BRPI0621639A2

BRPI0621639A2 - dispositivo e método para reparo de componentes estruturais

Info

Publication number: BRPI0621639A2
Application number: BRPI0621639-0A
Authority: BR
Inventors: Denver Whitworth; Brian French; Vance Cribb
Original assignee: Bell Helicopter Textron Inc
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2011-12-20
Also published as: WO2007133198A1; EA200802319A1; US20120189807A1; AU2006343591A1; DE06759562T1; MX2008014396A; CA2650272C; EP2015889A4; US8152952B2; CN101437645B; CA2777788A1; CA2650272A1; EP2015889A1; JP2009536884A; CN101437645A; US8808823B2; US20090208691A1; WO2007133198A9; CA2777788C; EP2015889B1

Abstract

DISPOSITIVO E MéTODO PARA REPARO DE COMPONENTES ESTRUTURAIS. Trata-se de um dispositivo para reparo de um componente estrutural (305) tendo um primeiro membro (401) adaptado para um ião a um componente estrutural (305).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO E MÉTODO PARA REPARO DE COMPONENTES ESTRUTURAIS".

Campo Técnico

A presente invenção se refere em geral ao campo de reparo de componentes estruturais.

Descrição do Estado da Técnica

Os componentes estruturais muitas vezes são danificados durante a fabricação ou em serviço. Caso os danos em um componente estrutural afetem a integridade estrutural do componente ou afete de forma indesejada a capacidade de transmitir cargas entre o componente estrutural e outros componentes estruturais, o componente estrutural é substituído ou reparado. A substituição é, às vezes, proibitiva em termos de custo e/ou extremamente difícil de se realizar. Por exemplo, o ferramental necessário para criar a réplica de uma peça pode não existir mais. Portanto, em algumas circunstâncias, reparos são altamente desejados em vez da substituição. É importantíssimo que o reparo efetuado no componente estrutural resulte em um componente reparado que apresente propriedades mecânicas (por exemplo, resistência à tração, rigidez, etc.) que sejam pelo menos comparáveis às do componente estrutural original, não reparado e não danificado.

O reparo correto é particularmente importante ao lidar com danos em componentes da carcaça da aeronave. Reparos inadequados podem resultar diretamente em uma falha de um componente da carcaça da aeronave, e, em casos extremos, na perda da aeronave. Além do mais, é altamente desejável que os reparos nos componentes da aeronave sejam o mais eficiente possível em termos de peso, de modo que a carga útil da aeronave não seja prejudicada.

A Figura 1 representa um componente estrutural 101 com vários exemplos de tipos de danos que podem ocorrer durante a fabricação e/ou em operação. Observe que, para cada um dos exemplos de defeito presentes nos componentes estrutural 101, a configuração desejada do componente estrutural 101 é ilustrada em linhas translúcidas. Por exemplo, o componente estrutural 101 pode definir um furo de fixação alongado 103 ou 105, em vez de furos de fixação substancialmente redondos 107 e 109, respectivamente. Os furos de fixação alongados 103, 105 estão posicionados de forma substancialmente correta com respeito aos outros aspectos do componente estrutural 101, mas seu formato não está correto. Os furos de fixação alongados 103, 105 podem ser produzidos por processos de perfuração inferior durante a fabricação. Como alternativa, os furos de fixação redondos 107 e 109 corretos podem se tornar alongados (isto é, tornarem-se os furos de fixação alongados 103, 105, respectivamente) em serviço como resultado do movimento do componente estrutural 101 com respeito aos dispositivos de fixação (não ilustrados) estendendo-se através dos furos de fixação redondos 107, 109. Além do mais, durante a fabricação, um furo de fixação 111 cujo diâmetro é maior do que o de um furo de fixação 113 desejado pode ser perfurado ou de outro modo gerado no componente estrutural 101. Se o componente estrutural 101 for conectado a outro componente estrutural (não ilustrado) por um dispositivo de fixação (também não ilustrado) estendendo-se através do furo de fixação alargado 111, o componente estrutural 101 pode não ser afixado de maneira suficiente no outro componente estrutural, com isso permitindo que o componente estrutural 101 se mova em relação ao dispositivo de fixação ou em relação ao outro componente estrutural. Além do mais, um furo de fixação desejado 115 pode na verdade ser produzido no componente estrutural 101 em uma localização indesejada, como o furo de fixação 117, impedindo assim que o componente estrutural 101 seja conectado a outros componentes estruturais. Em determinadas situações, dois (ou mais) furos sobrepostos 118a e 118b podem ser gerados no componente estrutural 101. Mesmo que qualquer um dos furos 118a e 118b esteja na localização desejada, não é aceitável a presença de furos sobrepostos. Essa configuração indesejada costuma ser chamada de furo "duplamente perfurado".

Os cantos e outras bordas do componente estrutural 101 também podem ser danificados durante a fabricação ou estando em serviço. Por exemplo, uma parte de canto 119 e/ou uma parte de borda 121 do componente estrutural 101 pode se romper, desgastar ou ser de alguma outra forma removida indesejavelmente do componente estrutural 101, deixando o componente estrutural 101 com bordas 123, 125 impróprias, respectivamente. Em particular, o componente estrutural 101 pode ser desbastado ou cortado incorretamente, produzindo as bordas 123 e/ou 125. O componente estrutural 101 pode não exercer a função para a qual foi projetado por causa da ausência da parte 119 ou 121.

