ES2346942T3 - Aparatos de presion y calor localizados. - Google Patents
Aparatos de presion y calor localizados. Download PDFInfo
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- ES2346942T3 ES2346942T3 ES99107317T ES99107317T ES2346942T3 ES 2346942 T3 ES2346942 T3 ES 2346942T3 ES 99107317 T ES99107317 T ES 99107317T ES 99107317 T ES99107317 T ES 99107317T ES 2346942 T3 ES2346942 T3 ES 2346942T3
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Abstract
SE DESCRIBE UN APARATO Y PROCEDIMIENTO PARA EL USO DE UN APARATO QUE APLICA CALOR Y PRESION LOCALIZADOS Y ES ACCIONADO A DISTANCIA PARA LA CONSOLIDACION Y ENDURECIMIENTO DE ELEMENTOS DE FIBRA EN ESTRUCTURAS. EL APARATO INCLUYE MIEMBROS PARA SUJETAR LA PARTE DESEADA DE LOS ELEMENTOS DE FIBRA QUE SE DEBEN UNIR, MIEMBROS DE PRESION Y/O MIEMBROS DE CALOR. EL PROCEDIMIENTO SE DIRIGE A LA APLICACION Y USO DEL APARATO.
Description
Aparatos de presión y calor localizados.
El presente invento se refiere a aparatos para
la consolidación y curación y aglutinación de elementos de fibra en
estructuras.
Es conveniente disponer de componentes baratos,
fuertes, livianos y sencillos de fabricar en una variedad de
tamaños y geometrías para uso en aplicaciones aeroespaciales y
aeronáuticas. Las estructuras reforzadas, o a las que se ha
comunicado rigidez, de material compuesto, tales como envueltas,
tanques de combustible, paneles de fuselaje, capas exteriores de
ala, etc., proveen ventajas reconocidas en aplicaciones
aeroespaciales sobre conjuntos metálicos convencionales,
típicamente de aluminio, titanio, o combinaciones de los mismos,
en cuanto a un peso relativamente menor, mayor resistencia mecánica,
y rigidez para las estructuras de material compuesto. La aceptación
de todas las estructuras de material compuesto se ha visto
entorpecida por la carencia de metodología y aparatos de calidad
manifiesta, repetibles, y de fabricación económica. En particular,
cuando se desee una estructura de material compuesto reforzada y de
gran tamaño como una autoclave adecuada podría no estar disponible
para la curación de los elementos de fibra que formen la
estructura. En términos sencillos, la estructura podría ser
demasiado grande para cualquier autoclave actual conocida para
curación o no podría ser capaz de transportar una autoclave
adecuada para curación. Por tanto, muchas de dichas estructuras
están limitadas a aplicaciones de altas prestaciones, militares, o
aeroespaciales, ya que no resultan competitivas en otras
aplicaciones.
Una estructura de envuelta de materiales
compuestos podría requerir elementos discretos de refuerzo internos
o externos o elementos que proporcionen rigidez y tabiques, a los
que de ahora en adelante en la presente memoria se hará referencia
como "nervios" y "tabiques", junto a una estructura de
envuelta continua, para aumentar la rigidez a la estructura de
envuelta en cuanto a la resistencia a la torsión y a la flexión.
Cuanto mayor sea la estructura de envuelta de material compuesto y
mayores las tensiones y más severo el entorno operativo, mayor será
la necesidad para dicho refuerzo. Los elementos de refuerzo podrían
ser discretos y estar alejados unos de otros, dispuestos en una
relación mutuamente paralela, o podrían estar instalados en
relación de intersección para definir el refuerzo requerido para la
estructura de material compuesto. En algunos casos, los nervios y
tabiques de refuerzo para la estructura podrían formarse en
segmentos y subsiguientemente unirse en puntos de intersección para
formar el refuerzo para la estructura de material compuesto antes de
la formación de la envuelta continua con la misma. Ello resulta
particularmente ventajoso cuando la estructura de material
compuesto es grande requiriendo nervios y tabiques de refuerzo
sustancial y que tienen formas geométricas complejas, ya sea para
los nervios y tabiques o para la forma estructural total.
Los nervios y tabiques para el refuerzo de la
estructura de material compuesto están formados típicamente de
"elementos de fibra de material compuesto" o "elementos de
fibra" que incluyen fibra de carbón impregnada o recubierta con
un agente curable aglutinante. A título de ejemplo y sin carácter
limitativo, las fibras de material compuesto podrían incluir
filamentos alargados de vidrio, grafito, boro, o poliarimida
(Kevlar^{TM}), según lo indiquen las especifica-
ciones.
ciones.
