BR112015025559B1

BR112015025559B1 - rebite

Info

Publication number: BR112015025559B1
Application number: BR112015025559-0A
Authority: BR
Inventors: Gerhart Hufnagl; Thomas Brennetot; Arnoldo Gutierrez; Gilbert Lee; Randy Torrence
Original assignee: Arconic Inc
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2021-03-02
Also published as: CN204113841U; ES2710362T3; US20150078856A1; CA2908220A1; EP2920474A4; WO2015041908A1; CA2908220C; EP2920474B1; CN104454871B; US9488206B2; CN104454871A; BR112015025559A2; EP2920474A1

Abstract

REBITE. A presente invenção refere-se a um rebite (10) incluindo um membro pino (12) tendo uma cabeça (34) e uma ranhura trava (26), e anel trava (14) tendo um flange (53). O flange (53) do anel trava (14) é recalcado na ranhura trava (24) do membro pino (12) e transformado em rebordo (54), que engata a ranhura trava (26) e uma porção (P) de uma superfície externa (50) do anel trava (14) é deformada e rotacionada para dentro. O rebite (10) é instalado em uma estrutura (56), de modo que a cabeça (34) do membro pino (12) fique nivelada com uma superfície externa (68) do painel (64) e a porção (P) da superfície externa (50) do anel trava (14) nivelada com a superfície externa (66) de outro painel (62). O membro pino (12) inclui uma porção quebrável (28), que se destaca na instalação do rebite (10).

Description

Referência Cruzada com Pedidos de Patente Relacionados

[0001]A presente invenção refere-se a e reivindica prioridade e benefícios para o Pedido de Patente Provisório copendente comu- mente pertencente No de Série 61/ 879,859, intitulado “Rebite” depositado em 19 de setembro de 2013, que está incorporado nesta, em sua integralidade, por referência.

Campo Técnico da Invenção

[0002]A presente invenção refere-se um fixador em especial, a um rebite para fixar uma pluralidade de peças, umas nas outras.

Antecedente da Técnica Anterior

[0003]Rebites são usados para fixar uma pluralidade de peças entre si. Em um exemplo, na indústria aeroespacial, áreas da borda traseira de superfícies de controle, tais como ailerons, flapes, ascensores e lemes, são fixados com pequenos rebites sólidos semitubulares.

Descrição da Invenção

[0004]Em uma concretização, um rebite inclui um membro de pino incluindo uma haste alongada tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade, uma porção quebrável, uma ranhura de ruptura localizada intermediária à ranhura de trava e porção quebrável, e uma cabeça localizada na primeira extremidade; e um anel de trava tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade do anel de trava, uma abertura se estendendo da primeira extremidade do anel de trava para a segunda extremidade do anel de trava, uma superfície externa se estendendo da primeira extremidade do anel de trava para a segunda extremidade do anel de trava, e um flange localizado na primeira extremidade do anel de trava, sendo que o anel de trava é instalado no membro de pino próximo da primeira extremidade do membro de pino, de modo que o flange do anel de trava fique alinhado com a ranhura de trava do membro de pino, sendo que o anel de trava é adaptado para ser fixo ao membro de pino de modo que o flange do anel de trava seja estampado na ranhura de trava do membro de pino e transformado em um rebordo (bead) que engata a ranhura de trava, e uma porção da superfície externa do anel de trava próxima da primeira extremidade do anel de trava deforma e é rotaciona- do para dentro. Em uma concretização, a ranhura de trava do membro de pino é anular. Em uma concretização, a ranhura de trava tem forma de ampulheta. Em uma concretização, o membro de pino inclui uma primeira porção cilíndrica lisa e uma segunda porção cilíndrica lisa, e sendo que a ranhura de trava do membro de pino é localizada intermediária com a primeira porção cilíndrica lisa e segunda porção cilíndrica lisa. Em uma concretização, a porção quebrável inclui uma porção de puxar tendo ranhuras de puxar. Em uma concretização, a porção quebrável tem uma terceira porção cilíndrica lisa, uma quarta porção cilíndrica lisa, e uma porção de transição intermediária às terceira e quarta porções cilíndricas lisas.

