可注射螺帽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于圍繞緊固件的從結(jié)構(gòu)體突出的端部形成密封部的帽、包括這種帽的接頭、以及用于安裝這種帽的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為穿過面板I的緊固件組件的突出端部的側(cè)視圖，面板I可以是復(fù)合材料面板或金屬面板。該組件包括緊固件，該緊固件包括帶外螺紋的螺栓2、帶內(nèi)螺紋的螺母3以及墊圈4(該緊固件可以替代性地包括任何其他已知的緊固件類型，例如鉚釘或模壓緊固件)。在雷擊擊中面板I并且雷擊附于緊固件的情況下，圖1中由標(biāo)記5表示的位置處可能會(huì)發(fā)生放火花、產(chǎn)生等離子體或發(fā)生滲氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一方面提供了一種圍繞緊固件的從結(jié)構(gòu)體突出的端部形成密封部的方法，該帽包括:帽本體，該帽本體具有腔；密封材料入口，該密封材料入口包括帽本體中的開口 ；三個(gè)或更多個(gè)脊部，所述三個(gè)或更多個(gè)脊部從帽本體突出到腔中；以及脊部之間的三個(gè)或更多個(gè)通道，該方法包括:將帽本體安裝在緊固件的端部的上方以使得緊固件的所述端部被圍封在腔內(nèi)并且與脊部接觸；將密封材料經(jīng)由密封材料入口注射到腔中以使得密封材料沿著通道流動(dòng)、填充腔、與緊固件的端部接觸、以及接觸結(jié)構(gòu)體；以及使密封材料固化以形成密封部。帽本體和腔終止于環(huán)形邊緣處；帽本體在緊固件的端部上方安裝成使得環(huán)形邊緣與結(jié)構(gòu)體之間具有環(huán)形間隙；以及使密封材料從密封材料入口流動(dòng)至環(huán)形邊緣并從環(huán)形間隙流出以形成與結(jié)構(gòu)體接觸的環(huán)形凸邊。這種布置使得能夠圍繞環(huán)形邊緣形成密封材料的連續(xù)凸邊。即，經(jīng)由入口注射的密封材料經(jīng)由環(huán)形間隙離開腔以形成這種連續(xù)的凸邊或掩條。因此，這種布置為密封部提供了較大的接觸面積，這進(jìn)而可以在相對(duì)較小的占用區(qū)域中提供帽與結(jié)構(gòu)體之間的牢固且可靠的結(jié)合。
[0004]由于密封材料在將帽定位到緊固件的端部上之后被注射，因此可以使用具有較短的處理時(shí)間和固化時(shí)間的密封材料。密封材料可以在密封材料注射裝置中根據(jù)應(yīng)用被混合，從而確保了材料在其工作壽命期間并且在其開始固化之前被施加?？焖俟袒拿芊獠牧暇哂蟹浅？斓靥峁┓€(wěn)定結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)。g卩，已安裝的帽將能夠在短時(shí)間范圍內(nèi)承受來自組裝工作者的意外撞擊等。
[0005]脊部可以用來定位帽以使得緊固件的所述端部居中定位在腔內(nèi)。
[0006]脊部優(yōu)選地抓持緊固件的所述端部以使得緊固件的所述端部在密封劑材料被注射時(shí)不會(huì)由于流體壓力的作用而被壓出。
[0007]密封材料填充腔、與緊固件的所述端部接觸以及接觸結(jié)構(gòu)體。這防止了腔內(nèi)的氣隙并且因此防止了燃料、水或其他污染物進(jìn)入到腔中。
[0008]盡管密封材料具有密封腔的主要功能，但是密封材料還可以具有將帽結(jié)合至結(jié)構(gòu)體的功能。因此，密封材料可以包含密封及結(jié)合材料。
[0009]應(yīng)當(dāng)指出的是，環(huán)形邊緣、環(huán)形間隙和環(huán)形凸邊可以是圓形的，或者環(huán)形邊緣、環(huán)形間隙和環(huán)形凸邊根據(jù)帽的形狀可以具有任何其他的環(huán)形形狀，例如六邊形或橢圓形。因此，術(shù)語“環(huán)形”在本文中用來指下述元件:該元件形成圍繞帽的周邊延伸的封閉形狀，帽的周邊可以是圓形的或者可以不是圓形的。
[0010]該方法可以包括將脊部連接至緊固件的所述端部以將帽固定至緊固件的所述端部。以此方式，在密封材料的注射期間帽在緊固件的所述端部上方保持在位。這種連接可以通過連接特征一一例如形成在脊部中的突出部、缺口或鋸齒狀部一一而形成。
