ES2240028T3 - Procedimiento de montaje de un panel flexible en una estructura abierta e instalacion para poner en practica este procedimiento. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de montaje de un panel flexible (12) sobre una estructura abierta (10) elásticamente deformable, y que presenta una rigidez mayor que el panel, según el cual se realiza sucesivamente un pre-montaje, y a continuación una fijación por medio de órganos de fijación mecánicos, del panel (12) sobre la estructura (10), estando el procedimiento caracterizado porque se realiza el pre- montaje mediante encolado en frío.

Description

Procedimiento de montaje de un panel flexible en una estructura abierta e instalación para poner en práctica este procedimiento.

La invención se refiere a un procedimiento que permite montar un panel flexible en una estructura abierta, elásticamente deformable, y que presenta una rigidez mayor que la del panel. De manera más precisa, la invención se refiere a una etapa de pre-montaje, en el transcurso de la cual el panel se posiciona y se mantiene sobre la estructura, con anterioridad a ser fijado definitivamente a ésta por medio de órganos de fijación mecánica tales como remaches.

En el conjunto del texto, la expresión "panel flexible" designa, de forma general, cualquier elemento de chapa, placa, pared o revestimiento, de estructura simple o compleja, realizado en un material metálico u otro, y que presenta una forma, un contorno y unas dimensiones cualesquiera.

Además, la expresión "estructura abierta" designa cualquier estructura discontinua, simple o compleja, tal como un perfil metálico, un apoyo o una nervadura, o un armazón perforado formado por varios elementos de este tipo, previamente ensamblados.

La invención se refiere igualmente a una instalación de pre-montaje que permite poner en práctica este procedimiento.

El procedimiento y la instalación según la invención, encuentran una aplicación privilegiada en la industria aeronáutica, y de forma más particular, en un taller flexible de fabricación de conjuntos o de sub-conjuntos de aeronaves, tales como los bordes de ataque o, de forma más general, los elementos del plano de sustentación o del fuselaje.

Estado de la técnica

En la industria de la aeronáutica, la fijación de un panel flexible a una estructura más rígida se realiza habitualmente por medio de una pluralidad de órganos de fijación mecánicos tales como remaches o bulones, que atraviesan a la vez el panel y la parte contigua de la estructura que lo soporta. Este tipo de montaje impone por tanto perforar simultáneamente el panel y la parte contigua de la estructura en un gran número de puntos, con anterioridad a la colocación en su posición de los órganos de fijación.

Para que el montaje se realice de manera satisfactoria, en especial en lo que se refiere al posicionamiento relativo del panel y de la estructura, resulta habitual hacer que una etapa de pre-montaje preceda a la fijación de estas piezas.

Habitualmente, el pre-montaje de las piezas hace uso de la técnica conocida como de "fijación con pasadores". Según esta técnica, pasadores de mantenimiento de referencia unen provisionalmente el panel con la estructura abierta, con el fin de asegurar un posicionamiento relativo correcto de estas dos piezas durante su fijación definitiva.

De manera más precisa, la técnica de fijación con pasadores necesita que se realice en primer lugar, manualmente, un determinado número de pre-perforaciones en el panel por el interior de la estructura, utilizando los pre-orificios presentes en esta última. El diámetro de estas perforaciones es inferior al de las perforaciones que se realizarán posteriormente para asegurar la fijación definitiva de las piezas por medio de órganos de fijación mecánicos. Los operarios sitúan entonces progresivamente, en su posición, pasadores de mantenimiento de referencia. A continuación se efectúan contra-perforaciones, por el exterior, con un diámetro próximo al diámetro definitivo, con transferencia progresiva de los pasadores de mantenimiento de referencia. Se procede entonces al desmontaje del panel, para quitarle las rebabas y eliminar las virutas. Los operarios colocan después masilla sobre la estructura, y a continuación vuelven a montar el panel con la ayuda de los pasadores, hasta que se produce la polimerización de la masilla.

Para realizar el montaje definitivo, los pasadores son desmontados uno a uno. Tras el desmontaje de cada pasador, las piezas son perforadas o mandriladas con el diámetro definitivo requerido, y el órgano de fijación, generalmente constituido por un remache, se dispone en su posición. El operario procede de esta manera progresivamente con el fin de reemplazar cada uno de los pasadores por un órgano de fijación definitivo.

Esta técnica de montaje tradicional necesita en cada punto de fijación de las piezas, una doble perforación y numerosas manipulaciones. Esto puede conducir a imprecisiones de montaje, y se traduce, en todo caso, en tiempos de intervención importantes. Este último inconveniente es muy perjudicial para un taller flexible cuyo objetivo principal consiste en la reducción de costes y tiempos de fabricación.

El documento WO 97/34734 propone una técnica de fabricación de conjuntos o de sub-conjuntos de aeronaves, tales como los planos de sustentación. Según esta técnica, las piezas del conjunto que se va a realizar, son fabricadas por medio de herramientas mecanizadas de comando digital, que realizan asimismo en estas piezas perforaciones de presentación situadas en emplazamientos precisos. Durante el montaje posterior de las diferentes piezas, estas perforaciones se utilizan para fijar directamente las mismas con la ayuda de órganos de fijación convencionales, sin que resulte necesario ningún pre-montaje.

Esta técnica, en teoría atractiva, choca en la práctica con numerosas dificultades.

Así, la precisión anunciada del montaje no se obtiene más que a condición de que las perforaciones de presentación efectuadas en cada una de las piezas estén bien situadas en los emplazamientos requeridos. Este imperativo es difícil de satisfacer en caso de piezas con formas complejas y relativamente flexibles, como es en particular el caso de los paneles que forman, por ejemplo, los revestimientos del plano de sustentación.

Por otra parte, incluso aunque esta técnica suprime la operación de pre-montaje, ésta sigue siendo costosa y relativamente larga de poner en práctica.

