ITTO20120287A1 - Sistema posizionamento settori appartenenti ad un dispositivo per la realizzazione di una sezione di fusoliera di un aereo - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“SISTEMA POSIZIONAMENTO SETTORI APPARTENENTI AD UN DISPOSITIVO PER LA REALIZZAZIONE DI UNA SEZIONE DI FUSOLIERA DI UN AEREOâ€
La presente invenzione à ̈ relativa ad un sistema di posizionamento settori appartenenti ad un dispositivo per la realizzazione di una sezione di fusoliera di un aereo.
La domanda di brevetto PCT WO 2007/148301 descrive un dispositivo per la realizzazione di una sezione di fusoliera di un aereo in cui un mandrino di laminazione à ̈ delimitato da una superficie esterna che definisce un solido di rotazione (in particolare un cilindro) rispetto ad un asse di simmetria. Il mandrino di laminazione à ̈ atto a ricevere e supportare un nastro di materiale sintetico impregnato che viene avvolto e depositato sulla superficie esterna del mandrino stesso in una fase di laminazione realizzando una pluralità di strati sovrapposti. Tali strati sovrapposti sono sottoposti ad un successivo processo di polimerizzazione sotto vuoto in autoclave ad alta temperatura per realizzare una sezione strutturale dell’aereo (tipicamente una porzione tubolare di fusoliera).
Il mandrino di laminazione comprende una pluralità di settori angolarmente spaziati attorno all’asse e portati da guide che si estendono radialmente da una struttura reticolare di supporto. I settori sono mobili tra: una posizione espansa di laminazione in cui i settori presentano bordi rettilinei maggiori paralleli all’asse accostati tra di loro e le superfici esterne dei settori opposte all’asse definiscono la superficie esterna; e una posizione contratta di smontaggio in cui i settori si avvicinano all’asse allontanandosi dalla traccia della superficie per permettere l’estrazione del mandrino di laminazione dalla sezione strutturale dell’aereo al temine del processo di polimerizzazione sotto vuoto.
Nei sistemi di tipo noto ciascun settore à ̈ provvisto di una struttura di supporto che à ̈ collegata rigidamente ad una pluralità di slitte mobili che si muovono lungo le rispettive porzioni fisse delle guide che sono portate dalla struttura di supporto.
Tali sistemi non permettono alcun posizionamento relativo del settore rispetto alla guide operazione che sarebbe oltremodo utile al fine di recuperare eventuali tolleranze dimensionali / errori di posizionamento del settore e/o delle guide.
E’ pertanto sentita l’esigenza di realizzare un sistema di posizionamento settori che risolva il problema tecnico sopra evidenziato.
Il precedente scopo à ̈ raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa à ̈ relativa ad un sistema di posizionamento settori appartenenti ad un dispositivo per la realizzazione di una sezione di fusoliera di un aereo in cui un mandrino di laminazione à ̈ delimitato da una superficie esterna che definisce un solido di rotazione rispetto ad un asse di simmetria; detto mandrino di laminazione à ̈ atto a ricevere e supportare un nastro di materiale sintetico impregnato che viene depositato ed avvolto sulla superficie esterna realizzando una pluralità di strati sovrapposti che sono sottoposti ad un processo di polimerizzazione sotto vuoto ad alta temperatura per realizzare una sezione strutturale dell’aereo; il mandrino di laminazione comprende una pluralità di settori portati da una struttura di supporto allungata lungo detto asse, angolarmente spaziati attorno all’asse e mobili lungo guide portate dalla struttura di supporto sotto la spinta di un attuatore tra: - una posizione espansa di laminazione in cui i settori presentano bordi rettilinei maggiori paralleli all’asse accostati tra di loro e le superfici esterne dei settori opposte all’asse definiscono congiuntamente la detta superficie esterna; e - una posizione contratta di smontaggio in cui almeno parte di detti settori si avvicina all’asse allontanandosi dalla traccia della superficie per ridurre gli ingombri radiali del mandrino e permettere l’estrazione del mandrino stesso dalla sezione strutturale dell’aereo; ciascuna guida compre una parte fissa portata dalla detta struttura di supporto ed una parte mobile scorrevole lungo/rispetto alla parte fissa lungo una direzione rettilinea H, caratterizzato dal fatto che tra una porzione di ciascuna parte mobile rivolta verso il rispettivo settore la struttura di irrigidimento à ̈ previsto un dispositivo di posizionamento (P) che permette la regolazione della posizione del settore rispetto alla guida lungo due direzioni (x,y) che giacciono in un piano RP perpendicolare all’asse H della guida stessa.
