ES2310059B1 - Dispositivo de sellado para la ranura de paso del arbol de accionamiento de un flap en la carena ventral de un avion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de sellado para la ranura de paso
del árbol de accionamiento de un flap en la carena ventral de un
avión, con un cuerpo hueco superior 1 y un cuerpo hueco inferior 7
elásticamente comprimibles que comprenden cada uno al menos una
cámara interior 2, 8 con laterales abiertos 2a, 2b, una pared 3, 9
con sendas superficies de contacto 3a externas que están en
contacto elástico entre sí, formando las superficies exteriores 4a,
10a de las paredes frontales 4, 10 de los cuerpos huecos 1, 7
conjuntamente una superficie de sellado 11 externa que cubre la
ranura de paso 19, teniendo en conjunto dichos cuerpos huecos 1, 7
una elasticidad de compresión vertical tal que las superficies de
contacto 3a, 9a se retraen alrededor del árbol de accionamiento 20,
y extendiéndose las cámaras interiores 2, 8 entre las paredes
frontales 4, 10 y traseras 5, 11 de los cuerpos huecos 2, 7.
Description
Dispositivo de sellado para la ranura de paso
del árbol de accionamiento de un flap en la carena ventral de un
avión.
La presente invención se engloba en el campo
técnico de los dispositivos de sellado de ejes de mecanismos en su
paso a través de superficies en aviones, y particularmente en el
sector de los dispositivos de sellado de la ranura de paso del eje
de accionamiento de un flap, que se encuentra en la carena ventral
de un avión.
En muchos tipos de aviones, los flaps, es decir
las piezas móviles en forma de aletas situadas en el borde trasero
de las alas del avión, están conectados mediante arboles de
accionamiento que sobresalen perpendicularmente de la carena
ventral del avión a respectivos mecanismos actuadores que se
encuentran en el interior del fuselaje. El árbol de accionamiento
de cada flap emerge de la carena ventral por una ranura, cuya
configuración, generalmente alargada y curvada hacia abajo, se
adapta al recorrido que el árbol de accionamiento tiene que
realizar para mover el flap desde una posición sustancialmente
horizontal, correspondiente a la posición del flap en vuelo de
crucero, y una posición en la que el borde trasero del flap se
encuentra desplazado hacia abajo, correspondiente a la posición del
flap en maniobras de descenso. Por otra parte, la configuración de
la ranura también se adapta a la forma externa, generalmente curva,
de la carena ventral.
La necesidad de disponer de las ranuras del tipo
anteriormente descrita, implica que cuando los flaps se encuentran
en la posición correspondiente al vuelo de crucero, queda al
descubierto una gran área de las ranuras que permite un flujo de
aire al interior de la carena ventral del avión, lo cual provoca
pérdidas en la eficiencia aerodinámica y el correspondiente
incremento en el consumo de combustible, así como incómodas
molestias debidas al ruido causados por el flujo de aire que se
desvía hacia el interior de la cámara de la carena ventral.
Si bien se ha intentado solucionar estos
inconvenientes, por ejemplo, mediante rampas rígidas accionadas por
el propio movimiento del árbol de accionamiento, que deslizan sobre
correderas instaladas sobre los paneles de la superficie dinámica
a sellar, ninguno de los sistemas conocidos representa una solución
realmente satisfactoria. Era por tanto un objetivo deseable
encontrar un sistema de sellado que cumpliera los requisitos
de:
- \bullet
- Mantener una adecuada calidad de la superficie aerodinámica en vuelo de crucero y que resista las diferencias de presión generadas durante la operación del avión.
- \bullet
- Proporcionar un dispositivo de sellado que soporte la elevadísima relación de compresión debida a las grandes dimensiones y a la compleja geometría (doble curvatura) de la ranura a sellar y del diámetro del eje que lo atraviesa, y que sea lo suficientemente flexible como para permitir la operación del flap sin grandes resistencias a su avance, y lo suficientemente rígido como para soportar las cargas de presión en vuelo estando cogidos a los paneles, únicamente en uno de sus extremos, quedando el otro en voladizo.