Uma forma de se reparar componentes estruturais danificados consiste em adicionar componentes estruturais adicionais, geralmente chamados de "duplicadores", para reforçar o componente estrutural danificado. Por exemplo, como mostrado na Figura 2, um primeiro duplicador 201 e um segundo duplicador 203 são adicionados ao componente estrutural 101 de modo que um furo de fixação 206 corretamente dimensionado possa ser proporcionado para conectar o componente estrutural 101 a outro componente estrutural. A adição de tais duplicadores, no entanto, modifica a espessura efetiva do componente estrutural 101 para incluir as espessuras dos duplicadores 201 e 203. Nas montagens em que a espessura do componente estrutural 101 é importante, tal como nas montagens que incluem componentes trocáveis e/ou substituíveis, o uso de duplicadores pode não ser possível.

Além do mais, tais técnicas de reparo convencionais podem ser difícil de se colocar em prática. Os reparos em campo necessitam de técnicas que podem ser realizadas sem equipamentos específicos ou ambientes especiais. Existem muitas formas de se reparar os componentes estruturais já conhecidas na técnica; no entanto, persiste uma grande margem para aperfeiçoamento.

Sumário da Invenção

Há a necessidade de um dispositivo aperfeiçoado e um método para reparo de componentes estruturais.

Portanto, um dos objetivos da presente invenção consiste em oferecer um dispositivo e método aperfeiçoados para reparo de componentes estruturais.

Em um aspecto, a presente invenção propõe um dispositivo para reparo de um componente estrutural. O dispositivo inclui um primeiro membro adaptado para união com o componente estrutural e contendo um flange e uma luva estendendo-se do flange, a luva podendo ser disposta em uma abertura do componente estrutural, o primeiro membro definindo uma passagem através dele. O dispositivo inclui ainda um segundo membro adaptado para união com o componente estrutural e tendo um flange e uma luva estendendo-se do flange, a luva do segundo membro definindo uma passagem.

Em outro aspecto da presente invenção, propõe- se um dispositivo para reparo de um componente estrutural. O dispositivo inclui um conector adaptado para união ao componente estrutural e tendo um flange e uma haste sólida estendendo-se a partir do flange, a haste sólida podendo ser disposta em uma abertura do componente estrutural. O dispositivo inclui ainda um disco adaptado para união ao componente estrutural e à haste sólida de forma que, quando unido, o disco cubra a haste sólida do conector.

Em ainda outro aspecto, a presente invenção propõe um dispositivo para reparo de um componente estrutural. O dispositivo inclui uma bandeja inferior adaptada para união a uma superfície inferior do componente estrutural e adaptada para receber uma parte de substituição correspondendo a um rebaixo de borda definido pelo componente estrutural. O dispositivo inclui ainda uma bandeja superior adaptada para união à superfície superior do componente estrutural e adaptada para receber a parte de substituição.

Em outro aspecto, a presente invenção oferece um componente estrutural reparado, incluindo um componente estrutural definindo uma abertura; um primeiro membro unido ao componente estrutural e tendo um flange e uma luva estendendo- se a partir do flange, a luva sendo disposta na abertura do componente estrutural, o primeiro membro definindo uma passagem; e um segundo membro unido ao componente estrutural e tendo um flange e uma luva estendendo-se a partir do flange, a luva do segundo membro sendo disposta na passagem do primeiro membro, o segundo membro definindo uma passagem.

Em outro aspecto da presente invenção, é proporcionado um componente estrutural reparado. O componente estrutural reparado inclui um componente estrutural definindo uma abertura; um conector unido ao componente estrutural e tendo um flange e uma haste sólida estendendo-se a partir do flange, a haste sólida sendo disposta na abertura do componente estrutural; e um disco unido ao componente estrutural cobrindo a abertura do componente estrutural.

Em ainda outro aspecto, a presente invenção propõe um componente estrutural reparado. O componente estrutural reparado inclui um componente estrutural definindo um rebaixo de borda; uma parte de substituição, correspondendo ao rebaixo de borda, unida ao componente estrutural; uma bandeja inferior unida ao componente estrutural e à parte de substituição; e uma bandeja superior unida ao componente estrutural e à parte de substituição.

Em outro aspecto, a presente invenção propõe um método para reparo de um componente estrutural definindo uma abertura. O método inclui as etapas de proporcionar um primeiro membro tendo um flange e uma luva estendendo-se a partir do flange, o primeiro membro definindo uma passagem e unindo o primeiro membro ao componente estrutural de modo que a luva do primeiro membro seja disposta na abertura do componente estrutural. O método inclui ainda as etapas de proporcionar um segundo membro tendo um flange e uma luva estendendo-se a partir do flange, o segundo membro definindo uma passagem e unindo o segundo membro ao componente estrutural de modo que a luva do segundo membro seja disposta na abertura do primeiro membro. Em ainda outro aspecto da presente invenção, propõe-se um método para reparo de um componente estrutural definindo uma abertura. O método inclui as etapas de proporcionar um conector tendo um flange e uma haste sólida estendendo-se a partir do flange e unir o conector ao componente estrutural de modo que a haste sólida do conector seja disposta na abertura do componente estrutural. O método adicionalmente inclui as etapas de proporcionar um disco e unir o disco ao componente estrutural.

