-
BEANSPRUCHUNG DER PRIORITÄT
-
Die
vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorzug der Einreichungsdaten
der am 30. Januar 2007 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung
mit der laufenden Nr. 60/887,287, der am 23. Juli 2007 eingereichten
vorläufigen US-Anmeldung mit der laufenden Nr. 60/951,327
und der am 4. Januar 2008 eingereichten US-Anmeldung mit der laufenden
Nr. 11/969,389, die für alle Zwecke durch Bezugnahme hierdurch
aufgenommen sind.
-
ERFINDUNGSGEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen für
den Schutz von zwei oder mehr verbundenen Komponenten gegenüber
Korrosion, dem Lösen von Befestigungsmitteln (z. B. Drehmomentabfall)
oder beidem.
-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Seit
vielen Jahren entwickelt die Industrie Abdichtungsmaterialien und
Strukturmaterialien, die zwischen Oberflächen von Gliedern
angeordnet werden können, um die Exposition jener Oberflächen
gegenüber Umgebungen zu begrenzen und/oder das Verbinden
der Oberflächen miteinander zu unterstützen. Solche
Materialien sind jedoch mit Mängeln behaftet. Als ein Beispiel
können die Expansions-/Kontraktionscharakteristiken der
Materialien während einer Exposition gegenüber
Temperaturabweichungen die Fähigkeit der Materialien zum
Abdichten begrenzen und/oder Materialien degradieren. Als weiteres
Beispiel können solche Materialien die Fähigkeit von
Gliedern begrenzen, aneinander angebracht zu werden, oder eine begrenzte
Fähigkeit aufweisen, die Anbringung von Gliedern aneinander
zu verbessern. Somit stellt die vorliegende Erfindung einen Einsatz
bereit, der als eine Abdichtung, ein Strukturklebematerial, als
beides oder dergleichen dient, wobei das Material das Überwinden
einer der oben erwähnten Mängel oder anderer Mängel
zumindest unterstützt.
-
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Dementsprechend
wird ein Strukturbefestigungseinsatz offenbart, der während
des Befestigens eines ersten und zweiten Glieds verwendet werden
kann. Der Strukturbefestigungseinsatz wird in der Regel zwischen
den Verbindungsgebieten des ersten und zweiten Glieds platziert
und ist konfiguriert, diese gegenüber der Umgebung abzudichten. Der
Strukturbefestigungseinsatz enthält in der Regel ein Basisglied
(z. B. ein Glied, das aus einem Strukturgittermaterial ausgebildet
ist), das so geformt ist, dass es der Gestalt des Verbindungsgebiets
zwischen dem ersten und zweiten Glied entspricht, und ein wärmeaktivierbares
Material, das zumindest über einem Abschnitt des Strukturgittermaterials
gekapselt ist. Bei einer Ausführungsform kann das Basisglied
mehrere sich dort hindurch erstreckende Öffnungen aufweisen,
und die Öffnungen können gegebenenfalls gleichermaßen
geformt und beabstandet sein. Das wärmeaktivierbare Material
kann innerhalb der Öffnungen angeordnet sein und ist in
der Regel auch aus einem biegbaren Material ausgebildet. Beim Befestigen
des ersten und zweiten Glieds wird das wärmeaktivierbare
Material in der Regel verschoben, um einen direkten Kontakt zwischen
dem Basisglied und sowohl dem ersten als auch dem zweiten Glied
zu gestatten. Bei Einwirken von Hitze expandiert das wärmeaktivierbare
Material außerdem in der Regel, um die durch das Basisglied
ausgebildeten Öffnungen zu füllen und das Basisglied
und die Verbindungsgebiete des ersten und zweiten Glieds abzudichten.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 veranschaulicht
eine Draufsicht auf eine Konfiguration des Strukturbefestigungseinsatzes
gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung.
-
2 veranschaulicht
eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten
Struktureinsatzes mit dem Zusatz eines ersten und eines zweiten
Glieds vor dem Verbinden gemäß den Lehren der
vorliegenden Erfindung.
-
3 veranschaulicht
eine vergrößerte Ansicht des in 2 gezeigten
Strukturbefestigungseinsatzes.
-
4 veranschaulicht
den in 3 gezeigten Strukturbefestigungseinsatz nach dem
Verbinden der beiden Komponenten.
-
5 veranschaulicht
den in 4 gezeigten Strukturbefestigungseinsatz nach der
Aktivierung eines verfügbaren Materials gemäß den
Lehren der vorliegenden Erfindung.
-
6 veranschaulicht
eine Querschnittsansicht ähnlich der in 5 gezeigten,
aber stattdessen durch ein zum Verbinden der beiden Glieder verwendetes
Befestigungsmerkmal.
-
7 veranschaulicht
ein Beispiel einer Anwendung des Strukturbefestigungseinsatzes gemäß den
Lehren der vorliegenden Erfindung.
-
8 veranschaulicht
eine Draufsicht auf eine andere Konfiguration des Strukturbefestigungseinsatzes
gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung.