Por otro lado, el documento FR-A-2 554 878 describe una instalación y un procedimiento concebidos para fijar un revestimiento metálico sobre un armazón, con el fin de realizar un ala de un avión. La técnica propuesta en este documento suprime igualmente cualquier operación de pre-montaje.

En este caso, el revestimiento metálico se fija al armazón mediante encolado en caliente. A este efecto, se disponen una o varias cámaras de puesta bajo presión, en un horno, y se dispone en el interior de cada cámara de puesta bajo presión, un conjunto que incluye el armazón, el revestimiento y una vejiga que rodea a estas piezas. Para evitar deformar el revestimiento en las partes agujereadas del armazón cuando el espacio intermedio entre la vejiga y la cámara se pone bajo presión, se interponen placas rígidas entre la vejiga y el revestimiento metálico frente a estas partes agujereadas. Estas placas rígidas están portadas por una hoja flexible.

Este procedimiento resulta inadecuado en numerosos casos. En efecto, el encolado en caliente supone la aplicación de una fuerte presión. Cuando el armazón sobre el que se desea fijar el revestimiento no es perfectamente rígido, como es prácticamente siempre el caso en la industria aeronáutica, la aplicación de una presión de ese tipo se traduce en deformaciones permanentes inaceptables. Esta limitación es aún más importante cuando el conjunto que se desea fabricar no está cerrado en sí mismo, como es en particular el caso para el borde de ataque de un plano de sustentación.

Por otra parte, esta técnica tiene también el inconveniente de ser difícil de llevar a cabo. En efecto, el posicionamiento relativo del revestimiento y del armazón impone prever pasadores de guiado entre estas dos piezas, y crear un vacío parcial en el interior del conjunto, con anterioridad a la aplicación de la presión a la cámara. El posicionamiento de las placas rígidas enfrentadas a las zonas agujereadas del armazón, entraña dificultades comparables. Existen por tanto grandes posibilidades de que el conjunto así realizado no presente las características deseadas. Esto es, evidentemente, inaceptable, teniendo en cuenta el coste de los conjuntos y sub-conjuntos que intervienen en la fabricación de una aeronave.

Exposición de la invención

La invención tiene por objeto un procedimiento de montaje original de un panel flexible en una estructura más rígida, que permite efectuar un pre-montaje de estas piezas de forma mucho más rápida que con la técnica tradicional de engrapado, todo ello asegurando un posicionamiento igual de preciso para todas las piezas.

De acuerdo con la invención, se propone un procedimiento de montaje de un panel flexible en una estructura abierta, elásticamente deformable, y que presenta una rigidez mayor que el panel, según el cual se realiza sucesivamente un pre-montaje, a continuación una fijación por medio de órganos de fijación mecánica, del panel en la estructura, que se caracteriza porque se realiza el pre-montaje mediante encolado en frío.

La expresión "encolado en frío" designa aquí, como en el conjunto del texto, cualquier encolado que se efectúe sensiblemente a temperatura ambiente, bajo una presión relativamente baja en comparación con la gran presión impuesta para un encolado en caliente.

La utilización de la técnica del encolado en frío para realizar el pre-montaje, permite automatizar en parte esta operación, e integrarla en un taller flexible. Con relación a la técnica tradicional de fijación con pasadores, una operación de este tipo es incluso diez veces más rápida.

Por otra parte, el encolado en frío implica prensar las piezas una contra la otra con un esfuerzo de pinzamiento relativamente limitado. No existe por tanto ningún riesgo de deformación permanente de la estructura sobre la que se fija el panel, incluso aunque esta estructura no esté cerrada sobre sí misma, como en el caso de un borde de ataque del plano de sustentación de una aeronave.

En un modo de realización preferida de la invención, se efectúa el encolado en frío montando la estructura sobre un chasis rígido, posicionando el panel sobre la estructura, con interposición de cola, y prensando el panel contra la estructura.

En caso de que la estructura sobre la que se desea fijar el panel, sea un armazón agujereado, se presiona localmente el panel contra este armazón, principalmente en las zonas no perforadas de la misma.

De manera más precisa, cuando el armazón agujereado comprende nervaduras sensiblemente en forma de C y órganos que forman tensores que unen estas nervaduras, se presiona el panel contra estos órganos, sensiblemente en toda su longitud, y se presiona igualmente el panel contra las nervaduras en emplazamientos localizados, situados entre los órganos que forman tensores.

Cuando las nervaduras tienen un radio de curvatura evolutivo, que presenta valor mínimo en una zona central, se presiona igualmente el panel contra las zonas centrales de las nervaduras, sensiblemente en toda la longitud del armazón agujereado.

Ventajosamente, se presiona también el panel contra el armazón agujereado de manera progresiva, aplicando inicialmente el panel contra las citadas zonas centrales de las nervaduras, y a continuación, de manera progresiva, hasta las regiones extremas de las nervaduras.

En el modo de realización preferida de la invención, se presiona el panel contra la estructura agujereada por medio de juntas hinchables montadas en un casco de encolado rígido, que sirve de contra-forma.

Ventajosamente, se posiciona entonces inicialmente el panel sobre el chasis que porta el armazón agujereado, sin intercalar cola, se lleva a continuación el casco a la posición de encolado, para asegurar la prensión del panel, se retira del armazón el casco que porta el panel, se aplica la cola, y se lleva de nuevo el casco a la posición de encolado, para presionar el panel contra el armazón.

Con preferencia, se lleva el casco a la posición de encolado guiando el casco sobre el chasis que porta el armazón.

Por otra parte, para evitar cualquier desplazamiento relativo entre el casco y el chasis durante el encolado, se sujeta ventajosamente el casco sobre el chasis que porta el armazón, con anterioridad a prensar el panel contra éste.

Cuando el armazón agujereado comprende al menos un reborde en voladizo, se mantiene con preferencia este reborde por medio de órganos de mantenimiento portados por el casco de encolado, con anterioridad a presionar localmente el panel contra el armazón agujereado.