L’invenzione verrà ora illustrata con riferimento alle figure allegate che ne rappresentano un esempio preferito di attuazione in cui:
- la figura 1 illustra - in vista prospettica - un dispositivo per la realizzazione di una sezione di fusoliera di un aereo che utilizza un sistema di azionamento secondo l’invenzione ;
- la figura 2 illustra - in vista prospettica la struttura interna del dispositivo illustrato nella figura 1;
- la figura 3 illustra in vista laterale ed in scala ingrandita una sezione trasversale del dispositivo illustrato nelle figure 1 e 2;
- la figura 4 illustra in vista prospettica il dispositivo di posizionamento secondo la presente invenzione;
- la figura 5 illustra in sezione longitudinale il dispositivo di posizionamento operativa della figura 4; e
la figura 6 illustra, in vista dall’alto, il dispositivo di posizionamento secondo la presente invenzione.
Nelle figure 4, 5 e 6 Ã ̈ indicato con 1, nel suo insieme, un sistema di posizionamento settori appartenenti ad un dispositivo 2 (figura 1) per la realizzazione di una sezione di fusoliera di un aereo.
In particolare il dispositivo 2 (figura 1) comprende un mandrino di laminazione 4 delimitato da una superficie esterna 5 che definisce un solido di rotazione rispetto ad un asse di simmetria 7. Il mandrino di laminazione 4 à ̈ atto a ricevere e supportare un nastro di materiale sintetico impregnato che viene depositato ed avvolto sulla superficie esterna 5 realizzando una pluralità di strati sovrapposti che ricoprono completamente ed in modo uniforme la superficie 5. Il nastro di materiale sintetico (ad esempio fibra di carbonio) viene depositato da una testa di laminazione (di tipo noto - non illustrata) sul mandrino di laminazione 4.
Ad esempio, la deposizione del nastro può avvenire facendo ruotare il mandrino 4 attorno all’asse 7 e facendo traslare in modo coordinato la testa di laminazione (non illustrata) lungo l’asse 7 stesso. Ad esempio, la domanda di brevetto US2005/0039843 illustra una testa di laminazione. Al temine della laminazione del nastro, il nastro di materiale composito impregnato viene sottoposto ad un processo di polimerizzazione sotto vuoto per realizzare una sezione strutturale tubolare dell’aereo. Tale processo viene operato disponendo il mandrino di laminazione 4 in autoclave (non illustrata) e realizzando un ciclo termico di riscaldamento di tipo noto.
Nell’esempio rappresentato la superficie esterna 5 à ̈ cilindrica ed il mandrino di laminazione 4 viene utilizzato per realizzare una porzione tubolare cilindrica della fusoliera dell’aereo.
Il mandrino di laminazione 4 comprende una pluralità di settori 12 angolarmente spaziati attorno all’asse 7 e portati da una struttura di supporto 10 (figura 2) che si estende linearmente lungo l’asse 7.
I settori 12 sono mobili tra:
- una posizione espansa di laminazione (figura 1 e 3) in cui i settori 12 presentano bordi rettilinei maggiori 13 paralleli all’asse 7 accostati tra di loro e le superfici esterne dei settori 12 opposte all’asse 7 sono contigue tra di loro e definiscono - nel loro insieme - la superficie cilindrica 5; e
- una posizione contratta di smontaggio (non illustrata) in cui i settori 12 si avvicinano all’asse 7 allontanandosi dalla traccia della superficie 5 riducendo gli ingombri radiali del mandrino 4 per permettere l’estrazione del mandrino 4 dalla sezione strutturale dell’aereo al termine del processo.
La (figura 2) struttura di supporto 10 à ̈ realizzata mediante tecniche note atte ad impedire la sua flessione lungo l’asse 7.
La struttura di supporto 10 si estende tra una prima ed una seconda porzione anulare di estremità 16a, 16b (figura 1) ciascuna delle quali à ̈ à ̈ provvista di una rispettiva porzione di forma troncoconica 17a, 17b che si estende assialmente.
Le porzioni di estremità troncoconica 17a, 17b sono realizzate in materiale metallico e delimitano ciascuna una apertura centrale 18 coassiale all’asse 7.
La domanda di brevetto WO 2007/148301 fornisce un esempio di realizzazione e di uso di una struttura di supporto 10 del tipo sopra detto e delle porzioni di estremità 17a, 17b.
Ciascun settore 12 comprende una parete metallica curva 20 (figura 3) la quale in sezione trasversale presenta profilo ad arco di cerchio con apertura di 60° e centro nell’asse 7 ed una struttura di irrigidimento 21 formata da una pluralità di centine 21 spaziate assialmente tra di loro e rivolte verso l’interno del mandrino 4 per impedire flessioni/deformazioni della parete 20 assicurando che la superficie 5 si mantenga perfettamente cilindrica e coassiale all’asse 7.
