ES2593729T3 - Unidad de descompresión - Google Patents

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ES2593729T3 ES11773654.6T ES11773654T ES2593729T3 ES 2593729 T3 ES2593729 T3 ES 2593729T3 ES 11773654 T ES11773654 T ES 11773654T ES 2593729 T3 ES2593729 T3 ES 2593729T3
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Abstract

Unidad de descompresión (1) para su uso en una abertura de descompresión (2) de un elemento de pared (3) de una aeronave, con un entrepaño (5) que puede fijarse a través de un bastidor (4) en o a través de la abertura de descompresión (2), en donde el entrepaño (5) a una presión diferencial (Δp) prefijada puede moverse hacia fuera del bastidor (4) para dejar al descubierto la abertura de descompresión (2), en donde el contrapaño (5) está formado como punto teórico de ruptura por al menos una capa de producto preimpregnado (6) revenida con al menos una juntura de separación (7) rellena de una resina revenida, en donde la juntura de separación (7) se rompe al superarse la presión diferencial (Δp) prefijada, caracterizada porque la juntura de separación (7) se extiende de forma continua, está encerrada en sí misma y en el lado del contrapaño (5) vuelto hacia el elemento de pared (3) está dispuesta una tira cortafuegos (9) de material pirorretardante.

Description

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DESCRIPCION
Unidad de descompresion
La invencion se refiere a una unidad de descompresion para su uso en una abertura de descompresion de un elemento de pared de una aeronave, con un entrepano que puede fijarse a traves de un bastidor en o a traves de una abertura de descompresion, en donde el entrepano a una presion diferencial prefijada puede moverse hacia fuera del bastidor para dejar al descubierto la abertura de descompresion, en donde el contrapano esta formado como punto teorico de ruptura por al menos una capa de producto preimpregnado revenida con al menos una juntura de separacion rellena de una resina revenida, en donde la juntura de separacion se rompe al superarse la presion diferencial prefijada.
Durante el vuelo de una aeronave aumenta la presion en la cabina, para crear unas condiciones ambientales normales para los pasajeros y el personal de vuelo incluso a las altitudes de vuelo habituales. De forma correspondiente a esto la presion interior de una aeronave es mayor que la del entorno, por lo que la cabina esta configurada en forma de una cabina de presion. Para regular la presion en la cabina de una aeronave estan previstas unas valvulas de escape correspondientes.
La mayona de las aeronaves presentan varias secciones, que estan divididas por unos elementos de pared correspondientes. Por ejemplo la cabina de pasajeros de un avion de pasajeros se separa de forma correspondiente del compartimiento de carga. Por el termino elemento de pared deben entenderse a este respecto tanto elementos dispuestos fundamentalmente en horizontal como elementos de suelo y elementos de cubierta dispuestos fundamentalmente en horizontal. En los espacios intermedios entre estas cabinas es necesario disponer unas llamadas unidades de descompresion las cuales, al superarse una presion diferencial prefijada entre los espacios a ambos del elemento de pared, se abren y permiten una compensacion de presion. Por ejemplo, a causa de un orificio en el revestimiento exterior de la aeronave puede producirse una depresion correspondiente en el compartimiento de carga, a causa de la cual la presion diferencial entre la cabina de pasajeros y el compartimiento de carga podna aumentar hasta un valor inadmisiblemente elevado y llevar a la destruccion de los elementos de pared. Los entrepanos de descompresion se desprenden en un caso asf y dejan al descubierto unas aberturas de descompresion correspondientes en los elementos de pared, a traves de las cuales puede llevarse rapidamente una compensacion de presion en los elementos de pared. Los entrepanos de descompresion de este tipo (del ingles blow out panels) deben desprenderse en el menor tiempo posible si se supera una presion diferencial prefijada. Se conocen entrepanos de descompresion para aeronaves en las formas de realizacion mas diferentes.