-
9 veranschaulicht
eine Querschnittsansicht des in 8 gezeigten
Struktureinsatzes.
-
10 veranschaulicht
eine vergrößerte Querschnittsansicht von 9.
-
11 veranschaulicht
den in 10 gezeigten Strukturbefestigungseinsatz
nach dem Verbinden der beiden Komponenten.
-
12 veranschaulicht
den in 11 gezeigten Strukturbefestigungseinsatz
nach der Aktivierung eines verfügbaren Materials gemäß den
Lehren der vorliegenden Erfindung.
-
13 veranschaulicht
eine Draufsicht auf eine andere Konfiguration des Strukturbefestigungseinsatzes
gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung.
-
14 veranschaulicht
eine Querschnittsansicht des in 13 gezeigten
Struktureinsatzes.
-
15 veranschaulicht
eine vergrößerte Querschnittsansicht von 14.
-
16 veranschaulicht
den in 15 gezeigten Strukturbefestigungseinsatz
nach dem Verbinden der beiden Komponenten.
-
17 veranschaulicht
den in 16 gezeigten Strukturbefestigungseinsatz
nach der Aktivierung eines verfügbaren Materials gemäß den
Lehren der vorliegenden Erfindung.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Die
vorliegende Erfindung gründet auf Verfahren und Einrichtungen
zum formschlüssigen Befestigen von Strukturgliedern, während
gleichzeitig die Exposition solcher Glieder gegenüber Umgebungsbedingungen,
die möglicherweise zu Korrosion führen, verhindert
oder im Wesentlichen begrenzt wird. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
wird dies durch die Verwendung eines Einsatzes 10 erzielt,
der zwischen einem ersten und zweiten Glied 12, 14 vor
dem Verbinden derselbigen platziert wird. Der Einsatz enthält
ein formschlüssiges Anordnungsmerkmal zum Beibehalten eines
Abstands zwischen dem ersten und zweiten Glied und eine Dichtungsmasse,
die konfiguriert sein kann, einen offenen Raum zwischen dem ersten
und zweiten Glied zu füllen, den Einsatz und mit dem Einsatz
kontaktierende Abschnitte des ersten und zweiten Glieds zu umgeben
oder beides. Die Dichtungsmasse kann aktivierbar, biegbar oder beides
sein, um sowohl den Einsatz als auch die kontaktierenden Abschnitte 16, 18 der Strukturglieder
gegenüber der Umgebung abzudichten.
-
Ein
zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
darin, dass sie einen Drehmomentabfall oder das Lösen von
Befestigungsmitteln während einer Temperaturwechselbelastung
oder anderweitig der verbundenen Glieder im Wesentlichen begrenzt
oder verhindert. Als Beispiel: Während wiederholter Zyklen
der Erwärmung und Abkühlung expandieren und kontraktieren
typische Abdichtungseinrichtungen aufgrund der Temperaturänderung.
Da das in diesen Einrichtungen nach dem Stand der Technik verwendete
einzige Abstandshaltermaterial das Abdichtungsmaterial selbst umfasst,
tritt gewöhnlich Feuchtigkeit während dieser Temperaturwechselbelastung
durch die durch die Abdichtung ausgebildeten Lücken ein.
Außerdem erfahren gewöhnlicherweise Abdichtungseinrichtungen
nach dem Stand der Technik ein Kriechen, wodurch Lücken
entstehen, die sich bei erhöhten Temperaturen vergrößern
können.
-
Die
vorliegende Erfindung überwindet diese und andere Probleme
durch Bereitstellen eines festeren Materials zum Ausbilden einer
Lücke oder anderweitiges Bereitstellen eines Abstandshalters
zwischen dem ersten und zweiten Glied. Die Dichtungsmasse des Einsatzes
dichtet dann etwaige zwischen dem ersten und zweiten Glied gebildete
Lücken ab und umgibt den Einsatz, wodurch Korrosion der
verbindenden Gebiete des ersten und zweiten Glieds im Wesentlichen
begrenzt oder verhindert wird. Dem ist so, weil wegen der Kombination
aus dem hochfesten Abstandshalter und dem Abdichtungsmaterial, das die
Ränder des Einsatzes abdichtet, im Wesentlichen begrenzt
oder verhindert wird, dass Feuchtigkeit die kontaktierenden Punkte
des ersten und zweiten Glieds kontaktiert, was weiterhin verhindert,
dass Elektrolyten eine Korrosion initiieren, da sie von Feuchtigkeit
herstammen.
-
Allgemein
enthält der Einsatz 10 eine erste Komponente 20, 62, 72,
die ein starres Material umfasst, das konfiguriert ist, bei Einwirkung
von Kraft, die zum Verbinden der Strukturglieder verwendet wird,
einer Verformung zu widerstehen. Der Einsatz enthält auch
eine zweite Komponente 22, die bevorzugt die erste Komponente
verkapselt oder anderweitig daran angebracht ist oder daran angebracht wird.
Die zweite Komponente ist zumindest teilweise biegbar, um den Einsatz
und die kontaktierenden Punkte oder das kontaktierende Gebiet der
Strukturglieder zu umgeben.
