ES2285915A1 - Sistema de sellado de ranuras variables para maquetas ensayadas en un tunel aerodinamico. - Google Patents
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Abstract
Sistema de sellado de ranuras variables para
maquetas ensayadas en un túnel aerodinámico.
Sistema de sellado de ranuras variables que
comprende medios obturadores (3) para obturar al menos parcialmente
una ranura (4) entre dos piezas (1,2) de una maqueta, caracterizado
porque al menos una primera pieza (1) de la maqueta presenta, en su
lado enfrentado a una segunda pieza (2) de la maqueta, al menos un
canal (5) con un extremo frontal (5a) abierto y una pared de fondo
(5b), estando situados en el extremo frontal (5a) los medios
obturadores, que son un cuerpo obturador (3) elástico y flexible, y
en la pared de fondo (5b) una pluralidad de elementos de resorte (6,
7) entre los que se encuentran muelles helicoidales o flejes
elásticos, comprimidos al menos parcialmente por el cuerpo obturador
(3) y que empujan a éste contra la superficie de la segunda pieza
(1b) de la maqueta.
Description
Sistema de sellado de ranuras variables para
maquetas ensayadas en un túnel aerodinámico.
La presente invención pertenece al campo de los
sistemas de sellado destinados a cubrir ranuras y/o huecos
variables, tanto en forma como en tamaño, en maquetas de ensayo en
túnel aerodinámico, para el estudio de las propiedades
aerodinámicas de superficies exteriores de vehículos tales como
aeronaves, coches, trenes, etc. Particularmente, la invención se
aplica al sector sistemas de sellado de ranuras variables en forma
y tamaño existentes entre la superficie de un elemento móvil y la
superficie de un elemento fijo en maquetas de ensayo en el sector
aeronáutico.
En las maquetas de ensayos en túnel aerodinámico
utilizadas para el estudio de las propiedades aerodinámicas,
muchas veces es necesario sellar ranuras o huecos existentes entre
distintas partes, como pueden ser las ranuras existentes entre
elementos fijos y elementos móviles, tales como la cola del avión y
el timón de cola.
Generalmente este sellado se realiza con resina,
espuma, cinta autoadhesiva, o sellos de caucho, que se posicionan
entre las dos piezas sellando la ranura existente entre ellas.
El inconveniente que tienen estos sistemas
tradicionales de sellado es que, en el caso de que una de las
partes sea móvil, la ranura puede cambiar de tamaño y forma durante
los ensayos, y dichos métodos tradicionales de sellado no permiten
ningún tipo de adaptación a la variación de la ranura, por tanto,
cuando se produce una variación en forma y/o tamaño de la ranura,
el sello permanecerá en su posición inicial, y no se producirá el
sellado óptimo de dicha ranura.
Para solucionar este inconveniente, lo habitual
es colocar un sellado fijo para cada una de las posiciones
discretas en las que se ensaye, con la desventaja de que hay que
cambiar el sellado para cada una de las posiciones en cada uno de
los ensayos, lo que origina un incremento en los tiempos necesarios
para los ensayos, así como de materia prima y mano de obra, con el
inconveniente añadido de que si en cada ensayo no se retira de
forma óptima el sellado anterior, éste podrá influir en la calidad
del sellado del ensayo posterior, invalidando los resultados
obtenidos.
Era por tanto deseable un dispositivo que
solucionara los problemas existentes en el estado de la
técnica.
La presente invención tiene por objeto superar
los inconvenientes del estado de la técnica más arriba indicados
mediante un sistema de sellado de ranuras variables en tamaño y
forma para maquetas ensayadas en un túnel aerodinámico. El objetivo
de esta invención es colocar un sellado en ranuras variables que
pueda adaptarse tanto a un cambio en el tamaño como en la forma de
la ranura. De esta forma no sería necesario rehacer el sellado cada
vez que la geometría de la ranura cambia ya que éste se adapta a
las diferentes formas y tamaños de la ranura.
Puesto que los ensayos en túnel aerodinámico son
actividades muy costosas, cualquier ahorro de tiempo durante el
montaje y desmontaje de la maqueta supone un gran ahorro de dinero.
