ES2576508T3

ES2576508T3 - Larguerillo reforzado y su procedimiento de fabricación

Info

Publication number: ES2576508T3
Application number: ES12382536.6T
Authority: ES
Inventors: Ignacio OUTON HERNÁNDEZ; Yolanda Miguez Charines; Óscar Miguel Macías Jareño; Juan José Pastrana Bermejo; Antonio Torres Esteban
Original assignee: Airbus Operations SL
Current assignee: Airbus Operations SL
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: US20140186578A1; EP2749405B1; EP2749405A1; CN103895857B; CN103895857A; US9440725B2

Abstract

Larguerillo (1) reforzado que comprende una pluralidad de capas (2) superpuestas de material compuesto, en el que se define un pie (3,3') para la unión a un panel de revestimiento de una aeronave, y un alma (4) unida a dicho pie (3,3') mediante uno de sus bordes longitudinales, de forma que ambos elementos (3,3',4) conjuntamente forman un perfil con sección en forma de "L" o en forma de "T", en el que dichas capas (2) de material compuesto son continuas y se extienden sobre una superficie mayoritaria del pie (3,3') y de la superficie del alma (4) del larguerillo (1), caracterizado porque el larguerillo (1) reforzado incorpora al menos un ensanchamiento (7,8) de la sección del larguerillo (1), donde dicho ensanchamiento (7,8) está formado por un apilamiento localizado de capas de refuerzo (9,10) de material compuesto, y porque dichas capas de refuerzo (9,10) están incrustadas en el seno del larguerillo (1) y están dispuestas paralelamente a las capas (2) continuas a las que se superponen, donde dicho ensanchamiento (7,8) de la sección se extiende a partir de un borde libre (5,5') del larguerillo (1) hasta un borde de terminación interno en el larguerillo.

Description

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DESCRIPCION

Larguerillo reforzado y su procedimiento de fabricacion Objeto de la invencion

La presente invencion se refiere generalmente a la fabricacion de componentes para aeronaves, tales como larguerillos o elementos estructurales similares, tales como perfiles de refuerzo, mediante materiales compuestos.

Mas concretamente, uno de los objetos de la invencion es proporcionar larguerillos mas resistentes a los impactos y estructuralmente mas eficientes de una manera sencilla y sin modificar los procedimientos de fabricacion ya existentes, aumentando la inercia de dichos larguerillos y reduciendo su espesor global.

Antecedentes de la invencion

En la fabricacion de componentes para la industria aeronautica, especialmente para la fabricacion de elementos estructurales de una aeronave, es ampliamente conocido el uso de materiales compuestos formados por telas con una matriz organica, por ejemplo una resina termoplastica, y fibras continuas, por ejemplo fibras de vidrio o fibras de carbono reforzada con plastico (CFRP), orientadas de forma unidireccional en una y la misma capa o tela.

Estos materiales compuestos se usan para la fabricacion de paneles de revestimiento y para la fabricacion de larguerillos, los cuales se pueden fabricar con diferentes secciones, por ejemplo con una seccion en forma de “T”, seccion en forma de “I”, seccion en forma de “L”, seccion en forma trapezoidal etc.

Una estructura de revestimiento de una aeronave, por ejemplo parte del fuselaje o de un ala, esta formada convencionalmente por un panel de revestimiento y por una serie de larguerillos unidos mediante co-pegado o co- curado a una de las caras del panel para reforzarlo. Los larguerillos se disponen en sentido longitudinal a dicho panel, y se incorporan ademas una serie de costillas dispuestas transversalmente, que colaboran con los larguerillos para proporcionar resistencia a los paneles y mejorar la estabilidad a compresion o cortadura de los mismos.

Uno de los perfiles de larguerillo mas comunes es el perfil en forma de “T”, que se obtiene mediante la union de dos perfiles en forma de “L”. El co-curado de materiales compuestos consiste en el curado conjunto de dos o mas partes dentro de un horno sin haber pasado antes ninguna de ellas por un proceso de curado previo.

Es conocida la posibilidad de incorporar refuerzos integrados en el alma del larguerillo, como se muestra en la figura 1. Un elemento de refuerzo (17), consistente en un bloque macizo obtenido, por ejemplo, mediante fibras unidireccionales, se fabrica por separado en esos procesos, de modo que en la fabricacion del larguerillo se usa como material de inicial un apilamiento de telas plano (figura 2 A), en el que se forma un canal (18,19) (figura 2 B) mediante un doblez en el laminado, dentro del que se coloca el elemento de refuerzo (17) (figura 2 C). Finalmente, se cierra el perfil sobre sf mismo conformandolo en forma de “T” mediante el adecuado utillaje (figura 2 D), y se procede al curado del conjunto, quedando el refuerzo (17) alojado en la cabeza del alma.