I bordi adiacenti 13 di due settori 12 contigui sono atti a disporsi uno sopra l’altro in una regione perimetrale di sovrapposizione 13s (figura 3).
Tra la struttura di irrigidimento 21 di ciascun settore 12 e la struttura di supporto 10 à ̈ prevista una coppia di guide rettilinee 17 (di tipo noto e pertanto non ulteriormente illustrate) atte a supportare il settore 12 e consentire un moto di traslazione lineare, in direzione radiale rispetto all’asse 7 e con versi opposti, di ciascuna parete curva 20 tra la posizione espansa di laminazione e quella contratta.
In particolare ciascun settore 12 à ̈ supportato da due coppie di guide rettilinee 17 (si veda la figura 2) disposte in corrispondenza delle porzioni anulari di estremità 16a, 16b della struttura di supporto 10.
Le guide 17 – di tipo noto – non sono ulteriormente dettagliate e comprendono ciascuna una parte fissa 17g portata dalla struttura di supporto ed una parte mobile 18 (slitta – si vedano le figure 3 e 4) scorrevole lungo/rispetto alla parte fissa 17g lungo una direzione rettilinea H.
Secondo la presente invenzione, tra una porzione di estremità di ciascuna parte mobile 18 rivolta verso la struttura di irrigidimento 21 del il settore 12 à ̈ previsto un dispositivo di posizionamento P che permette la regolazione della posizione del settore 12 rispetto alla guida in un piano RP (la traccia à ̈ indicata in figura 3) perpendicolare all’asse H della guida 17 stessa.
Con maggior dettaglio (figura 4), la slitta 18 comprende un corpo metallico 45 di forma parallelepipeda provvisto, dal lato rivolto verso il settore 12, di una flangia 40 sagomata a forma di cornice quadrata piana delimitante una apertura interna quadrata 41 comunicante con una sede 42 realizzata nella slitta 18.
La sede 42 presenta forma parallelepipeda ed à ̈ delimitata da quattro pareti laterali rettangolari piane 43 e da una parete di fondo 44 (figura 5) anche essa rettangolare piana.
La sede 42 alloggia un corpo metallico 45 sagomato a forma di tronco di piramide delimitato da una parete di base maggiore 46 appoggiata sulla parete di fondo 44, da quattro pareti perimetrali 47 sagomate a forma di trapezio isoscele affacciate ciascuna ad una rispettiva parete laterale 43 e da una parete di base minore 48. Il corpo metallico 45 porta un perno metallico cilindrico 50 il quale si estende dalla parete di base minore 48 verso la struttura di supporto 21 lungo un asse 51 perpendicolare alle pareti 46 e 48. L’asse 51 à ̈ perpendicolare al piano RP.
Il perno 50 Ã ̈ atto ad inserirsi in un foro 52 (figura 3) realizzato nella struttura di supporto 21 del settore 12.
La posizione del corpo 45 all’interno della sede 42 à ̈ regolabile mediante l’uso di quattro corpi di riscontro 53 alloggiati all’interno della sede 42; in particolare ciascun corpo di riscontro 53 à ̈ sagomato a forma di cuneo con sezione a trapezio rettangolo e presenta una parete piana 54 inclinata rispetto all’asse 51 e disposta in battuta su una rispettiva parete perimetrale 47 del corpo metallico 45. La posizione lungo l’asse 51 di ciascun corpo di riscontro 53 à ̈ regolabile mediante l’uso di una vite 55 avente uno stelo filettato avvitato all’interno di una sede cilindrica realizzata nel corpo di riscontro 53 ed una testa disposta in battuta sulla parete di fondo 44 da un lato opposto a quello che definisce la sede 42.
Le teste delle viti 55 (provviste di una sede esagonale) sono accessibili mediante una finestra 54 realizzata in una parete della slitta 18.
Un operatore (non illustrato) agendo sulle viti 55 può regolare la posizione di ciascun corpo di riscontro 53 all’interno della sede 42 e lungo l’asse 51; in questo modo, grazie all’accoppiamento tra le pareti 54 e 47, si ottiene il movimento del il perno 50 lungo due direzioni x e y (figura 4) che passano appunto per il piano RP perpendicolare all’asse 51 e parallelo al piano della flangia 40. In questo modo, agendo su coppie di dispositivi di posizionamento P (oppure su tutti e quattro i dispositivi di posizionamento) à ̈ possibile regolare la posizione del settore 12 rispetto alle quattro guide 17 che lo sostengono. In seguito al raggiungimento di una posizione ottimale, la struttura di supporto 12 viene stabilmente fissata alla slitta 18 mediante bulloni 55 (figura 6) portati dalla flangia 40.
Il movimento di ciascun settore à ̈ realizzato da un attuatore 60 (figura 3) interposto tra la coppia di guide 17 e provvisto di un motore elettrico 61 (figura 3, rappresentato schematicamente) configurato per realizzare il moto di traslazione sopra detto.