Em outro aspecto, a presente invenção propõe um método para reparo de um componente estrutural definindo um rebaixo de borda. O método inclui as etapas de proporcionar uma bandeja inferior, uma bandeja superior e uma parte de substituição correspondendo ao rebaixo de borda, e unir a banda inferior ao componente estrutural, de modo que a bandeja inferior se estende sobre o rebaixo de borda. O método adicionalmente inclui as etapas de unir a parte de substituição à bandeja inferior e ao componente estrutural e unir a bandeja superior à parte de substituição e ao componente estrutural.

A presente invenção oferece vantagens significativas, incluindo: (1) oferece um meio para reparo de um componente estrutural sem adicionar peso considerável ao componente estrutural reparado; (2) oferece um meio para reparo de um componente estrutural sem o uso de duplicadores; (3) oferece um meio para reparo de um componente estrutural sem causar impacto na capacidade de troca e/ou substituição do componente estrutural; e (4) oferece um meio para reparo de um componente estrutural em um ambiente em campo.

Outros objetivos e vantagens da presente invenção transparecerão mediante a consideração dos desenhos e da descrição a seguir.

Descrição Resumida dos Desenhos

Os novos aspectos tidos como característicos da invenção são apresentados nas reivindicações anexas. Entretanto, a invenção em si, bem como um modo de uso preferido e outros objetivos e vantagens dela serão mais bem compreendidos por referência às descrições detalhadas a seguir quando lidas em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais o(s) dígito(s) significativo(s) mais à esquerda nos números de referência indica(m) a primeira figura em que os respectivos números de referência aparecem, e nos quais:

A Figura 1 é uma vista plana de cima de um componente estrutural do estado da técnica, apresentando vários danos de borda e furo como exemplo;

A Figura 2 é uma vista lateral em elevação do componente estrutural da figura 1 com duplicadores conectados a ele;

A Figura 3 é uma vista plana de cima de um componente estrutural reparado incluindo uma primeira concretização ilustrativa de um dispositivo de reparo de componente estrutural de acordo com a presente invenção; A Figura 4 é uma vista plana inferior do componente estrutural reparado da Figura 3;

A Figura 5 é uma vista em elevação lateral explodida do componente estrutural reparado da figura 3;

A Figura 6 é uma vista em corte transversal do componente estrutural reparado da Figura 3, ao longo da linha 6-6 da Figura 3;

A Figura 7 é uma vista em corte transversal, correspondendo à vista da Figura 6, do componente estrutural da Figura 3 ilustrando uma configuração de união preferida;

A Figura 8 é uma vista em corte transversal, correspondendo à vista da Figura 6 de um componente estrutural reparado incluindo uma segunda concretização ilustrativa de um dispositivo de reparo de componentes estruturais de acordo com a presente invenção;

A Figura 9 é uma vista plana de cima de um componente estrutural reparado incluindo uma terceira concretização ilustrativa de um dispositivo de reparo de componentes estruturais de acordo com a presente invenção;

A Figura 10 é uma vista em seção transversal do componente estrutural reparado da Figura 9, ao longo da linha 1 Ο- 10 da Figura 9;

A Figura 11 é uma vista plana superior de um componente estrutural apresentando danos de borda a serem reparados utilizando-se o dispositivo de reparo de componentes estruturais da presente invenção; A Figura 12 é uma vista plana de cima do componente estrutural da Figura 11 no qual a parte danificada foi removida;

A Figura 13 é uma vista plana de cima do componente estrutural da Figura 11, ao qual foi aplicada uma bandeja inferior de uma quarta concretização ilustrativa do dispositivo de reparo de componentes estruturais da presente invenção;

A Figura 14 é uma vista lateral em elevação do componente estrutural da Figura 11 e da bandeja inferior da Figura 13;

A Figura 15 é uma vista plana de cima do componente estrutural da Figura 1 ao qual foi aplicada a bandeja inferior (da Figura 13) e uma bandeja superior da quarta concretização ilustrativa do dispositivo de reparo de componentes estruturais da presente invenção, bem como uma parte estrutural de substituição;

A Figura 16 é uma vista lateral em elevação do componente estrutural da Figura 11 e da bandeja inferior, da bandeja superior e da parte estrutural de substituição da Figura 15; e

A Figura 17 é uma vista em seção transversal do componente estrutural da Figura 11, reparado com a quarta concretização ilustrativa do dispositivo de reparo de componentes estruturais da Figura 15, ao longo da linha 17-17 da Figura 15. Embora a invenção seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, suas concretizações específicas foram ilustradas a título exemplificativo nos desenhos e são descritas em detalhes neste documento. Deve-se entender, entretanto, que a descrição das concretizações preferidas contidas neste documento não tem a intenção de limitar a invenção às formas específicas reveladas, mas ao contrário, a intenção deve abranger todas as modificações, equivalentes e alternativas que se enquadram na essência e no âmbito da invenção, conforme definidos pelas reivindicações em anexo.