[0011]本發(fā)明的第二方面提供了一種用于圍繞緊固件的從結(jié)構(gòu)體突出的端部形成密封部的帽，該帽包括:帽本體，該帽本體具有用于接納緊固件的所述端部的腔；密封材料入口，該密封材料入口包括帽本體中的與腔流體連通的開口，該開口設(shè)置成與密封材料注射裝置互相連接以提供可固化密封材料從密封材料入口到腔中的流動(dòng)，從而使可固化密封材料在腔中與緊固件的所述端部接觸；三個(gè)或更多個(gè)脊部，所述三個(gè)或更多個(gè)脊部從帽本體突出到腔中，所述脊部設(shè)置成在腔中與緊固件的所述端部接觸；以及脊部之間的三個(gè)或更多個(gè)通道，所述通道設(shè)置成使可固化密封材料能夠從密封材料入口沿著通道流動(dòng)成與緊固件的所述端部接觸以及與結(jié)構(gòu)體接觸。帽本體和腔終止于位于一平面中的環(huán)形邊緣處，并且每個(gè)脊部均在腔內(nèi)朝向環(huán)形邊緣的平面延伸，隨后繼續(xù)穿過環(huán)形邊緣的平面延伸至突出的內(nèi)側(cè)端部。
[0012]每個(gè)脊部均突出得超出環(huán)形邊緣。因此，密封材料可以被注射到帽中以使得密封材料向外突出得超出環(huán)形邊緣以形成凸邊或掩條。這種設(shè)置既改善了密封部的密封性能又改善了密封部的結(jié)合性能。
[0013]上面關(guān)于第一方面所討論的優(yōu)點(diǎn)同樣與第二方面相關(guān)。特別地，脊部可以既用來將帽定位在緊固件的所述端部上又用來抓持緊固件的所述端部。
[0014]通道優(yōu)選地設(shè)置成使可固化密封材料能夠從密封材料入口沿著通道流至環(huán)形邊緣。
[0015]每個(gè)通道優(yōu)選地通過所述三個(gè)或更多個(gè)脊部中的一個(gè)脊部與其相鄰的通道分離，每個(gè)通道在環(huán)形邊緣處比每個(gè)脊部寬。
[0016]帽本體優(yōu)選地包括本體部分和環(huán)形裙部，其中，該本體部分包括密封材料入口，該環(huán)形裙部終止于環(huán)形邊緣處。環(huán)形裙部的至少一部分從本體部分向外彎曲以使環(huán)形裙部相對(duì)于帽本體的中心軸線的角度增大。以此方式，密封材料與待同帽結(jié)合的結(jié)構(gòu)體接觸的面積可以在不增大帽的總直徑的情況下最大化。
[0017]每個(gè)脊部均可以包括能夠?qū)⒚惫潭ㄖ辆o固件的所述端部的機(jī)械連接特征。連接特征可以包括諸如卡扣配合突出部之類的一個(gè)或多個(gè)突出部，所述一個(gè)或多個(gè)突出部設(shè)置成與緊固件的所述端部中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的凹部特征互相連接。替代性地，每個(gè)脊部可以不具有機(jī)械連接特征。
[0018]在每個(gè)脊部的端部部分與環(huán)形邊緣之間優(yōu)選地存在空隙或間隙。這種剖切特征用來圍繞帽的周緣提供不間斷的密封部(結(jié)合線、凸邊或掩條)。
[0019]密封材料入口可以包括帽本體中的突出部(如凸臺(tái))，該突出部包括開口并且設(shè)置成與密封材料注射裝置互相連接。密封材料入口的開口可以定中心于帽本體的中心軸線上。這種中央位置確保了到腔的整個(gè)周邊的均勻的流動(dòng)。替代性地，在一些實(shí)施方式中，開口可以與中心軸線偏離以使帽能夠安裝在有限的空間中。在這些情況下可能有必要將限制特征或其他特征結(jié)合到帽中以確保密封劑材料流能夠提供均勻的密封。
[0020]本發(fā)明的第三方面提供了一種用于圍繞緊固件的從結(jié)構(gòu)體突出的端部形成密封腔的設(shè)備，該設(shè)備包括:根據(jù)第二方面的帽、以及密封材料注射裝置，該密封材料注射裝置具有噴嘴，該噴嘴設(shè)置成與帽的密封材料入口互相連接以將可固化密封材料的流引導(dǎo)到腔中。
[0021]通過提供與可固化密封材料分離的帽，密封材料可以是具有短工作壽命的類型的快速固化密封材料，這是因?yàn)槊芊獠牧峡蛇x地經(jīng)由靜態(tài)混合噴嘴直接施加至已組裝的帽。
[0022]注射裝置可以手動(dòng)地、電動(dòng)地、或者通過壓縮空氣供以動(dòng)力。注射裝置可以設(shè)置成輸送固定體積的密封材料，由此確保受控的且一致的施加過程。
[0023]可固化密封材料可以是雙組份粘合劑或密封劑材料，雙組份粘合劑或密封劑材料的所述兩種組份在被注射到帽中之前在注射裝置的噴嘴中被混合在一起。替代性地，所述兩種組份可以在經(jīng)由注射裝置的噴嘴輸送之前進(jìn)行預(yù)混合。
[0024]用于密封材料的優(yōu)選材料為諸如雙組份多硫化物基密封劑或二氧化錳基密封劑之類的密封劑材料。合適的多硫化物基密封劑為由Naftoseal?生產(chǎn)的MC-238A/B級(jí)。雙組份密封劑如以上所討論的可以在輸送之前在施加槍內(nèi)被混合，但其通常具有比雙組份粘合劑更長的固化時(shí)間。特別地，與用于環(huán)氧粘合劑的