ES2441425B1

ES2441425B1 - Riel de asiento, su procedimiento de fabricación y suelo obtenido

Info

Publication number: ES2441425B1
Application number: ES201230036A
Authority: ES
Inventors: Jean-Claude Maillard
Original assignee: Figeac Aero SA
Current assignee: Figeac Aero SA
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2014-09-23
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: ES2441425A1

Abstract

Riel de asiento, su procedimiento de fabricación y suelo obtenido.#La invención concierne a un riel de asiento (200) que presenta las pares constitutivas siguientes:#- Una parte superior horizontal denominada cabeza (210);#- Una parte intermedia plana vertical denominada alma (220);#- Una parte inferior que comprende una pluralidad de bridas (230 y 240); en el que las bridas superiores e inferiores (230 y 240) se unen entre sí mediante un perfil suplementario (250) de unión, el borde inferior (222) del alma (220) está realizado de modo que sigue el perfil geométrico formado por la unión entre las bridas (230 y 240) y el perfil de unión (250), el alma (220) y la cabeza (210) están unidos por soldadura.#La invención también se refiere al proceso de fabricación de tal riel así como el suelo obtenido.#Aplicación: suelo de aeronaves.

Description

DESCRIPCIÓN

Riel de asiento, su procedimiento de fabricación y suelo obtenido.

AMBITO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN 5

La presente invención se refiere al campo de la aeronáutica, y particularmente a las adaptaciones que permiten desarrollar los rieles de asiento constitutivos de los suelos de aeronaves en las mejores condiciones.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR 10

Los rieles de los asientos son elementos lineales para la recepción, sujeción y retención en su posición de asientos en una aeronave. Estos rieles cooperan con una pluralidad de otros elementos para formar el suelo de una aeronave. Estos rieles poseen también superficies funcionales fijadas al elemento de fijación de los asientos, así como las superficies funcionales que permiten su integración al piso. 15

Estos rieles convencionalmente incluyen:

 Una parte superior horizontal denominada cabeza, dispuesta sobre el plano de simetría longitudinal de una ranura preformada en cremallera acogiendo los módulos de fijación de los asientos;

 Una parte intermedia plana vertical denominada alma, con un reborde superior de unión a la cara inferior de 20 la parte superior que forma la cabeza;

 Una parte inferior que se une al borde inferior del alma y que comprende una pluralidad de bridas, que presentan las superficies funcionales de apoyo a dos alturas diferentes, denominándose las bridas dispuestas a una altura intermedia bridas superiores y las bridas dispuestas debajo que denominamos bridas inferiores. 25

Habitualmente estos rieles se fabrican por extrusión seguido de un mecanizado.

Sin embargo, tal proceso de producción tiene como desventaja que requiere una pérdida significativa de material así como una duración de dicho proceso particularmente larga. 30

Este problema de pérdida de material es más importante cuando el material utilizado, como por ejemplo el titanio, tiene un coste particularmente elevado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 35

Partiendo de esta situación de hecho, la solicitante ha llevado a cabo investigaciones tendentes a simplificar la fabricación de los rieles de asientos y su integración en los suelos. Los objetivos de la invención son particularmente la disminución de la masa del material, limitar sus pérdidas, disminuir los tiempos de fabricación y reducir los costes de producción. 40

Otro objetivo de la invención es el de poder realizar un riel completo en titanio sin los inconvenientes de la técnica anterior.

Además otro objetivo de la invención es optimizar la integración del riel de la invención en el suelo de la aeronave. 45

Estas investigaciones han conducido al diseño de un riel de asiento particularmente innovador del tipo que presenta las partes constitutivas siguientes:

 Una parte superior horizontal, denominada cabeza, provista en su plano de simetría longitudinal de una ranura preformada en cremallera acogiendo los módulos de fijación de los asientos; 50

 Una parte intermedia plana vertical, denominada alma, que comprende un borde superior de unión con la cara inferior de la parte superior;

 Una parte inferior que se une al borde inferior del alma y que comprende una pluralidad de bridas y que presenta unas superficies funcionales de apoyo a ambas partes del plano vertical formado por el alma, a dos alturas diferentes, comprendiendo unas bridas a una altura intermedia que denominamos bridas 55 superiores y unas bridas debajo que llamamos bridas inferiores.

El riel de asiento de la invención es destacable en cuanto que las bridas superiores y las bridas inferiores dispuestas a un mismo lado del plano vertical de simetría definido por dicha alma, están fijadas entre sí por medio de un perfil suplementario de unión; 60

el reborde bajo del alma está realizado de modo que sigue el perfil geométrico formado por la unión entre las bridas y el perfil de unión;

las bridas y el perfil de unión, el alma y la cabeza están unidas por soldadura.