Estos procesos conocidos se usan para proporcionar un refuerzo exclusivamente en el extremo de la cabeza del alma, pero no en ningun otro sitio del larguerillo. Ademas, como se aprecia en la secuencia de figuras 2 (A-D), es necesario modificar en gran medida el proceso de fabricacion y utillaje necesario, ya que hay que fabricar el refuerzo por separado, despues colocar el refuerzo en las capas para posteriormente plegar el perfil.

El comportamiento estructural del perfil obtenido de ese modo no es completamente efectivo, ya que al fin y al cabo el elemento de refuerzo es un cuerpo independiente resultante del apilado basico de capas. El refuerzo queda alojado en el interior del larguerillo, lo cual, como se aprecia en las figuras 1 A y B, implica que el refuerzo no se extiende hasta el mismo borde de la cabeza del alma, si no que esa extremidad esta formada por el apilado basico del larguerillo que queda expuesto a posibles danos por impacto.

Los perfiles en forma de “T” actuales no pueden tener un refuerzo en el pie y otro en el alma, ya que con la tecnica actual de fabricacion se producina una inaceptable superposicion de telas (como se muestra en la figura 7) precisamente en la zona que es mas propensa a acumular defectos (porosidades, acumulacion de resina etc.), el radio o codo del larguerillo. Como se observa en dicha figura 7, para obtener refuerzos usando la tecnica convencional de fabricacion de larguerillos en forma de “T”, los extremos de las telas de refuerzo del alma (9) quedanan superpuestos con los extremos de las telas de refuerzo del pie (10), lo cual no esta permitido por las normas de fabricacion.

Por otro lado, se usa un utillaje en forma de molde que tiene que copiar la forma del perfil en una fase final de la fabricacion de los larguerillos y, que en el caso de perfiles en forma de “I” o en forma de “J”, el molde es complejo ya que hay que dar estabilidad al “voladizo” de esos perfiles. Dependiendo de la curvatura del panel donde apoya el pie y, dado que la cabeza de un perfil en forma de “I” o en forma de “J” es perpendicular al alma, el molde macho puede tener problemas de desmoldeo.

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La solicitud de patente europea EP-0248161A2 se refiere a una estructura de aeronave que comprende un revestimiento externo cilmdrico reforzado con larguerillos y costillas, en el que se forman los larguerillos con un pie y un alma obtenidos de capas continuas superpuestas de material compuesto.

La solicitud de patente de los EE.UU. US-2009/0176066A1 divulga una parte compuesta que comprende una pluralidad de capas de refuerzo apiladas. Las capas de refuerzo apiladas en la seccion elongada curvada comprenden al menos una de tela tejida no continua y refuerzo no continuo.

El documento EP-1481790 divulga las caractensticas del preambulo de las reivindicaciones 1 y 12 respectivamente. Descripcion de la invencion

La presente invencion soluciona de forma plenamente satisfactoria la problematica anteriormente descrita, mediante la materia definida en las adjuntas reivindicaciones independientes.

La invencion se refiere a un larguerillo, es decir a un elemento longitudinal rigidizador y estructural para revestimiento de superficies sustentadoras de aeronaves, tales como alas, revestimientos del fuselaje, o estabilizadores horizontales o verticales (HTP) o (VTP). El larguerillo de la invencion se caracteriza por la posibilidad de incorporar dos zonas de refuerzo separadas e independientes, una en el pie y otra en el extremo del alma (cabeza) del larguerillo.

Un primer aspecto de la invencion se refiere a un larguerillo reforzado, que esta formado por una pluralidad de capas o telas superpuestas de material compuesto reforzadas con fibras unidireccionales, es decir, con la misma orientacion dentro de la misma capa. El larguerillo comprende un pie para la union a un panel de revestimiento de una aeronave, y un alma unida a dicho pie mediante uno de los bordes longitudinales del alma, formando ambos elementos conjuntamente un perfil con seccion en forma de “L” o en forma de “T”.

Dichas capas se pueden denominar capas continuas ya que se extienden sobre una superficie mayoritaria, preferentemente sobre toda la superficie del pie y del alma del larguerillo, es decir sobre casi toda o preferentemente toda la superficie del alma y el pie. El larguerillo se caracteriza porque incorpora al menos un ensanchamiento de su seccion, es decir un tramo de mayor anchura que el resto de la seccion del larguerillo, donde dicho ensanchamiento se extiende desde un borde libre del larguerillo hasta un borde de terminacion interno, es decir se extiende desde el borde o cerca del borde correspondiente a la cabeza del alma o a los bordes libres del pie, hasta un borde de terminacion situado en una zona interna de la seccion distanciada de los bordes del larguerillo.