-
Nach
dem Verbinden des ersten und zweiten Strukturglieds kann die zweite
Komponente aktiviert oder anderweitig verformt werden, um eine Abdichtung
des Einsatzes und von Kontaktpunkten der Strukturglieder zu bewirken,
um dadurch eine Exposition gegenüber korrosionsfördernden
Komponenten, wie etwa Wasser, die die Strukturkomponenten korrodieren
können, zu begrenzen oder zu verhindern.
-
Es
versteht sich, dass das oben Gesagte lediglich eines von vielen
Beispielen und Vorteilen der vorliegenden Erfindung ist und die
folgende Beschreibung andere Beispiele und Vorteile der vorliegenden
Erfindung, die durch die Zeichnungen weiter gestützt werden,
implizit und/oder explizit liefert.
-
Erste Komponente – Abstandshaltermaterial
-
Der
Einsatz enthält eine erste Komponente 20, die
ein flexibles oder starres Material umfasst, das konfiguriert ist,
als ein Abstandshalter für das erste und zweite Glied 12, 14 zu
wirken. Bevorzugt jedoch ist die erste Komponente von der Festigkeit her
so konfiguriert, dass sie einer Verformung während des
Anbringens des ersten und zweiten Glieds im Wesentlichen widersteht.
Dementsprechend wird in Betracht gezogen, dass die erste Komponente
aus einem hochfesten Material ausgebildet ist.
-
Zu
geeigneten Materialien, die zum Ausbilden der ersten Komponente
verwendet werden können, zählen Materialien wie
etwa Metall, Kunststoff, Keramik, Kautschuk oder anderweitig. Bei
einer Konfiguration ist die erste Komponente aus einem Polymer ausgebildet.
Bei einer anderen bevorzugten Konfiguration ist die erste Komponente
aus Metall (wie etwa Zwischenlagenmaterial oder anderweitig) wegen
dessen Flexibilität (z. B. Elastizität) und hoher Festigkeit
zum Widerstehen einer plastischen Verformung ausgebildet. Zu Beispielen
für geeignete Metallmaterialien zählen rostfreier
Stahl, legierte Stähle, beschichteter oder unbeschichteter
Stahl, verzinkter Stahl, kohlenstoffarmer oder kohlenstoffreicher
Stahl, Kobalt oder andere metallische Materialien, dergleichen oder
anderweitig. Natürlich sind andere spezifische Materialien
verfügbar, wie etwa jene, die üblicherweise in
Textilien oder anderweitig verwendet werden.
-
Bei
einer ersten beispielhaften Konfiguration, wie in 1–6 gezeigt,
ist die erste Komponente 10 mit mehreren darin ausgebildeten Öffnungen 24 ausgebildet
oder enthält diese anderweitig zum Aufnehmen mindestens
eines Abschnitts der zweiten Komponente 22. Diese Öffnungen
können unter Einsatz etwaiger verfügbarer Ausbildungstechniken
(wie etwa Ausformen oder anderweitig) ausgebildet werden. Die Öffnungen
können von geometrischer oder nicht-geometrischer (d. h.
unregelmäßiger) Gestalt sein. Die Geometrie der Öffnungen
kann je nach den Bedürfnissen einer gegebenen Anwendung
variieren. Zu verfügbaren Formen der Öffnungen
zählen kreisförmig, dreieckig, quadratisch oder
rechteckig, hexagonal, oktogonal usw. oder anderweitig.
-
Außerdem
kann die Größe der Öffnungen 24 für
jede Anwendung variieren. Es wird in Betracht gezogen, dass die Öffnungen
einen Durchmesser von unter 5 mm, 2 mm, 1 mm, 0,5 mm, 0,25 mm oder
kleiner enthalten. Außerdem wird in Betracht gezogen, dass
der mittlere Durchmesser zwischen 0,25 mm und 1 mm, zwischen 0,5
mm und 1 mm oder anderweitig betragen kann. Es versteht sich, dass
die Gestalt und Größe der Öffnungen im
Verlauf der ersten Komponente variieren kann. Bei einer bevorzugten Konfiguration
jedoch stimmen Gestalt und Größe der Öffnungen
im Verlauf der ersten Komponente überein. Wenn die erste
Komponente Öffnungen enthält und wenn insbesondere
diese Komponente ein Gittermaterial oder anderweitig ist, dann gibt
es in der Regel mindestens 10, typischer mindestens 150 und noch
typischer mindestens 300 Öffnungen pro Quadrat-Inch und/oder
weniger als etwa 3000, typischer weniger als etwa 800 und noch typischer
weniger als etwa 500 Öffnungen pro Quadrat-Inch.
-
Die
erste Komponente kann unter Einsatz verschiedener Ausformungstechniken
gebildet werden. Die erste Komponente kann aus einer oder mehreren
Fäden, Drähten oder dergleichen gewebt oder gevliest
werden. Die erste Komponente kann ein Sieb umfassen oder ähnlich
einem Sieb ausgebildet sein, oder dergleichen. Bezüglich
gewebter Konfigurationen kann die erste Komponente aus einem Gittermaterial
wie etwa einem metallischen oder Polymergitter ausgebildet sein,
was zur Ausbildung von Öffnungen 24 führt.