Aunque los componentes de los nervios y tabiques
se podrían formar individualmente, es necesario ensamblar
subsiguientemente los componentes de nervios y tabiques en una
estructura de refuerzo completada para la aplicación de la envuelta
continua del material compuesto a los mismos. Para ensamblar y curar
los componentes individuales de nervios y tabiques con el fin de
formar la estructura de refuerzo completada se requiere un aparato
para la fijación y curación de los elementos de fibra de los
componentes de nervios y tabiques localmente, en particular en las
uniones entre nervios y tabiques adyacentes.
En la solicitud de patente japonesa JP
59-79730 se describe un ejemplo de un aparato
convencional para aglutinar productos moldeados reforzados con
plástico. Este documento describe un aparato para aglutinar hojas
adyacentes entre sí mediante la curación de una resina
termoendurecible Más particularmente, el documento JP-
59-79730 describe un aparato que incluye dos
basadas de fijación 7 entre las que se podrían comprimir, por medio
de unos cuerpos flexibles herméticamente cerrados, tales como unos
tubos flexibles 6, unas hojas adyacentes moldeadas de plástico y
reforzadas que tengan un estrato adhesivo dispuesto entre las
mismas. Los tubos flexibles podrían transportar un medio caliente,
y de ese modo, el estrato adhesivo dispuesto entre las hojas
adyacentes moldeadas de plástico y reforzadas se podría curar por
calor y a presión mediante el aparato convencional descrito por el
documento JP-59-79730.
El presente invento se refiere a un aparato
según se define en las reivindicaciones independientes 1 y 16 para
la fabricación de estructuras reforzadas de fibra. En las
reivindicaciones subordinadas 2 a 15 se reivindican realizaciones
ventajosas.
La Figura 1 es una vista isométrica de una
estructura típica de refuerzo formada usando el presente
invento;
La Figura 2 es una vista isométrica de una
primera realización del aparato del presente invento;
La Figura 3 es una vista desde un extremo en
corte transversal parcial de la primera realización del presente
invento de la Figura 2 de los dibujos;
La Figura 4 es una vista isométrica de una
segunda realización del aparato del presente invento;
La Figura 5 es una vista desde un extremo en
corte transversal parcial de la segunda realización del presente
invento de la Figura 4 de los dibujos;
La Figura 6 es una vista isométrica de una
tercera realización del aparato del presente invento;
La Figura 7 es una vista de frente desde un
extremo en corte transversal parcial de la tercera realización del
presente invento;
La Figura 8 es una vista isométrica de una
cuarta realización del aparato del presente invento;
La Figura 9 es una vista en corte transversal de
la cuarta realización del aparato del presente invento;
La Figura 10 es una vista isométrica de una
quinta realización del aparato del presente invento;
La Figura 11 es una vista en corte transversal
parcial de la quinta realización del presente invento; y
La Figura 12 es una vista isométrica del
presente invento y del aparato de control del mismo en relación a
una estructura de refuerzo de nervios y tabiques.
El presente invento se comprenderá mejor cuando
los dibujos se consideren en conjunción con la descripción del mismo
de ahora en adelante.
Refiriéndose a la Figura 1 de los dibujos, se
ilustra una estructura 1000 de refuerzo para un tanque en una
aplicación aeroespacial. La estructura 1000 de refuerzo, formada de
elementos de fibra, incluye un primer tabique 1002, un segundo
tabique 1004, y unos nervios de refuerzo 1006, 1008, 1010, 1012, y
1014 que interconectan los tabiques 1002 y 1004. Para formar las
uniones entre los tabiques 1002, 1004 y los nervios 1006, 1008,
1010, 1012, 1014, se usa el aparato del presente invento para
aplicar presión y calor localizados a las partes no curadas de la
estructura de refuerzo con el fin de consolidar y curar los
elementos de fibra que forman dicha estructura 1000. El aparato 10
del presente invento confina las diversas partes de la estructura de
refuerzo no curada 1000 durante la consolidación y la curación de
los elementos de fibra para producir una unión de conexión que tenga
la resistencia mecánica y durabilidad deseadas.
Después de la consolidación y la curación de los
elementos de fibra que forman la estructura de refuerzo 1000, el
aparato 10 se retira de la misma. El aparato 10 se podría usar
individualmente para formar una sola unión entre diversos miembros
de la estructura de refuerzo 1000, o bien se podría usar una
pluralidad para formar una pluralidad de uniones simultáneamente
de la estructura de refuerzo. Bien antes o bien después de la
consolidación de las uniones de la estructura de refuerzo 1000, el
aparato 10 del presente invento se podría usar además para
consolidar y curar las partes restantes de la estructura de refuerzo
1000 que no se hayan consolidado o curado. Para la operación del
aparato 10 del presente invento se podría proveer un sistema de
control.