Con esta invención se consigue reducir el tiempo de cambio de una
configuración de ensayo a otra cuando haya que sellar una ranura en
distintas posiciones para ser ensayadas.
Dicho sistema de sellado comprende medios
obturadores para obturar al menos parcialmente una ranura existente
entre dos piezas de una maqueta, pudiendo ser móvil una de estas
piezas. Adicionalmente, la invención presenta las siguientes
características:
- -
- Al menos una primera pieza de la maqueta está provista, en su lado enfrentado a una segunda pieza de la maqueta, de un canal con un extremo frontal abierto y una pared de fondo.
- -
- Los medios obturadores encargados de sellar la ranura existente entre la primera y la segunda pieza son un cuerpo obturador de un material elásticamente flexible, como por ejemplo caucho o resina, insertado en el canal de una de las piezas, con una parte frontal que emerge del extremo frontal de dicho canal y apoya en la superficie de la otra pieza.
- -
- En la pared de fondo del canal está fijada una pluralidad de elementos de resorte que quedan al menos parcialmente comprimidos por el cuerpo obturador de manera que empujan el cuerpo obturador contra la superficie de la segunda pieza de la maqueta, consiguiendo así sellar la ranura existente entre las dos piezas.
Para distintas realizaciones de la invención se
pueden emplear como elementos de resorte que empujan el cuerpo
obturador, o bien una pluralidad de muelles helicoidales, o bien un
conjunto de flejes con al menos un tramo elástico, que apoyan en el
cuerpo obturador empujando éste contra la pieza y sellando la
ranura.
Para anclarse a la pared de fondo del canal de
la pieza en la cual estos elementos de resorte están situados,
pueden emplearse distintos medios de anclaje.
Uno de estos medios consiste en un cuerpo
punzante situado en el extremo opuesto al que ejerce presión sobre
el elemento obturador, que se clava en la pared del canal en el que
está situado el elemento de resorte.
En otra realización, los medios de anclaje
consisten en un cuerpo fileteado, que en lugar de clavarse, se
atornilla a la pared del canal, sujetando así al elemento de
resorte.
El elemento de resorte y los medios de anclaje
se pueden realizar en una sola pieza, o bien, en dos piezas
distintas. En este último caso, si el elemento de resorte es un
muelle helicoidal, éste abrazará al elemento de anclaje, y si es un
fleje, se unirá al elemento de anclaje por medios convencionales,
por ejemplo por soldadura.
La figura 1 es una vista esquemática en planta
superior que muestra un ejemplo simplificado de una ranura entre
dos piezas de las que una de ellas lleva un elemento de sellado,
correspondiente al sistema de la presente invención;
la figura 2 es una vista esquemática frontal de
la pieza que comprende el elemento de sellado mostrada en la
figura 1;
la figura 3 es una vista esquemática frontal de
la pieza mostrada en la figura 2, sin el elemento de sellado, pero
sí con los elementos de resorte;
la figura 4 es una vista esquemática lateral de
una primera realización de un elemento de resorte con una primera
realización de los medios de anclaje a la pared de fondo en el
sistema de la presente
invención;
invención;
la figura 5 es una vista esquemática lateral de
una primera realización de un elemento de resorte con una segunda
realización de los medios de anclaje a la pared de fondo en el
sistema de la presente invención;
la figura 6 es una vista esquemática en sección
lateral por la línea A-A' marcada en la figura
1;
la figura 7 es una vista esquemática en sección
lateral por la línea B-B' marcada en la figura
1;
la figura 8 es una vista esquemática en sección
lateral correspondiente a la figura 6, que presenta una segunda
realización del elemento de resorte;
la figura 9 es una vista esquemática en sección
lateral por la línea C-C' marcada en la figura 8,
según la segunda realización del elemento de resorte en la que el
anclaje de dicho elemento de resorte a la pared de fondo se lleva a
cabo mediante un cuerpo punzante;
la figura 10 es una vista esquemática en sección
lateral correspondiente a la figura 7, que presenta la segunda
realización del elemento de resorte mostrado en las figuras 8 y
9;
la figura 11A es una vista esquemática en
sección lateral por la línea D-D' marcada en la
figura 10, del elemento de resorte, según una segunda realización
en la que el anclaje del fleje a la pared de fondo se lleva a cabo
mediante un cuerpo punzante;
la figura 11B es una vista esquemática en
sección lateral por la línea D-D' marcada en la
figura 10, del elemento de resorte, según una segunda realización
en la que el anclaje del fleje a la pared de fondo se lleva a cabo
mediante un cuerpo fileteado;
la figura 12 es una vista en perspectiva lateral
de una maqueta de un timón de profundidad y la disposición de los
elementos de resorte en el mismo;
la figura 13 es una vista en perspectiva frontal
parcialmente seccionada del timón de profundidad y con el elemento
de sellado introducido;
la figura 14 es una vista en perspectiva
parcialmente seccionada de una maqueta de una cola de un avión en
la que está dispuesto el timón de profundidad mostrado en las
figuras 12 y 13.