Andere Techniken stehen zur Verfügung.
-
Der
Durchmesser der Fäden oder Drähte, die die erste
Komponente bilden, kann ebenfalls für jede Anwendung variieren.
Es wird in Betracht gezogen, dass der Faden oder Draht einen Durchmesser unter
10 mm, 5 mm, 2 mm, 1 mm oder 0,5 mm oder kleiner enthält.
Außerdem wird in Betracht gezogen, dass der mittlere Durchmesser
der Fäden oder Drähte zwischen 0,25 mm und 2 mm,
zwischen 0,5 mm und 1 mm, zwischen 0,3 und 0,8 oder anderweitig
liegen kann. Es versteht sich, dass die Gestalt und Größe
der Drähte in der ersten Komponente variieren kann. Bei
einer bevorzugten Konfiguration jedoch stimmen Gestalt und Größe
der Drähte im Verlauf der der ersten Komponente überein.
Außerdem kann die Querschnittsgestalt der Drähte
kreisförmig, elliptisch, quadratisch, rechteckig, heptagonal,
hexagonal oder anderweitig sein.
-
Bei
einer zweiten und dritten Konfiguration der ersten Komponente, wie
unten ausführlicher erörtert, wird in Betracht
gezogen, dass die erste Komponente ein Basisglied mit einem oder
mehreren Gliedern, wie etwa Vorsprüngen, enthalten kann,
die von einer oder beiden Seiten verlaufen, um das Basisglied zu
kontaktieren und räumlich von dem ersten und zweiten Glied
zu lokalisieren. Diese räumliche Lokalisierung gestattet
die Platzierung des zweiten Materials zwischen dem Basisglied und
dem ersten oder zweiten Glied, um eine Abdichtung davon zu verursachen.
Bei einer Konfiguration kann das Basisglied aus fast jeder Art von
Blechmetall oder anderem Material (z. B. Stahlblech, wie etwa Zwischenlagenmaterialmetall)
oder dergleichen ausgebildet sein und später geformt werden,
um mehrere Vorsprünge zu bilden.
-
Bei
der zweiten beispielhaften Konfiguration, wie in 8-12 gezeigt,
enthält die erste Komponente ein Basisglied 62 mit
mehreren von dort aus verlaufenden Vorsprüngen 64.
Die Vorsprünge können von einer oder beiden Seiten
des Basisglieds aus verlaufen und sind bevorzugt beabstandet. Die Vorsprünge
können ein symmetrisches oder asymmetrisches Muster entlang
des Basisglieds bilden. Dementsprechend wird in Betracht gezogen,
dass die Vorsprünge eine oder mehrere wiederholte Muster
bilden können.
-
Die
Vorsprünge 64 können an dem Basisglied
angebracht oder anderweitig integral damit ausgebildet sein, um
eine unitäre Struktur zu bilden. Die Vorsprünge
können unter Einsatz jeglicher verfügbarer Ausformungstechnik
ausgebildet werden (wie etwa Formen, Stanzen, Schweißen
oder anderweitig). Diese Vorsprünge können von
geometrischer oder nicht-geometrischer (d. h. unregelmäßiger)
Gestalt sein, wobei die Geometrie der Vorsprünge je nach
den Bedürfnissen einer gegebenen Anwendung variieren kann.
Zu geeigneten Formen der Vorsprünge zählen kreisförmig,
dreieckig, quadratisch oder rechteckig, hexagonal, oktogonal usw.,
oder anderweitig. Bei einer bevorzugten Konfiguration enthalten die
Vorsprünge eine obere Oberfläche 66,
die parallel zu dem Basisglied verläuft und ein oder mehrere
(z. B. 2, 4 oder anderweitig) Seitenglieder 68 zum
Verbinden der oberen Oberfläche mit dem Basisglied enthält.
Diese Seitenglieder können bezüglich des Basisglieds
oder der oberen Oberflächen senkrecht verlaufen oder können
diagonal orientiert sein.
-
Die
Größe des Vorsprungs kann für jede Anwendung
variieren. Es wird in Betracht gezogen, dass die Vorsprungsgröße
(z. B. die obere Oberfläche oder die Kombination aus der
oberen Oberfläche und den Seitengliedern) eine Bodenfläche
von etwa 0,25 mm2, 0,5 mm2,
1 mm2, 2 mm2, 5
mm2, 10 mm2 oder
mehr enthalten kann. Es versteht sich, dass die Größe
der Bodenfläche des Vorsprungs im Verlauf der ersten Komponente
variieren kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform jedoch
stimmen die Größen der Bodenflächen der
Vorsprünge im Verlauf der ersten Komponente überein.
-
Bevorzugt
enthalten das ganze oder ein Teil des Basisglieds und/oder der Vorsprünge
eine Schicht aus der zweiten Komponente 22 darüber.