Refiriéndose ahora a la Figura 2 de los dibujos,
se ha ilustrado el aparato 10 del presente invento con relación a
un nervio 1014 de la estructura de refuerzo 1000. El aparato 10 del
presente invento está configurado para la forma de sección
transversal de la configuración de unión de las partes de nervios
que se van a unir por medio de la consolidación y curación de los
elementos de fibra que forman los nervios. El aparato 10 del
presente invento se podría formar de cualquier material adecuado
fácilmente disponible para uso en la consolidación y la curación de
los elementos de fibra de la estructura de refuerzo 1000; sin
embargo, preferiblemente el aparato 10 debería ser de gran
resistencia mecánica, de un material liviano, como el aluminio, el
titanio, o aleaciones o combinaciones de los mismos para reducir el
peso de la estructura 1000. Opcionalmente, el aparato 10 podría
requerir un soporte cuando se instale en la estructura 1000. El
aparato 10 incluye miembros superiores 12, miembros inferiores
14, espaciadores 16, miembros de extremo 18, miembros de presión 20
(que no se han mostrado), miembros de calor 22 (que no se han
mostrado), y elementos de sujeción 24. Los miembros superiores 12
podrían ser de cualquier forma y configuración adecuadas para casar
con el nervio formado de elementos de fibra que se va a consolidar
y curar. El miembro superior 12 se podría fabricar de elementos
individuales 12' unidos por medios adecuados, tal como soldadura
autógena, elementos de sujeción roscados, etc., o bien podría ser
un miembro macizo integral que tenga una configuración mecanizada.
Cada miembro superior 12 se forma con una pluralidad de aberturas
26 practicadas en el mismo (que no se han mostrado) para que los
elementos de sujeción 24 se extiendan a través de ellas. Las partes
de extremo individuales 12' del miembro superior 12 incluyen una
pluralidad de aberturas 28 practicadas en las mismas (que no se han
mostrado) para los elementos de sujeción 30 con el fin de retener
en ellos a los miembros de extremo 18. Los miembros superiores 12
podrían ser de cualquier tamaño, forma y configuración convenientes
y adecuados para la consolidación y curación de los elementos de
fibra que forman la estructura de refuerzo 1000. Los miembros
superiores 12 se forman teniendo resistencia mecánica suficiente
para retener las cargas generadas por los miembros de presión 20 a
los niveles de temperatura previstos generados por los miembros de
calor 22 contenidos y retenidos en los mismos. Los miembros
superiores 12 están separados de los miembros inferiores 14 por unos
espaciadores 16 que tienen una pluralidad de aberturas 32
practicadas en los mismos (que no se han mostrado) para que se
extiendan a través de ellas los elementos de sujeción 24. Los
espaciadores podrían ser de cualquier tamaño, forma y configuración
adecuados y convenientes para la consolidación y curación de los
elementos de fibra que forman la estructura de refuerzo 1000. Los
espaciadores 16 son suficientemente anchos para tener una parte de
los mismos sobre cada extremo 16' de ellos cubierta por los
miembros de extremo 18. Los miembros inferiores 14 están formados
similarmente a los miembros superiores 12. Cada miembro inferior 14
podría ser una fabricación de miembros individuales 14' unidos por
medios adecuados, tales como soldadura autógena, elementos de
sujeción roscados, etc., o podrían ser un miembro macizo integral
que tuviese una configuración mecanizada. Cada miembro inferior 14
se ha formado teniendo una pluralidad de aberturas 34 practicadas en
el mismo (que no se han mostrado) para que los elementos de
sujeción 24 se extiendan a través de ellas. Las partes de extremo
individuales 14' del miembro inferior 14 incluyen una pluralidad de
aberturas 36 (que no se han mostrado) practicadas en las mismas
para que los elementos de sujeción 30 retengan sobre ellos a los
miembros de extremo 18. Los miembros inferiores 14 podrían ser de
cualquier tamaño, forma y configuración convenientes y adecuados
para la consolidación y curación de los elementos de fibra que
forman la estructura de refuerzo 1000. Los miembros inferiores 14
se forman teniendo resistencia mecánica suficiente para retener las
cargas en los niveles de temperatura previstos generados por los
miembros de presión 20 y miembros de calor 22 contenidos y retenidos
en los mismos. Los miembros inferiores 14 están separados de los
miembros superiores 12 por unos espaciadores 16 que tienen una
pluralidad de aberturas 32 practicadas en los mismos (que no se han
mostrado) para que se extiendan a través de ellas los elementos de
sujeción 24. Cada miembro de extremo 18 se ha formado teniendo una
pluralidad de ranuras 38 practicadas en el mismo a través de las
cuales se extienden los elementos de sujeción 30 casando con las
aberturas 28 ó 36 del miembro superior 12 o miembro inferior 14,
respectivamente, para retener en ellos al miembro de extremo 18 con
el fin de confinar al miembro de presión 20 y al miembro de calor 22
dentro del miembro superior 12 y del miembro inferior 14. El
miembro de extremo 18 se ajusta usando los elementos de sujeción 30
y las ranuras 38 para retener al miembro de presión 20 (que no se ha