En el marco de un taller flexible, se monta ventajosamente la estructura en el chasis rígido en un puesto de montaje de esta estructura, ensamblando los elementos constitutivos de la misma en una plantilla de montaje fijada a un bastidor. La plantilla de montaje y el bastidor forman entonces el chasis rígido. En este caso, se lleva a continuación el chasis rígido que porta la estructura a un puesto de encolado, en el que el panel se encola a la estructura.

El procedimiento según la invención se aplica ventajosamente al montaje de un revestimiento que forma el panel flexible, sobre un armazón que forma la estructura, durante la fabricación de un borde de ataque de una aeronave.

La invención se refiere igualmente a una instalación de pre-montaje de un panel flexible sobre la cara exterior de una estructura agujereada, tal como se define en la reivindicación 14.

Breve descripción de los dibujos

Ahora se va a describir, a título de ejemplo no limitativo, un modo de realización preferida de la invención, con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La Figura 1 es una vista en corte transversal de un borde de ataque de un plano de sustentación de una aeronave, susceptible de ser fabricado poniendo en práctica el procedimiento de montaje según la invención;

La Figura 2 es una vista de conjunto, en perspectiva, que ilustra una parte del chasis rígido sobre el que se monta el armazón perforado del borde de ataque de la Figura 1, con anterioridad a la fijación del panel flexible en esta estructura;

La Figura 3 es una vista en perspectiva, a mayor tamaño, que ilustra otra parte del chasis rígido, así como el principio de posicionamiento del panel sobre el armazón portado por este chasis;

La Figura 4 es una vista de conjunto, en perspectiva, que ilustra la puesta en su posición de un casco de encolado sobre las piezas a ensamblar portadas por el chasis;

La Figura 5 es una vista en perspectiva que muestra el casco de encolado sujeto al chasis, para realizar el encolado;

La Figura 6 es una vista en corte del casco de encolado, que muestra en especial las juntas hinchables que lo equipan;

La Figura 7 es una vista en corte del casco de encolado, que muestra en particular los órganos de apoyo replegables que lo equipan;

La Figura 8 es una vista en perspectiva que representa una de las placas extremas del casco de encolado, así como los medios de guiado y los medios de prensión del panel portados por esta placa, y

La Figura 9 es una vista en corte parcial que ilustra en particular los medios de pinzamiento del panel que equipan el casco de encolado.

Descripción de un modo de realización preferida de la invención

En la Figura 1, se ha representado, en corte, un borde de ataque de plano de sustentación de aeronave susceptible de ser fabricado por medio del procedimiento y la instalación conformes con la invención. Según se ha indicado ya, la invención está particularmente adaptada a la fabricación de un sub-conjunto de ese tipo. La misma puede, sin embargo, ser utilizada en otros numerosos casos, por ejemplo para montar un perfil metálico en una pared, para fijar un apoyo sobre un revestimiento, para conectar una cartela o un montante de recuperación a una nervadura, y de manera más general, para fijar cualquier panel flexible sobre una estructura más elaborada, elásticamente deformable, y que presente una rigidez mayor que el panel, en particular para fabricar un elemento de fuselaje o de plano de sustentación.

El borde de ataque ilustrado a título de ejemplo en la Figura 1, comprende un armazón agujereado 10, un revestimiento superior o exterior 12, y un revestimiento inferior o interno 14.

La estructura agujereada 10 incorpora un cierto número de nervaduras 16 con sección transversal en forma de C o de H. Las nervaduras 16 son piezas generalmente metálicas, realizadas por ejemplo mediante maquinado, embutición, etc. Cada una de ellas presenta una superficie exterior 16a y una superficie interior 16b, sobre las que se han fijado, respectivamente, los revestimientos superior 12 e inferior 14. Algunas nervaduras 16 están igualmente equipadas, en su superficie interior 16b, con una chapa 18 atravesada por dos orificios 20 que sirven para conectar el borde de ataque con el resto del plano de sustentación. Las nervaduras 16 están dispuestas, en general, de forma paralela unas con respecto a las otras.

El armazón agujereado 10 comprende asimismo dos tensores 22 y 24, así como un borde 26 de fuga, el cual hace también las veces de tensor. Los tensores 22 y 24, así como el borde 26 de fuga, conectan entre sí las nervaduras 16, según una dirección longitudinal sensiblemente perpendicular a los planos de las nervaduras.

El tensor 22, denominado tensor inferior, está situado en la unión de intradós entre las superficies exteriores 16a e interiores 16b de las nervaduras 16. El borde 26 de fuga conecta las superficies exteriores 16a e interiores 16b de las nervaduras 16 en su unión de extradós. Por último, el tensor 24, denominado tensor superior, conecta las superficies exteriores 16a de las nervaduras 16 en una zona de extradós intermedia entre el borde 26 de fuga y la parte delantera del borde de ataque.

Según ilustra la Figura 1, el revestimiento superior 12 se ha fijado al armazón agujereado 10 a lo largo de las superficies exteriores 16a de las nervaduras 16, y a lo largo de los tensores 22 y 24 y de una parte 26a de extradós delantera del borde 26 de fuga.

Por otra parte, el revestimiento inferior 14 se ha fijado a las superficies interiores 16b de cada una de las nervaduras 16, sobre el tensor inferior 22 y sobre una parte de intradós delantera 26b del borde 26 de fuga. Esta fijación es tal que las chapas 18 sobresalen más allá del revestimiento inferior 14.

La instalación que se va a describir ahora, se refiere esencialmente a la fijación del revestimiento superior 12 sobre el armazón agujereado 10.

En las Figuras 2 y 3, la referencia 28 designa de forma general el chasis rígido que sirve a la vez para la fabricación del armazón 10 y para la fijación del revestimiento superior 12 sobre el armazón.