Die zweite Komponente kann sich auf einer oder beiden Seiten der
ersten Komponente befinden. In einer bevorzugten Konfiguration jedoch
befindet sich die zweite Komponente auf beiden Seiten des Basisglieds
und an den Vorsprüngen.
-
Bei
der dritten beispielhaften Konfiguration, wie in 13–17 gezeigt,
enthält die erste Komponente ein Basisglied 72 mit
mehreren von dort aus verlaufenden Vorsprüngen 74.
Die Vorsprünge können von einer oder beiden Seiten
des Basisglieds aus verlaufen und sind bevorzugt beabstandet. Die Vorsprünge
können ein symmetrisches oder unsymmetrisches Muster entlang
des Basisglieds bilden. Dementsprechend wird in Betracht gezogen,
dass die Vorsprünge ein oder mehrere wiederholte Muster bilden
können.
-
Die
Vorsprünge 74 können an dem Basisglied
angebracht oder anderweitig integral damit ausgebildet sein, um
eine unitäre Struktur zu bilden. Die Vorsprünge
können unter Einsatz jeglicher verfügbarer Ausformungstechnik
ausgebildet werden (wie etwa Formen, Stanzen, Schweißen
oder anderweitig). Diese Vorsprünge können von
geometrischer oder nicht-geometrischer (d. h. unregelmäßiger)
Gestalt sein, wobei die Geometrie der Vorsprünge je nach
den Bedürfnissen einer gegebenen Anwendung variieren kann.
Zu geeigneten Formen der Vorsprünge zählen kreisförmig,
dreieckig, quadratisch oder rechteckig, hexagonal, oktogonal usw.,
oder anderweitig. Bei einer bevorzugten Konfiguration enthalten die
Vorsprünge eine obere Oberfläche oder einen oberen
Abschnitt 76, die/der parallel zu dem Basisglied verläuft
und ein oder mehrere Seitenglieder 78 zum Verbinden der
oberen Oberfläche mit dem Basisglied enthält.
Diese Seitenglieder können bezüglich des Basisglieds
oder der oberen Oberflächen senkrecht verlaufen oder können
diagonal orientiert sein. Noch weiter können die Seitenglieder
ein bogenförmiges Glied umfassen. Bei einer Konfiguration jedoch
umfasst die Kombination aus dem oberen Abschnitt und dem Seitenabschnitt
eine domartige Struktur.
-
Die
Größe des Vorsprungs kann für jede Anwendung
variieren. Es wird in Betracht gezogen, dass die Vorsprungsgröße
(z. B. die obere Oberfläche oder die Kombination aus der
oberen Oberfläche und den Seitengliedern) eine Bodenfläche
von etwa 0,25 mm2, 0,5 mm2,
1 mm2, 2 mm2, 5
mm2, 10 mm2 oder
mehr enthalten kann. Es versteht sich, dass die Größe
der Bodenfläche des Vorsprungs im Verlauf der ersten Komponente
variieren kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform jedoch
stimmen die Größen der Bodenflächen der
Vorsprünge im Verlauf der ersten Komponente überein.
-
Bevorzugt
enthalten alle oder ein Teil des Basisglieds und/oder der Vorsprünge
eine Schicht aus der zweiten Komponente 22 darüber.
Die zweite Komponente kann sich auf einer oder beiden Seiten der
ersten Komponente befinden. In einer bevorzugten Konfiguration jedoch
befindet sich die zweite Komponente auf beiden Seiten des Basisglieds
und an den Vorsprüngen.
-
Bezüglich
der verschiedenen, hierin enthaltenen Ausführungsformen
oder anderweitig wird in Betracht gezogen, dass die erste Komponente
ganz oder teilweise beschichtet sein kann, wie etwa mit einer Dichtungsmasse
oder anderweitig.
-
Zweite Komponente – Dichtstoffmaterial
-
Der
Einsatz enthält außerdem eine zweite Komponente,
die ein Dichtstoffmaterial umfasst, das dafür ausgelegt
ist, den Einsatz und verbindende Gebiete des ersten und zweiten
Glieds abzudichten. Das zweite Material kann konfiguriert sein,
sich während des Verbindens eines ersten und zweiten Glieds zu
verschieben (z. B. elastisch, plastisch oder beides). Die zweite
Komponente wird während der Verwendung oder dem Aufbringen
auf das erste und/oder zweite Glied mit der ersten Komponente versehen.
Bevorzugt wird die zweite Komponente an der ersten Komponente angebracht
oder anderweitig mit dieser verbunden, um die Installation zu verbessern
und Herstellungskosten zu reduzieren.
-
Bei
einer Konfiguration verkapselt die zweite Komponente die erste Komponente
im Wesentlichen oder ganz. Die zweite Komponente kann unter Verwendung üblicher
Techniken, wie hierin beschrieben, auf der ersten Komponente aufgebracht
sein. Bei einer bevorzugten Konfiguration jedoch wird die erste Komponente
in die zweite Komponente getaucht oder anderweitig eingetaucht.