mostrado) y al miembro de calor 22 (que no se ha mostrado) dentro
del miembro superior 12 o del miembro inferior 14 sin que el miembro
de extremo 18 establezca contacto con la parte de la estructura de
refuerzo 1000 tras la que se instala el aparato 110 durante la
consolidación y curación de los elementos de fibra que forman la
estructura 1000. Típicamente, se mantiene un pequeño espacio
intermedio, aunque no es necesario, entre el miembro de extremo 18 y
la estructura de refuerzo 1000. Para facilitar la colocación de los
miembros de extremo 18 con respecto a una parte del miembro de
refuerzo 1000 se podría usar un muelle 18' (mostrado en líneas de
trazos) que tiene un extremo fijado a un miembro superior 12 o a un
miembro inferior 14 y el otro extremo que se apoya en un miembro de
extremo 18 para cargar elásticamente al miembro 18 en la posición
prevista. Cada miembro superior 12 y cada miembro inferior 14
incluyen además una abertura 40 practicada en los mismos, que podría
ser roscada, para conectar una tubería de presión 42, conectada a
un suministro adecuado de fluido a presión para suministrar fluido
a presión a un miembro de presión 20 (que no se ha mostrado)
contenido en los mismos. La forma geométrica de cada miembro
superior 12, miembro inferior 14, espaciador 16, y miembro de
extremo 18, es compatible con la parte de estructura de refuerzo
1000 sobre la que se va a usar. Como se ha ilustrado en la Figura 1
de los dibujos, el nervio 1014 tiene una configuración de sección
en cruz en forma de T con el vástago de la T extendiéndose por
encima de los brazos en cruz de la T con el aparato 10 circundando
tanto el vástago como los brazos transversales de la T en un área
localizada del nervio 14. Los miembros de extremo 18 del miembro
superior 12 y miembro inferior 14 se extienden adyacentes a, pero no
en contacto con, las partes de vástago o las partes de brazos en
cruz de la T del nervio 1014 de forma de T. Los elementos de
sujeción roscados 24 y 30 podrían ser de cualquier tamaño y
longitud adecuados y convenientes bien conocidos en la industria
para uso con los miembros superiores 1, miembros inferiores 14, y
miembros de extremo 18 en su tamaño, forma y configuración y carga
de los miembros de presión 20 (que no se han mostrado) y miembros de
calor 22 (que no se han mostrado) para uso en la consolidación y
curación de los elementos de fibra que forman el nervio 1014. Los
miembros de extremo 18 podrían ser de cualquier forma y
configuración previstas y adecuadas para prevenir que el miembro de
presión 20 se extienda más allá del miembro superior 12 y miembro
inferior 14. Los miembros de extremo 18 se podrían colocar sobre uno
o más extremos y los lados del miembro superior 12 y miembro
inferior 14.
Con referencia a la Figura 3 de los dibujos, el
aparato 10 ilustrado en la Figura 2 de los dibujos se muestra en
una vista desde un extremo en corte transversal recortada. Según se
ha ilustrado, los miembros de presión 20 son cualquier miembro de
presión inflable adecuado para usar en la consolidación y curación
de los elementos de fibra que forman el nervio 1014. Los miembros
de presión 20 podrían ser de cualquier material elastómero adecuado
o de cualquier material elastomérico adecuado, tales como elastómero
de silicona, caucho, caucho sintético, neopreno, y reforzados con
material de nailon, Kevlar^{TM}, etc. Los miembros de presión 20
son preferiblemente de construcción delgada para que cumplan con la
forma de la pare del nervio 1014 que circundan. Cada miembro de
presión 20 se alimenta con fluido a presión a través de la tubería
42 conectada al mismo y que se extiende a través de las aberturas
40 practicadas en el miembro superior 12 y miembro inferior 14
retenidos por cualquier manera adecuada, tal como una conexión
roscada, soldadura autógena, etc. El fluido suministrado a presión
podría ser cualquier fluido presurizado adecuado que esté disponible
fácilmente para su uso, como aire, nitrógeno, etc. Se prefiere que
los miembros de presión 20 se usen en pares opuestos que operen a
sustancialmente los mismos niveles de presión de inflación para
equilibrar la carga sobre el nervio 1014 y el miembro superior 12 y
el miembro inferior 14. Los miembros de calor 22 podrían ser
cualesquiera miembros de calor bien conocidos activados
eléctricamente y disponibles comercialmente, de tamaño y
configuración adecuados para contenerse dentro de los miembros
superiores 12 y miembros inferiores 14 y adecuados para usarse en
la consolidación y curación de los elementos de fibra que forman el
nervio 1014 o cualquier parte de la estructura 1000. Los miembros
de calor 22 incluyen tanto los miembros 22 para calentar las partes
de los brazos en cruz del nervio en T 1014 como para calentar las
partes de vástago del nervio en T 1014. De esta manera, la presión
se aplica a través de los miembros de presión 20 mientras se está
aplicando calor a través de los miembros de calor 22 para
consolidar y curar los elementos de fibra localmente Si se desea o
es necesario, los medios de presión 20 (mostrados en vista
transparente) se podrían usar para aplicar presión adicional a las
partes de vástago del nervio en T 1014 durante el proceso de
consolidación y curación.