Descrição da Concretização Preferida

As concretizações ilustrativas da invenção estão descritas abaixo. Visando clareza, nem todos os aspectos de uma implementação real são descritos neste relatório descritivo. Será apreciado, naturalmente, que durante desenvolvimento de qualquer tal concretização real, devem ser tomadas várias decisões específicas à implementação para atingir as metas específicas do desenvolvedor, tal como conformidade às restrições relativas ao sistema e ao setor de atividades, que variam de uma implementação para outra. Além disso, será apreciado que tal tentativa de desenvolvimento pode ser complexa e demorada, mas, no entanto, seria uma tarefa rotineira para os versados na técnica ao beneficiarem-se desta revelação.

Neste relatório descritivo, pode-se fazer referência às relações espaciais entre os vários componentes e à orientação espacial dos vários aspectos dos componentes, uma vez que os dispositivos são representados nos desenhos em anexo. Entretanto, como será reconhecido pelos versados na técnica após uma leitura completa do presente pedido, os dispositivos, membros, aparelhos etc. descritos neste documento podem ser posicionados em qualquer orientação desejada. Portanto, deve-se entender que o uso de termos tais como "acima", "abaixo", "superior", "inferior", ou de outros termos semelhantes para descrever uma relação espacial entre os vários componentes ou para descrever a orientação espacial dos aspectos de tais componentes serve para descrever uma relação relativa entre os componentes ou uma orientação espacial dos aspectos de tais componentes, respectivamente, uma vez que o dispositivo descrito neste documento pode ser orientado em qualquer direção desejada.

A presente invenção representa um dispositivo para reparo de um componente estrutural e um método de uso do dispositivo. Em uma concretização, o dispositivo preenche uma parte de um furo, tal como um furo de fixação defeituoso, definido pelo componente estrutural. O dispositivo, quando instalado, define um novo furo de fixação para uso na fixação do componente estrutural em outro componente em uma montagem. Em outra concretização, o dispositivo preenche substancialmente todo o furo, tal como um furo de fixação defeituoso, definido pelo componente estrutural. Um novo furo é então gerado através do dispositivo de reparo e do componente estrutural. Em ainda outra concretização, o dispositivo é conectado aos lados opostos do componente estrutural com uma parte estrutural de substituição conectada entre eles.

Como observado acima, pode ser desejável reparar um componente estrutural com uma abertura defeituosa, tal como um furo de fixação, para obter uma nova abertura desse tipo. Sendo assim, as Figuras 3 a 6 representam uma primeira concretização ilustrativa de um dispositivo 301 de acordo com a presente invenção para reparo de um componente estrutural defeituoso 303, formando o componente estrutural reparado 305. Deve-se observar que, na descrição a seguir, o(s) algarismo(s) significantes mais à esquerda nos números de referência denota(m) a primeira figura na qual aparecem os respectivos números de referência. Na concretização ilustrada, o dispositivo 301 compreende um primeiro membro 401, acoplado por deslizamento com um segundo membro 307. O primeiro membro 401 compreende um flange 405 e uma luva 501 estendendo-se a partir do flange 405. O primeiro membro 401, por meio do flange 405 e da luva 501, define uma passagem 503 através dele. O segundo membro 307 compreende um flange 309 e uma luva 403 estendendo-se a partir do flange 309. O segundo membro 307, por meio do flange 309 e da luva 403, define uma passagem 311 através dele. Em uso, a luva 403 do segundo membro 307 desliza para dentro da passagem 503 do primeiro membro 401.

Referindo-se agora particularmente à Figura 5, o componente estrutural 303 define uma abertura 505 através dele. A abertura 505 pode ser um furo alongado ou com outro defeito, tal como o furo de fixação 103 ou 105 da Figura 1, ou pode ser um furo recém-formado com diâmetro inapropriado, tal como o furo de fixação 111 da Figura 1. Além do mais, pode ser desejável, em certas situações, alargar um furo ou abertura defeituosa para remover materiais danificados adjacentes à abertura. Por exemplo, se o componente estrutural 303 compreender um material composto, o componente estrutural 303 pode ser delaminado adjacente a um furo defeituoso, tal como o furo de fixação 103 ou 105 da Figura 1. Assim, pode ser desejável perfurar um novo furo (isto é, a abertura 505) na mesma localização que a do furo defeituoso, mas tendo um diâmetro maior para remover o material delaminado. Além do mais, se os furos estiverem sobrepostos (por exemplo, os furos 118a e 118b na Figura 1), é desejável perfurar um novo furo (isto é, a abertura 505) encerrando os furos sobrepostos.

Referindo-se ainda à Figura 5, pode ser desejável que qualquer reparo feito no componente estrutural 303 fique substancialmente nivelado com a superfície superior 313 do componente estrutural 303 e/ou substancialmente nivelado com uma superfície inferior 407 do componente estrutural 303. Por conseqüência, na concretização ilustrada, o componente estrutural 303 é escareado, geralmente em 507 e/ou em 509, para receber os flanges 309 e 405, respectivamente. Deve-se observar, entretanto, que a presente invenção não requer que os flanges 309, 405 sejam rebaixados no componente estrutural 303. Em vez disso, os flanges 309, 405 podem se estender acima das superfícies 313, 407, respectivamente, do componente estrutural 303.