En la presente descripcion, el termino seccion se refiere a una seccion que es transversal al larguerillo respecto al eje longitudinal del mismo.

Dicho ensanchamiento esta formado por un apilamiento localizado de capas o telas de refuerzo (destinadas a formar el refuerzo del larguerillo) de material compuesto, es decir, las capas estan dispuestas unas sobre otras, ya sean intercaladas con capas continuas ya existentes, o bien apiladas directamente entre ellas en contacto directo, formando un bloque compacto de capas o telas, el cual posteriormente se intercala con capas continuas.

Las capas de refuerzo se aplican de forma localizada en la seccion del larguerillo, es decir, que el apilamiento no abarca toda la seccion del larguerillo, sino que se extiende en un tramo delimitado, que comienza en uno de los bordes libres del larguerillo y termina en un borde interno de dicha seccion.

El ensanchamiento o refuerzo puede extenderse a lo largo de toda o de una porcion mayoritaria de la longitud del larguerillo, o bien puede abarcar uno o varios tramos en el sentido longitudinal del larguerillo. Por ejemplo, se puede disponer localmente de un ensanchamiento en un tramo del larguerillo, por ejemplo, entre dos costillas de la estructura de la aeronave, segun sea necesario.

De modo similar, la anchura del ensanchamiento o de los ensanchamientos existentes en un larguerillo no tiene que ser la misma, si no que se puede disponer de tramos con ensanchamientos de distinto espesor segun sea necesario reforzar los distintos tramos del larguerillo.

Los refuerzos del alma y del pie son independientes, es decir, las capas de refuerzo que forman el refuerzo del pie no estan en contacto directo con las capas de refuerzo del alma, existiendo por lo tanto un tramo central del larguerillo formado exclusivamente por el apilado basico de capas continuas.

Las capas de refuerzo se integran con el resto de capas durante el proceso de fabricacion, quedando incrustadas, es decir en el seno del larguerillo, y dispuestas de forma paralela a las capas continuas a las que se superponen y a las que estan unidas. La orientacion de las telas de refuerzo y telas continuas puede ser igual o distinta segun convenga.

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En la configuracion optima, las capas de refuerzo estan preferentemente intercaladas con capas continuas, es dedr, una capa de refuerzo o varias capas de refuerzo superpuestas directamente entre sf, estan dispuestas por encima y por debajo de capas continuas, y por lo tanto las capas continuas y las capas de refuerzo se alternan en el apilamiento.

Por reglas de diseno, no se pueden apilar consecutivamente mas de 3 telas de la misma orientacion. Dado que el ensanchamiento se obtiene preferentemente con telas de la misma orientacion, para cumplir con dicha regla de diseno, como maximo se apilan consecutivamente tres telas de refuerzo, y ese grupo de tres telas de refuerzo se cubre posteriormente con una o mas telas basicas continuas con una orientacion distinta a la de dichas telas de refuerzo.

Un segundo aspecto de la invencion se refiere a un procedimiento de fabricacion de larguerillos, como el larguerillo reforzado anteriormente descrito, que comprende la fabricacion de larguerillos en forma de “L” que incorporan telas o capas de refuerzo integradas durante el apilamiento basico de capas continuas, colocandose dichas capas de refuerzo en el extremo del alma del larguerillo (cabeza) y/o en las dos partes del pie en caso de un perfil en forma de

“T”.

Mas concretamente, el procedimiento de la invencion comprende apilar una pluralidad de capas continuas de material compuesto, formando un laminado generalmente plano u horizontal, de modo que dichas capas continuas se extienden de extremo a extremo de dicho laminado tanto en la seccion, como en la longitud del mismo, y constituyen el apilado basico del larguerillo. En el procedimiento se forma al menos un ensanchamiento en dicho laminado, mediante el apilamiento de capas de refuerzo de material compuesto de forma localizada, es decir en un tramo delimitado, que se colocan sobre capas continuas superponiendose a ellas de forma paralela.

Dichas capas de refuerzo se colocan en correspondencia con uno de los extremos, de forma que uno de los bordes de las capas de refuerzo coincida (al mismo nivel o quede alineado) con uno de los bordes de terminacion del laminado. El otro borde de las capas de refuerzo termina en una zona interna del laminado distanciada del referido borde de terminacion, pero manteniendo un tramo central de la seccion formado exclusivamente por capas continuas, es decir, carente de capas de refuerzo.

