BR102023011238A2 - AIRCRAFT DOOR SEALS AND LAP JOINT SEAL SETS THEREOF - Google Patents
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Abstract
Trata-se de vedações de porta de aeronave, especialmente vedações de porta para portas de carga de aeronave, que incluem seções de vedação de porta individuais unidas por um conjunto de juntas sobrepostas. As seções de vedação de porta podem ter extremidades encostadas que estabelecem uma junção de vedação e um conjunto de vedações de junção de junta sobreposta para unir de forma vedante as extremidades encostadas das seções de vedação de porta, em que o conjunto de vedações de junção de junta sobreposta inclui (i) um membro de junta sobreposta que tem uma base de junta sobreposta e uma prateleira de junta sobreposta que se estende da base de junta sobreposta e é engatada de forma vedante com uma superfície inferior das seções de vedação da porta sobre a junção de vedação e (ii) um ressalto de sustentação interno inserido dentro do espaço interno de cada uma das seções de vedação de porta nas extremidades encostadas nas mesmas. Cada uma das seções de vedação de porta pode ser uma vedação de porta perfilada oca que define o espaço interno e é formada de um material de vedação elastomérico.These are aircraft door seals, especially door seals for aircraft cargo doors, which include individual door seal sections joined together by a set of overlapping gaskets. The door seal sections may have abutting ends that establish a seal joint and a set of lap joint seals for sealingly joining the abutting ends of the door seal sections, wherein the set of lap joint seals lap joint includes (i) a lap joint member that has a lap joint base and a lap joint shelf that extends from the lap joint base and is sealingly engaged with a lower surface of the door seal sections on the sealing junction and (ii) an internal supporting boss inserted within the internal space of each of the door sealing sections at the ends abutting them. Each of the door seal sections may be a hollow profiled door seal that defines the internal space and is formed from an elastomeric sealing material.
Description
[0001] As configurações reveladas no presente documento referem-se, em geral, a vedações de porta de aeronave e especialmente a junções de junta sobreposta para unir de forma vedante seções individuais adjacentes de tais vedações de porta de aeronave.[0001] The configurations disclosed herein relate generally to aircraft door seals and especially to lap joints for sealingly joining adjacent individual sections of such aircraft door seals.
[0002] Atualmente, um dos grandes problemas que afetam as frotas de aeronaves é o tempo e o custo da manutenção de vedação de porta. Este problema pode ser muito acentuado para aeronaves militares de carga em que as vedações de rampa/porta têm dimensões perimétricas relativamente grandes quando comparadas com as dimensões de vedação exigidas para portas de passageiros. A maioria das vedações convencionais para tais portas de aeronave de carga são formadas como uma estrutura sem costura contígua integral que, portanto, exige que toda a vedação seja completamente substituída em caso de dano. A substituição da vedação para tais portas de carga também requer, às vezes, a remoção e reinstalação da porta, instalação de uma nova vedação e colagem da nova vedação no trilho de vedação associado. Esses problemas associados às vedações de porta de carga de aeronave convencionais podem, por sua vez, levar a altos custos e tempo de pouso de aeronaves que podem afetar a prontidão da missão.[0002] Currently, one of the biggest problems affecting aircraft fleets is the time and cost of door seal maintenance. This problem can be very pronounced for military cargo aircraft where the ramp/door seals have relatively large perimeter dimensions when compared to the seal dimensions required for passenger doors. Most conventional seals for such cargo aircraft doors are formed as an integral contiguous seamless structure which therefore requires the entire seal to be completely replaced in the event of damage. Seal replacement for such cargo doors also sometimes requires removing and reinstalling the door, installing a new seal, and gluing the new seal to the associated seal track. These problems associated with conventional aircraft cargo door seals can, in turn, lead to high costs and aircraft landing time that can affect mission readiness.
[0003] Os problemas observados acima em relação às estruturas convencionais de vedação sem costura contíguas integrais são devidos em grande parte à dificuldade de desenvolver e fornecer uma junta adequada que resista ao desengate sem afetar a pressurização e/ou a entrada de ondas eletromagnéticas de campos radiados de alta intensidade (HIRF) que podem ser encontrados em aeronaves militares, especialmente aeronaves militares de carga.[0003] The problems noted above in relation to conventional integral contiguous seamless sealing structures are due largely to the difficulty of developing and providing a suitable gasket that resists disengagement without affecting pressurization and/or the ingress of electromagnetic field waves. high intensity radiated radiation (HIRF) that can be found on military aircraft, especially military cargo aircraft.