Se han ilustrado las aberturas 32 practicadas en
el espaciador 16, así como las aberturas 26 practicadas en los
miembros de extremo 18, las aberturas 26 practicadas en los miembros
superiores 12, y las aberturas 34 practicadas en los miembros
inferiores 14. Además, se ha ilustrado la relación entre los
miembros de extremo 18 y las partes de los brazos en cruz del
nervio en T 1014 en la que los miembros de extremo 18 están situados
junto a las partes de los brazos en cruz pero no en contacto con
ellas durante el proceso de consolidación y curación de los
elementos de fibra que forman el nervio 1014. Como se prefiere para
equilibrar las cargas de presión sobre el nervio 1014 durante la
consolidación y curación de los elementos de fibra, es preferible
que los miembros de presión se activen sustancialmente de forma
simultánea a un nivel de presión de inflación que sea
sustancialmente el mismo y que los miembros de calor 22 se activen
sustancialmente de forma simultánea para uniformar la carga del
nervio 1014 para la aplicación de presión y el calentamiento a los
mismos.
Refiriéndose a la Figura 4 de los dibujos, se
muestra una segunda realización 100 del aparato del presente
invento. El aparato 100 se usa típicamente para unir un nervio 1006
a un tabique 1004. El aparato 100 es generalmente similar al
aparato descrito anteriormente 10 incluyendo miembros superiores
112, miembros inferiores 114, espaciadores 116, miembros de
extremo 118, y elementos de sujeción 124, 130. El aparato 100
incluye además una pluralidad de abrazaderas 150 en C que se
extienden entre los miembros superiores 112 y los miembros
inferiores 114 para retener a los miembros sobre el nervio 1006 y
el tabique 1004 en posición para la consolidación y curación o
aglutinación de los elementos de fibra. En el aparato 100, las
abrazaderas en C 150 se instalan en las esquinas exteriores de los
miembros superiores 112 y miembros inferiores 114 y se retienen o
sujetan a los mismos mediante los elementos de sujeción 124. Cada
miembro superior 112 y cada miembro inferior 114 incluyen además
unos miembros de extremo 118 en los extremos delantero y trasero de
los mismos y en los lados exteriores de los mismos para contener
los miembros de presión 120 (que no se han mostrado) en los mismos
durante la consolidación y la curación de partes de los elementos de
fibra del nervio 1006 y tabique 1004. Los miembros de abrazadera en
C 150 se usan en lugar de una pluralidad de elementos de sujeción,
tales como 24 en las Figuras 2 y 3, para retener a los miembros
superiores 112 y miembros inferiores 114 en posición sobre el
nervio 1006 y tabique 1004. Las abrazaderas en C 150 podrían ser de
cualquier forma deseada y de cualquier material que se desee que
tenga una resistencia mecánica suficiente para la carga de los
miembros superiores 112 y miembros inferiores 114 por los miembros
de presión 120 (que no se han mostrado) y proveer acceso para las
partes de los elementos de fibra de los nervios y tabiques de la
estructura 1000 a ser consolidados y curados. Sin embargo, se
prefiere que el aparato 100 sea de un material liviano y resistente
para facilidad de manipulación y uso.
Refiriéndose a la Figura 5 de los dibujos, se
muestra el aparato 100 en una vista en corte transversal recortada.
Como se muestra, los miembros de extremo 118 están situados en los
extremos y costados de los miembros superiores 112 y miembros
inferiores 114 que tienen miembros de presión 120 y miembros de
calor 12 contenidos en los mismos. Según se ha ilustrado, los
miembros de calor 122 contienen cableado eléctrico y conexiones 23
para suministrar energía a los mismos para el calentamiento de los
miembros 122. El aparato 100 incluye además unos espaciadores 116
entre los miembros superiores individuales 112 y miembros inferiores
individuales 114, pero no entre los miembros superiores 112 y
miembros inferiores 114, debido a la configuración del nervio 1006 y
tabique 1004 que se van a unir.