- \bullet
- Evitar que la elevada relación de compresión pueda provocar la aparición de grietas en los elementos de sellado que perjudican la durabilidad del sellado.
- \bullet
- Evitar el bloqueo accidental del avance del flap ya que la estabilidad de la aeronave resultaría perjudicada.
La presente invención tiene por objeto superar
los inconvenientes del estado de la técnica y conseguir el objetivo
ante mencionado, mediante un dispositivo de sellado para la ranura
de paso del árbol de accionamiento de un flap en la carena ventral
de un avión cuyo árbol de accionamiento es susceptible de
desplazarse desde un primer extremo a un segundo extremo de la
ranura, cuyo dispositivo comprende medios de sellado que tapan la
ranura de paso, con
un cuerpo hueco superior elásticamente
comprimible que comprende
- al menos una cámara interior con laterales abiertos y delimitada inferiormente por una pared inferior con una superficie de contacto externa inferior,
- una pared frontal con una superficie exterior que cubre al menos una primera parte de la ranura de paso;
- una pared trasera,
- una pared superior; y
- un cuerpo hueco inferior elásticamente comprimible que comprende al menos una cámara interior con laterales abiertos y delimitada superiormente por una pared superior con una superficie de contacto externa superior;
- una pared frontal con una superficie exterior que cubre al menos una segunda parte de la ranura de paso;
- una pared trasera,
- una pared inferior; y
estando dichas superficies de contacto en
contacto elástico entre sí;
teniendo las superficies exteriores de las
paredes frontales de los cuerpos huecos extensiones tales que
conjuntamente forman una superficie de sellado externa susceptible
de cubrir la ranura de paso;
teniendo en conjunto dichos cuerpos huecos una
elasticidad de compresión vertical tal que las superficies de
contacto se retraen alrededor del árbol de accionamiento; y
extendiéndose las cámaras interiores entre
dichas paredes frontales y traseras.
Los cuerpos huecos pueden ser de materiales
plásticos tales como caucho, caucho de silicona, eventualmente
tratados etc. que combinen una elasticidad con una rigidez
suficiente, y que sean resistentes a los cambios de temperatura que
se producen en el vuelo de la aeronave.
De acuerdo con la invención, el cuerpo hueco
superior medios de fijación superiores, montables en una zona
superior de un panel traspasado por la ranura de paso, mientras que
el cuerpo hueco inferior puede estar dotados de medios de fijación
inferiores, montables en una zona inferior del panel traspasado por
la ranura de paso. Estos medios de fijación previstos
respectivamente en cada uno de los cuerpos huecos, pueden ser
perfiles metálicos, por ejemplo en "L", unidos por ejemplo
mediante remachado o atornillado, respectivamente a la pared
superior del cuerpo hueco superior y a la pared inferior del cuerpo
hueco inferior. Cuando el perfil es un perfil en "L", la
superficie de la rama del perfil en "L" que no está unida a las
paredes de los cuerpos huecos, forma una continuación de la
superficie de sellado externa. Los medios de fijación también
pueden ser pestañas formadas como continuación de la superficie
externa de cada cuerpo hueco, o un nervio perimetral que sobresale
lateralmente de cada cuerpo. Mediante tales pestañas o nervios que
pueden eventualmente estar provistas de refuerzos, el cuerpo
superior y el cuerpo inferior puede fijarse de forma en sí conocida
en el panel mediante atornillado, remachado y/o grapado.
Preferentemente, el alto conjunto de las partes
superior e inferior del dispositivo, es mayor que la extensión
vertical de la ranura ya que de esta forma se dispone de un mayor
volumen de compresión.
En una realización preferida de la invención, al
menos uno de los cuerpos huecos presenta una pluralidad de cámaras
formadas mediante tabiques que se extienden entre la pared frontal
y la pared trasera del cuerpo hueco superior e inferior. De esta
forma, se consigue un refuerzo longitudinal y un plegado elástico,
a modo de fuelle, más uniforme alrededor del árbol de
accionamiento, además de evitarse que una rotura o grieta de la
pared superior o inferior conduzca al sesgado de la totalidad del
cuerpo superior o inferior. En lugar o adicionalmente a los de
tabiques, también pueden estar previstos nervios longitudinales que
emergen interiormente de las paredes frontales y traseras.