En estas figuras aparecen referencias numéricas
que denotan los siguientes elementos:
| 1 | primera pieza |
| 2 | segunda pieza |
| 3 | cuerpo obturador |
| 4 | ranura a sellar |
| 5 | canal |
| 5a | extremo frontal del canal |
| 5b | pared de fondo del canal |
| 6 | muelle helicoidal |
| 6a | cuerpo punzante |
| 6b | cuerpo fileteado |
| 7 | fleje |
| 7a | tramo elástico |
| 7b | saliente punzante |
| 7c | tramo de apoyo |
| 7d | saliente fileteado. |
Las figuras 1 y 2 muestran una disposición
general de la invención, en la que entre una primera pieza 1, que
es la que permanece fija, y una segunda pieza 2, la que en
diferentes ensayos puede variar su posición, existe una ranura 4,
la cual se sella con un cuerpo obturador 3.
Dicho cuerpo obturador 3 está fabricado en un
material flexible, como por ejemplo, caucho o resina, para poder
adaptarse al cambio en la forma de la ranura que se produce cuando
la segunda pieza 2 móvil cambia de posición. De esta forma, el
sellado mantiene la ranura cerrada aunque ésta cambie de forma o de
tamaño debido al movimiento de las piezas.
Así se consigue reducir el tiempo de cambio de
una configuración de ensayo a otra cuando haya que sellar una
ranura en distintas posiciones para ser ensayadas. De esta forma no
es necesario rehacer el sellado para cada posición a ensayar, ya
que éste se adapta a las diferentes formas y tamaños de la ranura.
Por todo ello, es evidente el ahorro de mano de obra, tiempo de
trabajo y materia prima, lo que reduce los costes de ensayo.
Para conseguir este sellado adaptándose a la
forma de la ranura, el cuerpo obturador 3 se encaja en un canal 5
realizado en la primera o segunda pieza 1 ó 2 de tal forma que la
parte frontal del cuerpo obturador 3 emerge del extremo frontal del
canal 5a. Las figuras 2 y 3 muestran una primera realización del
canal 5, en la que dicho canal 5 se realiza en la primera pieza 1,
la cual es la pieza fija de la maqueta.
En dicha realización, en la pared de fondo del
canal 5b, la cual es opuesta al lado frontal 5a, se sitúan unos
elementos de resorte 6, 7 con el fin de empujar el elemento
obturador 3 contra la superficie de la segunda pieza 2 de la
maqueta. De esta manera, el elemento obturador 3 está en todo
momento en contacto con la superficie de la segunda pieza 2
manteniendo cerrada la ranura 4. Por otro lado, estos elementos de
resorte 6, 7 permiten el ajuste del elemento obturador 3 a las
variaciones de tamaño de la ranura 4, pudiendo así utilizarse el
elemento obturador 3 para distintas disposiciones de las piezas 1 y
2, y distintos desplazamientos relativos entre ellas, manteniendo
en todo momento dicha ranura 4 al menos parcialmente obturada.
Para ejercer la función de empuje sobre el
elemento obturador, contra la superficie de la pieza, se pueden
emplear distintos elementos de resorte. En una primera realización
de estos elementos de resorte, éstos son una pluralidad de muelles
helicoidales 6, tal como se aprecia en las figuras
3-7, 12-13. Dichos muelles
helicoidales 6 están anclados a la primera pieza 1 en la pared de
fondo de canal 5b del canal 5 y empujan al elemento obturador 3
contra la superficie de la segunda pieza 2, manteniendo sellada la
ranura 4.
