ES1075254U - Placa para la construcción de carritos para aeronaves. - Google Patents

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1. Cuerpo (C) de carrito para aeronaves caracterizado por estar constituido por al menos una placa (1) que comprende un material espumado (F) y una región (R) donde, de acuerdo a su estructura en sección, muestra una zona de mayor densidad en al menos en una de sus caras.2. Cuerpo (C) de carrito según la reivindicación 1 caracterizado porque la región (R) se extiende a toda la placa (1).3. Cuerpo (C) de carrito según la reivindicación 1 caracterizado porque la al menos una placa (1) comprende un elemento (2) laminar plástico en la superficie que corresponde a la cara donde dispone de una zona de mayor densidad.4. Cuerpo (C) de carrito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la espuma (F) se encuentra dentro de los siguientes materiales: polipropileno expandido, polietileno expendido, poliuretano expandido, poliestireno expandido.5. Cuerpo (C) de carrito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque la espuma (F) está armada con una lámina metálica o plástica interna.6. Cuerpo (C) de carrito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque la espuma (F) incorpora un dispositivo de identificación (RFID).

Description

Cuerpo de carrito para aeronaves.
Objeto de la invención
La presente invención está dirigida a un cuerpo de carrito para aeronaves con una placa que incorpora un material espumado y en al menos una región una zona rigidizada mediante la densificación de dicho material espumado.
El uso de este material espumado permite obtener un carrito que cumple con las exigencias estructurales, entre otras que requieren las autoridades aeronáuticas, mediante el densificado y/o armado de algunas zonas; además de permitir incrementar la capacidad interior del carrito entre un 5% y un 20% y hasta un 9% el espacio disponible en la parte externa superior. También como añadido se reduce su peso entre un 30% y un 65%, comparándolos con los que hoy existen en el mercado según la densidad del material espumado usado, zonas de mayor densidad y/o la armadura introducida en las partes que lo componen o precisen.
Antecedentes de la invención
La presente invención está relacionada con los carritos (en inglés "trolleys") empleados principalmente en aeronaves y otros medios de transporte. Estos carritos actualmente se fabrican con paneles tipo sándwich individuales unidos entre sí mediante remaches, pegamento, tornillos o una combinación de estos. Un panel sándwich típico tiene una estructura de tres capas. Las dos superficies rígidas exteriores, con un modulo de elasticidad relativamente alto (fabricadas normalmente en aluminio o acero), se mantienen a distancia separados por un núcleo de un material espumado. El núcleo, actúa también como una capa de aislamiento térmico dependiendo este aislamiento de la densidad utilizada, siendo menor según aumenta ésta.
Estos paneles suelen ser estrechos, siendo los paneles exteriores de aluminio o acero de entre 0.2 mm y 0.6 mm cada uno y la espuma del núcleo interior suele tener en general entre 8 mm y 11 mm de espesor. Si aumentamos la densidad de la espuma aislante y añadimos perfilería metálica al conjunto obtenemos una mejora en las propiedades mecánicas de la placa, pero un empeoramiento en el rendimiento del aislamiento térmico interior, ya que para dar mayor solidez al núcleo se aumenta la densidad de la espuma, lo cual se traduce en una disminución de este aislamiento.
De igual manera, el uso de estos paneles sándwich u otros existentes en el estado de la técnica, como por ejemplo y entre otros: sándwich con núcleo compuesto de nido de abeja y espuma, en combinación con los sistemas de frenado usados por los actuales carritos, situados en la base de estos y el sistema de enfriamiento del contenido del carrito, mediante bandejas contenedoras de fuentes de frío, que se introducen en la cabecera del carrito por ambos lados, paralelamente a la base, impiden incrementar el espacio interior de carga del carrito y con ello impiden mejorar su estabilidad.
En el transporte aéreo de pasajeros o carga un factor determinante para mejorar los costes operativos es reducir el peso de los equipos que pertenecen a la aeronave, es decir que el peso del avión sin pasaje sea el menor posible. Cada kilogramo que se reduce en una aeronave respecto de su peso con equipamiento inicial, supone un ahorro en costes operativos anuales de 350\textdollar.
Esto quiere decir que en un avión como un A-380 (modelo de la empresa Airbus©), aplicando una reducción de peso por ejemplo de 14 kilogramos a sus 100 carritos, tendríamos un ahorro aproximado de 1400 kilogramos, lo que supone a una compañía un ahorro de costes operativos de ese avión de 490.000 dólares anuales.