Como se ha explicado anteriormente, las capas de refuerzo preferentemente tienen la misma orientacion, y se apila una, dos o como maximo tres capas de refuerzo consecutivamente. Ese grupo de un maximo de tres capas de refuerzo se cubre posteriormente con una o mas telas basicas con una orientacion distinta a la de dichas telas de refuerzo.

Posteriormente y una vez colocadas las capas de refuerzo necesarias para formar uno o dos refuerzos (ensanchamientos) en los extremos del laminado, se conforma dicho laminado plano, es decir se pliega sobre sf mismo para que adopte forma de “L”. El perfil en forma de “L” obtenido comprendera un pie y un alma unida a dicho pie mediante uno de sus bordes longitudinales.

Finalmente se procede al curado del perfil en forma de “L”. No obstante, si lo que se desea es fabricacion de un perfil en forma de “T”, simplemente se colocan dos perfiles en forma de “L” como los anteriores formados unidos por el alma para definir una seccion en forma de “T”, y se curan conjuntamente ambos perfiles en forma de “L” obteniendo un larguerillo con una seccion en forma de “T”.

La invencion proporciona un larguerillo mas efectivo estructuralmente, ya que se incrementa la inercia del mismo, lo cual a su vez permite reducir el espesor global de la seccion del larguerillo. Ademas, aumenta la tolerancia al dano por impacto en el larguerillo, por ejemplo impactos producidos por las herramientas durante el montaje, o labores de mantenimiento.

A diferencia de los procesos conocidos para obtener refuerzos como el mostrado en las figuras 1 y 2, que requieren una modificacion sustancial del utillaje y proceso de fabricacion, el larguerillo de la invencion no supone una modificacion significativa del proceso de fabricacion, ya que solo requiere el apilado de las capas de refuerzo.

El hecho de tener dos posibles zonas de refuerzo separadas, una en el pie y otra en el extremo del alma, permite definir en el perfil del larguerillo tres zonas separadas: el pie, la cabeza del alma, y la zona intermedia entre ambas situada en correspondencia con el codo central del larguerillo, en la que no se dispone de capas de refuerzo y por lo tanto solo esta formada por el apilado basico de capas continuas.

Puesto que los dos refuerzos son independientes, es decir se pueden dimensionar y configurar de forma independiente, se puede optimizar el apilado de capas de forma independiente en cada uno de los refuerzos y en la zona intermedia. Esta independencia entre los refuerzos, permite que el larguerillo sea mas efectivo estructuralmente y mas optimizable geometricamente, lo cual permite concentrar mas area en la cabeza del alma,

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proporcionando a su vez mas inercia al perfil del larguerillo.

Ademas, la optimizacion geometrica permite tener un apilado estructuralmente mejor en el pie del larguerillo de cara a la interfaz con la costilla o cuaderna, o cualquier otro elemento estructural que se apoye en dicho pie.

La combinacion de las propiedades y ventajas anteriormente comentadas, permiten ademas que se pueda reducir el peso del larguerillo.

Breve descripcion de las figuras

Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caractensticas de la invencion, de acuerdo con un ejemplo preferente de modo de realizacion practico del mismo, se acompana como parte integrante de esta descripcion, un juego de dibujos, en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra dos vistas en seccion transversal de larguerillos de perfil en forma de “T” del estado de la tecnica, dotados de refuerzos en la cabeza del alma.

La figura 2 muestra una secuencia de figuras que ilustran el proceso de fabricacion del larguerillo de la figura 1.

La figura 3 muestra una vista en seccion transversal de un larguerillo segun la invencion con capas de refuerzo intercaladas, donde se han representado las capas correspondientes solo a un perfil en forma de “L”. La lmea continua muestra la silueta de la mitad derecha, correspondiente a un perfil en forma de “T” formado por la union de dos perfiles en forma de “L” unidos, donde la distribucion de capas de la parte derecha sena simetrica a la de la parte izquierda. Las telas de refuerzo se han representado con trazo mas grueso, para distinguirlas de las telas continuas.

La figura 4 muestra una representacion de un modo de realizacion alternativo de la invencion similar a la de la figura 3, en la que los refuerzos se obtienen mediante bloques compactos.

La figura 5 muestra otra vista en seccion transversal de un modo de realizacion alternativo de la invencion, donde se han enmarcado las distintas zonas del larguerillo.

La figura 6 muestra esquematicamente la aplicacion de un util de fabricacion para el conformado de un perfil de larguerillo segun la invencion.