A este efecto, el chasis rígido 28 comprende un bastidor 30, susceptible de ser transferido entre un puesto de montaje del armazón agujereado 10, y un puesto de encolado, en el que el revestimiento superior 12 es encolado sobre el armazón agujereado 10, durante una etapa de pre-montaje propia del procedimiento según la invención. El bastidor 30, que se presenta bajo la forma de una viga rígida, soporta la estructura agujereada 10 por medio de una plantilla 32 de montaje. Esta plantilla 32 forma, con el bastidor 30, el chasis rígido 28.

En su cara superior, el bastidor 30 porta platinas 34 de anclaje, en las que se fijan los diferentes elementos que forman la plantilla 32 de montaje. Estos elementos comprenden, en particular, consolas 36, que soportan individualmente las nervaduras 16 equipadas con chapas 18, por medio de dos pasadores 38 que atraviesan los orificios 20 formados en la chapa.

Las dos platinas 34 de anclaje situadas en los extremos del bastidor 30, soportan dos consolas extremas 40 situadas más allá de los extremos del armazón agujereado 10. De manera más precisa, estas consolas extremas 40 soportan topes 44, con preferencia regulables, que sirven en especial para posicionar con precisión el armazón 10 sobre el chasis 28.

Según ilustra en particular la Figura 2, algunas de las platinas 34 de anclaje soportan igualmente topes regulables 42, contra los que apoya el borde 26 de fuga. Los bordes extremos del borde 26 de fuga, apoyan igualmente contra uno de los topes regulables 44 portados por cada una de las consolas 40 de extremo.

Además, una o dos platinas 34 de anclaje, situadas entre las consolas 40 de extremo, están equipadas con un receptáculo 45 (Figura 2) para esfera de centrado, desde el lado del armazón 10 que porta el borde 26 de fuga, y hacia el exterior con relación a éste. La función de este receptáculo 45 se mostrará posteriormente. La misma platina 34 de anclaje soporta, desde el otro lado del armazón agujereado 10, una chapa 47 de anclaje (Figura 4) para un pie de fijación 74 (Figura 6), cuya función se describirá posteriormente.

Cuando el chasis rígido 28 se encuentra en el puesto de montaje, el armazón agujereado 10 se monta fijando las nervaduras 16 sobre las consolas 36, situando el borde 26 de fuga contra los topes 42 y 44, y montando los tensores 22 y 24 en los emplazamientos que están destinados a ocupar en el armazón. La fijación de las diferentes piezas no forma parte de la invención. Ésta queda asegurada con el uso de medios convencionales, es decir, especialmente con la ayuda de órganos de fijación pasantes, tales como remaches. No obstante, puede estar previsto cualquier otro modo de fijación, sin apartarse del alcance de la invención.

Cuando el montaje del armazón agujereado 10 ha terminado, el chasis rígido 28 que porta este armazón, es transportado desde el puesto de montaje hasta un puesto de encolado, con medios de transporte adaptados, tales como una unidad móvil filoguiada. Cualquier otro medio de transporte (puente rodante u otro), puede no obstante ser utilizado, sin apartarse del marco de la invención.

Cuando el chasis rígido que porta el armazón agujereado 10 llega al puesto de encolado, el bastidor 30 es depositado sobre dos pies de centrado 46 (Figuras 4 y 5), situados al mismo nivel de suelo. Estos pies 46 están dispuestos de forma simétrica a una y otra parte de un plano medio perpendicular al bastidor 30, con el fin de definir un apoyo isostático, fácil de regular en altura. Los mismos están equipados con medios (no representados) que permiten sujetar el bastidor 30 en su posición horizontal. Los mismos definen así una referencia fija para el chasis rígido 28 en el puesto de encolado.

Según ilustra igualmente la Figura 4, la instalación conforme a la invención comprende además un casco de encolado rígido, designado de forma general mediante la referencia 48. Este casco 48 está equipado con medios tales como ganchos 50, que aseguran su desplazamiento entre una posición activa que permite el encolado, y una posición inactiva que permite el desplazamiento del chasis rígido 28 y el almacenaje del casco. En el modo de realización representado a título de ejemplo, los desplazamientos del casco pueden, en particular, estar asegurados mediante un pórtico (no representado) del que se suspende una barra horizontal 52 que porta los ganchos 50.

Se debe apreciar que otros cascos 48 de encolado, con formas y/o dimensiones diferentes, pueden estar ventajosamente previstos, cuando la instalación equipa un taller flexible destinado a fabricar bordes de ataque de diferentes tipos.

El casco 48 presenta interiormente un vaciamiento 49 (Figura 6) cuya forma es sensiblemente complementaria a la forma exterior del revestimiento 12 que se desea fijar sobre el armazón agujereado 10. De manera más precisa, existe entre el revestimiento 12 y el vaciamiento 49, un juego limitado y sensiblemente uniforme, cuando el casco cubre las piezas a ensamblar.

La función esencial del casco 48 de encolado, siendo la de presionar el revestimiento 12 contra el armazón agujereado 10 con una fuerza suficiente como para asegurar el encolado en frío de estas dos piezas, sin entrañar con ello ninguna deformación permanente del armazón 10, se ha equipado interiormente con juntas hinchables o deformables, como ilustra la Figura 6.

En el modo de realización preferida que se ha representado, las juntas hinchables que equipan el casco 48 de encolado comprenden cuatro juntas lineales o longitudinales 54, así como una pluralidad de juntas locales, denominadas "setas" 56.

Dos de las juntas lineales 54 están situadas por encima de los tensores 22 y 24. Una tercera junta lineal 54 está situada por encima de la parte 26a de extradós delantera del borde 26 de fuga. Por último, la cuarta junta lineal 54 está situada por encima del extremo delantero de las nervaduras 16, es decir, en una parte sensiblemente central de éstas, intercalada entre los tensores 22 y 24, y que presenta el radio de curvatura más pequeño.