[0005]Em uma concretização, o rebite é adaptado para ser insta lado em uma estrutura, sendo que a estrutura inclui um primeiro painel tendo uma superfície externa e um primeiro furo se estendendo da superfície externa do primeiro painel para a superfície interna do primeiro painel, e um segundo painel justaposto com o primeiro painel e tendo uma superfície externa, uma superfície interna, e um segundo furo se estendendo da superfície externa do segundo painel para a superfície interna do segundo painel e alinhado com o primeiro furo, sendo que o rebite é adaptado para ser instalado nos primeiro e segundo furos, na posição instalada, e sendo que, quando o rebite se encontra em sua posição instalada, uma superfície da cabeça do membro de pino é nivelada com a superfície externa do primeiro painel. Em uma concretização, com o rebite em sua posição instalada, a porção quebrável do membro de pino é separada do membro de pino na ranhura de ruptura formando uma superfície exposta na segunda porção cilíndrica lisa, e sendo que a superfície exposta fica alinhada com a superfície externa do primeiro painel. Em uma concretização, a cabeça do membro de pino é uma cabeça escareada, e o segundo furo, um furo escareado.

Breve Descrição dos Desenhos

[0006]A presente invenção faz referência à seguinte descrição detalhada das concretizações em conjunção com os desenhos anexos, nos quais:

[0007]A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um rebite de acordo com uma concretização com um anel de trava empregado pelo rebite mostrado em seção transversal, e o rebite posicionado dentro da estrutura;

[0008]A Figura 2 é uma vista de elevação lateral de um membro de pino empregado pelo rebite mostrado na Figura 1;

[0009]A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um anel de trava empregado pelo rebite mostrado na Figura 1;

[00010] A Figura 4 é uma vista de elevação lateral do membro de pino e anel de trava mostrados nas Figuras 2 e 3, respectivamente, e engatados entre si, antes de recalcar o anel de trava no membro de pino;

[00011]A Figura 5 é uma vista de elevação lateral do membro de pino e anel de trava mostrados na Figura 4, sendo que o anel de trava é recalcado no membro de pino;

[00012] A Figura 6 é uma vista de elevação lateral do rebite mostrado na Figura 1, e engatado com uma ferramenta de instalação de fixador;

[00013] A Figura 7 é uma vista de elevação lateral do rebite mos- trado na Figura 6, incluindo o anel de trava, e sendo adicionalmente recalcado com a ferramenta de instalação de fixador;

[00014] A Figura 8 é uma vista em perspectiva de planta do rebite mostrado na Figura 7, em sua posição instalada;

[00015] A Figura 9 é uma vista em perspectiva de topo do rebite mostrado na Figura 8;

[00016] A Figura 10 é uma vista de elevação lateral de um rebite, de acordo com outra concretização, sendo que o anel de trava empregado pelo rebite é mostrado em seção transversal; e

[00017] A Figura 11 é uma vista de elevação lateral do rebite mostrado na Figura 10, posicionado em uma estrutura, com o anel de trava sendo recalcado com uma ferramenta de instalação de fixador.

[00018] As figuras constituem parte desta especificação e incluem concretizações ilustrativas da presente invenção, e ilustram vários objetos e componentes da mesma. Ademais, as figuras não estão necessariamente em escala, e alguns aspectos podem ter sido exagerados para mostrar detalhes de componentes particulares. Em adição, quaisquer medições, especificações, e similares, mostradas nas figuras, têm um caráter meramente ilustrativo, e de nenhum modo restritivo. Portanto, detalhes estruturais e funcionais descritos nesta não devem ser tomados em caráter limitante, mas meramente como base representativa, para instruir àqueles habilitados na técnica a variavelmente empregar a presente invenção.