Após a abertura 505 ser preparada, se esta for necessária, aplica-se um adesivo às partes do componente estrutural 303 que definem furos rebaixados 507, 509 e/ou às superfícies inferiores 511, 513 dos flanges 309, 405, respectivamente. Se o componente estrutural 303 não for escareado e for desejado que o adesivo seja aplicado ao componente estrutural 303, então o adesivo é aplicado à superfície superior 313 e à superfície inferior 407 do componente estrutural 303 em localizações que ficarão debaixo dos flanges 39, 405. De preferência, aplica-se adesivo à luva 501 do primeiro membro 401 e/ou à abertura 505 do componente estrutural 303.

Após ter sido aplicado adesivo, o primeiro membro 401 é colocado dentro da abertura 505 do componente estrutural 303, de modo que o flange 405 seja recebido no furo rebaixado 509.

Se o furo rebaixado 509 for omitido, o primeiro membro 401 é colocado dentro da abertura 505, de modo que a superfície inferior 513 do flange 405 fique próxima à superfície inferior 407 do componente estrutural 303 com adesivo entre eles. O segundo membro 307 é então colocado dentro da passagem 503 do primeiro membro 401, de modo que o flange 309 do segundo membro 307 seja recebido no furo rebaixado 507. Se o furo rebaixado 507 for omitido, o segundo membro 307 é colocado dentro da passagem 503, de modo que a superfície inferior 511 do flange 309 fique próxima à superfície superior 313 do componente estrutural 303 com adesivo entre eles.

A Figura 6 representa o dispositivo 301 associado operavelmente ao componente estrutural 303 para formar o componente estrutural reparado 305. Na concretização ilustrada, uma primeira camada adesiva 601 é disposta entre o flange 405 do primeiro membro 401 e o componente estrutural 303 e uma segunda camada adesiva 603 é disposta entre o flange 309 do segundo membro 307 e o componente estrutural 303. De preferência, entretanto, como mostrado na Figura 7 e discutido acima, uma camada adesiva 701 se estende entre o dispositivo 301 e o componente estrutural 303 para reter o dispositivo 301 com o componente estrutural 303. Além do mais, é preferível que o primeiro membro401 seja unido de maneira adesiva ao segundo membro 307 por uma camada adesiva 605. Em uma concretização, um dispositivo de fixação (não ilustrado) é disposto através da passagem 311 definida pelo segundo membro 307 de modo que o componente estrutural reparado 305 possa ser conectado a outro membro ou componente. Por conseqüência, o diâmetro da passagem 311 é dimensionado de maneira apropriada ao dispositivo de fixação a ser utilizado. O diâmetro externo da luva 501 do primeiro membro 401 é dimensionado de forma a preencher apropriadamente a abertura 505 com a camada adesiva 701 disposta entre a luva 501 e o componente estrutural 303, caso esteja presente a camada adesiva 701. O diâmetro externo da luva 501 é dimensionado de forma a preencher substancialmente a abertura 505 caso não seja empregada nenhuma camada adesiva 701 entre a luva 501 e o componente estrutural 303. Se o dispositivo 301 estiver associado operavelmente a um dispositivo de fixação para fixar o componente estrutural reparado 305 em outro membro ou componente, os flanges 309 e 405 de preferência apresentam diâmetros externos pelo menos duas vezes maiores que o diâmetro da passagem 311 do segundo membro 307.

Em determinadas situações, por exemplo, quando o dispositivo 301 é utilizado em montagens compreendendo materiais compostos, pode ser desejável cobrir o dispositivo 301 com camadas de cobertura 703a, 703b para inibir a corrosão. De preferência, cada camada de cobertura 703a ou 703b compreende uma única camada de material tecido (por exemplo, fibra de vidro ou similar) pré-impregnada com uma resina compatível com o material do componente estrutural 303 para minimizar a alteração na espessura do componente estrutural reparado 305 sobre o componente estrutural 303.

Pode ser desejável limitar o número de combinações de tamanho do primeiro membro 401 e do segundo membro 307 necessárias para reparar os diversos tamanhos das aberturas 505 do componente estrutural 303. Sendo assim, A Figura 8 representa uma segunda concretização ilustrativa de um dispositivo 801 de acordo com a presente invenção para reparo de um componente estrutural defeituoso 803, formando o componente estrutural reparado 805. O dispositivo 801 compreende uma luva espaçadora 807, um primeiro membro 809 e um segundo membro 811. O primeiro membro 809 e o segundo membro 811 correspondem ao primeiro membro 401 e ao segundo membro 307, respectivamente, das Figuras 3 a 7. A luva espaçadora 807 pode ser produzida em vários tamanhos de diâmetro externo diferentes para acomodar os versos tamanhos das aberturas 505 do componente estrutural 303 ao mesmo tempo em que possui um único ou alguns tamanhos de diâmetro interno para cooperar com o primeiro e segundo membros 809, 811.