La ventaja de esta realización es la posibilidad
de poder ajustar la anchura del muelle al tamaño del hueco del
canal 5. Esto proporciona mayor estabilidad en el anclaje del
muelle helicoidal 6 al interior del canal 5, así como menor
posibilidad de desplazamiento de éste debido a posibles movimientos
relativos entre la primera pieza 1 y la segunda pieza 2. Por otro
lado, al existir un contorno mayor en la superficie de apoyo del
muelle helicoidal 6 contra el elemento obturador 3, el sellado de
la ranura 4 existente entre la primera pieza 1 y la segunda pieza 2
será más efectivo.
Una segunda realización de los elementos de
resorte se ilustra en las figuras 8-11B. El muelle
helicoidal 6 es sustituido por un fleje 7 elástico. Dicho fleje 7
elástico posee un tramo elástico 7a que ejerce presión sobre el
cuerpo obturador 3 a través de un tramo de apoyo 7c. La ventaja de
utilizar un fleje 7 elástico en la invención, en lugar de un muelle
helicoidal 6, es la mayor sencillez de fabricación cuando se trata
de tamaños muy pequeños.
Estos elementos de resorte 6, 7, tanto el muelle
helicoidal 6 como el fleje 7, deben ser anclados a la pared de
fondo del canal 5b y para ello se pueden emplear distintos medios
de anclaje.
En las figuras 4, 6 y 7 se muestra una primera
realización de dichos medios de anclaje para el muelle helicoidal
6, en la que se utiliza un cuerpo punzante 6a, que se clava en la
pared de fondo 5b, quedando retenido en ésta. La ventaja de esta
realización es su sencillez de fabricación y montaje y, por tanto,
menor coste.
En la figura 5 se observa una segunda
realización del anclaje aplicado al muelle helicoidal 6 en la que
se utiliza un cuerpo fileteado 6b que se atornilla en la pared de
fondo 5b, quedando retenido en ésta. La ventaja de esta segunda
realización es la de un anclaje más firme y seguro, a la vez que
evita posibles daños en la pared de fondo 5b que podrían
ocasionarse en el caso en que se utilizara el cuerpo punzante 6a y
éste se clavara en exceso en la pared de fondo.
Las figuras 8, 9, 10 y 11A muestran una primera
realización de los medios de anclaje aplicada al fleje elástico 7
en la que se utiliza un saliente punzante 7b. Dicho saliente
punzante 7b se clava en la pared de fondo 5b, quedando retenido en
ésta. Las mismas ventajas de sencillez de fabricación y montaje que
se obtuvieron con la configuración de anclaje con cuerpo punzante
6a para el muelle helicoidal 6, se obtienen con esta configuración
de anclaje con saliente punzante 7b para el fleje elástico 7.
La figura 11B muestra una segunda realización de
los medios de anclaje aplicada al fleje elástico 7 en la que se
utiliza un saliente fileteado 7d. Dicho saliente fileteado 7d se
atornilla en la pared de fondo 5b quedando retenido en ésta y
consiguiendo un anclaje que presenta las mismas ventajas de firmeza
y seguridad que las que ofrecía la realización mediante muelle
helicoidal 6 y cuerpo fileteado 6b.
Los elementos de anclaje 6a, 6b, 7b y 7d, y los
elementos de resorte 6, 7 pueden estar realizados en una única
pieza o bien en dos piezas distintas. Las figuras 4 y 5 muestran
una realización de la unión del muelle helicoidal 6 y sus elementos
de anclaje, ya sea el cuerpo punzante 6a o el cuerpo fileteado 6b,
de tal modo que el muelle helicoidal 6 abraza al cuerpo punzante 6a
o al cuerpo fileteado 6b realizándose así la unión entre ambas
piezas. La ventaja de la configuración en dos piezas es la mayor
sencillez de fabricación, y la posibilidad de poder sustituir una
de ellas en caso de deterioro en lugar de tener que sustituir el
bloque completo.