El documento US 5 871 178 A describe por ejemplo un entrepano de descompresion, en el que las aberturas de descompresion se cubren a traves de unos entrepanos montados de forma elastica. Al superarse una presion diferencial determinada se supera la fuerza elastica de los elementos de fijacion y se mueve el entrepano hacia fuera de la abertura. A este respecto existe el inconveniente de que la fuerza elastica, que es necesario superar, no puede definirse claramente.
El documento EP 291 661 B1 describe un entrepano de descompresion similar para paredes intermedias y/o suelos intermedios de aeronaves, el cual se sujeta en la abertura de descompresion a traves de unos dispositivos de sujecion y apriete distribuidos homogeneamente. Los muelles de sujecion estan equipados con puntos teoricos de ruptura los cuales, al superarse una presion diferencial prefijada, se rompen. Tambien esta estructura esta configurada de una forma relativamente complicada y no garantiza un tiempo de desprendimiento corto.
El documento WO 2007/112147 A2 describe una unidad de descompresion de la clase del objeto, en donde la juntura de separacion, que representa el punto teorico de ruptura en el caso de superarse una presion diferencial prefijada, esta dispuesta fundamentalmente en forma de U.
La tarea de la presente invencion consiste en la fabricacion de una unidad de descompresion citada anteriormente, que tenga una estructura lo mas sencilla y economica posible y que, al superarse una presion diferencial prefijada, se desprende lo mas rapida y fiablemente posible. Se pretende impedir o al menos reducir los inconvenientes de los sistemas conocidos.
La tarea conforme a la invencion es resuelta por medio de que la juntura de separacion se extiende de forma continua, esta encerrada en sf misma y en el lado del contrapano vuelto hacia el elemento de pared esta dispuesta una tira cortafuegos de material pirorretardante. La unidad de descompresion conforme a la invencion destaca por una estructura que puede producirse de forma especialmente sencilla y economica y garantiza un desprendimiento en un tiempo especialmente corto. Por medio de que la juntura de separacion se extiende de forma continua, y esta encerrada en sf misma, se garantiza que quede al descubierto la abertura de descompresion en el caso de superarse una diferencia de presion diferencial. Mediante una eleccion correspondiente del tamano de la abertura de descompresion se garantiza que el volumen de aire, necesario para la compensacion de presiones, pueda llegar en el menor tiempo posible desde un lado del elemento de pared al otro lado del elemento de pared. Para la produccion se seccionan una o varias capas de producto preimpregnado en el estado de no revenido por un contorno que puede definirse libremente y, despues de esto, se revienen del modo habitual en autoclaves. A este respecto se rellena la juntura de separacion producida automaticamente mediante la resina contenida en la preimpregnacion. La
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resina revenida en la juntura de separacion forma de este modo el punto teorico de ruptura, el cual se rompe al superarse la presion diferencial. Mediante la eleccion correspondiente de la anchura de la juntura de separacion y de la altura de la juntura de separacion o del numero de capas de producto preimpregnado puede ajustarse la presion diferencial, a la que se rompe el punto teorico de ruptura, de forma relativamente precisa y fiable. A este respecto la anchura de la juntura de separacion no es especialmente relevante con relacion al procedimiento de desprendimiento; importante es solamente el hecho de que para la produccion de la juntura de separacion se seccionan las fibras de la capa de producto preimpregnado, en especial las fibras de vidrio de una capa de producto preimpregnado de fibras de vidrio. El recorrido de la juntura de separacion puede adaptarse a las condiciones geometricas respectivas. La unidad de descompresion conforme a la invencion destaca por una masa muy reducida del entrepano, lo que asegura un tiempo de desprendimiento muy rapido. Ademas de esto puede adaptarse facilmente la unidad de descompresion en el lado visible al equipamiento interior habitual de una cabina de avion. Para garantizar adicionalmente tambien las disposiciones de proteccion contra incendios asf como la necesaria estanqueidad a los humos esta dispuesta, en el lado del entrepano vuelto hacia el elemento de pared, una tira cortafuegos de material pirorretardante. Una tira cortafuegos de material pirorretardante puede emplearse adicionalmente o en lugar de la tira de gomaespuma antes citada. A este respecto es especialmente adecuado un llamado laminado pirorretardante intumescente con base de grafito, como el que se utiliza ya en puertas de proteccion contra incendios. Puede obtenerse por ejemplo un laminado pirorretardante de este tipo bajo la denominacion de marca Intumex®.