-
Die
zweite Komponente kann aus einer beliebigen der hierin erörterten
Materialkomponenten ausgebildet sein. Dazu zählen Dichtstoffmaterialien, Materialien
zum Reduzieren von Geräuschschwingungsschärfe,
Strukturmaterialien oder anderweitig. Bei einer bevorzugten Konfiguration
jedoch ist das Material konfiguriert, eine Abdichtung zu bilden
und zu verhindern, dass Feuchtigkeit (wie etwa korrodierende Fluide
jeglicher Art, einschließlich Wasser oder anderweitig)
zwischen der zweiten Komponente und dem ersten oder zweiten Glied
eindringt.
-
Die
zweite Komponente kann ein nicht-aktivierbares Material, ein aktivierbares
Material oder eine Kombination aus beiden umfassen. Beispielsweise
kann die zweite Komponente ein nicht-aktivierbares Material, wie
etwa eine typische Dichtung oder anderweitig, umfassen, das zum
Abdichten von Komponenten verwendet wird oder dazu in der Lage ist und
die bei Einwirken von Energie wenig bis keine physikalische oder
chemische Änderung erfährt. Alternativ kann die
zweite Komponente ein aktivierbares Material umfassen, das bei Einwirken
von Energie, wie hierin beschrieben, eine physikalische und/oder
chemische Änderung erfährt. Noch weiter wird zudem
in Betracht gezogen, dass nur ein Teil der zweiten Komponente aktiviert
werden kann.
-
Bei
einer bevorzugten Konfiguration umfasst oder enthält die
zweite Komponente ein aktivierbares Material, um ein Abdichten zu
verursachen. Besonders bevorzugt umfasst die zweite Komponente ein wärmeaktivierbares
Material, das konfiguriert ist, bei Einwirken von Energie (wie etwa
Hitze oder anderweitig) zu expandieren. Bei einer weiteren bevorzugten
Konfiguration umfasst die zweite Komponente ein nicht-expandierbares
Material und/oder ein nicht-aktivierbares Material, wobei das zweite
Material um das Kontaktgebiet des ersten und zweiten Glieds herum
entsteht und einen offenen Raum dazwischen füllt. Zusätzliche
geeignete Materialien und Ausformungstechniken für die
zweite Komponente sind unten erörtert.
-
Das
expandierbare Material kann unter Verwendung von Ausformungs- oder
Formgebungstechniken, die automatisch, halbautomatisch oder manuell
sein können, auf den Träger aufgebracht werden. Zu
solchen Techniken zählen Blasformen, Rotationsformen, Spritzgießen,
Formpressgießen oder anderweitig. Bei einer hoch bevorzugten
Konfiguration wird das expandierbare Material durch einen Extrusionsprozess
(z. B. Koextrusionsprozess) auf den Träger aufgebracht.
-
Die
Dicke der zweiten Komponente kann je nach einer Anzahl von Faktoren
variieren, wie etwa ob und in welchem Grad die zweite Komponente
aktivierbar oder expandierbar ist. Die Dicke kann auch von dem Volumen
des offenen Raums zwischen dem ersten und zweiten Glied oder um
die erste Komponente herum, der gefüllt werden soll, abhängen. Noch
weiter kann die Dicke auf der Nachgiebigkeit der zweiten Komponente
basieren. Zu Beispielen für geeignete Dicken zählen
zwischen etwa 0,5 und 10 mm oder zwischen etwa 1 und 5 mm oder anderweitig.
-
Das
expandierbare Material kann aus mehreren verschiedenen Materialien
ausgebildet werden. Allgemein gesprochen kann das Glied eine Technologie
und Prozesse für das Ausformen und Aufbringen des expandierbaren
Materials nutzen, wie etwa jenen, die in den
US-Patenten Nm. 4,922,596 ,
4,978,562 ,
5,124,186 und
5,884,960 und in den eigenen, gleichzeitig
anhängigen US-Anmeldungen mit den laufenden Nm. 09/502,686,
am 11. Februar 2000 eingereicht, und 09/524,961, am 14. März
2000 eingereicht, und der am 15. Juni 2004 eingereichten US-Anmeldung
mit dem Anwaltsaktenzeichen Nr. 1001-141 offenbart sind, die alle
zu allen Zwecken durch Bezugnahme ausdrücklich aufgenommen sind.
Das expandierbare Material, wenn zur Verstärkung verwendet,
bildet in der Regel ein eine hohe Druckfestigkeit und Steifheit
aufweisendes, wärmeaktiviertes Verstärkungsmaterial
(z. B. Schaum) mit Schäumbarkeitscharakteristiken. Beispielsweise
ist der Druckfestigkeits modul des Materials bevorzugt größer
als etwa 100 MPa und weiter bevorzugt größer als
etwa 800 MPa und noch weiter bevorzugt größer
als etwa 1500 MPa.
-
Das
Material kann allgemein staubtrocken oder klebrig sein und kann
in einer beliebigen Form von gewünschtem Muster, gewünschter
Platzierung oder Dicke auf der ersten Komponente oder dergleichen
platziert werden, ist aber bevorzugt von im Wesentlichen gleichförmiger
Dicke. Ein beispielhaftes expandierbares Material ist L-5204-Strukturschaum, der
von der Firma L&L
Products, Inc., in Romeo, Michigan, USA, erhältlich ist.