La presente invención establece un nuevo modo de constituir una placa para la construcción de un carrito para aeronaves, de muy bajo peso y mayor capacidad interior; así como un medio de fabricación de un carrito fabricado en material espumado pero que cumple con los requerimientos resistentes necesarios. Adicionalmente, la placa y este carrito presentan la ventaja de estar formados por un material elástico y no rígido como el aluminio y su perfilería evitándose daños a los miembros de la tripulación en la manipulación de este equipo, y posibles daños a paneles y/o mamparos del avión en una situación de impacto violento de este equipo, contra ellos. Técnicamente el material absorbe por completo el impacto y recupera en gran parte de nuevo su forma después de este, cosa que con los actuales no ocurre.
Descripción de la invención
La presente invención consiste en un cuerpo de carrito constituido por al menos una placa que comprende un material espumado como por ejemplo polietileno expandido, poliestireno expandido, o poliuretano expandido, siendo el ejemplo de uso preferente el polipropileno expandido. El uso de materiales espumados permite reducir ostensiblemente el peso y su flexibilidad permite absorber impactos evitando daños a la tripulación o a los mamparos o mobiliario de la aeronave.
El uso de estos materiales espumados que no tienen la resistencia de materiales tales como el aluminio. La invención se caracteriza porque la placa comprende una región donde, de acuerdo a su estructura en sección, muestra una zona de mayor densidad en al menos en una de sus caras. Esta zona de mayor densidad incrementa valores de las propiedades mecánicas tales como la resistencia o la dureza superficial sin que se incremente sensiblemente el peso global de la placa. Los esfuerzos locales que se producen por la interacción con un elemento que imprime un impacto en esta zona densificada de mayor resistencia se distribuyen por el cuerpo de la placa según valores que son admisibles para el material espumado. El resultado es un producto de peso reducido, que además aporta nuevas perspectivas para la incorporación y diseño de nuevos sistemas, hasta ahora no posibles de realizar en estos equipos, a lo que se añade una gran elasticidad, ya que admite las solicitaciones externas para su uso en la construcción de carritos para aeronaves.
Existen modos particulares de llevar a cabo este tipo de placas conforme a se establece en las reivindicaciones dependientes 2 a 6 donde estos modos particulares de realización se consideran integrados en esta descripción por referencia.
Se describe a continuación un procedimiento de fabricación de un carrito haciendo uso de materiales espumados. Según el procedimiento se obtiene el cuerpo del carrito constituido principalmente por la base inferior, base superior y paredes laterales mayores. Las puertas abatibles se pueden incorporar posteriormente.
Este cuerpo de carrito se obtiene según las siguientes etapas:
\bullet
inyección de un material espumado en un molde dando lugar a una pieza cuya forma es tal que:
\circ
corresponde a medio cuerpo de carrito; y,
\circ
juntando dos de las piezas se obtiene el cuerpo entero.
La fabricación mediante inyección no permite la obtención de piezas con una configuración tal que impidan su salida del molde a no ser que se haga uso de machos retráctiles que complican y encarecen sensiblemente la construcción del molde. La invención propone la alternativa de inyectar medio cuerpo siendo este medio cuerpo tal que su configuración permite obtener el cuerpo entero por la unión de dos medios cuerpos. La inyección de cada medio cuerpo es factible y más sencilla.
De igual forma en el interior del molde, antes de la inyección, posterior calentamiento y compresión del material, es posible de forma opcional incorporar una estrecha lámina de un material tal como aluminio, plástico, acero que quedaría como núcleo del panel, no siendo visible al exterior, dando como resultado visual una sola parte, de mayor rigidez estructural.
De igual forma, también se pueden conseguir en zonas específicas del material con mayor densidad o rigidez dotando al proceso de inyección y/o molde de medios físicos adecuados para conseguir "puntos o zonas de mayor compresión".
\bullet
acoplar las dos piezas obtenidas en la etapa anterior para configurar un cuerpo entero,
La posterior unión de las dos piezas da lugar al cuerpo entero según la configuración final. Es posible incorporar elementos adicionales como modos particulares de ejecución de la invención por ejemplo añadiendo refuerzos metálicos en los bordes, en las esquinas del carrito, o cerrando el cuerpo principal mediante puertas también construidas por inyección en material espumado u otros materiales.
\bullet
unir las dos piezas en las superficies de acoplamiento.
En los modos de realización se hace uso de la unión mediante ultra sonidos, por fusión, o el pegado como adecuados para dar lugar a un único cuerpo a partir de las dos mitades.
\vskip1.000000\baselineskip
En particular, se considera de interés la incorporación de una lámina metálica o plástica antes o durante la etapa de inyección del material espumado de modo que dicha lámina queda situada interna a la placa armándola e incrementando su resistencia. Igualmente, también antes o durante la etapa de inyección del material espumado es posible incorporar un dispositivo de identificación RFID. El uso de un material espumado hace que no haya atenuación de la señal intercambiada con el dispositivo de identificación RFID.