Para montar o dispositivo 801, a luva espaçadora 807 é colocada na abertura 505 definida pelo componente estrutural 303 e unida de forma adesiva ao componente estrutural 803 por uma camada adesiva 812 antes de instalar o primeiro membro 809 e o segundo membro 811. O primeiro membro 809 é então inserido em uma passagem 813 definida pela luva espaçadora 807, unida de forma adesiva ao componente estrutural 803 por uma camada adesiva 817, e unida de forma adesiva à luva espaçadora 807 por uma camada adesiva 818. O segundo membro 811 é então inserido em uma passagem 815 definida pela luva espaçadora 809, unida de forma adesiva ao componente estrutural 803 por uma camada adesiva 820, e unida de forma adesiva ao primeiro membro 809 por uma camada adesiva 822. Em uma concretização, uma passagem 823 definida pelo segundo membro 811 é configurada para receber um dispositivo de fixação (não ilustrado) para conectar o componente estrutural reparado 805 a outro membro ou componente. Como discutido acima, pode ser desejável preencher substancialmente uma abertura ou furo defeituoso em um componente estrutural e proporcionar uma nova abertura ou furo em outra localização no componente estrutural, mas próxima à abertura ou furo defeituoso. Sendo assim, as Figuras 9 e 10 representam uma terceira concretização ilustrativa de um dispositivo 901 de acordo com a presente invenção para reparo de um componente estrutural defeituoso 903, formando o componente estrutural reparado 905. Na concretização ilustrada, o dispositivo 901 compreende um conector 907 e um disco 1001. O conector 907 compreende um flange 909 e uma haste sólida 1003 estendendo-se a partir do flange 909. De preferência, o flange 909 e o disco 1001 são rebaixados no componente estrutural 903. O dispositivo 901 é unido de forma adesiva ao componente estrutural 903. De preferência, uma camada adesiva 1005 estende- se ao longo de substancialmente toda uma interface entre o conector 907 e o componente estrutural 903. Como alternativa, o conector 907 pode ser unido de forma adesiva ao componente estrutural 903 no flange 909. O disco 1001 é unido de forma adesiva à haste sólida 1003 do conector 907 e ao componente estrutural 903 por uma camada adesiva 1007.

Com o dispositivo 901 instalado como apresentado nas Figuras 9 e 10, uma nova abertura 911 através do flange 909, uma camada adesiva 1005, o componente estrutural 903 e o disco 1001 podem ser gerados. Em uma concretização, a abertura 911 é uma abertura de fixação. Embora as concretizações descritas acima sejam úteis para o reparo de furos ou aberturas defeituosas definidos por componentes estruturais, o âmbito da presente invenção não se limita à forma revelada. Em vez disso, a presente invenção contempla um dispositivo para reparo de defeitos de borda, tal como os representados na Figura 1. As Figuras 11 a 17 representam um método de acordo com a presente invenção para reparo de um componente estrutural defeituoso 1101 usando um dispositivo de reparo de componentes estruturais 1501. Como mostrado na Figura 11, um canto 1103 (ilustrado em linhas translúcidas) do componente estrutural 1101 foi rompido do componente estrutural 1101. Referindo-se agora à Figura 12, em algumas situações, é desejável remover uma parte adicional 1201 (ilustrada em linhas translúcidas) do componente estrutural 1101.

E particularmente vantajoso remover material adicional se o componente estrutural 1101 incluir material danificado próximo a uma borda rompida 1105.

Nas Figuras 13 e 14, uma bandeja inferior 1301 do dispositivo 1501 foi unida de forma adesiva a uma superfície inferior 1401 do componente estrutural 1101 e às bordas 1303, 1305 do componente estrutural 1101. Nas Figuras 15 e 16, uma parte de substituição 1503 é unida de forma adesiva à bandeja inferior 1301, ao componente estrutural 1101 e a uma bandeja superior 1505 do dispositivo 1501. A bandeja superior 1505 também é unida de forma adesiva a uma superfície superior 1507 do componente estrutural 1101 e às bordas 1303, 1305 do componente estrutural 1101. Um componente estrutural reparado 1509 compreende o componente estrutural 1101, a parte de substituição 1503 e o dispositivo 1501 (isto é, a bandeja superior 1505 e a bandeja inferior 1301) unido de forma adesiva ao componente estrutural 1101 e à parte de substituição 1503.

A Figura 17 representa, em corte transversal, uma concretização em particular do componente estrutural reparado 1509. Como ilustrado na Figura 17, o componente estrutural 1101 e a parte de substituição 1503 são, de preferência, rebaixados para acomodar o dispositivo 1501. A parte de substituição 1503 é unida de forma adesiva à bandeja superior 1505, à bandeja inferior 1301 e ao componente estrutural 1101 por uma camada adesiva 1701. A bandeja superior 1505e e a bandeja inferior 1301 também são unidas de forma adesiva ao componente estrutural 1101 pela camada adesiva 1701. Embora a camada adesiva 1701 seja ilustrada na Figura 17 como sendo contígua, o âmbito da presente invenção não se limitada a essa forma. Em vez disso, a camada adesiva 1701 pode compreender várias camadas adesivas separadas unindo o dispositivo 1501 e a parte de substituição 1503 ao componente estrutural 1101. Além disso, observe que uma camada de cobertura (por exemplo, a camada de cobertura 703a ou 703b da Figura 7) pode ser aplicada sobre a bandeja superior 1505 e/ou a bandeja inferior 1301, conforme descrito acima em relação à Figura 7.