La figura 7 muestra la disposicion de capas que se obtendna con la tecnica de fabricacion actual, que producina una superposicion de telas precisamente en el radio.

La figura 8 muestra una vista en alzado lateral de un ejemplo de modo de realizacion de un larguerillo segun la invencion, dotado de refuerzos en el alma y pie, que vanan en altura y ancho a lo largo del larguerillo o se interrumpen en distintos tramos del mismo. El larguerillo presenta cambios de altura total (21) del mismo, varias alturas (20, 22, 25, 26, 27) del refuerzo de la cabeza, y distintos espesores (THK, 70-71-72-73-75) de dicho refuerzo, y zonas de transicion (24) entre dichos cambios.

Modo de realizacion preferente de la invencion

La figura 3 muestra un modo de realizacion preferente de un larguerillo reforzado (1) segun la invencion, el cual esta formado convencionalmente por una pluralidad de capas continuas (2) de material compuesto, superpuestas entre sf formando el apilado basico del larguerillo. El larguerillo dispone de un pie (3,3') para la union a un panel de revestimiento (no representado) de una aeronave, y un alma (4) unida a dicho pie (3,3') mediante uno de sus bordes longitudinales.

El larguerillo (1) puede consistir en un perfil con seccion en forma de “L” como el representado en la figura 3, o bien en un perfil en forma de “T” como el de la figura 5, el cual estana formado por la union y co-curado de dos perfiles en forma de “L” iguales obteniendose un perfil en forma de “T” como indica la silueta representada en la figura 3.

Las capas (2) son continuas ya que se extienden de extremo a extremo de la seccion del larguerillo sin interrupciones, es decir, desde el extremo libre (5,5') del pie (3,3') hasta el extremo libre (6) del alma (4). Estas capas continuas (2) se extienden igualmente de extremo a extremo en sentido longitudinal del larguerillo.

El larguerillo (1) de la invencion incorpora uno o dos tramos de refuerzo separados e independientes, uno en el pie y otro en el extremo del alma (cabeza) del larguerillo, consistiendo dichos refuerzos en un ensanchamiento de la seccion del larguerillo. En el caso de la figura 3, el larguerillo (1) incorpora un primer ensanchamiento (7) en el alma (4), y un segundo ensanchamiento (8) en el pie (3) del larguerillo. En el caso de un perfil en forma de “T”, se dispone

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de sendos ensanchamientos en el alma (8,8'), y en los pies (3,3').

Los ensanchamientos (7,8) estan formados por la incorporacion de capas de refuerzo de material compuesto, en tramos localizados del larguerillo, y apilando dichas capas de refuerzo junto con las capas continuas (2), de modo que las capas de refuerzo estan incrustadas en el seno del larguerillo, formando parte mtegra del mismo tras el curado conjunto.

Mas concretamente, se incorpora un primer apilamiento de capas de refuerzo (9) en la cabeza del alma para la formacion del ensanchamiento (7) del alma, y se incorpora un segundo apilamiento (10) de capas de refuerzo para la formacion del ensanchamiento (8) del pie.

Los refuerzos o ensanchamientos se obtienen preferentemente intercalando capas de refuerzo entre el apilado basico de capas continuas (2), como se ha representado en las figuras 3 y 5. Ese intercalado consiste en alternar, durante el proceso de apilado, capas de refuerzo (9,10) con capas continuas (2), de manera que una o varias capas de refuerzo quedan dispuestas o intercaladas entre dos capas continuas adyacentes, como se muestra especialmente en la figura 3. Alternativamente, se puede colocar grupos de dos o tres capas de refuerzo (9,10) superpuestas entre sf, y de forma que ese grupo de capas de refuerzo queda intercalado con capas continuas.

En otro modo de realizacion preferente de la invencion representado en la figura 4, los ensanchamientos se obtienen formando por separado bloques compactos, mediante el apilamiento directo de capas de refuerzo (9,10), que posteriormente se insertan en el apilado basico de capas continuas. Se dispone de un primer bloque compacto (11) para reforzar el alma (4), el cual esta formado por un grupo de capas de refuerzo (9) apiladas directamente una sobre la otra. Una vez formado ese bloque compacto, se coloca sobre capas continuas (2) ya existentes, y se cubre con otras capas continuas de modo que queda incrustado en el seno del larguerillo. Finalmente se cura todo el conjunto de capas, formandose un cuerpo mtegro.