El uso de materiales expandidos, además de aportar ligereza y excelente aislamiento térmico, en este caso añaden ventajas como la posibilidad de incrementar la carga y capacidad interna del equipo entre un 5% y un 20%, bajar su centro de gravedad mejorando así la estabilidad general de este equipo y reducir las posibilidades de vuelco, además de conseguir otro espacio adicional de hasta un 9% extra en la parte superior del equipo.
Todo esto puede permitir el montaje en estos equipos de un sistema de frenado actuado desde la parte superior, con lo cual se consigue desplazar las ruedas hacia las esquinas de la base inferior, obteniendo como resultado una mayor base de apoyo del carrito.
Otro sistema que puede integrarse gracias a este material y espacio adicional es un sistema de identificación (RFID), externo, ya que al no ser metálico las interferencias y atenuaciones de señal desaparecen.
Descripción de los dibujos
Estas y otras características y ventajas de la invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan.
Figura 1 En esta figura se muestra un ejemplo de placa de las empleadas en el estado de la técnica para la construcción de carritos.
Figura 2 En esta figura se muestra la sección de una placa de acuerdo a un primer ejemplo de realización de la invención que comprende un cuerpo de espuma y en el que existe una región de mayor densidad.
Figura 3 En esta figura se muestra un segundo ejemplo de realización donde la región de mayor densidad se extiende a lo largo de una de las caras de la placa.
Figura 4 En esta figura se muestra el ejemplo de realización anterior sobre el que se incorpora una lámina de protección adicional.
Figura 5 En esta figura se muestra un ejemplo de realización de la invención donde la región de mayor densidad, y también mayor resistencia, permite soportar una bandeja.
Figura 6 En esta figura se muestra un ejemplo de realización de un carrito donde su cuerpo principal está inyectado según dos piezas que se unen a través del plano P.
Figuras 7 y 8 En estas figuras se muestra esquemáticamente las dos piezas que mediante su unión dan lugar al cuerpo principal.
Figuras 9 a 11 En estas figuras se muestra el ejemplo de realización preferente que corresponde al esquema representado en las figuras 7 y 8.
Exposición detallada de la invención
La figura 1 muestra una placa como las empleadas en el estado de la técnica para la construcción de un carrito para aeronaves. A partir de la placa, en la misma figura 1 se muestra una flecha de ancho creciente que indica que se va a mostrar un detalle de la estructura de la placa según la sección. Esta estructura según la sección se representa esquemáticamente en el detalle de abajo a la derecha. La estructura está formada por dos láminas (A) de aluminio separadas por un núcleo (F) de espuma.
Las dos láminas (A) de aluminio son las que dotan de resistencia al panel (1); y el núcleo (F), ligero, puede ser de diferentes densidades. Densidades adecuadas se consideran entre 50 g/l y 150 g/l.
Adicionalmente, esta misma figura 1 muestra una de las caras la presencia de otra lámina de aluminio, embutida, que presenta líneas de resalte que son las que dan el apoyo a las bandejas cuando esta cara queda dispuesta interior en la pared mayor del carrito.
Esta placa, aunque desde el punto de vista resistente cumple con su cometido, su peso es elevado. Además desde el punto de vista del aislamiento térmico su comportamiento es malo al estar unido mediante perfilería metálica con la parte exterior, perdiendo así, el interior temperatura más rápidamente. De igual forma al recibir el carrito algún impacto en los laterales no protegidos por la perfilería metálica, la placa queda deformada y la espuma rígida interior se fractura lo cual hace que se disminuya más el aislamiento térmico. La rigidez de su superficie exterior infringe daños cuando por ejemplo con las sacudidas propias de un vuelo agitado un miembro de la tripulación es golpeado con él, o se dañan los pies o los dedos de estos, al intentar actuar los frenos situados en la base del carrito. También se producen daños en la cabina de pasaje, cuando el carrito es operado y golpea contra mamparos o elementos del interior de la aeronave.
La figura 2 muestra un ejemplo de realización de la invención donde la placa (1) está constituida por un material espumado (F) que muestra en una región (R) de mayor densidad. Esta región (R) de mayor densidad permite recibir solicitaciones del exterior que dan por ejemplo lugar a esfuerzos locales importantes que no soportaría el cuerpo de material espumado (F) sin incrementar sensiblemente el peso global de la placa (1).
La región (R) de mayor densidad se encuentra al menos en una de las caras de la placa (1) y, como muestra la figura 3, puede ser toda una cara (1.1) la rigidizada ya que comprende la zona de mayor densidad ofreciendo en esta misma cara (1.1) rigidizada la mayor resistencia frente a daños por impactos.