A continuación se describirán aspectos y
realizaciones de la invención en con referencia a unos dibujos que
forman parte integrante de la presente memoria descriptiva. En
estos dibujos,
la figura 1 es una vista esquemática en sección
transversal de la ubicación de la ranura de paso en la carena
ventral de un avión;
la figura 2 es una vista esquemática en sección
transversal lateral de una parte del carenado ventral de un avión
que muestra la posición montada del dispositivo de sellado;
la figura 3 es una vista esquemática en sección
transversal de una primera realización del dispositivo de sellado
de la presente invención;
la figura 4 es una vista esquemática en alzado
frontal del dispositivo mostrado en la figura 3;
la figura 5 es una vista esquemática en sección
transversal de una segunda realización del dispositivo de sellado
de la presente invención;
la figura 6 es una vista esquemática en sección
transversal de una tercera realización del dispositivo de sellado
de la presente invención.
En estas figuras aparecen referencias numéricas
que identifican los siguientes elementos:
- 1
- cuerpo hueco superior
- 2, 2'
- cámara interior del cuerpo hueco superior
- 2a, 2b
- laterales abiertos de la cámara 2
- 3
- pared inferior de la parte hueca superior
- 3a
- superficie de contacto de la pared inferior
- 4
- pared frontal de la parte hueca superior
- 4a
- superficie exterior de la pared frontal
- 5
- pared trasera
- 6
- pared superior
- 7
- cuerpo hueco inferior
- 8, 8'
- cámara interior del cuerpo hueco inferior
- 8a, 8b
- laterales abiertos de la cámara 8
- 9
- pared superior del cuerpo hueco 7
- 9a
- superficie de contacto de la pared superior
- 10
- pared frontal del cuerpo hueco inferior
- 10a
- superficie exterior de la pared frontal
- 11
- pared trasera del cuerpo hueco inferior
- 12
- pared inferior del cuerpo hueco inferior
- 13
- medios de fijación superiores
- 14
- medios de fijación inferiores
- 15
- tabiques en el interior del cuerpo superior
- 16
- tabiques en el interior del cuerpo inferior
- 17
- nervios en el interior del cuerpo superior
- 18
- nervios en el interior del cuerpo inferior
- 19
- ranura de paso
- 19a
- primer extremo de la ranura
- 19b
- segundo extremo de la ranura
- 20
- árbol de accionamiento
- 21
- panel de la carena ventral
- 22
- flap
- 22a
- borde trasero del flap.
La figura 1 muestra una ranura de paso 19 del
árbol de accionamiento 20 de un flap 22 en un panel 21 de la carena
ventral de un avión. Para accionar el flap 21, el árbol de
accionamiento 20 se desplaza desde un primer extremo 19a a un
segundo extremo 19b de la ranura de paso 19. La actuación del árbol
20 provoca que se eleve el borde trasero 22a del flap 22.
Las figuras 2 a 4 muestran un dispositivo que
comprende un cuerpo hueco superior 1 comprimible que comprende una
cámara interior 2 superior con laterales abiertos 2a, 2b y
delimitada inferiormente por una pared inferior 3 con una
superficie de contacto 3a externa inferior. Asimismo, el cuerpo
superior 1 presenta una pared frontal 4 con una superficie exterior
superior 4a que cubre al menos una primera parte de la ranura de
paso 19, una pared trasera 5 y una pared superior 6. En su parte
superior, el cuerpo hueco superior 1 comprende medios de fijación
superiores 13, montables en una zona superior del panel 21
traspasado por la ranura de paso 19. Estos medios de fijación
superiores 13 comprenden un perfil metálico en "L" unido a la
pared superior 6 del cuerpo hueco superior 1 por una de sus ramas,
mientras que su otra rama está forma una continuación de la
superficie exterior superior 4a.