Si en al menos un lado de la al menos una capa de material pirorretardante esta dispuesta una lamina de material plastico puede facilitarse la produccion del entrepano, ya que la lamina de material plastico se usa como material soporte y de este modo se simplifica el transporte del entrepano en las autoclaves para el revenido. Ademas de esto la lamina de material plastico confiere al entrepano un aspecto optico optimo. A este respecto ha demostrado especialmente su capacidad una lamina de polivinilfluoruro, que por ejemplo puede obtenerse bajo el nombre comercial de Tedlar® de la compama Dupont. Esta lamina de polfmero ya se emplea para revestir entrepanos en aeronaves y destaca por un grosor especialmente reducido y una alta resistencia.
Para garantizar la estanqueidad de la unidad de descompresion en el estado de no desprendimiento, es ventajoso que en el lado del entrepano vuelto hacia el elemento de pared este dispuesta una tira de material elastico, en especial de gomaespuma. Esta tira de gomaespuma obtura de forma correspondiente la abertura de descompresion.
Para unir el bastidor de la unidad de descompresion al elemento de pared de la aeronave pueden estar previstos unos elementos de union correspondientes.
Si los elementos de union estan formados por tornillos, pernos, etc. es posible de forma relativamente sencilla una sustitucion de la unidad de descompresion.
Si ademas o en lugar de tornillos o pernos, el bastidor de la unidad de descompresion esta pegado, no puede realizarse o no tan facilmente una sustitucion de la unidad de descompresion.
Para impedir que el entrepano o partes del entrepano se muevan incontroladamente hacia fuera de la abertura de descompresion en el vaso de superarse una diferencia de presiones, puede estar previsto al menos un elemento para asegurar el entrepano. Un elemento de seguridad de este tipo es especialmente relevante en el caso de una juntura de separacion cerrada en sf misma, para que el entrepano pueda inmovilizarse sobre el elemento de pared en el caso de desprenderse la unidad de descompresion.
En el caso mas sencillo los elementos de seguridad de este tipo pueden estar formados por cables, que estan dispuestos entre el bastidor y la unidad de descompresion o el elemento de pared y el entrepano. Un extremo del cable puede unirse por ejemplo a los elementos de union sobre el bastidor, mientras que el otro extremo del cable puede fijarse por pegado al entrepano.
Para impedir una ruptura indeseada de la juntura de separacion del entrepano por causa mecanica desde un lado de la unidad de descompresion, en este lado del entrepano puede estar dispuesta una rejilla de proteccion que puede unirse al bastidor. Esta rejilla de proteccion impide que, por ejemplo con la mano o un pie, se presione el entrepano desde la abertura de descompresion y de este modo se deje al descubierto la abertura de descompresion incluso si no se supera la presion diferencial. La rejilla de proteccion esta fabricada tambien mediante una rejilla formada por al menos una capa de producto preimpregnado.
Si la juntura de separacion presenta una anchura de 0,1 a 0,8 mm, se garantiza el seccionado seguro de las fibras de la capa de producto preimpregnado y es posible una produccion sencilla de la juntura de separacion con metodos convencionales.
La invencion se explica con mas detalle en base a las figuras adjuntas.