Según otro ejemplo de realización, la cara (1.1) rigidizada se encuentra protegida por una lámina (2) tal y como muestra la figura 4. Cuando esta lámina (2) es resistente a la punción o ralladuras, la totalidad de la placa (1) se encuentra protegida frente a la punción, y combinado con la presencia de la región (R) de mayor densidad se ha comprobado que los daños por golpes, incluso cuando el elemento que impacta es punzante, se ven totalmente absorbidos. Los daños por la acción de una fuerte presión localizada de un elemento punzante se evitan por la lámina evitando la penetración; y, el comportamiento de la espuma absorbe en una región amplia la energía del impacto favorecida por el reparto que provoca la región (R) de mayor densidad.
La incorporación y fijación de la lámina (2) se puede hacer por calor. La aplicación de calor sobre la superficie de espuma de la placa (1) es uno de los posibles modos de conseguir la densificación en una región (R) determinada. Cuando la lámina se fija mediante calor (2) es posible conseguir la unión de la lámina (2) y la densificación del material en la región (R) simultáneamente. Otra forma de conseguir la densificación del material es ejerciendo presión, o combinando la aplicación de calor y presión.
La figura 5 muestra otro ejemplo de realización donde la región (R) de mayor densidad coincide con un resalte. En este ejemplo el resalte se prolonga en la dirección perpendicular al plano de corte de la sección dando lugar a un apoyo apropiado para las bandejas (3). En este caso particular el esfuerzo puntual o solicitación externa se debe al borde de la bandeja que descansa su peso en este resalte. La densificación favorece el incremento de resistencia y que los esfuerzos se distribuyan a través de una región de influencia más extensa. La presencia adicional de una lámina conforme a la figura 4 permite además minimizar por ejemplo los posibles daños que pueda originar el borde de la bandeja (3) durante la inserción o retirada.
En esta misma figura 5 se ha incorporado un refuerzo interno constituido por la presencia de una lámina (L) metálica o plástica que queda situada internamente, centrada o no, y que se puede incorporar antes o durante la fase de inyección del material espumado (F).
La figura 6 muestra un ejemplo de cuerpo (C) de carrito para aeronaves constituido por una base inferior y una base superior conectadas ambas lateralmente por dos paredes mayores. Este cuerpo (C) principal puede incorporar posteriormente puertas en ambos lados menores que permiten el acceso al interior. La figura 6 no muestra detalles constructivos como las ruedas, los elementos de frenado y otros para mostrar únicamente los detalles constructivos del cuerpo (C).
Este cuerpo (C) de carrito muestra una simetría respecto del plano P tal que es posible fabricar mediante inyección dos mitades C_{1} y C_{2} donde C_{2} es la pieza C_{1} que resulta simplemente de girarla. Con esta configuración únicamente es necesario fabricar una mitad facilitando adicionalmente las labores de producción y de moldeo.
En este ejemplo de realización cada una de las mitades (C_{1}, C_{2}) es unida tras la operación de inyección mediante ultrasonidos, fusión, clipado o mediante pegado a través de las superficies que están en contacto (U) obteniendo un cuerpo monobloque. Opcionalmente, es posible incorporar elementos de refuerzo tales como perfiles en las aristas que incrementan la robustez del conjunto.
Las figuras 9 y 10 muestran las dos mitades (C_{1}, C_{2}) conforme al ejemplo preferido de la figura 6. Ambas mitades son iguales solo que, tal y como se muestra en la figura 10, una de ellas es girada 180 grados para que ambas mitades queden enfrentadas.
En estos mismos cortes se muestran detalles como los soportes constituidos por resaltes en regiones (R) de mayor densidad para permitir el apoyo de elementos de almacenamiento tales como bandejas para servir comidas y bebidas.
También se muestran dos cavidades (A) situadas bajo el plano horizontal inferior que corresponde al último soporte para bandejas. Estas cavidades permiten el almacenamiento adicional a una altura que reduce el centro de gravedad del carrito.

Claims (6)

1. Cuerpo (C) de carrito para aeronaves caracterizado por estar constituido por al menos una placa (1) que comprende un material espumado (F) y una región (R) donde, de acuerdo a su estructura en sección, muestra una zona de mayor densidad en al menos en una de sus caras.
2. Cuerpo (C) de carrito según la reivindicación 1 caracterizado porque la región (R) se extiende a toda la placa (1).
3. Cuerpo (C) de carrito según la reivindicación 1 caracterizado porque la al menos una placa (1) comprende un elemento (2) laminar plástico en la superficie que corresponde a la cara donde dispone de una zona de mayor densidad.
4. Cuerpo (C) de carrito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la espuma (F) se encuentra dentro de los siguientes materiales: polipropileno expandido, polietileno expendido, poliuretano expandido, poliestireno expandido.
5. Cuerpo (C) de carrito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque la espuma (F) está armada con una lámina metálica o plástica interna.
6. Cuerpo (C) de carrito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque la espuma (F) incorpora un dispositivo de identificación (RFID).
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