De forma similar para el refuerzo del pie (2,2'), se forma por separado un segundo bloque compacto (12) formado por un apilamiento de capas de refuerzo (10) que, posteriormente, se integra en el proceso de apilado de capas quedando incrustado en el larguerillo como muestra la figura 4.

Como se aprecia en las figuras 3 - 5, las capas de refuerzo (9,10) estan dispuestas de forma paralela con la parte de las capas continuas (2) con las que se superponen y con las que quedan co-curadas. Por lo tanto, las capas de refuerzo (9) del alma tienen disposicion vertical y son paralelas al alma, y las capas de refuerzo del pie (10) tienen disposicion horizontal y son paralelas al pie (3,3').

Las capas de refuerzo (9,10) se extienden preferentemente a partir de un borde libre de la seccion del larguerillo hasta un borde de terminacion interno en el larguerillo. En concreto, las capas de refuerzo (9) se extienden desde el mismo extremo libre (6) del alma (4) hasta un borde de terminacion (13) situado en el alma (4). A su vez, las capas de refuerzo (10) del pie, se extienden desde el borde libre (5) del pie hasta un borde de terminacion (14) situado en el radio, es decir en la zona de union entre alma y pie del larguerillo.

La figura 5 muestra esta disposicion de los refuerzos, en definitiva un refuerzo en la cabeza del alma (R1), y otro en el pie o en los pies del larguerillo (R2,R2'), lo cual origina un tramo central (F) comprendido entre dichos refuerzos (R1,R2/R2') formado exclusivamente por capas continuas (2). La anchura (B) del tramo central (F) tambien es constante.

A la vista de la figura 3, se puede observar que el ancho (C) del ensanchamiento (7) del alma (4) es constante en un tramo (G) mayoritario del mismo. A su vez, el ancho (E) del ensanchamiento (8) del pie (2) es constante, en este caso en toda la extension del pie. Logicamente, el ancho (C) es mayor que el ancho (B), y a su vez el ancho (B) del tramo central (F), es mayor que el ancho (E) del pie. El ancho (E) del refuerzo del pie, es mayor que la mitad del ancho (B).

La invencion preve que el ensanchamiento de la cabeza del alma y el ensanchamiento del pie terminen en el larguerillo reduciendo progresivamente su anchura (C, E). Mas concretamente en el caso del ensanchamiento formado por telas intercaladas de la figura 3, esa reduccion progresiva de la anchura se obtiene terminando las capas de refuerzo (9) de forma escalonada, es decir, cada capa es mas larga que la capa adyacente situada inmediatamente por encima, visto desde el eje central (X) del alma hacia el exterior. De este modo, la capa de refuerzo mas exterior es la mas corta, y la capa mas interna es la mas larga.

De modo similar, en el modo de realizacion de la figura 4, los bloques compactos que forman los refuerzos terminan en su extremo interno mediante una reduccion progresiva de su anchura.

Esta forma de terminar las capas de refuerzo implica la formacion de una zona de transicion o terminacion (16) situada entre el entre el ensanchamiento (R1) del alma y el tramo central (F), en la que la seccion del larguerillo reduce progresivamente su anchura, y adopta forma trapezoidal definiendo un tramo inclinado de angulo (D)

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respecto al eje “X”. La ventaja de esta zona de transicion con reduccion progresiva de la anchura, es que se suaviza el contorno y se evita concentraciones de esfuerzos que podnan dar lugar a despegados de telas (porosidades) o grietas. A la vez, se evitan problemas de desmoldeo durante el proceso de conformado del perfil.

Los refuerzos del alma y del pie son totalmente independientes, por lo que un larguerillo segun la invencion puede disponer de solo el refuerzo del alma, solo el refuerzo del pie (dos refuerzos en el caso de un perfil en forma de “T), o bien refuerzos en el alma y en el pie. El hecho de que los refuerzos sean independientes, permite que estos se puedan dimensionar segun la necesidad para optimizar el perfil y el peso. Esto permite que cada zona del larguerillo pueda tener el apilado y espesor que se requiera en funcion de la aplicacion, en lugar de uno continuo que en muchos casos simplemente anade material que no es necesario. De este modo se logra un ahorro de peso.

El refuerzo de la cabeza del alma hace que la misma sea mas ancha, lo que aumenta la inercia del perfil y ademas aumenta la tolerancia al dano por golpe en la misma, debida a herramientas durante el montaje, inspeccion, etc. El aumento de la inercia del perfil, a su vez permite reducir el espesor global del mismo, puesto que permite reducir el numero de capas continuas.

En un modo de realizacion preferente de la invencion, los refuerzos del alma y pie se extienden a lo largo de toda o una parte mayoritaria de la longitud del larguerillo, como puede ser por ejemplo los casos de las figuras 4 y 5.