[0004] Seria, portanto, altamente desejável se vedações não integrais com juntas sobrepostas adequadamente configuradas pudessem ser fornecidas que, por sua vez, permitissem vedações de portas de carga de dimensões relativamente maiores para serem mais facilmente instaladas e/ou substituídas. Tais soluções são fornecidas adiante, às quais as configurações reveladas no presente documento se referem.[0004] It would therefore be highly desirable if non-integral seals with suitably configured lap joints could be provided which, in turn, would allow cargo door seals of relatively larger dimensions to be more easily installed and/or replaced. Such solutions are provided below, to which the configurations disclosed in this document refer.
[0005] Em termos gerais, as configurações reveladas no presente documento são direcionadas para vedações de porta de aeronave, especialmente vedações de portas para portas de carga de aeronaves que incluem seções de vedação de porta particionadas não integrais com cada extremidade de uma seção que é unida a uma extremidade encostada adjacente de outra seção de vedação de porta por um conjunto de juntas sobrepostas. De acordo com determinadas configurações, portanto, vedações de porta de aeronave podem ser fornecidas o que inclui seções de vedação de porta que tem extremidades encostadas das seções de vedação de porta, em que o conjunto de vedações de junção de junta sobreposta compreende (i) um membro de junta sobreposta que tem uma base de junta sobreposta e uma prateleira de junta sobreposta que se estende da base de junta sobreposta e é engatada de forma vedante com uma superfície inferior das seções de vedação da porta sobre a junção de vedação e (ii) um ressalto de sustentação interno inserido dentro do espaço interno de cada uma das seções de vedação de porta nas extremidades encostadas nas mesmas. Cada uma das seções de vedação de porta pode ser uma vedação de porta perfilada oca que define o espaço interno e é formada por um material de vedação elastomérico.[0005] In general terms, the configurations disclosed herein are directed to aircraft door seals, especially door seals for aircraft cargo doors that include non-integral partitioned door seal sections with each end of a section that is joined to an adjacent butted end of another door seal section by a set of lap joints. According to certain configurations, therefore, aircraft door seals may be provided which include door seal sections having abutting ends of the door seal sections, wherein the lap joint seal assembly comprises (i) a lap joint member having a lap joint base and a lap joint shelf that extends from the lap joint base and is sealingly engaged with a lower surface of the door seal sections over the seal joint and (ii ) an internal support boss inserted within the internal space of each of the door seal sections at the ends abutting them. Each of the door seal sections may be a hollow profiled door seal that defines the internal space and is formed from an elastomeric sealing material.
[0006] Certas configurações serão fornecidas com uma prateleira de junta sobreposta que tem formato arqueado em conformidade com a superfície inferior das seções de vedação de porta. O ressalto de sustentação interno também terá, de preferência, um formato em corte transversal em conformidade com um formato em corte transversal dos espaços internos das seções de vedação de porta. Cada membro de junta sobreposta e o ressalto de sustentação interno podem ser formados por um material de vedação elastomérico que é o mesmo ou diferente um do outro. O membro de junta sobreposta também pode ter a forma de uma estrutura de peça única que inclui a base de junta sobreposta e a prateleira de junta sobreposta.[0006] Certain configurations will be provided with a lap joint shelf that is arched in shape to conform to the bottom surface of the door seal sections. The internal bearing boss will also preferably have a cross-sectional shape conforming to a cross-sectional shape of the internal spaces of the door seal sections. Each lap joint member and the internal supporting shoulder may be formed from an elastomeric sealing material that is the same or different from each other. The lap joint member may also be in the form of a one-piece structure that includes the lap joint base and the lap joint shelf.