Refiriéndose a la Figura 6 de los dibujos, se
ha ilustrado una tercera realización del aparato 200 del presente
invento. Como se ha mostrado, el aparato 200 incluye unos miembros
superiores 212, un miembro inferior 214, un espaciador 216, unos
miembros de extremo 218 en un extremo de los miembros superiores 212
y en los lados de los mismos y en un extremo del miembro inferior
214 y en los lados del mismo para la consolidación y curación de
partes de los elementos de fibra del nervio 1012 y tabique 1002,
unos miembros de presión 220 (que no se han mostrado) situados
entre los miembros superiores 212 y el miembro inferior 214 según se
ha descrito anteriormente en la presente memoria, y unos miembros
de calor 222 (que no se han mostrado) situados entre los miembros
superiores 212 y el miembro inferior 214 según se ha descrito
anteriormente en la presente memoria. En el aparato 200 del
presente invento, se usa un único miembro inferior 214, en lugar de
una pluralidad de miembros inferiores 214 según se ha descrito
anteriormente en la presente memoria. El uso de un único miembro
inferior 214 acomoda la diferente geometría del extremo del nervio
1012 que se va a unir al tabique 1002. Como se ilustra
adicionalmente, solamente se usan dos abrazaderas en C 250 para
sujetar los miembros superiores 212 al miembro inferior 214 durante
la consolidación y curación de los elementos de fibra del nervio
1012 y tabique 1002, cuyas abrazaderas tiene una resistencia
mecánica suficiente para el proceso. Según se ha indicado
anteriormente, los miembros de extremo 218 confinan a los miembros
de presión 220 (que no se han mostrado) y a los miembros de calor
220 (que no se han mostrado) entre los miembros superiores 212 y
miembro inferior 214. Solamente se usa un único espaciador 216 en el
aparato 200 para separar los miembros superiores entre sí para una
parte del nervio 1012 que se extiende entre los mismos.
Refiriéndose a la Figura 7 de los dibujos, el
aparato ilustrado en la Figura 6 de los dibujos se muestra en una
vista en corte transversal parcial. Se han ilustrado los miembros
superiores 212, el miembro inferior 214, el espaciador 216, los
miembros de extremo 218 en los costados y extremos de los miembros
212 y 214, los miembros de presión 220, los miembros de calor 222,
y la abrazadera en forma de C 250 en relación con el nervio 1012 y
tabique 1002. Como se ha mostrado, el espaciador 216 se extiende
entre los miembros superiores 213 mientras que el miembro inferior
está unido a los mismos por la abrazadera
en C 250.
en C 250.
Con referencia a la Figura 8 de los dibujos, se
ha ilustrado una cuarta realización 300 del aparato del presente
invento. El aparato 300 incluye unos miembros superiores 312, unos
miembros inferiores 314, unos espaciadores 316, unos miembros de
extremo 318, y unas abrazaderas en C 350. Los miembros superiores
312 y los miembros inferiores 314 están abrazando y sujetando un
nervio 1006, un nervio 1004, y diversas partes del tabique 1002
durante la consolidación y curación de partes de los elementos de
fibra de las que están formados aquellos. Los miembros superiores
312 y los miembros inferiores 314 están formados en ángulos
diferentes para acomodar los nervios 1006, 1014 y partes del tabique
1002 y sujetos en posición mediante las abrazaderas en C 350.
Con referencia a la Figura 9 de los dibujos, se
ha ilustrado el aparato 300 en corte transversal para mostrar la
relación entre los miembros superiores 312, miembros inferiores 314,
espaciadores 316, miembros de extremo 318 sobre los extremos y
costados de los miembros 312, 314, miembros de presión 320, y
miembros de calor 322. Los miembros de presión 320 y los miembros
de calor 322 se han instalado para aplicar presión y calor a los
elementos de fibra durante la consolidación y curación de los mismos
según se ha ilustrado.
Refiriéndose a la Figura 10 de los dibujos, se
ha ilustrado una quinta realización 400 del aparato del presente
invento. El aparato 400 incluye miembros superiores 412, miembros
inferiores 414, espaciadores 416, y miembros de extremo 418. Los
miembros superiores están sujetos entre sí por elementos de sujeción
424, mientras que los miembros inferiores 424 están sujetos juntos
por elementos de sujeción 424. Los miembros superiores 412 y los
miembros inferiores 414 están fijados adicionalmente por elementos
de sujeción 424 a partes de unos nervios 2002 y 2004 utilizadas
como un miembro de soporte para el miembro superior 412 y el miembro
inferior 414 durante el uso. De esta manera, los miembros
superiores 412 están sujetos entre sí y al nervio 3002, mientras
que los miembros inferiores 414 están sujetos similarmente a una
parte del nervio 2004. Mediante el uso de unas partes de los
nervios 2002 y 2004 como un elemento de soporte para los miembros
superiores 412 y miembros inferiores 414, no es necesario que los
miembros 412 y 414 estén sujetos entre sí.