En otros modos de realizacion preferentes de la invencion, como los mostrados en la figura 8, el larguerillo incorpora tramos de la longitud del larguerillo, en los que la altura y/o el ancho de los refuerzos del alma y pie son distintos. En el caso del larguerillo (1) de la figura 8, se puede observar como la altura (G) y el ancho (C ) del ensanchamiento (7) del alma, van variando a lo largo del larguerillo formando tramos con distinta seccion del refuerzo, lo cual permite optimizar el diseno del larguerillo para adaptarse a unos requisitos estructurales concretos, por ejemplo, a la presencia de otros elementos de la estructura, como puede ser la posicion de las costillas (23) de una estructura de una aeronave. Se aprecia en la figura 8 un primer tramo (T1) en el que el refuerzo (7) tiene una altura (21), un segundo tramo (T2) en el que el refuerzo (7) tiene una altura (22) mayor que la altura (21), y mayor anchura que el tramo (T1).

En un tercer tramo (T3) la altura (25) del refuerzo (7) se reduce respecto a los tramos precedentes (T1,T2), pero se mantiene la anchura respecto al tramo (T2). El larguerillo incorpora un quinto tramo (T5) entre dos tramos (T4,T6), en el que no existe refuerzo. Entre los distintos tramos se originan zonas de transicion (24), en las que se produce un aumento o disminucion progresiva de la altura y/o la anchura del refuerzo, originando rampas suaves, preferentemente 1/100, para facilitar el desmoldeo del utillaje.

Los refuerzos del pie pueden formar cambios de altura y/o la anchura de manera similar a los mostrados en la figura 8, que pueden ser coincidentes o no con los cambios del refuerzo del alma.

En el procedimiento de fabricacion de larguerillos reforzados como el anteriormente descrito, se apila una pluralidad de capas continuas de material compuesto, formando un laminado sustancialmente plano. Durante el proceso de formacion del laminado, se aplican de forma localizada, capas de refuerzo de material compuesto sobre dichas capas continuas, formando los ensanchamientos del alma y/o pie segun se ha descrito anteriormente.

Dicho laminado se conforma para que adopte forma de “L”. Para la formacion de un perfil en forma de “T” se unen por el alma dos perfiles en forma de “L” independientes. El apilado de cada perfil en forma de “L” se realiza en plano, con lo que el refuerzo del alma se consigue simplemente anadiendo capas durante ese apilado. De este modo, el proceso es muy sencillo y ademas el refuerzo queda integrado en el apilado basico (formado por las telas continuas) del perfil en forma de “L”, en lugar de ser un cuerpo independiente anadido al extremo, como ocurre en el estado de la tecnica mostrado en la figura 1. El hecho de que el refuerzo sea parte integral del apilado basico, hace que las propiedades mecanicas del perfil reforzado de la invencion sean mucho mejores.

Gracias al contorno suave del perfil resultante, el larguerillo de la invencion no presenta los problemas de desmoldeo comentados anteriormente con relacion al estado de la tecnica, ya que el utillaje necesario para dar forma a la cabeza con el refuerzo, son sendos moldes metalicos (15,15') en forma de “L” segun se muestra en la figura 6, con un escalon de ligera curvatura que se desmoldea sin problema de interferencia con la cabeza.

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REIVINDICACIONES

1. - Larguerillo (1) reforzado que comprende una pluralidad de capas (2) superpuestas de material compuesto, en el que se define un pie (3,3') para la union a un panel de revestimiento de una aeronave, y un alma (4) unida a dicho pie (3,3') mediante uno de sus bordes longitudinales, de forma que ambos elementos (3,3',4) conjuntamente forman un perfil con seccion en forma de “L” o en forma de “T”,

en el que dichas capas (2) de material compuesto son continuas y se extienden sobre una superficie mayoritaria del pie (3,3') y de la superficie del alma (4) del larguerillo (1),

caracterizado porque el larguerillo (1) reforzado incorpora al menos un ensanchamiento (7,8) de la seccion del larguerillo (1), donde dicho ensanchamiento (7,8) esta formado por un apilamiento localizado de capas de refuerzo (9,10) de material compuesto,

y porque dichas capas de refuerzo (9,10) estan incrustadas en el seno del larguerillo (1) y estan dispuestas paralelamente a las capas (2) continuas a las que se superponen,