A Figura 18 representa uma concretização alternativa à da Figura 17. Na Figura 18, um componente estrutural reparado 1801 compreende um dispositivo de reparo de componente estrutural 1802 com uma bandeja superior 1803 e uma bandeja inferior 1805. Os flanges 1807 e 1809 da bandeja superior 1803 e da bandeja inferior 1805, respectivamente, se sobrepõem e são unidos de forma adesiva um ao outro, às bordas 1303 e 1305 do componente estrutural 1101 e à borda 1811 da parte de substituição 1503 pelas camadas adesivas 1811 a-1811 d. Em outros aspectos, a concretização da Figura 18 geralmente corresponde à concretização da Figura 17.

Deve-se observar que as superfícies do dispositivo (por exemplo, os dispositivos 301, 801, 901, 1501 ou similares) que serão unidas de forma adesiva a outros componentes (por exemplo, o componente estrutural 303, 803, 903, 1101, entre outros) podem ser texturizadas para melhorar a adesão do adesivo. Exemplos de tal texturização incluem encrespamento por rajada de grãos de pedra (ou outros meios) e recartilhamento.

Também deve ser observado que o dispositivo (por exemplo, os dispositivos 301, 801, 901, 1501, ou similares) de acordo com a presente invenção para reparo de um componente estrutural defeituoso pode compreender muitos materiais diferentes. A seleção de um material específico para o dispositivo depende da implementação. Por exemplo, se o componente estrutural (por exemplo, o componente estrutural 303, 803, 903, 1101, ou similar) compreender alumínio, o dispositivo de reparo compreende, de preferência, alumínio ou aço inoxidável. Se o componente estrutural compreender um material composto de carbono ou grafíta-epóxi, o dispositivo de reparo preferivelmente compreende aço inoxidável ou uma liga de titânio. O dispositivo de reparo também pode compreender um material composto, tais como materiais poliméricos reforçados com carbono ou grafita (por exemplo, epóxi reforçado com carbono ou grafita, polímero de polieteretercetona reforçado com carbono ou grafita, ou similares).

Deve-se observar que, de preferência, os elementos compreendendo o dispositivo de acordo com a presente invenção para reparo de um componente estrutural defeituoso são formados com a menor espessura possível. Por exemplo, um flange e uma luva do dispositivo apresentam espessuras, em uma concretização, da ordem de 0,2 milímetros. Deve-se observar que qualquer um dos elementos da presente invenção pode ser desbastado, cortado ou adaptado de alguma outra forma para ser operável com um componente estrutural no momento da montagem com o componente estrutural.

As concretizações específicas reveladas acima são meramente ilustrativas, uma vez que a invenção pode ser modificada e praticada de maneiras diferentes, porém equivalentes, facilmente reconhecidas pelos versados na técnica com o benefício dos ensinamentos revelados neste documento.

Além disso, não há a intenção de limitar-se aos detalhes de construção ou de projeto aqui apresentados, salvos aos descritos nas reivindicações abaixo. Portanto, é evidente que as concretizações específicas reveladas acima podem ser alteradas ou modificadas e todas as tais variações são consideradas dentro do âmbito e da essência da invenção. Logo, a proteção almejada por este documento é estabelecida nas reivindicações abaixo. Fica claro que foi descrita e ilustrada uma invenção com vantagens significativas. Embora a presente invenção seja apresentada em um número limitado de formas, ela não se limita a apenas essas formas, permanecendo aberta a várias mudanças e modificações sem divergir de sua essência.

Claims

1. Dispositivo para reparo de um componente estrutural, caracterizado por compreender: um primeiro membro adaptado para união ao componente estrutural e tendo um flange e uma luva estendendo- se a partir do flange, a luva podendo ser disposta em uma abertura do componente estrutural, o primeiro membro definindo uma passagem através dele; e um segundo membro adaptado para união ao componente estrutural e tendo um flange e uma luva estendendo- se a partir do flange, a luva do segundo membro definindo uma passagem.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender: uma luva espaçadora disposta em torno da luva do primeiro membro.

3. Dispositivo para reparo de um componente estrutural, caracterizado por compreender: um conector adaptado para união ao componente estrutural e tendo um flange e uma haste sólida estendendo-se a partir do flange, a haste sólida podendo ser disposta em uma abertura do componente estrutural; e um disco adaptado para união ao componente estrutural de modo que, quando unido, o disco cubra a haste sólida do conector.

4. Dispositivo para reparo de um componente estrutural, caracterizado por compreender: uma bandeja inferior adaptada para união a uma superfície inferior do componente estrutural e adaptada para receber uma parte de substituição correspondendo a um rebaixo de borda definido pelo componente estrutural; e uma bandeja superior adaptada para união à superfície superior do componente estrutural e adaptada para receber a parte de substituição,

5. Componente estrutural reparado, caracterizado por compreender: um componente estrutural definindo uma abertura; um primeiro membro unido ao componente estrutural e tendo um flange e uma luva estendendo-se a partir do flange, a luva sendo disposta na abertura do componente estrutural, o primeiro membro definindo uma passagem; e um segundo membro unido ao componente estrutural e tendo um flange e uma luva estendendo-se a partir do flange, a luva do segundo membro sendo disposta na passagem do primeiro membro, o segundo membro definindo uma passagem.

6. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o componente estrutural define um rebaixo para receber um dentre o flange do primeiro membro e o flange do segundo membro.

7. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por adicionalmente compreender: uma luva espaçadora disposta entre a luva do primeiro membro e o componente estrutural e unida ao componente estrutural.

8. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que uma superfície da luva espaçadora é texturizada.

9. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por adicionalmente compreender: uma camada de cobertura unida ao componente estrutural e a pelo menos um dentre o flange do primeiro membro e o flange do segundo membro.

10. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma superfície do primeiro membro e do segundo membro é texturizada.

11. Componente estrutural reparado, caracterizado por compreender: um componente estrutural definindo uma abertura; um conector unido ao componente estrutural e tendo um flange e uma haste sólida estendendo-se a partir do flange, a haste sólida sendo disposta na abertura do componente estrutural; e um disco unido ao componente estrutural cobrindo a abertura do componente estrutural.

12. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por adicionalmente compreender: uma abertura definida pelo flange do conector, pelo componente estrutural e pelo disco.

13. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o componente estrutural define um rebaixo para receber um dentre o flange do conector e o disco.

14. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por adicionalmente compreender: uma camada de cobertura unida ao componente estrutural e a pelo menos um dentre o flange do conector e o disco.

15. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma superfície do conector e do disco é texturizada.

16. Componente estrutural reparado, caracterizado por compreender: um componente estrutural definindo um rebaixo de borda; uma parte de substituição, correspondendo ao rebaixo de borda, unida ao componente estrutural; uma bandeja inferior unida ao componente estrutural e à parte de substituição; e uma bandeja superior unida ao componente estrutural e à parte de substituição.

17. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma dentre a bandeja inferior e a bandeja superior é unida a uma borda do componente estrutural.

18. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o componente estrutural define um rebaixo para receber uma dentre a bandeja superior e a bandeja inferior.

19. Componente estrutural reparado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma superfície da bandeja superior e da bandeja inferior é texturizada.

20. Método de reparo de um componente estrutural definindo uma abertura, caracterizado por compreender as etapas de: proporcionar um primeiro membro tendo um flange e uma luva estendendo-se a partir do flange, o primeiro membro definindo uma passagem; unir o primeiro membro ao componente estrutural de modo que a luva do primeiro membro seja disposta na abertura do componente estrutural; proporcionar um segundo membro tendo um flange e uma luva estendendo-se a partir do flange, o segundo membro definindo uma passagem; e unir o segundo membro ao componente estrutural de modo que a luva do segundo membro seja disposta na passagem do primeiro membro.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: aplicar uma camada de cobertura sobre pelo menos um dentre o primeiro membro e o segundo membro.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: texturizar ao menos uma superfície do primeiro membro e do segundo membro.

23. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por adicionalmente compreender as etapas de: proporcionar uma luva espaçadora definindo uma passagem; e unir a luva espaçadora ao componente estrutural de modo que a luva espaçadora seja disposta na abertura do componente estrutural; em que a luva do primeiro membro é disposta na passagem da luva espaçadora.

24. Método, de acordo com a reivindicação -20, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: rebaixar o componente estrutural para receber pelo menos um dentre o flange do primeiro membro e o flange do segundo membro.

25. Método de reparo de um componente estrutural definindo uma abertura, caracterizado por compreender as etapas de: proporcionar um conector tendo um flange e uma haste sólida estendendo-se a partir do flange; unir o conector ao componente estrutural de modo que a haste sólida do conector seja disposta na abertura do componente estrutural; proporcionar um disco; e unir o disco ao componente estrutural.

26. - Método, de acordo com a reivindicação -25, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: aplicar uma camada de cobertura sobre pelo menos um dentre o conector e o disco.

27. - Método, de acordo com a reivindicação -25, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: texturizar pelo menos uma superfície do conector e do disco.

28. Método, de acordo com a reivindicação -25, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: gerar uma abertura através do flange do conector, do componente estrutural e do disco.

29. Método, de acordo com a reivindicação -25, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: rebaixar o componente estrutural para receber pelo menos um dentre o flange do conector e o disco.

30. Método de reparo de um componente estrutural definindo um rebaixo de borda, caracterizado por compreender: proporcionar uma bandeja inferior, uma bandeja superior e uma parte de substituição correspondendo ao rebaixo de borda; unir a banda inferior ao componente estrutural, de modo que a bandeja inferior se estenda sobre o rebaixo de borda; unir a parte de substituição à bandeja inferior e ao componente estrutural; e unir a bandeja superior à parte de substituição e ao componente estrutural.

31. Método, de acordo com a reivindicação -31, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: rebaixar o componente estrutural e a parte de substituição para receber pelo menos uma dentre a bandeja inferior e a bandeja superior.

32. Método, de acordo com a reivindicação -31, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de: aplicar uma camada de cobertura sobre pelo menos uma dentre o a bandeja inferior e a bandeja superior.