-
Zu
Beispielen für andere geeignete klebrige oder unklebrige
Materialien zählen L-2663, L-2610, L-2609, L-2701 oder
anderes ähnliches Material, das von L&L Products, Inc., in Romeo, Michigan,
USA, erhältlich ist.
-
Wenngleich
für das expandierbare Material andere wärmeaktivierten
Materialien möglich sind, ist ein bevorzugtes wärmeaktiviertes
Material ein expandierbares Polymer oder ein expandierbarer Kunststoff
und bevorzugt einer, der schäumbar ist. Ein besonders bevorzugtes
Material ist ein Epoxid-basierter Strukturschaum. Beispielsweise
und ohne Einschränkung kann der Strukturschaum ein Epoxid-basiertes
Material sein, einschließlich einem Ethylen-Copolymer oder
-Terpolymer, das ein Alphaolefin besitzen kann. Als Copolymer oder
Terpolymer besteht das Polymer aus zwei oder drei verschiedenen
Monomeren, d. h. kleinen Molekülen mit hoher chemischer
Reaktionsfähigkeit, die sich mit ähnlichen Molekülen
verketten können.
-
Eine
Reihe von Epoxid-basierten strukturellen verstärkenden
oder abdichtenden Schäumen sind in der Technik bekannt
und können auch zum Herstellen des Strukturschaums verwendet
werden. Ein typischer Strukturschaum enthält ein polymeres Basismaterial,
wie etwa ein Epoxidharz oder ein Ethylen-basiertes Polymer, das
beim Compoundieren mit entsprechenden Zusatzstoffen (in der Regel einem
Bläh- und Härtemittel) bei der Einwirkung von Wärme
oder dem Auftreten einer bestimmten Umgebungsbedingung auf zuverlässige
und vorhersagbare Weise expandiert und härtet. Unter einem
chemischen Standpunkt für ein thermisch aktiviertes Material
oder ein wärmehärtbares Material wird der Strukturschaum üblicherweise
anfänglich vor dem Härten als ein fließfähiges
thermoplastisches Material verarbeitet. Ein derartiges Material
wird sich beim Härten in der Regel vernetzen, wodurch das
Material nicht weiter fließen kann.
-
Ein
Beispiel für eine bevorzugte Strukturschaumformulierung
ist ein Epoxid-basiertes Material, das unter den Bezeichnungen L5206,
L5207, L5208, L5209 von L&L
Products in Romeo, Michigan, USA, kommerziell erhältlich
ist. Ein Vorteil der bevorzugten Strukturschaummaterialien gegenüber
Materialien nach dem Stand der Technik liegt darin, dass die bevorzugten
Materialien auf unterschiedliche Weisen verarbeitet werden können.
Die bevorzugten Materialien können durch Spritzgießen,
Extrusionsdruckformen, Überformung auf einen Träger
oder mit einem Miniapplikator verarbeitet werden. Dies ermöglicht
die Ausbildung und Herstellung von Teiledesigns, die die Fähigkeit
der meisten Materialien nach dem Stand der Technik übersteigen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Strukturschaum
(in seinem ungehärteten Zustand) im Allgemeinen trocken
oder relativ staubtrocken und kann leicht durch Befestigungsmittel,
die in der Technik wohlbekannt sind, an dem Trägerglied
angebracht werden.
-
Wenngleich
die bevorzugten Materialien zum Herstellen des expandierbaren Materials
offenbart worden sind, kann das expandierbare Material aus anderen
Materialien ausgebildet werden, vorausgesetzt das ausgewählte
Material wird wärmeaktiviert oder auf andere Weise durch
einen Umgebungszustand (z. B. Feuchtigkeit, Druck, Zeit oder dergleichen)
aktiviert und härtet unter entsprechenden Bedingungen für
die ausgewählte Anwendung auf vorhersagbare und zuverlässige
Weise. Ein derartiges Material ist das in
US-Patent Nr. 6,131,897 offenbarte
Epoxid-basierte Harz, dessen Lehren durch Bezugnahme hier aufgenommen
sind und das von dem Zessionär dieser Anmeldung am B. März
1999 bei dem United States Patent and Trademark Office eingereicht
wurde. Siehe auch die
US-Patente
Nrn. 5,766,719 ;
5,755,486 ;
5,575,526 und
5,932,680 (durch Bezugnahme aufgenommen).
Im Allgemeinen zählen zu den gewünschten Charakteristiken
des expandierbaren Materials eine relativ hohe Steifheit, eine hohe
Festigkeit, eine hohe Glasübergangstemperatur (in der Regel über
70 Grad Celsius) und Haftungsbeständigkeitseigenschaften.
Auf diese Weise stört das Material nicht allgemein die
von Kraftfahrzeugherstellern verwendeten Materialsysteme. Zu beispielhaften
Materialien zählen Materialien, die unter der Produktbezeichnung
L5207 und L5208 vertrieben werden, die von L&L Products, Romeo, Michigan, USA,
kommerziell erhältlich sind.