donde dicho ensanchamiento (7,8) de la seccion se extiende a partir de un borde libre (5,5') del larguerillo (1) hasta un borde de terminacion interno en el larguerillo.
2. - Larguerillo reforzado segun la reivindicacion 1, caracterizado porque las capas de refuerzo (9,10) estan intercaladas con capas (2) continuas, y porque las capas de refuerzo (9,10) y las capas (2) continuas estan co- curadas.
3. - Larguerillo reforzado segun la reivindicacion 1, caracterizado porque las capas de refuerzo (9,10) estan superpuestas directamente unas sobre otras formando un bloque compacto, y porque dicho bloque compacto esta incrustado en el seno del larguerillo (1).
4. - Larguerillo reforzado segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tiene un ensanchamiento (7) en el alma (4) del larguerillo (1), el cual se extiende desde el borde libre del alma hasta un borde de terminacion distanciado de dicho borde libre, y porque la anchura de ese ensanchamiento (7) es constante en un tramo mayoritario de la seccion del mismo.
5. - Larguerillo reforzado segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dispone de al menos un ensanchamiento (8) en el pie (3,3') del larguerillo (1), el cual se extiende desde un borde libre del pie hasta el codo de union con el alma, y porque la anchura de ese ensanchamiento (8) es constante en un tramo mayoritario de la seccion del mismo.
6. - Larguerillo reforzado segun las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque el larguerillo (1) tiene una seccion en forma de “T”, y porque tiene un ensanchamiento (7) en el alma (4), y un ensanchamiento (8) en cada parte del pie (3,3').
7. - Larguerillo reforzado segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el alma (4) tiene un tramo central (F) que tiene una seccion constante formada solo por capas (2) continuas, el cual se extiende desde el codo de la seccion del larguerillo (1) hasta el borde de terminacion del ensanchamiento (7) del alma (4), y porque la anchura de este tramo central es menor que la del ensanchamiento (7) del alma (4).
8. - Larguerillo reforzado segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el extremo del ensanchamiento (7) del alma (4) y del ensanchamiento (8) del pie (3,3') en el interior del larguerillo terminan con una reduccion progresiva de su anchura.
9. - Larguerillo reforzado segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho al menos un ensanchamiento se extiende a lo largo de toda o una parte mayoritaria de la longitud del larguerillo (1).
10. - Larguerillo reforzado segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicho al menos un ensanchamiento se extiende en uno o mas tramos localizados en sentido longitudinal del larguerillo.
11. - Larguerillo reforzado segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque incorpora tramos en los que la altura y/o el ancho de los refuerzos del alma y/o pie son distintos.
12. - Procedimiento de fabricacion de larguerillos (1) reforzados en forma de “L” o en forma de “T” que comprende apilar una pluralidad de capas (2) continuas de material compuesto, para formar un laminado substancialmente plano, caracterizado por

apilar capas de refuerzo (9,10) de material compuesto de forma localizada sobre dichas capas (2) continuas, para formar al menos un ensanchamiento en dicho laminado, y de forma que dichas capas de refuerzo queden dispuestas de forma paralela a las capas (2) continuas a las que se superponen,

donde dichas capas de refuerzo se colocan con uno de sus bordes de terminacion coincidente al mismo nivel con uno de los bordes del laminado, y terminan en un borde de terminacion distanciado de dicho borde del laminado, y

conformar dicho laminado plano para que adopte forma de “L,” comprendiendo un pie y un alma unida a dicho pie mediante uno de sus bordes longitudinales.
13. - Procedimiento segun la reivindicacion 12 caracterizado porque las capas de refuerzo se apilan de forma 5 intercalada entre capas continuas.
14. - Procedimiento segun la reivindicacion 12 caracterizado porque comprende construir bloques compactos formados por capas de refuerzo superpuestas directamente una sobre la otra, y colocar al menos uno de dichos bloques compactos sobre dicho laminado, de modo que uno de sus bordes sea coincidente con el borde de

10 terminacion del laminado, y superponer capas continuas sobre dicho bloque compacto de modo quede incrustado dentro del laminado.
15. - Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14 caracterizado porque comprende formar dos ensanchamientos, cada uno en correspondencia con cada extremo del laminado, y de manera que el laminado

15 tenga un tramo central carente de capas de refuerzo.
16. - Procedimiento segun las reivindicaciones 13 y 15 caracterizado porque las capas de refuerzo terminan en el interior del larguerillo de forma escalonada definiendo un tramo inclinado entre el refuerzo y el tramo central.

20 17.- Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16 caracterizado porque comprende unir dos

perfiles en forma de “L” por su alma para formar una seccion en forma de “T”, y curar conjuntamente ambos perfiles en forma de “L”.