Refiriéndose a la Figura 11 de los dibujos, se
ha ilustrado el aparato 400 mostrando la relación entre los
miembros superiores 412 y el nervio 2002, miembros inferiores 414 y
el nervio 2004, espaciadores 416, miembros de extremo 418 sobre los
extremos y costados de los miembros 412, 414, miembros de presión
420, y miembros de calor 422. El aparato 400 funciona de una manera
similar a las descritas anteriormente en la presente memoria,
excepto para partes de los nervios 2002 y 2004 que se están usando
como soporte para el aparato 400.
Con referencia a la Figura 12, se ha ilustrado
un ordenador 500 de controlador para el control de presión a los
miembros de presión del aparato del presente invento, junto con un
ordenador 600 de controlador para el control de los miembros de
calor del aparato del presente invento. Según se ha ilustrado, el
ordenador 500 de controlador está conectado por medio de la
conexión 502 a las válvulas de control de presión 700 que, a su
vez, están conectadas al aparato individual 10 del presente invento
para controlar a los miembros de presión 20 contenidos en el mismo.
Un fluido a presión se suministra a las válvulas 700 por medio de la
tubería 704 y se transporta a cada aparato 10 por tuberías 702. El
ordenador 600 está conectado por medio de las tuberías 602 a los
miembros de calor 22 de cada aparato 10 para controlar el
calentamiento y enfriamiento de los mismos durante la consolidación
y curación de partes de los elementos de fibra de los nervios y
tabiques. Se podría suministrar cualquier presión prevista en
cualquier programa de aplicación que se desee a los miembros de
presión 20 del aparato 10, tales como típicamente en el intervalo de
344,7 kPa (50 libras por pulgada cuadrada) hasta 551,5 kPa (80
libras por pulgada cuadrada), aunque se podría usar más o menos
presión. Se podría utilizar cualquier temperatura prevista en
cualquier programa de aplicación de temperatura previsto para curar
las partes de elementos de fibra según se requiera por el
recubrimiento sobre las mismas usando los miembros de calor 22 del
aparato 10. Los ordenadores 500 y 600 de controlador controlan las
aplicaciones que se deseen de presión y temperatura. Las válvulas
de control de presión activadas por el ordenador 500 podrían ser de
cualquier tipo adecuado y conveniente comercialmente disponible.
Similarmente, los ordenadores 500 y 600 podrían ser cualquier
ordenador digital adecuado y conveniente comercialmente disponible
que se programe fácilmente a la función de control prevista. Si se
desea, se podría usar sólo un único ordenador de controlador para
controlar tanto la presión de los miembros de presión 20 como los
miembros de calor 22. Además, si se desea, el aparato del presente
invento se podría diseñar para contener solamente miembros de
presión 20 en el mismo con la estructura 1000 colocándose en un
autoclave para proveer el calor durante la consolidación y curación
de las partes de los elementos de fibra que forman la estructura
1000. El aparato del presente invento y el método del presente
invento están destinados a la consolidación y curación y/o
aglutinación de elementos de fibra de estructuras de material
compuesto.
Para los expertos en la técnica resultará
evidente que podrían hacerse cambios, revisiones, adiciones y
supresiones al presente invento, tales como tener un aparato de
diferentes formas o configuraciones, más o menos miembros de presión
y miembros de calor, etc. Tales cambios, revisiones, adiciones y
supresiones están dentro del alcance del invento reivindicado.
Claims (16)
1. Un aparato (10) que comprende una parte
superior (12) y una parte inferior (14) estructurado para contactar
una parte de un nervio (1014), cuya parte de un nervio (1014)
incluye una sección en cruz que comprende una parte de vástago, y
partes de brazos en cruz;
la parte superior incluye un miembro superior
(12) y un miembro de presión (20);
la parte inferior incluye un miembro inferior
(14) y un miembro de presión, y
cada uno de los miembros de presión (20) está
estructurado para proveer una presión localizada a una parte
definida de la parte del nervio (1014),
caracterizado porque las partes superior
e inferior incluyen respectivamente al menos un miembro de extremo
(18), estando montados los miembros de extremo en uno o en más
extremos y en los costados del miembro superior y del miembro
inferior y configurados para retener al menos a los miembros de
presión (20) entre el miembro superior (12) y el miembro inferior
(14).