Del mismo modo, el fleje 7 y sus elementos de
anclaje, ya sea el saliente punzante 7b o el saliente fileteado 7d
pueden estar realizados en una sola pieza o bien estar realizados en
dos piezas diferentes unidas por medios convencionales entre los
que se encuentran los medios de soldadura. En este caso, dicha
realización en dos piezas presenta una mayor facilidad de
fabricación.
En las figuras 12, 13 y 14 se muestra la
aplicación concreta de la invención en un timón de profundidad en
la cola de un avión, según una segunda realización del canal 5, en
la que dicho canal se realiza en la pieza móvil, concretamente en
el timón de profundidad del avión.
En los casos mostrados en las figuras, el tamaño
de los elementos de la invención es muy pequeño, y por tanto puede
utilizarse para sellar ranuras del orden de hasta décimas de
milímetro utilizando para esto muelles de aproximadamente medio
milímetro de diámetro.
Claims (15)
1. Sistema de sellado de ranuras variables para
maquetas ensayadas en un túnel aerodinámico que comprende medios
obturadores (3) para obturar al menos parcialmente una ranura (4)
existente entre dos piezas (1,2) de una maqueta,
caracterizado porque
al menos una primera pieza (1) de dicha maqueta
está provista, en su lado enfrentado a una segunda pieza (2) de
dicha maqueta, de al menos un canal (5) con un extremo frontal (5a)
abierto y una pared de fondo (5b);
los medios obturadores son un cuerpo obturador
(3) de un material elásticamente flexible insertado en el canal
(5) con una parte frontal que emerge del extremo frontal (5a) de
dicho canal (5);
en la pared de fondo (5b) del canal está fijada
una pluralidad de elementos de resorte (6,7) que quedan al menos
parcialmente comprimidos por el cuerpo obturador (3) de manera que
empujan el cuerpo obturador (3) contra la superficie de la segunda
pieza (2) de la maqueta.
2. Sistema de sellado según la reivindicación 1,
caracterizado porque los elementos de resorte comprenden
muelles helicoidales (6).
3. Sistema de sellado según la reivindicación 2,
caracterizado porque en cada muelle helicoidal (6) está
dispuesto al menos un cuerpo punzante (6a) que está clavado en la
pared de fondo (5b) del canal (5).
4. Sistema de sellado según la reivindicación 3,
caracterizado porque el muelle helicoidal (6) abraza un
tramo del cuerpo punzante (6a).
5. Sistema de sellado según la reivindicación 3,
caracterizado porque el muelle helicoidal (6) y el cuerpo
punzante (6a) son una única pieza.
6. Sistema de sellado según la reivindicación 2,
caracterizado porque en cada muelle helicoidal (6) está
dispuesto un cuerpo fileteado (6b) enroscado en dicha pared de
fondo (5b) del canal (5).
7. Sistema de sellado según la reivindicación 6,
caracterizado porque el muelle helicoidal (6) abraza un
tramo del cuerpo fileteado (6b).
8. Sistema de sellado según la reivindicación 6,
caracterizado porque el muelle helicoidal (6) y el cuerpo
fileteado (6b) son una única pieza.
9. Sistema de sellado según la reivindicación 1,
caracterizado porque los elementos de resorte comprenden
flejes (7), cada uno de los cuales comprende al menos un tramo
elástico (7a) que se apoya en el cuerpo obturador (3).
10. Sistema de sellado según la reivindicación
9, caracterizado porque en cada fleje (7) está dispuesto al
menos un saliente punzante (7b) clavado en la pared de fondo (5b)
del canal (5).
11. Sistema de sellado según la reivindicación
10, caracterizado porque el fleje (7) y el saliente punzante
(7b) son una única pieza.
12. Sistema de sellado según la reivindicación
9, caracterizado porque en cada fleje (7) está dispuesto al
menos un saliente fileteado (7d) enroscado en la pared de fondo
(5b) del canal (5).
13. Sistema de sellado según la reivindicación
12, caracterizado porque el fleje (7) y el saliente
fileteado (7d) son una única pieza.
14. Sistema de sellado según la reivindicación
1, caracterizado porque la primera pieza (1) provista del
canal (5) es la pieza fija de la maqueta.
15. Sistema de sellado según la reivindicación
1, caracterizado porque la primera pieza (1) provista del
canal (5) es la pieza móvil de la maqueta.
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| Publication Number | Publication Date |
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