Las juntas hinchables puntuales 56 están dispuestas frente a las nervaduras 56, con el fin de presionar el revestimiento 12 contra la superficie externa 16a de éstas situada entre las juntas hinchables lineales 54, es decir, entre los tensores.

Las juntas hinchables 54 y 56 que equipan el casco 48 de encolado, están unidas a una caja 58 de distribución neumática por medio de líneas de alimentación neumática distintas (no representadas). La caja 58 de distribución puede, en particular, estar montada sobre el casco 48 de encolado, como se ha representado en la Figura 4.

El circuito de alimentación neumática que comprende la caja 58 de distribución y las líneas de alimentación neumática, permite asegurar la puesta bajo presión de las juntas hinchables 54 y 56, de manera secuencial o progresiva. En otros términos, cuando el circuito está activado, las juntas hinchables 54 y 56 no se ponen bajo presión simultáneamente, sino progresivamente.

De manera más precisa, en el modo de realización que se ha descrito a título de ejemplo con referencia a la Figura 6, la puesta bajo presión completa del revestimiento superior 12 se efectúa progresivamente, en cinco etapas sucesivas:

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durante una primera etapa, la junta lineal 54 situada frente al extremo delantero, de radio de curvatura más pequeño, del borde 10 de ataque, está presurizada;

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durante una segunda etapa, las juntas puntuales 56 situadas entre la junta lineal 54 ya presurizada y las juntas lineales 54 situadas a lo largo de los tensores 22 y 24, están a su vez puestas bajo presión;

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en la etapa siguiente, se presurizan las dos juntas lineales 54 situadas frente a los tensores 22 y 24;

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la cuarta etapa se traduce en la puesta bajo presión de las juntas puntuales 56 interpuestas entre las juntas lineales 54 situadas frente al tensor superior 24, y a la parte 26a de extradós delantera del borde de fuga;

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por último, la junta lineal 54 situada frente a la parte 26a de extradós delantera del borde 26 de fuga está a su vez puesta bajo presión.

Cuando esta puesta bajo presión progresiva ha terminado, todas las juntas hinchables 54 y 56 son mantenidas bajo presión durante un tiempo suficiente para permitir el encolado del revestimiento superior 12 sobre el armazón agujereado 10.

El cuerpo del casco 48 presenta una estructura rígida en la que apoyan cada una de las juntas hinchables 54 y 56. Cuando se ponen bajo presión, estas juntas se deforman hacia el interior del vaciamiento 49, de modo que presionan el revestimiento superior 12 contra el armazón 10. La fuerza así generada es suficiente para asegurar el encolado en frío de estas dos piezas, tras la interposición de una capa de cola. Esta fuerza es, sin embargo, insuficiente para generar deformaciones permanentes en las piezas.

La cola utilizada puede estar constituida por cualquier cola que sea capaz de asegurar el encolado en frío de las dos piezas, bajo una pequeña presión.

A título ilustrativo y no limitativo, la cola puede ser una masilla a base de polímero líquido y de politioéter. Ésta es una masilla inhibidora de corrosión, que asegura a la vez la estanqueidad y el encolado. Su viscosidad permite aplicarla con un rodillo. Ésta polimeriza rápidamente a temperatura ambiente, y permanece disponible durante alrededor de 15 minutos con anterioridad a la puesta bajo presión. Esta masilla está particularmente adaptada al procedimiento puesto que permite, en una sola operación, el acercamiento rápido del revestimiento sobre todas las piezas del armazón, seguido inmediatamente de una puesta bajo presión ordenada y generalizada.

En el modo de realización ilustrada en las Figuras, la parte del armazón 10 contigua al tensor inferior 22, es sensiblemente menos rígida que el resto del armazón. La aplicación de la presión en las juntas hinchables 54 y 56 más próximas, correría el riesgo de inducir una deformación permanente en esta zona si no se hubiera tomado ninguna precaución. Éste es el motivo de por qué equipar ventajosamente el casco de encolado con órganos replegables 60 de apoyo, ilustrados en las Figuras 4 y 7.

En la práctica, estos órganos replegables 60 de apoyo comprenden regletas rígidas 104 portadas por palancas 106. Las palancas 106 están articuladas, por medio de los ejes 108, al borde longitudinal del casco 48 más próximo al tensor inferior 22, cuando el casco se ha dispuesto en posición activa.

La Figura 4 ilustra los órganos 60 de apoyo en su estado replegado. Las palancas portadoras de las regletas rígidas 104, se mueven a pivote entonces hacia el exterior del casco 48, con el fin de liberar completamente el vaciamiento 49 en el que debe llegar a situarse el armazón 10 que porta el revestimiento superior 12.

Cuando el casco 48 ha sido situado en su posición activa de encolado, se mueven a pivote las palancas 106 que portan las regletas rígidas 104, de tal modo que éstas vienen a situarse por detrás del tensor inferior 22 (Figura 7). Las regletas 104 forman entonces, respecto a este último, una superficie de apoyo rígida, que se opone a cualquier deformación permanente de la estructura agujereada 10 en esta zona en voladizo, cuando las juntas hinchables 54 y 56 se ponen bajo presión.

Para que la operación de encolado en frío se efectúe en las mejores condiciones posibles, resulta deseable que el casco 48 de encolado esté perfectamente posicionado con relación al chasis rígido 28.

Para permitir el posicionamiento del casco 48, se montan en el bastidor 30 dos consolas 62 de guiado (Figura 4), cuando el chasis 28 que porta las piezas 10 y 12 a montar, ha llegado al puesto de encolado. De manera más precisa, las consolas 62 de guiado están montadas en la viga que forma el bastidor 30 más allá de las consolas extremas 40. Cada una de las consolas 62 de guiado se ha equipado con una corredera inclinada 64, cuyo extremo bajo está cerrado, y cuyo extremo alto abierto se ensancha progresivamente.