[0007] As seções de vedação de porta podem ser fornecidas com pelo menos uma microesfera de montagem de vedação de porta que é adaptada para ser posicionada dentro de um rebaixo de montagem rebaixado de maneira côncava definida pela base de junta sobreposta. Em certas configurações, as seções de vedação de porta podem incluir um par de microesferas de montagem de vedação de porta que se estendem opostamente, em que um inferior das microesferas de montagem de vedação de porta está posicionado dentro do rebaixo de montagem rebaixado da base de junta sobreposta. A própria base de junta sobreposta pode incluir uma microesfera de montagem de junta sobreposta.[0007] The door seal sections may be provided with at least one door seal mounting microsphere that is adapted to be positioned within a concavely recessed mounting recess defined by the lap joint base. In certain configurations, the door seal sections may include a pair of oppositely extending door seal mounting microspheres, wherein a lower one of the door seal mounting microspheres is positioned within the recessed mounting recess of the door seal base. lap joint. The lap joint base itself may include a lap joint mounting microsphere.
[0008] Esses e outros aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais claros após consideração cuidadosa ser dada à descrição detalhada a seguir das configurações exemplificativas preferenciais da mesma.[0008] These and other aspects and advantages of the present invention will become clearer after careful consideration is given to the following detailed description of preferred exemplary configurations thereof.
[0009] As configurações reveladas da presente invenção serão melhor e mais completamente compreendidas com referência à descrição detalhada a seguir de configurações ilustrativas não limitantes e exemplificativas em combinação com os desenhos, nos quais:[0009] The disclosed embodiments of the present invention will be better and more fully understood with reference to the following detailed description of non-limiting and exemplary illustrative embodiments in combination with the drawings, in which:
[0010] A Figura 1 é uma vista em perspectiva traseira de uma aeronave de carga militar típica, equipada com portas de carga do tipo concha que incluem as vedações de porta de acordo com as configurações descritas no presente documento;[0010] Figure 1 is a rear perspective view of a typical military cargo aircraft equipped with clamshell-type cargo doors that include door seals in accordance with the configurations described herein;
[0011] A Figura 2 é uma vista plana esquemática de uma vedação representativa que pode ser associada a uma borda perimétrica da porta de carga traseira da aeronave representada na Figura 1, que mostra as seções de vedação particionadas seccionalmente e as junções de junta sobreposta para unir de forma vedante as extremidades adjacentes das seções de vedação adjacentes;[0011] Figure 2 is a schematic plan view of a representative seal that may be associated with a perimeter edge of the rear cargo door of the aircraft depicted in Figure 1, which shows the sectionally partitioned seal sections and lap joints for sealingly joining adjacent ends of adjacent sealing sections;
[0012] A Figura 2A é uma vista em perspectiva superior ampliada de um conjunto de juntas sobrepostas representativo para unir as seções de vedação de porta encostadas conforme mostrado na Figura 2, com as estruturas para montar as seções de vedação da porta na borda perimétrica da porta omitidas no interesse de maior clareza;[0012] Figure 2A is an enlarged top perspective view of a representative lap joint assembly for joining abutting door seal sections as shown in Figure 2, with structures for mounting the door seal sections to the perimeter edge of the port omitted in the interest of greater clarity;
[0013] A Figura 3 é uma vista em elevação em corte transversal do conjunto de juntas sobrepostas ao longo das linhas 3-3 na Figura 2, mas que mostra as estruturas para montar as seções de vedação de porta na borda perimétrica da porta;[0013] Figure 3 is a cross-sectional elevation view of the assembly of overlapping joints along lines 3-3 in Figure 2, but showing the structures for mounting the door seal sections to the perimeter edge of the door;
[0014] A Figura 4 é uma vista em perspectiva inferior ampliada da junta sobreposta mostrada na Figura 2;[0014] Figure 4 is an enlarged bottom perspective view of the lap joint shown in Figure 2;
[0015] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de topo explodida que mostra a maneira pela qual o conjunto de juntas sobrepostas é formado;[0015] Figure 5 is an exploded top perspective view showing the manner in which the set of overlapping joints is formed;
[0016] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de fundo explodida que mostra a maneira pela qual o conjunto de juntas sobrepostas é formado; e[0016] Figure 6 is an exploded bottom perspective view showing the manner in which the set of overlapping joints is formed; It is
[0017] A Figura 7 é uma vista em perspectiva inferior que mostra o conjunto de juntas sobrepostas quando completo.[0017] Figure 7 is a bottom perspective view showing the set of overlapping joints when complete.