Este diseño de riel es destacable en cuanto que simplifica y facilita su fabricación. 65

En efecto, el perfil suplementario de unión permite una fijación original entre las bridas superiores y las inferiores, que aporta rigidez y mejora la resistencia de los esfuerzos a los que se someterá el riel que consiste en:

 Unir por medio de un perfil suplementario, denominado de unión, las bridas superiores e inferiores dispuestas a un mismo lado del plano vertical de simetría definido por dicha alma;

 preformar la parte inferior del alma para mantener la forma del perfil geométrico formado por la conexión 5 entre las bridas y el perfil de unión plegado; y

 unir por soldadura, las bridas, el perfil el alma y la cabeza.

Esta rigidez optimizada y esta mejor resistencia a los esfuerzos permiten ofrecer una solución de realización por soldadura. Los espesores de los diferentes elementos constitutivos del riel de asientos pueden reducirse y permitir el 10 aumento de masa pretendido. En efecto la mecanización empleada hasta ahora requería espesores mínimos mayores que los necesarios para la soldadura.

Uno de los modos de realización considerados consiste en que el perfil de unión y las bridas estén constituidos por elementos independientes fijados entre sí y al alma por medio de soldadura. Otro de los modos de realización 15 considerados tendentes a la simplificación pretendida, consiste en fabricar las bridas y el perfil de unión por medio de plegado de un mismo perfil plano. La parte inferior del alma está preformada para seguir los ángulos formados por las superficies plegadas.

La elección de un procedimiento de realización por soldadura tiene igualmente como ventaja evitar las operaciones 20 de mecanizado o al menos las operaciones que suponen la retirada de un gran volumen de materia de la parte inferior del riel y permitiendo así su economía.

Según el modo de realización por ahora considerado, el preformado en cremallera de la cabeza queda realizada por mecanizado. 25

Otra característica particularmente ventajosa reside en la elección del material. Así, según la invención, la cabeza, el alma y la parte inferior están realizadas en titanio. Esta elección de material se adecua con la elección del modo de realización que evita en la medida de lo posible las operaciones de mecanizado de material y permite economizar no solamente la duración de las operaciones, sino también la masa necesaria de material utilizado. Esta elección 30 mejora la resistencia a la corrosión de este elemento.

El riel obtenido es particularmente innovador en cuanto que presenta una estructura soldada totalmente en titanio.

Según otra característica particularmente ventajosa de la invención la soldadura está realizada por láser. Esta 35 elección de soldadura tiene como ventajas un mejor control del método de operación, un menor calentamiento de la pieza y evita la necesidad del aporte de metal.

Esta elección de una soldadura por láser ha llevado a la solicitante a preformar las diferentes uniones constitutivos del riel para facilitar las operaciones de soldadura láser. Así, por ejemplo, la cara inferior de la cabeza tiene 40 preformada sobre su plano de simetría, una ranura que acoge la parte superior del alma, y la profundidad de dicha ranura permite la realización de una soldadura por la parte superior de la cabeza. La utilización de la soldadura láser por transparencia facilita de este modo la fabricación del riel.

Otra característica que facilita la realización del riel reside en el hecho de que según otra posible alternativa de 45 fabricación, las bridas y el perfil de unión dispuestos a ambos lados del plano vertical definido por el alma (y no solamente los posicionados de un lado del dicho plano) están realizados con un mismo perfil plano plegado. Una única pieza cumple las funciones de brida y del perfil de unión en ambos lados del riel de la invención.

El riel según la invención puede reunir todas o solamente parte de las características aquí descritas. Un riel realizado 50 en titanio soldado según la invención responde no obstante al conjunto de los objetivos de la invención.

La invención concierne igualmente al suelo celular de la aeronave integrante del riel de la invención, el cual puede estar dispuesto como prolongación de otros elementos lineales tales como falsos rieles. Este suelo es particularmente destacable en cuanto que la extremidad del falso riel presenta una proyección de dimensión 55 adaptada para introducirse en el volumen hueco formado por la ranura practicada en el riel llenando este volumen vaciado y creando superficies susceptibles de ser soldadas en adición a las ya existentes en correspondencia entre los perfiles.

La invención concierne igualmente al procedimiento de fabricación del riel en titanio de la invención que consiste en: 60

 Extruir la cabeza;

 Cortar el alma;

 Unir las bridas por medio de un perfil suplementario de unión, y

 Unir los diferentes elementos por soldadura láser.

65

Otro procedimiento consiste en realizar las bridas y el perfil de unión por plegado de un único perfil plano.

