (6) que es susceptible de inflarse en expansión hacia el conjunto lateral (3) opuesto; mientras que el útil macho (2) está compuesto por un bloque central (7) y dos bloques laterales (8), entre los cuales se hallan intercalados unos bloques intermedios (9), los cuales poseen unas membranas (10) que son susceptibles de inflarse en expansión hacia el útil hembra (1), en tanto que el bloque central (7) posee una conducción de vacío (11), la cual comunica a través de finos conductos (12) con el frente orientado hacia el útil hembra (1).

2.- Molde para fabricar larguerillos de fibra para estructuras aeroespaciales, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los conjuntos laterales (3) del útil hembra (1) van dispuestos en montaje sobre una plataforma (4), sobre la cual se pueden mover dichos conjuntos laterales (3) mediante respectivos actuadores (5) de desplazamiento.

3.- Molde para fabricar larguerillos de fibra para estructuras aeroespaciales, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el útil macho (2) es susceptible de moverse en desplazamiento de aproximación y separación respecto del útil hembra (1).

4.- Molde para fabricar larguerillos de fibra para estructuras aeroespaciales, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el útil hembra (1) es susceptible de moverse en desplazamiento de aproximación y separación respecto del útil macho (2).

5.- Molde para fabricar larguerillos de fibra para estructuras aeroespaciales, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el útil hembra (1) y el útil macho (2) son susceptibles de moverse en desplazamiento combinado de aproximación y separación de cada uno respecto del otro.

6.- Proceso para fabricar larguerillos de fibra con el molde de las reivindicaciones anteriores, utilizando un útil hembra (1) y un útil macho (2) enfrentados que son susceptibles de moverse en aproximación y separación entre ellos, comprendiendo el útil hembra (1) dos

conjuntos laterales (3) que son susceptibles de moverse en aproximación y separación entre ellos y que poseen unas respectivas membranas (6) que son susceptibles de inflase en expansión hacia el conjunto lateral (3) opuesto, mientras que el útil macho (2) está compuesto por un bloque central (7) que posee una conducción de vacío (11) que comunica a través de finos conductos (12) con el frente orientado hacia el útil hembra (1), entre cuyo bloque central (7) y unos bloques laterales (8) van intercalados unos bloques intermedios (9) provistos con unas membranas (10) que son susceptibles de inflarse en expansión hacia el útil hembra (1), caracterizado porque comprende las fases de:

- Disponer sobre la parte frontal del útil macho (2) enfrentada al útil hembra (1) un laminado de fibra (13).

- Cortar el laminado de fibra (13) por la zona media con dos cortes oblicuos, determinando una tira (14) de sección triangular.

- Sujetar la tira (14) de sección triangular, mediante aplicación de vacío desde la conducción de vacío (11) del útil macho (2).

- Apresar el laminado de fibra (13) por unas zonas de sus bordes laterales, entre el útil hembra (1) y el útil macho (2), mediante aproximación de dichos útiles (1 y 2) entre sí, estando los conjunto laterales (3) del útil hembra (1) separados entre sí.

- Apresar contra el frente de los bloques intermedios (9) del útil macho (2) las partes del laminado de fibra (13) que se encuentran por delante de dichos bloques intermedios (9), mediante inflado de las membranas (6) de los conjuntos laterales (3) del útil hembra (1).

- Doblar hacia el interior del útil hembra (1) las partes del laminado de fibra (13) que están por delante de los bloques intermedios (9) del útil macho (2), hasta determinar unos perfiles en "L" (15) sobre los conjuntos laterales (3) del útil hembra (1), mediante inflado de las membranas (10) de dichos bloques intermedios (9) del útil macho (2), en combinación con un desinflado correlativo de las membranas (6) de los conjuntos laterales (3) de útil hembra (1), entre las cuales membranas (9) y (6) se mantienen apresadas durante el doblado las partes que se doblan del laminado de fibra (13).

- Liberar la sujeción de las partes dobladas del laminado de fibra (13), mediante desinflado de las membranas (10) de los bloques intermedios (9) del útil macho (2) hasta su posición normal.

- Liberar el apresado de los perfiles en "L" (15) de entre el útil hembra (1) y el útil macho (2), mediante separación de dichos útiles (1 y 2) entre sí.

- Unir los dos perfiles en "L" (15), mediante aproximación de los conjuntos laterales (3)

del útil hembra (1) entre sí, hasta que los perfiles en "L" (15) quedan en contacto el uno con el otro formando un perfil en "T" (16).

- Incorporar entre los vértices de los perfiles en "L" (15) unidos un relleno con la tira (14) de sección triangular, mediante aproximación entre el útil hembra (1) y el útil macho (2).

- Liberar el perfil en "T" para su extracción, mediante separación del útil macho (2) respecto del útil hembra (1) y subsiguiente separación de los conjuntos laterales (3) del útil hembra (1) el uno respecto del otro.