Las dos correderas 64 forman medios de guiado aptos para cooperar con medios de guiado complementarios portados por el casco 48 de encolado. Estos medios de guiado complementarios están montados en placas verticales 66, que cierran el casco 48 por cada uno de sus extremos longitudinales. En el modo de realización ilustrado en particular en las Figuras 4 y 8, los medios de guiado complementarios portados por el casco 48 están materializados por tres ruedecillas 68 alineadas, montadas en la cara exterior de cada una de las placas 66.

Cuando el casco 48 está suspendido por sus ganchos 50, las dos filas de ruedecillas 68 están dispuestas de forma sensiblemente vertical. El descenso del casco 48 hacia las piezas 10 y 12 a encolar, se traduce en la entrada sucesiva de cada una de las ruedecillas 68 en las correderas 64 de guiado. Esta entrada se facilita por el carácter ensanchado del extremo superior abierto de las correderas. A medida que las ruedecillas 68 entran en las correderas 64, el casco 48 de encolado se inclina para tomar la orientación definida por las correderas 64, como ilustran las Figura 5 y 6. El casco está entonces perfectamente posicionado y orientado con relación a las piezas a ensamblar, a las que éste cubre como ilustra la Figura 6.

Durante el encolado, los extremos del casco 48 están sujetos sobre las correderas 64 de guiado por medio de manecillas 65 de sujeción (Figura 4) que equipan a las correderas.

Teniendo en cuenta la longitud del casco 48 de encolado, y con el fin de evitar cualquier flexión de éste entre sus extremos, se añaden a los medios de guiado constituidos por las correderas 64 y las ruedecillas 68, uno o varios puntos de apoyo y de sujeción intermedios.

Estos puntos de apoyo comprenden una o dos esferas 70 (Figura 7), montadas en el borde del casco 48 de encolado situado por el lado del borde 26 de fuga del armazón 10. La, o las, esfera(s) 70 se sitúa(n) automáticamente en el, o los, receptáculo(s) 45 (Figura 2), previsto(s) a este efecto en el chasis rígido 28. Esta disposición afina el posicionamiento longitudinal del casco con relación al chasis, y permite, como se ha visto, evitar cualquier flexión del casco entre sus extremos. Se han previsto, con preferencia, medios de sujeción (no representados) en los receptáculos 45, con el fin de bloquearlos sobre las esferas 70, durante el encolado.

Por su borde opuesto al que porta la, o las, esfe-
ra(s) 70, el casco 48 de encolado se ha equipado con una o dos horquillas 72 (Figura 6). Cada horquilla 72 permite conectar, de forma rígida, el casco 48 con la horquilla 47 correspondiente (Figura 4) prevista en el chasis 28 cuando el casco cubre las piezas a ensamblar. Esta conexión está asegurada por medios de sujeción constituidos por uno o dos pies 74 de anclaje, de los que se ha ilustrado uno parcialmente en la Figura 6. El extremo alto de cada pie de anclaje 74 está conectado rígidamente a una horquilla 72 por medio de un pasador 76, en su extremo superior. De forma comparable, el extremo bajo de cada pie 74 se ha conectado rígidamente a una horquilla 47 (Figura 4) fijada al chasis 28, por medio de un pasador o de cualquier otro medio de fijación equivalente.

Para que el encolado en frío del revestimiento superior 12 sobre el armazón agujereado 10, sea satisfactorio, estas dos piezas deben estar perfectamente posicionadas una con respecto a la otra. Esto conduce a equipar el chasis 28 con medios de posicionamiento del revestimiento 12, y a dotar al casco 48 de medios de prensión de este revestimiento, con el fin de garantizar el mantenimiento de esta posición cuando la cola ha sido aplicada sobre las piezas.

Para realizar el posicionamiento del revestimiento superior 12 sobre el chasis rígido 28, se dota a cada una de las dos consolas extremas 40 de un dedo 78 de posicionamiento (Figura 3), y está prevista una lengüeta 80 perforada con un agujero 82 en cada extremo longitudinal del revestimiento 12. De manera más precisa, los dedos 78 sobresalen más allá de la envolvente exterior del armazón agujereado 10, con el fin de penetrar en los agujeros 82, prácticamente sin juego, cuando el revestimiento 12 está perfectamente posicionado sobre el armazón 10. Las lengüetas 80 serán suprimidas durante una etapa posterior de la fabricación del borde de ataque.

Según ilustra la Figura 8, los medios de prensión que equipan el casco 48 de encolado, comprenden dos correderas 84, montadas de forma deslizante en bloques 85 de soporte fijados sobre la cara interna de cada una de las placas extremas 66. Las correderas 84 están capacitadas para desplazarse paralelamente con el eje longitudinal del casco cuando un operador acciona una maneta 86 situada por el exterior de la placa 66. Por su extremo vuelto hacia el interior del casco, cada una de las correderas 84 porta una guía-lengüeta 88, en la que puede alojarse la lengüeta 80 correspondiente del revestimiento superior 12. Un pestillo 90 permite bloquear cada corredera 84 en su posición de prensión.

Cuando el casco 48 está en posición alta inactiva, las correderas 84 están replegadas, es decir, retraídas en los bloques 85 de soporte. Cuando el casco 48 está situado por encima de las piezas 10 y 12, de forma que las cubre como ilustra la Figura 6, cada una de las guía-lengüetas 88 se encuentra entonces en la prolongación de las lengüetas 80 formadas sobre el revestimiento superior 12. Para asegurar la prensión de éste, se actúa entonces sobre las correderas 86, con el fin de encajar cada guía-lengüeta 88 sobre la lengüeta 80 correspondiente. Tras el enclavamiento en esta posición por accionamiento del pestillo 90, la subida del casco 48 se traduce entonces en la elevación del revestimiento superior 12. Éste ocupa entonces una posición perfectamente determinada en el interior del casco 48, puesto que este último, así como el revestimiento 12, estaban uno y otro perfectamente posicionados con relación al chasis 28 durante la prensión.