Aqrn muestran:
la figura 1 la vista sobre un elemento de pared de una aeronave con una abertura de descompresion y una unidad de descompresion dispuesta dentro de la misma, conforme a la presente invencion;
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la figura 2 una vista sobre el elemento de pared 3 conforme a la figura 1, desde el otro lado;
la figura 3 una imagen de corte a traves del elemento de pared 3 conforme a la figura 2, a lo largo de la lmea de corte MI-IM;
las figuras 4a y 4b unas imagenes de corte a traves de dos formas de realizacion diferentes de un entrepano de una unidad de descompresion conforme a la invencion;
las figuras 5a a 5c diferentes disposiciones de una juntura de separacion en el entrepano de la unidad de descompresion (que no forman parte de la invencion); y
la figura 6 otra forma de realizacion de una unidad de descompresion con una rejilla de proteccion dispuesta dentro de la misma.
La figura 1 muestra una vista sobre una unidad de descompresion 1 en una abertura de descompresion 2 de un elemento de pared 3 en una aeronave. De forma correspondiente la abertura de descompresion 2 en el elemento de pared 3 queda cubierta por un entrepano 5, en donde el entrepano 5 esta formado por al menos una capa de producto preimpregnado 6 con al menos una juntura de separacion 7 rellenada con resina revenida como punto teorico de ruptura (veanse las figuras 4a y 4b). Mediante la juntura de separacion 7 en el entrepano 5 se garantiza que las fibras de la capa de producto preimpregnado, en especial las fibras de vidrio, esten seccionadas y de este modo se forme un punto teorico de ruptura que se rellene exclusivamente con resina revenida. En el caso de superarse la presion diferencial prefijada Ap se rompe la resina quebradiza en la juntura de separacion 7 y se mueve el entrepano 7 hacia fuera de la abertura de descompresion 2, con lo que puede tener lugar una compensacion de presiones entre los dos lados del elemento de pared 3.
La figura 2 muestra una vista trasera de la unidad de descompresion 1 conforme a la figura 1. A este respecto el entrepano 5 esta unido al elemento de pared 3 a traves de un bastidor 4. Para la union se usan por ejemplo unos elementos de union 10 correspondientes, que pueden estar formados por tornillos, pernos, etc. En el caso de una juntura de separacion 7 que se extiende de forma continua, cerrada en sf misma, en caso de descompresion el entrepano 5 se movena por completo desde la abertura de descompresion 2. Para asegurar de forma correspondiente el entrepano 5 en caso de desprendimiento, pueden estar previstos unos elementos de seguridad 11. Estos elementos de seguridad 11 pueden estar formados por ejemplo por cables, que estan fijados entre los elementos de union 10 sobre el bastidor 4 y el entrepano 5.
La imagen en corte conforme a la figura 3 muestra el elemento de pared 3 y el entrepano 5, que en el ejemplo representado esta dispuesto en el elemento de pared 3 a traves de una tira 8 de material elastico, en especial gomaespuma. Ademas de esto puede estar dispuesta tambien una tira cortafuegos 9 de material pirorretardante, para poder garantizar las necesarias disposiciones de proteccion contra incendios y la estanqueidad a los humos.
Las figuras 4a y 4b muestran dos formas de realizacion de un entrepano 5 para formar la unidad de descompresion 1 conforme a la invencion. En el ejemplo de realizacion conforme a la 4a el entrepano se compone de una capa de producto preimpregnado 6 con la juntura de separacion 7, que esta rellenada con resina. En un lado de la capa de producto preimpregnado 6 del entrepano 5 esta dispuesta una lamina de material plastico 13, en especial una lamina de polivinilfluoruro. Esta lamina de material plastico 13 puede utilizarse como material soporte y confiere al entrepano 5 una optica correspondiente. La anchura b de la juntura de separacion 7 se elige de forma correspondiente al procedimiento de produccion de la juntura de separacion 7 y esta situada de forma preferida entre 0,1 y 0,8 mm.
Si en lugar de una capa de producto preimpregnado se utilizan dos o mas capas de producto preimpregnado 6 de forma correspondiente a la figura 4b para estructurar el entrepano 5, la juntura de separacion 7 se hace de forma correspondiente mas alta, lo que influye en el comportamiento de respuesta de la unidad de descompresion 1. De este modo puede ajustarse de forma correspondiente la diferencia de presiones Ap para el desprendimiento del entrepano de descompresion, mediante la disposicion de varias capas de producto preimpregnado 6 unas sobre otras. Mediante la disposicion de varias capas de producto preimpregnado 6 se asegura de este modo que la unidad de descompresion 1 no se desprenda en el caso de unas diferencias de presion Ap excesivamente bajas.