Ad esempio, l’attuatore 60 à ̈ del tipo vite - madre vite e comprende una madrevite 62 portata dalla struttura di supporto 10 ed azionata in rotazione dal motore 61 (per semplicità illustrativa nella figura 3 non à ̈ illustrata la trasmissione) ed un elemento filettato rettilineo 63 accoppiato con la madrevite 62 ed avente una estremità incernierata con la struttura di irrigidimento 21 di un settore 12. L’elemento filettato rettilineo 63 si estende in direzione radiale lungo un asse 64 parallelo agli assi H.
In alternativa la madrevite 62 potrebbe essere disposta sulla struttura di irrigidimento 21 di un settore 12 e l’elemento filettato 63 potrebbe essere portato dalla struttura di supporto 10.
L’albero 60 presenta una prima porzione di estremità da cui si estende una piastra rettangolare 66 che a sua volta à ̈ incernierata ad una staffa triangolare 67 che si estende radialmente dalla struttura di irrigidimento 21 verso l’asse 7.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1.- Sistema di posizionamento settori appartenenti ad un dispositivo (2) per la realizzazione di una sezione di fusoliera di un aereo in cui un mandrino di laminazione (4) à ̈ delimitato da una superficie esterna (5) che definisce un solido di rotazione rispetto ad un asse di simmetria (7); detto mandrino di laminazione (4) à ̈ atto a ricevere e supportare un nastro di materiale sintetico impregnato che viene depositato ed avvolto sulla superficie esterna (5) realizzando una pluralità di strati sovrapposti che sono sottoposti ad un processo di polimerizzazione sotto vuoto ad alta temperatura per realizzare una sezione strutturale dell’aereo; il mandrino di laminazione (4) comprende una pluralità di settori (12) portati da una struttura di supporto allungata lungo detto asse (7), angolarmente spaziati attorno all’asse (7) e mobili lungo guide (17) portate dalla struttura di supporto (10) sotto la spinta di un attuatore (60) tra: - una posizione espansa di laminazione in cui i settori (12) presentano bordi rettilinei maggiori (13) paralleli all’asse (7) accostati tra di loro e le superfici esterne dei settori (12) opposte all’asse (7) definiscono congiuntamente la detta superficie esterna (5); e - una posizione contratta di smontaggio in cui almeno parte di detti settori (12) si avvicina all’asse (7) allontanandosi dalla traccia della superficie (5) per ridurre gli ingombri radiali del mandrino e permettere l’estrazione del mandrino stesso (4) dalla sezione strutturale dell’aereo; ciascuna guida (17) compre una parte fissa (17g) portata dalla detta struttura di supporto (10) ed una parte mobile (18) scorrevole lungo/rispetto alla parte fissa (17g) lungo una direzione rettilinea H, caratterizzato dal fatto che tra una porzione di ciascuna parte mobile (18) rivolta verso il rispettivo settore (12) la struttura di irrigidimento (21) à ̈ previsto un dispositivo di posizionamento (P) che permette la regolazione della posizione del settore (12) rispetto alla guida lungo due direzioni (x,y) che giacciono in un piano RP perpendicolare all’asse H della guida (17) stessa. 2.- Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun settore (12) à ̈ supportato da due coppie di guide rettilinee (17) disposte in corrispondenza di porzioni di estremità (16a, 16b) della struttura di supporto. 3.- Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui il detto dispositivo di posizionamento comprende un corpo centrale (45) disposto in una sede (42) realizzata in detta parte mobile (18) e provvisto di una porzione (51) che si accoppia (52) con una struttura di supporto (21) del detto settore (12); la posizione del detto corpo centrale (45) all’interno della detta sede (42) essendo regolabile posizionando all’interno delle detta sede (42) una pluralità di corpi di riscontro (53) che vanno in battuta su pareti laterali (47) del detto corpo centrale (45) per spostarlo. 4.- Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui il detto corpo centrale (45) à ̈ sagomato a forma di tronco di piramide con basi quadrate ed i detti corpi di riscontro (53) sono sagomati a forma di cunà ̈o. 5.- Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4 in cui ciascun corpo di riscontro (53) à ̈ posizionabile all’interno della detta sede (42) agendo su un rispettivo elemento filettato (55) che si estende, almeno in parte, in una cavità realizzata nel corpo di riscontro stesso. 6.- Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il detto attuatore à ̈ del tipo vite (31) - madrevite (29). 7.- Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun settore (12) comprende una parete curva (20) la quale in sezione trasversale presenta profilo ad arco di cerchio ed una struttura di irrigidimento (21) rivolta verso l’interno del mandrino (4) ed atta ad impedire flessioni/deformazioni della parete (20).
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