[0018] A Figura anexa 1 mostra uma vista traseira de uma aeronave de carga de estilo militar exemplificativa CA que inclui portas de carga dianteiras e traseiras FCD e ACD com dobradiças opostas, respectivamente, que quando abertas no estado mostrado permitirão o acesso ao espaço de carga interior CS da aeronave de carga CA dentro da fuselagem de aeronave CF. Cada uma das portas de carga FCD e ACD pode ser operativamente fornecida em torno de sua respectiva borda periférica com uma vedação de porta de acordo com as configurações descritas no presente documento, de modo que quando as portas FCD e ACD são fechadas, o espaço de carga dentro da fuselagem CF pode ser pressurizado. No interesse da clareza da apresentação, a vedação da porta 10 de acordo com uma configuração da invenção descrita no presente documento não é mostrada na Figura 1, mas está representado na Figura 2 em relação à porta de carga traseira AFD.[0018] Attached Figure 1 shows a rear view of an exemplary military-style cargo aircraft CA that includes front and rear FCD and ACD cargo doors with opposing hinges, respectively, which when opened in the state shown will allow access to the storage space. CS interior cargo of AC cargo aircraft inside CF aircraft fuselage. Each of the FCD and ACD charging ports may be operatively provided around their respective peripheral edge with a port seal in accordance with the configurations described herein, such that when the FCD and ACD ports are closed, the charging space Cargo inside the CF fuselage can be pressurized. In the interest of clarity of presentation, the door seal 10 in accordance with an embodiment of the invention described herein is not shown in Figure 1, but is depicted in Figure 2 in relation to the AFD rear cargo door.
[0019] Conforme mostrado na Figura 2, a vedação de porta 10 é composta por uma pluralidade de seções de vedação de porta individuais 10a- 10d que são posicionadas de forma contígua em sequência ao redor e fixadas ao perímetro da porta AFD. Cada uma das seções de vedação 10a-10d é composta por um corpo de vedação tubular perfilado alongado formado por um material elastomérico adequado (por exemplo, um elastômero termoplástico) que é compressível sob pressão quando a porta AFD é fechada para vedar o mesmo, mas é capaz de resistir de forma resiliente expansão após a liberação da pressão quando a porta AFD é aberta. Os pares encostados adjacentes de extremidades adjacentes das seções de vedação de porta 10a-10d formarão, assim, as respectivas junções de vedação de porta 12a-12d. A junção de vedação de porta 12a é mostrada de maneira bastante ampliada para clareza de apresentação nas Figuras 3-7 e é representativo das outras junções de vedação 12b-12d da vedação de porta 10. Assim, a discussão abaixo com relação às seções de vedação 10a e 10b e a junção de junta sobreposta 12a formada nas extremidades encostadas adjacentes das mesmas será representativa de todas as outras seções de vedação 10c e 10d e todas as outras junções de junta sobreposta 12b-12d.[0019] As shown in Figure 2, the door seal 10 is composed of a plurality of individual door seal sections 10a-10d that are positioned contiguously in sequence around and attached to the perimeter of the AFD door. Each of the sealing sections 10a-10d is comprised of an elongated profiled tubular sealing body formed from a suitable elastomeric material (e.g., a thermoplastic elastomer) that is compressible under pressure when the AFD port is closed to seal it, but It is able to resiliently resist expansion after pressure is released when the AFD door is opened. Adjacent abutting pairs of adjacent ends of door seal sections 10a-10d will thus form respective door seal joints 12a-12d. The door seal joint 12a is shown greatly enlarged for clarity of presentation in Figures 3-7 and is representative of the other seal joints 12b-12d of the door seal 10. Thus, the discussion below regarding the seal sections 10a and 10b and the lap joint 12a formed at the adjacent abutting ends thereof will be representative of all other seal sections 10c and 10d and all other lap joints 12b-12d.