Melhor Modo de Executar a Invenção

[00019] Dentre os benefícios e melhoramentos descritos, outros objetivos e vantagens da presente invenção serão aparentes a partir da descrição que se segue, em conjunção com as figuras anexas. Concretizações detalhadas da presente invenção serão descritas aqui; no entanto, deve ser entendido que as concretizações descritas são meramente ilustrativas da presente invenção, que pode ser configurada de várias formas. Em adição, cada um dos exemplos dados em conexão com as varias concretizações pretende ser ilustrativo e não restritivo. Quaisquer alterações e modificações adicionais do componente inventivo ilustrado nesta, e quaisquer aplicações dos princípios da invenção como ilustrado nesta, que normalmente podem ocorrer àqueles habilitados na técnica, a luz da presente especificação, deverão ser tomadas como englobadas no escopo da invenção.

[00020] Ao longo do relatório e reivindicações, os seguintes termos tomam o significado explicitamente associado aos mesmos, a menos que no contexto que indicado de modo diferente no contexto. As frases “em uma concretização”, “em algumas concretizações”, e similares, como usado nesta, não necessariamente se referem à mesma concretização, embora isto seja possível. Ademais, as frases “em uma concretização” e “em algumas outras concretizações”, e similares, como usado nesta, não necessariamente se referem a uma concretização diferente, embora isto também seja possível. Assim, como descrito abaixo, varias concretizações da presente invenção poderão ser prontamente combinadas sem sair do escopo e espírito da mesma.

[00021] A Figura 1 ilustra uma concretização de um rebite 10. Em uma concretização, o rebite 10 inclui um membro de pino 12 e anel de trava 14 que é dimensionado e conformado para engatar o membro de pino 12. Referindo-se às Figuras 1 e 2, em uma concretização, o membro de pino 12 inclui uma haste alongada 16 tendo uma primeira extremidade 18, uma segunda extremidade 20 oposta à primeira extremidade 18, uma primeira porção cilíndrica lisa 22 localizada próxima da primeira extremidade 18, uma segunda porção cilíndrica lisa 24 localizada intermediária às primeira e segunda extremidades 18, 20 e uma ranhura de trava anular 26 intermediária às primeira e segunda porções cilíndricas lisas 22, 24. Em uma concretização, a ranhura de trava 26 tem forma de ampulheta. Em outras concretizações, o anel de trava 26 pode consistir de outras formas e tamanhos. Em uma concretização, o diâmetro do anel de trava 26 é menor que o diâmetro da primeira porção cilíndrica lisa 22 e o diâmetro da segunda porção cilíndrica lisa 24. Em uma concretização, o membro de pino 12 inclui uma porção quebrável 28 tendo segunda ou terceira porções cilíndricas lisas 29, 30 e uma porção de transição 31 intermediária às primeira e segunda porções cilíndricas lisas 29, 30. Em uma concretização, uma ranhura de ruptura 32 é posicionada intermediária à porção de transição 31 e segunda porção cilíndrica lisa 24. Em uma concretização, o membro de pino 12 inclui uma cabeça 34 posicionada na pri-meira extremidade 18 da mesma. Em uma concretização, a cabeça 34 é uma cabeça com a forma de escareada. Em uma concretização, a cabeça 34 inclui uma superfície plana 36. Em outra concretização a cabeça 34 é uma cabeça protuberante. Em uma concretização, a porção quebrável 28 do membro de pino 12 inclui uma porção de puxar 38, posicionada na segunda extremidade 20 da mesma e tendo uma pluralidade de ranhuras de puxar anulares 40, que é adaptada para ser engatada por um puxador ou ferramenta de instalação de fixador. Em uma concretização, o membro de pino 12 é feito de uma liga de titânio de alta resistência. Em uma concretização, o membro de pino 12 é feito de titânio beta-C. Em outras concretizações, o membro de pino 12 é feito de outras ligas de titânio, tais como ligas de titânio Ti 64 ou Ti555, ou outros materiais metálicos adequados.