Las figuras 5a a 5c muestran diferentes posibilidades de disposicion (que no forman parte de la invencion) de una juntura de separacion 7. En la variante de realizacion conforme a la figura 5a se dispone la juntura de separacion a traves de tres lados de un rectangulo, con lo que el entrepano 5 se rebate en caso de descompresion. En la variante de realizacion conforme a la figura 5b estan dispuestas tres junturas de separacion 7 en forma de estrella, mientras que en la figura 5c la juntura de separacion 7 esta dispuesta en forma de un sector circular o elfptico. La forma respectiva de la juntura de separacion 7 puede adaptarse facilmente a las respectivas condiciones espaciales.
Por ultimo la figura 6 muestra una vista sobre una unidad de descompresion 1, en donde esta dispuesta una rejilla de proteccion 12 sobre la abertura de descompresion 2, que impide una separacion indeseada de la juntura de separacion 7 del entrepano 5 a causa de una accion mecanica. La rejilla de proteccion 12 esta formada de forma preferida tambien por al menos una capa de producto preimpregnado. Alternativamente a esto son concebibles naturalmente tambien variantes de realizacion a partir de barras metalicas o barras de material plastico.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Unidad de descompresion (1) para su uso en una abertura de descompresion (2) de un elemento de pared (3) de una aeronave, con un entrepano (5) que puede fijarse a traves de un bastidor (4) en o a traves de la abertura de descompresion (2), en donde el entrepano (5) a una presion diferencial (Ap) prefijada puede moverse hacia fuera del bastidor (4) para dejar al descubierto la abertura de descompresion (2), en donde el contrapano (5) esta formado como punto teorico de ruptura por al menos una capa de producto preimpregnado (6) revenida con al menos una juntura de separacion (7) rellena de una resina revenida, en donde la juntura de separacion (7) se rompe al superarse la presion diferencial (Ap) prefijada, caracterizada porque la juntura de separacion (7) se extiende de forma continua, esta encerrada en sf misma y en el lado del contrapano (5) vuelto hacia el elemento de pared (3) esta dispuesta una tira cortafuegos (9) de material pirorretardante.
  2. 2. - Unidad de descompresion (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque en al menos un lado de la al menos una capa de material pirorretardante (6) esta dispuesta una lamina de material plastico (13), en especial una lamina de polivinilfluoruro.
  3. 3. - Unidad de descompresion (1) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada porque en el lado del entrepano (5) vuelto hacia el elemento de pared (3) este dispuesta una tira (8) de material elastico, en especial de gomaespuma.
  4. 4. - Unidad de descompresion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque sobre el bastidor (4) estan previstos unos elementos de union para unirse al elemento de pared (3).
  5. 5. - Unidad de descompresion (1) segun la reivindicacion 4, caracterizada porque los elementos de union (10) estan formados por tornillos, pernos, etc.
  6. 6. - Unidad de descompresion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el bastidor (4) esta pegado al elemento de pared (3).
  7. 7. - Unidad de descompresion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque esta previsto al menos un elemento (11) para asegurar la parte presionada hacia fuera de la abertura de descompresion (2) del entrepano (5) dentro de la juntura de separacion (7), en caso de superarse la diferencia de presion (Ap) prefijada.
  8. 8. - Unidad de descompresion (1) segun la reivindicacion 7, caracterizada porque el elemento de seguridad (11) esta formado por un cable.
  9. 9. - Unidad de descompresion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque en al menos un lado del entrepano (5) esta dispuesta una rejilla de proteccion (12) que puede unirse al bastidor (4).
  10. 10. - Unidad de descompresion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la juntura de separacion (7) presenta una anchura (b) de 0,1 a 0,8 mm.
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