[0020] Como talvez seja mais claramente mostrado nas Figuras 2A e 3, a seção de vedação 10a é uma estrutura de peça única (unitária) com um perfil de corte transversal que é composto por uma porção de aba de vedação estendida 14a e uma porção de base de montagem 14b. Conforme mostrado na Figura 3, a porção de aba de vedação 14a se estende para fora e inclinada em relação às estruturas de borda da porta AFD de modo a ser desviada em direção a tais estruturas de borda quando a porta é fechada para vedar as mesmas. A porção de aba de vedação 14a também é tubular, isto é, define um espaço interior, no formato perfilado de corte transversal geral da seção de vedação 10a. O perfil específico do corte transversal da seção de vedação 10a não é crucial, desde que sirva ao propósito de vedar a porta da aeronave quando fechada. Ou seja, o espaço interno da seção de vedação 10a pode ser comprimido de forma resiliente, enquanto a porção de aba de vedação 14a é defletida de forma resiliente em direção às estruturas de borda da porta AFD quando a porta é fechada, de modo a fornecer um efeito de vedação em torno da borda perimétrica da porta.[0020] As perhaps most clearly shown in Figures 2A and 3, sealing section 10a is a one-piece (unitary) structure with a cross-sectional profile that is composed of an extended sealing lip portion 14a and a mounting base 14b. As shown in Figure 3, the sealing flap portion 14a extends outward and inclined relative to the AFD door edge structures so as to be deflected toward such edge structures when the door is closed to seal the same. The sealing flap portion 14a is also tubular, that is, it defines an interior space, in the general cross-sectional profiled shape of the sealing section 10a. The specific cross-sectional profile of the sealing section 10a is not crucial as long as it serves the purpose of sealing the aircraft door when closed. That is, the internal space of the sealing section 10a can be resiliently compressed, while the sealing flap portion 14a is resiliently deflected toward the AFD door edge structures when the door is closed, so as to provide a sealing effect around the perimeter edge of the door.
[0021] A junção de vedação de porta 12a incluirá ainda um membro de junta de sobreposição de peça única 16 que inclui uma prateleira de junta de sobreposição arqueada 16a que está em contato de suporte de vedação com uma superfície inferior da porção de aba de vedação 14a. O membro de junta sobreposta 16 também inclui uma base de junta 16b que define um rebaixo de montagem rebaixado de maneira côncava 16b1 que é dimensionada e configurada para aceitar na mesma uma microesfera de montagem inferior 14b1 associada à porção de base de montagem 14b da seção de vedação 10a. Uma microesfera de montagem superior 14b2 da porção de base de montagem 14b é retido de forma compressiva contra as estruturas de borda perimétrica da porta AFD por um clipe de montagem superior 18a. A extremidade inferior da base de junta 16b inclui uma microesfera de montagem de junta sobreposta 16b2 que, por sua vez, é recebido dentro de um rebaixo de montagem rebaixado de maneira côncava 18b1 definida pelo clipe de montagem inferior 18b. O membro de junta sobreposta 16 é mais preferencialmente formado por um material de vedação elastomérico de modo a ser deformado de forma flexível quando a porta AFD é fechada, mas possui resiliência suficiente para retornar a um estado não deformado quando a porta AFD é aberta.[0021] The door seal joint 12a will further include a one-piece lap joint member 16 that includes an arcuate lap joint shelf 16a that is in seal support contact with a lower surface of the seal tab portion. 14a. The lap joint member 16 also includes a joint base 16b that defines a concavely recessed mounting recess 16b1 that is sized and configured to accept therein a lower mounting microsphere 14b1 associated with the mounting base portion 14b of the seal 10a. A top mounting microsphere 14b2 of the mounting base portion 14b is compressively retained against the perimeter edge structures of the AFD port by a top mounting clip 18a. The lower end of the joint base 16b includes a lap joint mounting microsphere 16b2 which in turn is received within a concavely recessed mounting recess 18b1 defined by the lower mounting clip 18b. The lap joint member 16 is most preferably formed from an elastomeric sealing material so as to be flexibly deformed when the AFD door is closed, but has sufficient resilience to return to an undeformed state when the AFD door is opened.