[00022] Referindo-se às Figuras 1 e 3, em uma concretização, o anel de trava 14 inclui uma primeira extremidade 42, uma segunda extremidade 44 oposta à primeira extremidade 42, uma abertura 46 que se estende da primeira extremidade 42 para a segunda extremidade 44, uma superfície 48 localizada na primeira extremidade 42, uma superfície externa 50 se estendendo da primeira extremidade 42 para a segunda extremidade 44, e uma superfície interna 52 se estendendo da primeira extremidade 42 para um flange anular se estendendo para fora 53 localizada na segunda extremidade 44. Em uma concretização, o anel de trava 14 é feito de uma liga de ti90 de baixa resistência. Em uma concretização, o anel de trava 14 é feito de ti90 CP. Em outra concretização, o anel de trava 14 é feito de liga de níquel MONEL®. Em outra concretização, o anel de trava 14 é feito de aço inoxidável A286. Em outra concretização, o anel de trava 14 é feito de um fio conformado e enrolado ao redor de membro de pino 12. Referindo-se às Figuras 4 e 5, em uma concretização, o anel de trava 14 é instalado no membro de pino 12 e o flange recalcado ou rolado na ranhura de trava 26 do membro de pino 12, formando um rebordo anular se estendendo para dentro 54. Em uma concretização, a anel de trava 54 do anel de trava 14 engata a ranhura de trava 26 do membro de pino 12 e fixa o anel de trava 14 no membro de pino 12.

[00023] Referindo-segue novo à Figura 1, em uma concretização, o rebite 10 é adaptado para ser instalado em uma estrutura 58 contendo uma pluralidade de peças. Em uma concretização, as peças incluem um primeiro painel 58, um segundo painel 60 justaposto ao primeiro painel 58, uma primeira tira 62 justaposta e afixada ao primeiro painel 58 e uma segunda tira 64 justaposta e afixada ao segundo painel 60. Em uma concretização, a primeira tira 62 inclui uma superfície externa 66 enquanto a segunda tira 64 inclui uma superfície externa 68. Em uma concretização, cada um dos primeiro e segundo painéis 58, 62 inclui um furo 70, 72 respectivamente enquanto a primeira tira 62 inclui um furo 74 tendo uma porção escareada 76 dentro da superfície externa 66, e segunda tira 64 inclui um furo tendo uma porção escareada 80 dentro da superfície externa 68. Em uma concretização, os furos 70 72 e furos 74, 78 são alinhadas uma em relação à outra. Em outra concretização os primeiro e segundo painéis 58, 60, e as primeira e segunda tiras são feitas de alumínio ligas de alumínio, outras ligas metálicas, compósitos, ou uma composição destes. Em outras concretizações, as primeira e segunda tiras 62, 64 não precisam estar incluídas na estrutura 56.

[00024] Referindo-se à Figura 1, em uma concretização, o anel de trava 14 é recebido pelo membro de pino 12 através da inserção da haste alongada 16 do membro de pino 12 através da abertura 46 do anel de trava 14. Em uma concretização, o anel de trava 14 é posicionado na primeira porção cilíndrica lisa 22 e ao redor de segunda porção cilíndrica lisa 24 e terceira porção cilíndrica lisa 30. Em uma concretização, como descrito acima, o rebordo 54 do anel de trava 14 engata a ranhura de trava 26 do membro de pino 12, para fixar o membro de pino 12 com anel de trava 14.

[00025] Em uma concretização, o rebite 10 é inserido através dos furos 70, 72 dos primeiro e segundo painéis 58, 60 e furos 74, 78 das primeira e segunda tiras 62, 64, e a cabeça 34 do membro de pino 12 é recebida em uma porção escareada 80 do furo 78 da segunda tira 64, e pelo menos uma porção da haste alongada 16 do membro de pino 12 se estende para fora da primeira tira 62. Referindo-se à Figura 6, uma ferramenta de instalação de fixador inclui uma luva de recalque (swage anvil) 82, e uma pinça (não mostrada nas figuras). Em uma concretização, um membro de mola 84 é posicionado entre a luva de recalque 82 e o primeiro painel 58 da primeira tira 62. Em uma con-cretização, o membro de mola 84 é feito de borracha. Em uma concretização, a pinça engata ranhuras de puxar 40 da porção de puxar 38 do membro de pino 12 (não mostrado nas figuras) para aplicar uma força axial e puxar o rebite 10 para dentro da estrutura 56 até a superfície 36 da cabeça 34 ficar nivelada (ou substancialmente nivelada com a superfície externa 68 da segunda tira 64. Referindo-se à Figura 7, a luva de recalque 82 alojada no alojamento da ferramenta 86 engata o anel de trava 14 e aplica uma força axial à superfície 48 da mesma para iniciar um recalque adicional do anel de trava 14 no membro de pino 12. Como na Figura 7, em uma concretização, o membro de mola 84 é comprimido pela luva de recalque 82 e primeira tira 64. Para isto, o membro de mola 84 é pressionado contra a primeira tira 64 e reage à carga provida na estrutura para facilitar o fechamento da folga da folha entre os painéis 58, 60. Em uma concretização, o membro de mola 84 gera uma pré-carga.

