BRPI0616725A2 - dispositivo para a fixaÇço de um painel leve, e, veÍculo de transporte de passageiros - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO PARA A FIXAÇçO DE UM PAINEL LEVE, E, VEÍCULO DE TRANSPORTE DE PASSAGEIROS. A invenção refere-se a um dispositivo para a fixação de um painel leve sobre um suporte, Este dispositivo compreende um inserto (18) comportando pelo menos um flange (20), este inserto sendo destinado a receber um órgão de fixação (16) do tipo de parafuso. De acordo com a invenção, este flange (20) tem uma superfície externa compreendendo elementos de dentes (23) e o dispositivo compreende uma peça de material dúctil (24) comportando uma abertura para a passagem do órgão de fixação (16). Os elementos de dentes (23) são destinados a cooperar, quando da fixação do painel sobre o suporte, com a peça dúctil (24) para permitir esta fixação sem provocar a deformação do painel.
Description
"DISPOSITIVO PARA A FIXAÇÃO DE UM PAINEL LEVE, E, VEÍCULO DE TRANSPORTE DE PASSAGEIROS"
A presente invenção refere-se a um dispositivo para a fixação de um painel leve tal como um painel com estrutura sanduíche sobre um suporte. Um outro objeto da presente invenção é um veículo de transporte de passageiros como uma aeronave, compreendendo tais dispositivos de fixação.
As estruturas sanduíche de material compósito apresentam propriedades, notadamente mecânicas, excepcionais para uma massa mínima. Estas estruturas são, portanto, muito empregadas na indústria aeronáutica (alçapão, pisos, bordos de ataque, asas, divisórias internas, etc.).
A figura 1 representa esquematicamente uma vista parcial em corte de um piso de cabine da arte anterior. O piso do solo é constituído por painéis de piso 1 com estrutura sanduíche. Cada painel 1 comporta, pelo menos, duas paredes 2, 3, dispostas respectivamente sobre faces opostas externas de uma alma alveolar. Estes painéis de piso 1 que são de espessura pequena, tipicamente da ordem de 10 mm, são fixados por meio de parafusos sobre flanges laterais 5,6 de trilhos de montagem de assentos.
O painel 1 compreende igualmente reforços locais 7 para realizar a interface entre os parafusos e a estrutura sanduíche. Para obter tal reforço, pode-se usar um enchimento local do painel ou instalar um inserto. Para colocar tal inserto no painel, uma cavidade é tipicamente formada com a ajuda de uma ferramenta de corte em uma das paredes 2, 3 e sobre uma grande parte da espessura da alma 4. Um inserto metálico 7 compreendendo um corpo 8 e um flange 9, ou cabeça grande, é colocado nesta cavidade de modo que o flange 9 recubra a superfície externa da parede 2 comportando o orifício. Uma camada adesiva pode ser disposta entre o flange 9 e a superfície externa da parede 3 para assegurar a estanqueidade da estrutura sanduíche 1. Esta cabeça grande 9 permite, com vantagem, distribuir uma tensão local, como a gerada por um parafuso sobre uma zona relativamente grande da parede 2, 3.
Como evidente, a cavidade pode ser tornada destapada, sendo realizado um orifício em cada uma das paredes 2, 3 de modo que o corpo do inserto 7 atravesse a espessura completa da alma 4.
Conhece-se deixar um jogo suficiente ao nível das perfurações sobre os suportes dos painéis destinados a receber os parafusos, para permitir a montagem de um painel sobre o suporte com tolerâncias de fabricação mas também permitir uma interpermutabilidade eventual. Além disso, uma junta de estanqueidade pode ser colocada entre o painel e o suporte na junção, por exemplo, entre dois painéis, assim espaçando tanto quanto o inserto 7 do suporte. Uma porção grande da haste do parafuso não se torna presa sendo susceptível de induzir tensões sobre o inserto 7 quando da montagem do painel sobre o suporte. As tensões exercidas sobre o inserto 7 podem fragilizar a alma da estrutura sanduíche, o que pode conduzir a uma deterioração severa das propriedades mecânicas do painel.
O objetivo da presente invenção é, portanto, propor um dispositivo para a fixação de um painel leve, simples em sua concepção e em seu modo de operação, econômico, apresentando uma elevada resistência à corrosão e ao mesmo tempo apresentando uma massa mínima e permitindo realizar a montagem de um painel leve sobre um suporte sem causar dano a este painel ou órgão de fixação.
A este efeito, a invenção refere-se a um dispositivo para a fixação de um painel leve como um painel com estrutura sanduíche sobre um suporte, compatível com as tolerâncias de fabricação e garantindo a interpermutabilidade eventual, permitindo, ao mesmo tempo, uma transferência de fortes cargas no plano do painel entre este painel e o suporte.
Este dispositivo compreende um inserto comportando um corpo principal oco e, pelo menos, um flange destinado a entrar, pelo menos parcialmente, em apoio contra uma face do painel, o inserto sendo destinado a receber um órgão de fixação.