Según se ha ilustrado en la Figura 9, el casco 48 de encolado está equipado ventajosamente con medios 92 de pinzamiento a lo largo de sus bordes longitudinales. Estos medios 92 de pinzamiento tienen como función la de mantener los bordes longitudinales del revestimiento superior 12 apoyados contra la superficie interior del casco 48 cuando el revestimiento se monta en el casco con la ayuda de los medios de prensión descritos anteriormente. De manera más precisa, los medios 92 de pinzamiento permiten presentar el revestimiento 12 sobre el armazón agujereado 10 en las mejores condiciones posibles cuando se ha aplicado la cola sobre esta estructura.

En el modo de realización ilustrado a título de ejemplo en la Figura 9, los medios 92 de pinzamiento comprenden un cierto número de pinzas 94 de apoyo fijadas a los extremos de vástagos 96 capacitados para deslizar y girar en mandrilados 98 que atraviesan soportes ligados al casco. Por el extremo opuesto a la pinza 94, cada uno de los vástagos 96 porta un botón 10 de accionamiento. Por otra parte, se ha intercalado un resorte 102 de compresión entre el botón 100 y la cara exterior enfrentada al soporte unido al casco 48.

En una posición de reposo (no representada), las pinzas 94 se mueven a pivote hacia el exterior del vaciamiento 49 previsto en el casco 48 para recibir las piezas a ensamblar. Cuando el casco 48 cubre las piezas, especialmente con el fin de asegurar la prensión del revestimiento superior 12, un operador presiona los botones 100 y los hace girar 180º, con el fin de llevar las pinzas 94 frente a los rebordes longitudinales del revestimiento 12. Una vez que se deja de apretar el botón 100, el resorte 102 lleva la pinza 94 a la posición mostrada en la Figura 8, en la que el reborde del revestimiento está apretado contra la superficie interior del casco 48.

La utilización de la instalación que acaba de ser descrita, va a ser explicada en lo que sigue.

En un primer momento, el chasis 28 que porta el armazón agujereado 10, se lleva al puesto de encolado. Las consolas 62 de guiado están montadas entonces sobre el chasis 30 como ilustran, en especial, las Figuras 4 y 5. Los operarios ponen a continuación el revestimiento superior 12 en su posición sobre el armazón 10, sin interposición de cola. Según se ha explicado, la colocación queda asegurada cuando cada uno de los orificios 82 está situado sobre el dedo 78 previsto a este efecto (Figura 3).

El casco 48 de encolado adaptado al armazón agujereado 10 montado sobre el chasis 28, se dispone entonces por encima de éste, y se hace descender progresivamente hasta que las ruedecillas 68 hayan penetrado totalmente en las correderas 64 de guiado. Se efectúa entonces un control en cuanto a enclavamiento del casco 48 sobre el chasis 28 con la ayuda de las manetas 65 de sujeción y del, o de los, pies 74 de anclaje que unen las horquillas 72 y 47, poniendo a continuación la instalación bajo presión, sin cola, con el fin de verificar las aproximaciones del revestimiento sobre el armazón. La presión se libera a continuación, y el casco se desbloquea. Los operarios accionan entonces las dos manetas 86 con el fin de asegurar la prensión del revestimiento 12 por el casco. Éstos enclavan las correderas 84 en su posición con la ayuda de los pestillos 90.

A continuación se eleva el casco 48, y se pone cola en su posición sobre las superficies del armazón 10 destinadas a entrar en contacto con el revestimiento superior 12. Previamente, estas superficies son limpiadas, y se colocan bandas de protección sobre las superficies que no han de ser encoladas.

Cuando el encolado ha terminado, el casco 48 se hace descender de nuevo. Con anterioridad, los bordes longitudinales del revestimiento 12 han sido separados con la utilización de medios 92 de pinzamiento, como ilustra la Figura 9.

Cuando el casco 48 cubre el armazón agujereado 10, el o los pies 74 de sujeción son puestos en su posición (Figura 6), se sujetan la o las esferas 70 (Figura 7), y se accionan las manetas 65 de sujeción (Figura 4). A continuación, los medios 92 de pinzamiento son liberados. La operación de encolado en frío propiamente dicha se pone a continuación en práctica mediante el hinchado progresivo de las juntas hinchables 54 y 56, por el orden que se ha expuesto anteriormente. La presión máxima aplicada sobre las piezas, es de alrededor de 2 bares.

Cuando ha transcurrido el tiempo necesario para la polimerización en frío de la masilla de encolado (por ejemplo, alrededor de 2 horas), se deshinchan las juntas hinchables 54 y 56, y se liberan los órganos de sujeción.

El casco 48 se eleva de nuevo, para desenganchar el chasis 28 que porta las piezas 10 y 12 que se encuentran entonces pre-ensambladas.

El chasis 28 se lleva a continuación al puesto siguiente, donde se fija definitivamente el revestimiento 12 sobre la estructura agujereada 10. Esta fijación se efectúa perforando directamente las piezas con el diámetro exigido por los medios mecánicos de fijación utilizados. Estos medios de fijación, que pueden estar constituidos por cualquier medio de fijación apropiado tal como remaches, bulones, etc., son colocados entonces en su posición.

Con relación a las técnicas convencionales de pre-montaje por fijación mediante pasadores, la invención permite reducir alrededor de diez veces el tiempo necesario para esta operación.

Bien entendido, y según se ha indicado ya, la invención no está limitada a la fabricación de un borde de ataque de una aeronave, sino que se aplica de forma más general a cualquier montaje de un panel flexible sobre una estructura elásticamente deformable, pero que presenta una rigidez mayor que el panel.

Además, se pueden aportar numerosas modificaciones a la instalación descrita, sin apartarse del alcance de la invención. Así, el número y la repartición de juntas lineales y puntuales que equipan el casco, dependen del tipo de piezas cuyo montaje se deba realizar. Las juntas lineales están situadas frente a las zonas más resistentes del armazón. Las juntas puntuales, dispuestas por lo general en línea paralelamente con las juntas lineales, pueden incluir, según sea el caso, una o varias líneas entre dos juntas lineales consecutivas. A la inversa, dos juntas lineales pueden ser también colocadas al lado, sin interposición de juntas puntuales.