[00026] Ainda com referência à Figura 7, o processo de recalque prossegue até a porção do anel de trava 14, próxima da primeira extremidade 42 da mesma, se deformar na porção de rebordo 76 do furo 74 da primeira tira 62 do furo 70 do primeiro painel 58 e uma porção P da superfície externa 50próxima da primeira extremidade 42 se deformar e girar para dentro, até a porção P ficar nivelada com a superfície externa 66 da primeira tira 62. Em uma concretização, a ranhura de ruptura 32 fica alinhada (ou substancialmente alinhada) com a superfície externa 66 da primeira tira 62. Em uma concretização, o rebordo 54 do anel de trava 14 mantém seu engate com a ranhura de trava 26 do membro de pino 12, daí fixando o rebite 10 na estrutura 56.

[00027] Com o anel de trava 14 totalmente recalcado, a ferramenta de instalação de fixador continua aplicando uma força de puxar na porção de puxar 38 do membro de pino 12 (não mostrado) até a porção de puxar e porção quebrável l 28 se separarem do restante do membro de pino 12 na ranhura de ruptura 32. Como nas Figuras 8 e 9, a superfície 36 da cabeça 34 do membro de pino 12 fica nivelada (ou substancialmente nivelada) com a superfície externa 68 da segunda tira 674 enquanto a porção P da superfície 50 do anel de trava 14 e um pino recém formado rompem a superfície de fratura 68 do membro de pino 12 (i.e., na posição anterior da ranhura de ruptura 32 próxima da segunda porção cilíndrica lisa 24) fica nivelada (ou substancialmente nivelada) com a superfície externa 66 da primeira tira 62. Assim, o rebite 10 resulta duplamente nivelado em lados opostos da estrutura 56.

[00028] As Figuras 10 e 11 mostram outras concretizações de um rebite 110 tendo um membro de pino 112 e um anel de trava 114. O rebite 110 é construído e funciona de maneira similar àquela do rebite 10, com certas diferenças. Ou seja, em uma concretização, uma haste alongada 116 do membro de pino 12 inclui uma primeira porção cilíndrica lisa 124, mas não inclui uma ranhura de trava entre elas, nem o membro de pino inclui o correspondente rebordo anular. Ao invés, o anel de trava 14 é fixado à segunda porção cilíndrica lisa 124 com a solda anular 115.

[00029] Deve ser entendido que as concretizações descritas nesta são meramente exemplares, e que aqueles habilitados na técnica poderão introduzir muitas variações e modificações na invenção, sem sair do espírito e escopo da mesma. Em uma concretização, os rebites 10, 110 são usados em aplicações aeronáuticas. Em outra concretização, os rebites 10, 110 são usados em aplicações industriais. Em uma concretização, a estrutura 56 pode incluir apenas duas peças, i.e., primeiro e segundo painéis 58, 60. Em outras concretizações, a estrutura 56 pode incorporar qualquer número de peças. Todas tais variações e modificações pretendem estar incluídas no escopo da invenção, como somente definido nas reivindicações anexas.