De acordo com a invenção, o flange tem uma superfície externa compreendendo elementos de dentes e o dispositivo compreende uma peça de material dúctil comportando uma abertura para a passagem do órgão de fixação. Esta peça é destinada a ser colocada entre a superfície externa do flange e o suporte sobre o qual o painel deve ser fixado. Os elementos de dentes são destinados a cooperar, quando da fixação do referido painel sobre o suporte, com a peça de material dúctil para realizar esta fixação sem provocar a deformação do painel.
Entende-se, aqui, por "material dúctil", um material mole apto a se deformar plasticamente, de modo irreversível sob o efeito de um esforço. O dente assim vai deformar a peça de material dúctil por transmissão dos esforços de fixação do painel a esta peça, de modo a não provocar a deformação do painel.
Quando da desmontagem do painel, esta peça de material dúctil pode ser substituída com vantagem muito facilmente pelo operador por um custo mínimo.
2O O painel leve é tipicamente um painel com estrutura sanduíche
comportando uma alma de espuma ou alveolar.
Em diferentes formas de realização particulares deste painel de piso, cada um tendo suas vantagens particulares e susceptíveis de numerosas combinações técnicas possíveis: - o flange pelo menos é de material metálico duro,
- o inserto é uma peça monobloco de material metálico duro,
- o material metálico duro é selecionado dentre o grupo compreendendo o aço, o titânio, a liga invar, uma liga de alumínio. A invenção refere-se igualmente a um veículo de transporte de passageiros, como uma aeronave, comportando painéis solidários de suportes. De acordo com a invenção, este veículo compreende dispositivos para a fixação de um painel como descrito previamente realizando a montagem de, pelo menos, um dos referidos painéis sobre, pelo menos, um dos referidos suportes.
A invenção será descrita em maiores detalhes com referência aos desenhos anexos, em que:
- a figura 1 representa esquematicamente uma vista parcial em corte de um piso de cabine da arte anterior,
- a figura 2 é uma representação esquemática de uma vista parcial em corte de um painel de piso para veículo de transporte de passageiros comportando um dispositivo para a fixação deste painel de acordo com uma forma de realização da invenção;
- a figura 3 representa esquematicamente uma vista em corte ampliada da ligação do painel de piso com seu suporte representado na figura 2.
A figura 2 mostra um painel de piso para veículo de transporte de passageiros de acordo com uma forma de realização da invenção. O painel de piso 10 comporta uma estrutura sanduíche de núcleo compreendendo, pelo menos, duas paredes 11, 12, dispostas respectivamente sobre as faces opostas externas de uma alma alveolar 13.
Estas paredes 11,12, são armações de fibras. As fibras podem ser selecionadas no grupo, dado a título não limitativo, compreendendo fibras de carbono, as fibras de grafite, as fibras de vidro, as fibras de sílica, as fibras de carbeto de silício ou qualquer outra fibra visando a rigidez necessária, respondendo, ao mesmo tempo, à tensão de massa baixa ligada ao domínio aeronáutico. A alma alveolar 13 é, por exemplo, realizada a partir de aramida. As fibras de aramida apresentam, com efeito, uma baixa inflamabilidade, uma grande resistência à ruptura e um módulo de elasticidade alto.
Um revestimento de solo 14, por exemplo um carpete, é colocado sobre o painel de piso 10. Este revestimento 14 serve de proteção dos painéis de piso 10 para a prevenção das agressões ligadas aos deslocamentos ou a qualquer outra agressão ligada à ocupação da cabine do veículo de transporte.
Este painel de piso 10 comporta, pelo menos, um trilho de montagem de elementos de disposição e de assentos 15 em particular, tendo um eixo longitudinal, este trilho de montagem 15 sendo inserido pelo menos parcialmente na espessura do painel. Um mesmo painel 10 pode, todavia, comportar dois ou vários trilhos 15 colocados em diferentes posições para permitir arranjos variados de acordo com as disposições preferidas do usuário.
O trilho de montagem 15 apresenta uma seção de trilho inferior tendo um corte em forma de T invertido ou de Q. Ele apresenta, igualmente, uma seção de trilho superior tendo uma seção em forma de C, para receber meios de acoplamento e de fixação dos elementos de disposição e, particularmente, trilhos de assentos.
A face superior do painel de piso 10 apresenta uma abertura alongada, disposta seguindo o eixo longitudinal do trilho de montagem 15 para permitir a fixação dos elementos de disposição.
O painel de piso 10 é fixado por intermediário de um órgão de fixação 16 sobre um suporte que é, no caso presente, uma travessa 17 de suporte de piso. O órgão de fixação 16 é um parafuso de aço ou de titânio. Uma ou várias camadas, como uma junta de estanqueidade 27, podem ser colocadas entre o painel de piso e o suporte 17. Estajunta de estanqueidade 27 pode ser metálica, compósita ou eventualmente de borracha.
O painel 10 compreende insertos 18 para realizar a interface do /3
órgão de fixação 16 do tipo de parafuso e da estrutura sanduíche. Cada um destes insertos 18 compreende um corpo principal oco 19 para a passagem de um órgão de fixação 16 e, pelo menos, um flange 20 indo tomar apoio sobre a face 12 do painel de piso destinado a estar em contato com o suporte. Uma camada adesiva pode ser disposta com vantagem entre o flange e a superfície externa da parede 12 do painel de piso de modo a assegurar a estanqueidade da estrutura sanduíche.