Claims (20)

1. Procedimiento de montaje de un panel flexible (12) sobre una estructura abierta (10) elásticamente deformable, y que presenta una rigidez mayor que el panel, según el cual se realiza sucesivamente un pre-montaje, y a continuación una fijación por medio de órganos de fijación mecánicos, del panel (12) sobre la estructura (10), estando el procedimiento caracterizado porque se realiza el pre-montaje mediante encolado en frío.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se efectúa el encolado en frío montando la estructura (10) sobre un chasis rígido (28), posicionando el panel (12) sobre la estructura (10), con la interposición de cola, y presionando el panel (12) contra la estructura (10).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, aplicado a una estructura en forma de armazón agujereado (10), en el que se presiona localmente el panel (12) contra el armazón (10), principalmente en las zonas no agujereadas de este último.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, aplicado a un armazón agujereado (10), que comprende nervaduras (16) sensiblemente en forma de C, y órganos (22, 24, 26) que forman tensores que conectan las nervaduras (16), en el que se presiona el panel (12) contra los citados órganos (22, 24, 26), sensiblemente en toda su longitud, y se presiona el panel (12) contra las nervaduras (16) en emplazamientos localizados, situados entre los órganos (22, 24, 26) que forman tensores.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, aplicado a un armazón agujereado (10), cuyas nervaduras (16) tienen un radio de curvatura evolutivo, que presenta un valor mínimo en una zona central, en el que se presiona igualmente el panel (12) contra las citadas zonas centrales de las nervaduras (16), sensiblemente sobre toda la longitud del armazón agujereado (10).

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que se presiona el panel (12) contra el armazón agujereado (10) de forma progresiva, aplicando en primer lugar el panel contra las citadas zonas centrales de las nervaduras (16), y a continuación, poco a poco, hasta las regiones extremas de las nervaduras (16).

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que se presiona el panel (12) contra el armazón agujereado (10) por medio de juntas hinchables (54, 56) montadas en un casco (48) de encolado rígido.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que se posiciona inicialmente el panel (12) sobre el chasis (28) que porta el armazón agujereado (10), sin interponer cola, se dispone a continuación el casco (48) en la posición de encolado, para asegurar la prensado del panel (12), se separa del armazón (10) el casco (48) que porta el panel (12), se aplica la cola, y se lleva de nuevo el casco (48) a la posición de encolado, para presionar el panel (12) contra el armazón (10).

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que se lleva el casco (48) a la posición de encolado guiando el casco (48) sobre el chasis (28) que porta la estructura (10).

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, en el que se sujeta el casco (48) sobre el chasis (28) que porta el armazón (10), con anterioridad a presionar el panel (12) contra éste.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que, con anterioridad a presionar localmente el panel (12) contra el armazón agujereado (10), se mantiene al menos un reborde de éste en voladizo por medio de órganos (60) de mantenimiento portados por el casco (48) de encolado.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en el que se monta la estructura (10) sobre el chasis rígido (28) en un puesto de montaje de la citada estructura, ensamblando los elementos constitutivos de ésta sobre una plantilla (32) de montaje fijada a un bastidor (30), formando la plantilla de montaje y el bastidor, el chasis rígido, y en el que se lleva a continuación el chasis rígido (28) portador de la estructura (10) hasta un puesto de encolado, en el que el panel (12) es encolado sobre la estructura
(10).

13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, aplicado al montaje de un revestimiento (12) que forma el panel flexible sobre un armazón (10) que forma la estructura, durante la fabricación de un borde de ataque de una aeronave.

14. Instalación de pre-montaje de un panel flexible (12) sobre la cara exterior de un armazón agujereado (10), elásticamente deformable y que presenta una rigidez mayor que la del panel, con anterioridad a la fijación del panel (12) sobre el armazón (10) por medio de órganos mecánicos de fijación, estando la instalación caracterizada porque comprende medios de encolado en frío que incluyen:

- un chasis rígido (28) capacitado para recibir el citado armazón agujereado (10), integrando el citado chasis medios (78) para posicionar el panel (12) sobre el armazón (10), y

- un casco rígido (48) de encolado, dotado de un vaciamiento (49) de forma sensiblemente complementaria de la forma exterior del panel (12), estando los medios de puesta bajo presión local que integran las juntas hinchables (54, 56), montados en el vaciamiento (49), principalmente frente a zonas no agujereadas del armazón (10), con el fin de presionar el panel (12) contra éste.

15. Instalación según la reivindicación 14, en la que las juntas hinchables comprenden juntas lineales (54) y juntas locales (56).

16. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 14 y 15, en la que los medios de puesta bajo presión local comprenden medios para asegurar una puesta bajo presión secuencial de las juntas hinchables (54, 56), comenzando por las juntas situadas frente a una zona central del panel (12), y terminando por las juntas situadas frente a zonas extremas del panel.

17. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en la que el casco (48) de encolado coopera con el chasis (28) que porta la estructura (10) a través de los medios de guiado (64, 68).

18. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en la que el casco (48) de encolado está capacitado para ser unido al chasis (28) que porta la estructura (10), a través de medios de sujeción (65, 74).

19. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, en la que el casco (48) de encolado incluye al menos un órgano replegable (60) de apoyo, susceptible de ser colocado por detrás de un reborde en voladizo de la estructura (10).

20. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 19, en la que el chasis rígido (28) comprende una plantilla (32) de montaje fijada a un bastidor (30), susceptible de ser desplazada entre un puesto de montaje de la estructura (10), un puesto de encolado del panel (12) sobre la estructura (10), y un puesto de fijación del panel (12) sobre la estructura (10).