Claims

1.Rebite (10), caracterizado pelo fato de compreender: um membro de pino (12) incluindo uma haste alongada (16) tendo uma primeira extremidade (18), uma segunda extremidade (20) oposta à primeira extremidade (18), uma ranhura de trava (26) localizada próxima da primeira extremidade (18), uma porção quebrável (28) e uma ranhura de ruptura (32) localizada intermediária à ranhura de trava (26), e uma porção quebrável (28), e uma cabeça (34) localizada na primeira extremidade (18); e um anel de trava (14) tendo uma primeira extremidade (42), uma segunda extremidade (44) oposta à primeira extremidade (42) do anel de trava (14), uma abertura (46) se estendendo da primeira extremidade (42) do anel de trava (14) para a segunda extremidade (44) do anel de trava (14), uma superfície externa (50) se estendendo da primeira extremidade (42) do anel de trava (14) para a segunda extremidade (44) do anel de trava (14), e um flange (53) localizado na segunda extremidade (44) do anel de trava (14), em que o membro de pino (12) inclui uma primeira porção cilíndrica lisa (22), uma segunda porção cilíndrica lisa (24) e uma terceira porção cilíndrica lisa (30) e em que a ranhura de trava (26) do membro do pino (12) está localizado intermediariamente entre primeira porção cilíndrica lisa (22) e a segunda porção cilíndrica lisa (24), em que o anel de trava (14) é recebível pelo membro de pino (12) pela inserção da haste alongada (16) do membro de pino (12) através da abertura (46) do anel de trava (14) de modo que o anel de trava (14) está posicionado na primeira porção cilíndrica lisa (22) e em torno da segunda porção cilíndrica lisa (24) e da terceira porção cilíndrica lisa (30), e de modo que o flange (53) do anel de trava (14) fique alinhado com a ranhura de trava (26) do membro de pino (12); em que o anel de trava (14) é adaptado para ser fixado ao membro de pino (12) de modo que o flange (53) do anel de trava (14) seja recalcado na ranhura de trava (26) do membro de pino (12), e transformado em um rebordo (54) que engata a ranhura de trava (26), e uma porção da superfície externa (50) do anel de trava (14) próxima da primeira extremidade (42) do anel de trava (14) se deforma e é rotacionada para dentro.

2.Rebite (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a ranhura de trava (26) do membro de pino (12) ser anular.

3.Rebite (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a ranhura de trava (26) ter a forma de ampulheta.

4.Rebite (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a porção quebrável (28) incluir uma porção de puxar (38) tendo ranhuras de puxar (40).

5.Rebite (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a porção quebrável (28) incluir uma terceira porção cilíndrica lisa (29), uma quarta porção cilíndrica lisa (30), e uma porção de transição (31) intermediária com as terceira e quarta porções cilíndricas lisas (29, 30).

6.Rebite (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de o rebite (10) ser adaptado para ser instalado dentro de uma estrutura (56), em que a estrutura (56) inclui um primeiro painel (58) tendo uma superfície externa, uma superfície interna, um primeiro furo (70) se estendendo da superfície externa do primeiro painel (58) para a superfície interna do primeiro painel (58), e um segundo painel (60) justaposto ao primeiro painel (58), e tendo uma superfície externa, uma superfície interna, e um segundo furo (72) se estendendo da superfície externa do segundo painel (60) para a superfície interna do segundo painel (60), e alinhado com o primeiro furo (70), em que o rebite (10) é adaptado para ser instalado nos primeiro e segundo furos (70, 72) em uma posição instalada, e em que com o rebite (10) em sua posição instalada, a superfície da cabeça (34) do membro de pino (12) fica nivelada com a superfície externa do segundo painel (60), e a porção da superfície externa do anel de trava (14) nivelada com a superfície externa do primeiro painel (58).

7.Rebite (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o rebite (10) se encontrar na posição instalada, a porção quebrável (28) do membro de pino (12) ser separada do membro de pino (12) na ranhura de ruptura (32), formando uma superfície exposta na segunda porção cilíndrica lisa (24), em que a superfície exposta fica alinhada com a superfície externa do primeiro painel (58).

8.Rebite (10) de acordo com a reivindicação 6 ou 7, carac-terizado pelo fato de a cabeça (34) do membro de pino (12) ser uma cabeça escareada, e de o segundo furo (72) ser um furo escareado.