El dispositivo comprende además un cuerpo hueco
inferior 7, también elásticamente comprimible, de una configuración
análoga a la del cuerpo hueco superior. Así, el cuerpo hueco
inferior comprende una cámara interior 8 inferior con laterales
abiertos 8a, 8b y delimitada superiormente por una pared superior 9
con una superficie de contacto 9a externa superior. Asimismo, el
cuerpo hueco inferior presenta una pared frontal 10 con una
superficie exterior inferior loa que cubre al menos una segunda
parte de la ranura de paso 19, una pared trasera 11, y una pared
inferior 12. El cuerpo hueco inferior 7 comprende medios de
fijación inferiores 14, montables en una zona inferior del panel 21
traspasado por la ranura de paso 19. Estos medios de fijación
inferiores 14 comprenden un perfil metálico inferior en "L"
unido a la pared inferior 12 del cuerpo hueco inferior 1 por una de
sus ramas, mientras que la superficie frontal de su otra rama forma
una continuación de la superficie exterior superior 10a.
Las cámaras interiores 2, 8 se extienden entre
las paredes frontales 4, 10 y traseras 5, 11 y las superficies
exteriores 4a, 10a de las paredes frontales 4, 10 de los cuerpos
huecos 1, 7 presentan extensiones tales que conjuntamente forman
una superficie de sellado 11 externa que cubre la ranura de paso
19.
Los cuerpos huecos 1, 7 tienen en conjunto una
elasticidad de compresión vertical tal que las superficies de
contacto 3a, 9a se retraen alrededor del árbol de accionamiento 20,
mientras que, en la extensión en la que no se en encuentra el árbol
de accionamiento 20, las superficies de contacto 3a, 9a están en
contacto elástico entre sí. De esta forma, en su paso entre los
extremos 22a, 22b de la ranura 22 es decir entre las posiciones
izquierda y derecha (mostrada en líneas discontinuas) del árbol de
accionamiento 20 que pueden apreciarse en la figura 4, el árbol de
accionamiento 20 va separando las superficies de contacto 3a, 9a
las cuales recuperan el contacto entre sí en la posición en la que
no se encuentra el árbol de accionamiento 20, lo cual implica que
la ranura 19 se mantiene cerrada.
La figura 5 muestra una segunda realización del
dispositivo de la presente invención, en la que el cuerpo superior
1 comprende una pluralidad de cámaras superiores 2, 2'
horizontalmente superpuestas formadas mediante tabiques 15 que se
extienden entre la pared frontal 4 y la pared trasera 5 del cuerpo
hueco superior 1. A su vez, el cuerpo inferior 7 comprende una
pluralidad de cámaras inferiores 8, 8' horizontalmente superpuestas
formadas mediante tabiques 16 que se extienden entre la pared
frontal 10 y la pared trasera 11 del cuerpo hueco inferior 7. Con
esta realización, se consigue un refuerzo longitudinal y un plegado
elástico, a modo de fuelle, más uniforme alrededor del árbol de
accionamiento 20, además de evitarse que una rotura o grieta de la
pared superior 3 o inferior 9 conduzca al sesgado de la totalidad
del cuerpo superior 2 o inferior 7.
La figura 6 muestra una tercera realización del
dispositivo de la presente invención, de acuerdo con la que el
cuerpo superior 1 comprende una pluralidad de nervios
longitudinales 17 paralelos entre sí que emergen hacia el interior
de la cámara superior 2 desde la pared frontal 4 y la pared trasera
5 del cuerpo hueco superior 1. Asimismo, el cuerpo inferior 7
comprende una pluralidad de nervios longitudinales 17 paralelos
entre sí que emergen hacia el interior de la cámara inferior 8
desde la pared frontal 10 y la pared trasera 11 del cuerpo hueco
inferior 7. Los nervios longitudinales 17 contribuyen a reforzar la
rigidez longitudinal del dispositivo, sin interferir con su
compresibilidad elástica.