O inserto 18 é montado na estrutura sanduíche de modo que o eixo principal do corpo cilíndrico oco 19 fique centralizado sobre um furo correspondente dos flanges laterais 21, 22 do trilho de montagem dos assentos. Este inserto 18 é uma peça monobloco de material metálico duro. Preferivelmente, ele é realizado de titânio, aço, liga invar ou ainda a partir de uma liga de alumínio.
Em uma outra forma de realização, o inserto não é constituído por uma única peça monobloco mas comporta, pelo menos, um flange 20 de material metálico duro fixado a um corpo principal oco 19 de material compósito ou de material plástico reforçado com fibras de carbono. A montagem do ou dos flanges 20 sobre este corpo principal oco 19 pode eventualmente ser realizada por intermediário de uma camada adesiva, do tipo epóxi, por exemplo.
Este flange tem uma superfície externa compreendendo elementos de dentes 23. O dente é preferivelmente realizado anularmente sobre a face externa do flange 20 de modo a cooperar com uma arruela 24 feita de um material dúctil, como o alumínio por exemplo. Esta arruela 24 comporta uma abertura para a passagem do órgão
de fixação 16 e é colocada entre a superfície externa do flange 20 e do suporte de painel 17.
A figura 3 mostra uma vista ampliada e em corte da fixação do painel leve da figura 2 sobre seu suporte. Os elementos da figura 3 apresentam as mesmas referências que os elementos descritos na figura 2 representando os mesmos objetos. Para assegurar a transferência dos esforços aplicados no plano do painel leve na estrutura de suporte, uma peça de material dúctil 24 é colocada em um alojamento 25 realizado no suporte do painel 26. Este suporte de painel 26 é, por exemplo, uma travessa. Quando da instalação do órgão de fixação 16, esta peça de material dúctil 24 se associa ao corpo principal oco 19 por deformação da face deste material dúctil em contato com o corpo principal oco 19.
Para assegurar esta ligação, o corpo principal oco 19 pode ter uma superfície externa cilíndrica apresentando elementos em relevo. Estes elementos em relevo fornecem superfícies adicionais para a transmissão dos esforços em direção à alma da estrutura sanduíche. Eles compreendem, a título de exemplo, uma espiral. Alternativamente, pode-se tratar de uma alternância de oco e saliências, estas saliências tendo uma seção de forma quadrada, retangular ou qualquer outra forma apropriada.
O dispositivo de fixação da invenção permite, com vantagem, uma vez realizada a ligação, uma transferência dos esforços exercida no plano do painel na estrutura de suporte sem solicitação do órgão de fixação. Esta transferência de esforços permite realizar perfurações na estrutura de suporte com diâmetros nitidamente superiores aos diâmetros dos órgãos de fixação, de modo a ser compatível com as tolerâncias de fabricação e, eventualmente, permitir a interpermutabilidade dos painéis leves.
Claims (10)
1. Dispositivo para a fixação de um painel leve como um painel com estrutura sanduíche sobre um suporte, o referido dispositivo compreendendo um inserto (18) comportando um corpo principal oco (19) e, pelo menos, um flange (20) destinado a vir, pelo menos parcialmente, em apoio contra uma face do referido painel, o referido inserto (18) sendo destinado a receber um órgão de fixação (16), caracterizado pelo fato de que - o referido flange (20) tem uma superfície externa compreendendo elementos de dentes (23), - o dispositivo compreende uma peça (24) de material dúctil comportando uma abertura para a passagem do referido órgão de fixação (16), a referida peça sendo destinada a ser colocada entre a superfície externa do referido flange e o referido suporte, e em que os referidos elementos de dentes (23) são destinados a cooperar, quando da fixação do referido painel sobre o suporte, com a referida peça (24) para realizar esta fixação sem provocar a deformação do referido painel.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido flange (20) é, pelo menos, de material metálico duro.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o inserto (18) é uma peça monobloco de material metálico duro.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o referido material metálico duro é selecionado dentre o grupo compreendendo o aço, o titânio, a liga invar, uma liga de alumínio.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o referido corpo principal oco (19) tem uma superfície externa cilíndrica apresentando elementos em relevo.
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a referida peça de material dúctil (24) é uma arruela.
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a referida arruela é de alumínio.
8. Veículo de transporte de passageiros como uma aeronave comportando painéis solidários de suportes de painel, caracterizado pelo fato de que ele compreende dispositivos para a fixação de um painel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 realizando a montagem de, pelo menos, um dos referidos painéis sobre, pelo menos, um dos referidos suportes (17,26).
9. Veículo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os referidos suportes de painel (17,26) são travessas.
10. Veículo de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que os referidos painéis compreendem painéis de piso (10) comportando, cada um, pelo menos um trilho de montagem (15) tendo um eixo longitudinal, inserido pelo menos parcialmente na espessura do referido painel (10).
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