2. El aparato (10) según la reivindicación 1, en
el que:
- la parte superior (12) incluye además un miembro de calor (22) dimensionado y configurado para calentar la parte del nervio (1014);
- la parte inferior (14) incluye además un miembro de calor (22) dimensionado y configurado para calentar la parte del nervio (1014); y
- los miembros de presión (20) y los miembros de calor (22) de la parte superior (12) y de la parte inferior (14), respectivamente, están dimensionados y configurados para proveer, en combinación, durante el funcionamiento, presión y calor suficientes para consolidar, curar y aglutinar la parte del nervio (1014).
3. El aparato (10) según la reivindicación 1, en
el que:
- la parte superior (12) incluye una pluralidad de miembros superiores (12); y
- la parte inferior (14) incluye una pluralidad de miembros inferiores (14).
4. El aparato (10) según la reivindicación 3, en
el que:
- los miembros superiores (12) de la pluralidad de miembros superiores (12) están separados entre sí por un espaciador (16); y
- los miembros inferiores (14) de la pluralidad de miembros inferiores (14) están separados entre sí por un espaciador (16).
5. El aparato (10) según la reivindicación 3 o
la reivindicación 4, en el que:
- cada miembro superior (12) de la pluralidad de miembros superiores (12) está acoplado de forma operable a un miembro de presión (20) y
- cada miembro inferior (14) de la pluralidad de miembros inferiores (14) está acoplado de forma operable a un miembro de presión (20).
6. El aparato (10) según una cualquiera de
las
reivindicaciones 3 a 5, en el que:
reivindicaciones 3 a 5, en el que:
- cada miembro superior (12) de la pluralidad de miembros superiores (12) está acoplado de forma operable a una pluralidad de miembros de calor (22); y
- cada miembro inferior (14) de la pluralidad de miembros inferiores (14) está acoplado de forma operable a una pluralidad de miembros de calor (22).
7. El aparato (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que una abrazadera (150) fija el
miembro superior (12) al miembro inferior (14).
8. El aparato (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que una pluralidad de abrazaderas
(150) fijan el miembro superior (12) al miembro inferior (14).
9. El aparato (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que como mínimo un elemento de
sujeción (24) fija el miembro superior (12) al miembro inferior
(14).
10. El aparato (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, en el que uno del miembro superior (12)
y uno del miembro inferior (14) se fijan a la parte del nervio
(1014).
11. El aparato (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3 ó 6 a 10, en el que el miembro de presión
(20) comprende un miembro inflable.
12. El aparato (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3 ó 6 a 10, en el que el miembro de extremo
del miembro superior (12) es movible con respecto al miembro
superior (12).
13. El aparato (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3 ó 6 a 10, en el que el miembro de extremo
del miembro inferior (14) es movible con respecto al miembro
inferior (14).
14. El aparato (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3 ó 6 a 10, en el que el miembro de extremo
(18) de la parte superior (12) está cargado elásticamente sobre el
miembro superior (12).
15. El aparato (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende además:
- una válvula de control de presión (700) acoplada de forma operable al miembro de presión (20) de al menos una de la parte superior (12) y de la parte inferior (14), cuya válvula de control de presión (700) está configurada para controlar una presión comunicada al miembro de presión (20) de al menos una de la parte superior (12) y de la parte inferior (14); y
- un aparato de ordenador (500, 600) configurado para controlar a la válvula de control de presión (700) y configurado para controlar una temperatura del miembro de calor (22) de al menos una de la parte superior (12) y de la parte inferior (14).
16. Un aparato (10) que comprende una parte
superior (12) y una parte inferior (14), cada una de ellas
estructurada para contactar una parte de un nervio (1014) y una
parte de un tabique (1004),
la parte superior incluye un miembro superior
(12) y un miembro de presión (20);
la parte inferior incluye un miembro inferior
(14) y un miembro de presión, y
cada uno de los miembros de presión (20) está
estructurado para proveer una presión localizada a una parte
definida de la parte del nervio (1014),
caracterizado porque las partes superior
e inferior incluyen respectivamente como mínimo un miembro de
extremo (18) y un miembro de calor (22).
estando montados los miembros de extremo sobre
uno o sobre más extremos y los costados del miembro superior y del
miembro inferior y configurados para retener al menos a los
miembros de presión (20) entre el miembro superior (12) y el miembro
infe-
rior (14),
rior (14),
los miembros de presión (20) y los miembros de
calor (22) de las partes superior e inferior, respectivamente, están
dimensionados y configurados para proveer, en combinación, durante
el funcionamiento, presión y calor a partes definidas de la parte
del nervio y de la parte del tabique (1004) suficientes para formar
una unión entre los mismos.
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