Claims (10)
1. Dispositivo de sellado para la ranura de paso
del árbol de accionamiento de un flap en la carena ventral de un
avión cuyo árbol de accionamiento (20) es susceptible de
desplazarse desde un primer extremo (19a) a un segundo extremo
(19b) de la ranura de paso (19), cuyo dispositivo comprende
un cuerpo hueco superior (1) elásticamente
comprimible que comprende
- al menos una cámara interior (2) superior con laterales abiertos (2a, 2b) y delimitada inferiormente por una pared inferior (3) con una superficie de contacto (3a) externa inferior,
- una pared frontal (4) con una superficie exterior superior (4a) que cubre al menos una primera parte de la ranura de paso (19);
- una pared trasera (5),
- una pared superior (6); y
\vskip1.000000\baselineskip
un cuerpo hueco inferior (7) elásticamente
comprimible que comprende
- al menos una cámara interior (8) inferior con laterales abiertos (8a, 8b) y delimitada superiormente por una pared superior (9) con una superficie de contacto (9a) externa superior;
- una pared frontal (10) con una superficie exterior inferior (loa) que cubre al menos una segunda parte de la ranura de paso (19);
- una pared trasera (11),
- una pared inferior (12);
estando dichas superficies de contacto (3a, 9a)
en contacto elástico entre sí;
teniendo las superficies exteriores (4a, 10a) de
las paredes frontales (4, 10) de los cuerpos huecos (1, 7)
extensiones tales que conjuntamente forman una superficie de
sellado (11) externa susceptible de cubrir la ranura de paso
(19);
teniendo en conjunto dichos cuerpos huecos (1,
7) una elasticidad de compresión vertical tal que las superficies de
contacto (3a, 9a) se retraen alrededor del árbol de accionamiento
(20); y
extendiéndose las cámaras interiores (2, 8)
entre dichas paredes frontales (4, 10) y traseras (5, 11).
2. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo hueco
superior (1) comprende medios de fijación superiores (13),
montables en una zona superior de un panel (21) traspasado por la
ranura de paso, y porque el cuerpo hueco inferior (7) comprende
medios de fijación inferiores (14), montables en una zona inferior
del panel (21) traspasado por la ranura de paso (19).
3. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 2, caracterizado porque los medios de
fijación superiores (13) comprenden un perfil metálico superior en
"L" unido a la pared superior (6) del cuerpo hueco superior
(1) por una de sus ramas.
4. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 3, caracterizado porque el perfil metálico
superior está dispuesta de tal forma que la rama que no está unida
a la pared superior (6) que su superficie frontal forma una
continuación de la superficie exterior superior (4a).
5. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 2, caracterizado porque los medios de
fijación inferiores (14) comprenden un perfil metálico inferior en
"L" unido a la pared inferior (12) del cuerpo hueco inferior
(1) por una de sus ramas.
6. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 5, caracterizado porque el perfil metálico
superior está dispuesta de tal forma que la rama que no está unida
a la pared inferior (12) que su superficie frontal forma una
continuación de la superficie exterior superior (10a).
7. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo superior
(1) comprende una pluralidad de cámaras superiores (2, 2')
horizontalmente superpuestas formadas mediante tabiques (15) que se
extienden entre la pared frontal (4) y la pared trasera (5) del
cuerpo hueco superior (1).
\newpage
8. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo inferior
(7) comprende una pluralidad de cámaras inferiores (8, 8')
horizontalmente superpuestas formadas mediante tabiques (16) que se
extienden entre la pared frontal (10) y la pared trasera (11) del
cuerpo hueco inferior (7).
9. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo superior
(1) comprende una pluralidad de nervios longitudinales (17)
paralelos entre sí que emergen hacia el interior de la cámara
superior (2) desde la pared frontal (4) y/o la pared trasera (5)
del cuerpo hueco superior (1).
10. Dispositivo de sellado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo inferior
(7) comprende una pluralidad de nervios longitudinales (17)
paralelos entre si que emergen hacia el interior de la cámara
inferior (8) desde la pared frontal (10) y/o la pared trasera (11)
del cuerpo hueco inferior (7).
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