La cabeza se mecaniza a continuación. Eventualmente puede eliminarse material por rectificado en otras superficies funcionales, una vez estén realizadas las soldaduras.

5

Los conceptos fundamentales de la invención se expresan en su forma más elemental; otros detalles y características, resaltarán más claramente con la lectura de la descripción que sigue con observación de los dibujos anexos representando a título de ejemplo no limitativo un modo de realización de un riel conforme a la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 10

La figura 1 es un dibujo esquemático de una vista en perspectiva conforme a un modo de realización de un suelo que integra los rieles de acuerdo con la invención;

La figura 2 es un dibujo esquemático de una vista perspectiva de una conforme a un modo de realización de un riel de acuerdo con la invención;

La figura 3 es un dibujo esquemático de una sección de un riel de acuerdo con la invención; 15

La figura 4 es un dibujo esquemático de una sección de otro modo de realización de la unión entre las bridas y la parte inferior del alma;

La figura 5 es un dibujo esquemático de una sección de otra forma de realización de la unión entre las bridas y la parte inferior del alma;

La figura 6 es un dibujo esquemático de una vista superior de un ensamblaje conforme a la invención 20 entre un extremo de un riel y un extremo de un falso riel.

DESCRIPCIÓN DE LOS MODOS DE REALIZACIÓN PREFERIDOS

Como se muestra en el dibujo de la Figura 1, el suelo de la aeronave referenciado como P en su conjunto, está constituido por travesaños 100 que soportan particularmente los rieles 200 conforme a la invención, prolongados o 25 no por los falsos rieles 300.

Los rieles de asiento de la invención son pues los elementos que miden entre cincuenta (50) centímetros y varios metros, donde solo una porción se ilustra en el dibujo de la figura 2.

30

Como se ilustra sobre dicha figura 2, el riel de asiento 200 presenta las partes constitutivas clásicas siguientes, a saber:

 Una parte superior horizontal, denominada cabeza 210 provista sobre su plano de simetría longitudinal de una ranura 211 preformada en cremallera que acoge los módulos de fijación de los asientos (no representados); 35

 Una parte intermedia plana vertical, denominada alma 220, con un borde superior 221 que se une a la cara inferior 212 de la parte superior 210;

 Una parte inferior que se une al reborde bajo 222 del alma 220 y que comprende una pluralidad de bridas 230 y 240 que presentan las superficies funcionales de apoyo de ambas partes del plano vertical formado por el alma 220 según dos alturas diferentes, las bridas dispuestas en altura intermedia denominadas 40 bridas superiores 230 y las bridas dispuestas debajo denominadas bridas inferiores 240.

Según la invención, las bridas superiores 230 e inferiores 240 dispuestas en un mismo lado del plano vertical de simetría definido por dicha alma 220 están unidas entre sí por medio de perfiles suplementarios de unión 250.

45

Conforme se representa, el borde inferior del alma 220 está preformado para seguir el perfil geométrico formado por las bridas 230, 240 y el perfil de unión 250. Así, la parte baja 222 del alma 220 sigue particularmente el ángulo formado entre el perfil de unión y las bridas. El alma se realiza por preformado, corte o mecanizado según un modo de realización preferido, pero no limitativo.

50

Según el modo de realización preferido, pero no limitativo, representado, las bridas 230 y 240 y el perfil de unión 250 están realizados por plegado de un único perfil plano. Para respetar la simetría del riel 200 se suelda a ambas partes bajas del alma un perfil plano idéntico, según se ilustra en las figuras 2 y 5 de los dibujos. Sin embargo, como se representa en las figuras 3 y 4 de los dibujos, se considera igualmente que las bridas y los perfiles de unión dispuestos a ambas partes del plano de simetría formado por el alma 220 estén realizados por un único perfil plano 55 plegado 260. Según el modo de realización representado en la figura 4, este perfil plano 260 puede estar igualmente provisto de una ranura 261 sobre su superficie superior para facilitar la soldadura láser con la parte inferior 222 recortada de forma adecuada.

De acuerdo con la realización ilustrada, la presencia del perfil de unión 250 evita que se superpongan los extremos 60 de dichas bridas 230 y 240, permitiendo igualmente una aprovechamiento nada despreciable de material y por tanto de masa. Según un modo de realización preferido pero no limitativo, el perfil de unión 250 forma un ángulo de aproximadamente ocho (8) grados con estos últimos.