[0022] A conexão das extremidades encostadas das seções de vedação 10a e 10b é fornecida por um ressalto de sustentação interno 20 que tem um perfil de corte transversal correspondente ao perfil de corte transversal do espaço interno das seções de vedação 10a e 10b. O ressalto de sustentação 20 tem uma dimensão longitudinal para permitir que uma porção longitudinal seja recebida dentro do espaço interno oco da seção de vedação 10a e uma porção longitudinal oposta seja recebida no espaço interno oco da seção de vedação 10b quando as extremidades das seções de vedação 10a, 10b são encostadas uma na outra. Como as seções de vedação 10a, 10b, o ressalto de sustentação 20 é formado de um material elastomérico é compressível sob pressão quando a porta AFD é fechada para vedar o mesmo, mas é capaz de expansão resiliente após a liberação da pressão quando a porta AFD é aberta.[0022] The connection of the abutting ends of the sealing sections 10a and 10b is provided by an internal supporting projection 20 that has a cross-sectional profile corresponding to the cross-sectional profile of the internal space of the sealing sections 10a and 10b. The supporting boss 20 has a longitudinal dimension to allow a longitudinal portion to be received within the hollow internal space of the sealing section 10a and an opposing longitudinal portion to be received into the hollow internal space of the sealing section 10b when the ends of the sealing sections 10a, 10b are placed against each other. Like the sealing sections 10a, 10b, the bearing boss 20 is formed from an elastomeric material that is compressible under pressure when the AFD port is closed to seal it, but is capable of resilient expansion upon release of pressure when the AFD port is closed. is open.
[0023] O conjunto de juntas sobrepostas 12a pode ser montado da maneira representada nas Figuras 5-7. A este respeito, uma porção longitudinal do ressalto de sustentação 20 pode ser inserida no espaço oco da seção de vedação 10a de modo a se estender para fora a partir de sua extremidade terminal. Neste momento, a microesfera de montagem 14b1 da seção de vedação 10a pode ser posicionada dentro do rebaixo de montagem 16b1 da base de junta 16. A seção de vedação 10b pode então ser enluvada sobre a extensão exposta longitudinal do ressalto de sustentação 20 até que as extremidades terminais de cada seção de vedação 10a, 10b estejam em contato adjacente uma com a outra. Neste momento, a microesfera de montagem 14b1 da seção de vedação 10b também pode ser posicionada dentro do rebaixo de montagem 16b1 da base de junta 16. Embora não mostrado, a microesfera de montagem 16b2 do membro de junta sobreposta 16 pode ser posicionado dentro do rebaixo de montagem rebaixado 18b1 do clipe de montagem inferior 18b. Posteriormente, o clipe de montagem 18a pode ser instalado de modo a fixar o conjunto de juntas sobrepostas à borda perimétrica da porta AFD.[0023] The set of lap joints 12a can be assembled in the manner shown in Figures 5-7. In this regard, a longitudinal portion of the supporting boss 20 may be inserted into the hollow space of the sealing section 10a so as to extend outwardly from its terminal end. At this time, the mounting microsphere 14b1 of the sealing section 10a can be positioned within the mounting recess 16b1 of the joint base 16. The sealing section 10b can then be sleeved over the exposed longitudinal extension of the supporting boss 20 until the terminal ends of each sealing section 10a, 10b are in adjacent contact with each other. At this time, the mounting microsphere 14b1 of the sealing section 10b may also be positioned within the mounting recess 16b1 of the joint base 16. Although not shown, the mounting microsphere 16b2 of the lap joint member 16 may be positioned within the recess. mounting clip 18b1 of the lower mounting clip 18b. Subsequently, the mounting clip 18a can be installed to secure the lap joint assembly to the perimeter edge of the AFD door.
[0024] Embora a referência seja feita a uma configuração particular da invenção, várias modificações dentro da habilidade de pessoas versadas na técnica podem ser idealizadas. Portanto, deve-se entender que a invenção não está limitada à configuração revelada, pelo contrário, a invenção tem a intenção de cobrir várias modificações e disposições equivalentes incluídas dentro do espírito e escopo da mesma.[0024] Although reference is made to a particular embodiment of the invention, various modifications within the ability of persons skilled in the art can be devised. Therefore, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed configuration, rather, the invention is intended to cover various modifications and equivalent provisions included within the spirit and scope thereof.
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