Esta elección de soldadura llevó a la solicitante a considerar la optimización de la unión entre la cabeza 210 y la parte superior del alma. Así, como se representa en las figuras 2 y 3 de los dibujos, la cara inferior 212 de la cabeza 210 al nivel de la proyección hacia la parte inferior formada por la nervadura 211 tiene preformada una ranura en su plano de simetría, que acoge el borde superior 221 del alma 220, permitiendo la profundidad de la ranura, la realización de una soldadura por transparencia desde la parte superior de la cabeza 210, orientando el haz láser 5 según la flecha F1 facilitando así la realización del riel.

La figura 6 ilustra un modo de realización ideado por la solicitante para facilitar y garantizar las características de la unión varias veces ilustrada en el diseño de la figura 1 entre el perfil de los rieles 200 que están preformados con una ranura 211 que aloja una cremallera y de los falsos rieles 300 que no tienen esta función. 10

El suelo P de la invención es destacable en cuanto que el extremo del falso riel 300 que se suelda al extremo del riel presenta una proyección 310 de dimensión adaptada que se introduce en el eje de la cremallera en el volumen hueco, formado por la ranura 211 de forma que aumenta las superficies en contacto así como las superficies susceptibles de ser soldadas entre sí, como se representa en tramos interrumpidos cortos. Siempre con la misma 15 función según el modo de realización preferido, el extremo de la ranura que recibe la proyección 311 no está provista de los alvéolos de la cremallera.

Estos dispositivos permiten una mejor unión por la soldadura.

20

Se comprende que el riel, su procedimiento de fabricación y el suelo, que acaban de ser descritos y representados, lo han sido de cara a una divulgación más que a una limitación. Por supuesto, distintas adaptaciones, modificaciones y mejoras podrán ser aportadas al ejemplo descrito, sin extenderse, por tanto, del ámbito aplicativo de la invención.

25

Claims

REIVINDICACIONES

1. Riel de asiento (200) que presenta las partes constitutivas siguientes:

 Una parte superior horizontal denominada cabeza (210) provista en su plano de simetría longitudinal de una ranura (211) que se conforma como una cremallera que acoge los módulos de fijación de los asientos; 5

 Una parte intermedia plana vertical denominada alma (220) con un borde superior (221) que se une a la cara inferior (212) de la parte superior (210);

 Una parte inferior que se une al borde inferior (222) del alma (220) y que comprende una pluralidad de bridas (230 y 240) que presentan superficies funcionales de apoyo de ambas partes del plano vertical, formado por el alma 220, a dos alturas diferentes, las bridas dispuestas en la altura intermedia 10 denominadas bridas superiores (230) y las bridas dispuestas debajo, denominadas bridas inferiores (240),

caracterizado porque

La cabeza (210), alma (220) y la parte inferior (230, 240, 250) están realizadas en titanio;

Y por que

las bridas superiores e inferiores (230 y 240) dispuestas sobre un mismo lado del plano vertical de simetría definido 15 por dicha alma (220) están unidas entre ellas por medio de un perfil suplementario (250) de unión;

estando el borde inferior (222) del alma (220) realizado de modo que sigue el perfil geométrico formado por la unión entre las bridas (230 y 240) y el perfil de unión (250);

las bridas (230 y 240) y el perfil de unión (250) dispuestos a ambas partes del plano vertical definido por el alma, 20 están realizadas con un mismo perfil plano plegado;

las bridas (230 y 240), el perfil de unión (250), el alma (220), y la cabeza (210), están unidos por soldadura láser.
2. Riel (200) según la reivindicación 1, caracterizado por que la superficie inferior (212) de la cabeza (210) está preformada en su plano de simetría, con una ranura (213) que acoge el borde superior (221) del alma (220), 25 permitiendo la profundidad de la ranura (213) la realización de una soldadura desde or la parte superior de la cabeza.
3. Suelo (P) que acoge el riel (200) de la reivindicación 1 que está dispuesto en prolongación con elementos lineales tales como falsos rieles (300), caracterizado por que el extremo del falso riel (300) que se suelda al extremo del riel 30 (200) presenta una proyección (310) de dimensión adaptada para su introducción en el volumen hueco formado por la ranura (211) de forma que aumente las superficies en contacto, así como las superficies susceptibles de ser soldadas entre sí.
4. Proceso de fabricación de un riel (200) según la reivindicación 1 caracterizado por que comprende: 35

 Extruir la cabeza (210)

 Recortar el alma

 Unir las bridas (230 y 240) por medio de un perfil suplementario de unión (250) y

 Unir los diferentes elementos por soldadura láser.

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5. Proceso de fabricación según la reivindicación 4, CARACTERIZADO por que comprende la realización de las bridas (230 y 240) y del perfil de unión (250) por plegado de un único perfil plano.