-
Wenn
das expandierbare Material zur Verstärkung verwendet wird,
ist es in der Regel so konfiguriert, dass es auf ein Volumen expandiert,
das zwischen 110% und 500%, typischer zwischen 130% und 300% und
noch typischer zwischen 150% und 250% seines ursprünglichen
nicht expandierten Volumens liegt. Es wird auch in Betracht gezogen,
dass bei Verwendung des Systems der vorliegenden Erfindung zum Abdichten
oder Schalldämpfen das expandierbare Material so ausgelegt
sein kann, dass es Schall absorbiert oder dämpft, den Durchtritt
von Materialien durch einen Hohlraum blockiert und verhindert oder
dergleichen. Als solches kann das expandierbare Material konfiguriert
sein, auf ein Volumen zu expandieren, das mindestens 200%, mindestens 400%,
mindestens 800%, mindestens 1600% oder sogar mindestens 3000% seines
ursprünglichen nicht expandierten Volumens beträgt.
Beispiele eines derartigen expandierbaren Materials sind in der
am 15. Juni 2004 eingereichten US-Anmeldung mit der Anwaltsakten-Nr.
1001-141 erörtert, durch Bezugnahme ausdrücklich
aufgenommen.
-
Bei
Anwendungen, wo das expandierbare Material ein wärmeaktiviertes,
thermisch expandierendes Material ist, ist eine wichtige Überlegung
hinsichtlich der Auswahl und Formulierung des den Strukturschaum
umfassenden Materials die Temperatur, bei der eine Materialreaktion
oder -expansion und möglicherweise Härtung stattfindet.
So ist es beispielsweise bei den meisten Anwendungen unerwünscht,
dass das Material bei Raumtemperatur oder anderweitig bei der Umgebungstemperatur
in einer Produktionsstraßenumgebung reagiert. Typischer
wird der Strukturschaum bei höheren Verarbeitungstemperaturen
reaktiv, wie etwa jenen, die in einer Montageanlage angetroffen
werden, wenn der Schaum zusammen mit den Kraftfahrzeugkomponenten
bei höheren Temperaturen oder bei höheren einwirkenden
Energieniveaus verarbeitet wird, z. B während Lackhärtungsschritten.
Wenngleich Temperaturen, die in einer Kraftfahrzeugmontageoperation angetroffen
werden können, in dem Bereich von etwa 148,89°C
bis 204,44°C (etwa 300°F bis 400°F) liegen,
liegen Rohbau- und Lackierereianwendungen üblicherweise
bei etwa 93,33°C (etwa 200°F) oder geringfügig
höher. Analog können während der Herstellung
von anderen Transporteinrichtungen (z. B. Fahrrädern, Motorrädern,
Geländefahrzeugen oder ander weitig) höhere Temperaturen
auch während eines Lackhärtungsprozesses (wie
etwa Pulverbeschichtungsanwendungen) oder anderweitig verwendet
werden. Bei einer Konfiguration wird das Material bei Temperaturen
von über etwa 120°C oder über etwa 150°C
oder sogar über etwa 160°C reaktiv. Gegebenenfalls
können Blähmittelaktivatoren in die Zusammensetzung
eingearbeitet werden, um eine Expansion bei verschiedenen Temperaturen
außerhalb der obigen Bereiche zu verursachen.
-
Als
spezifisches Beispiel wird in Betracht gezogen, dass das Material
in einer Pulverbeschichtungs-Lackhärtungsoperation gehärtet
wird. Bei einer derartigen Operation kann das Material einem Temperaturbereich
zwischen ungefähr 120°–230°C
mit einer Expositionszeit zwischen etwa 10 Minuten und 60 Minuten
ausgesetzt werden. Außerdem wird in Betracht gezogen, dass
das Material in einer Ausscheidungshärtungsoperation gehärtet
wird. Bei dieser Operation kann das Material einem Temperaturbereich
zwischen ungefähr 150°–230°C
bei einer Expositionszeit zwischen etwa 45 Minuten und 8 Stunden
ausgesetzt werden.
-
Geeignete
expandierbare Schäume weisen im Allgemeinen einen Expansionsbereich
im Bereich von ungefähr 0 bis über 1000 Prozent
auf. Der Expansionsgrad des expandierbaren Materials 30 kann bis
auf 1500 Prozent oder mehr heraufgesetzt werden. In der Regel werden
Festigkeit und Steifheit aus Produkten erhalten, die eine geringere
Expansion besitzen.
-
Zu
einigen anderen möglichen Materialien für das
expandierbare Material zählen unter anderem Polyolefin-Materialien,
Copolymere und Terpolymere mit mindestens einem Monomertyp, ein
Alphaolefin, Phenol-/Formaldehyd-Materialien, Phenoxy-Materialien
und Polyurethan. Siehe auch die
US-Patente Nrn.
5,266,133 ;
5,766,719 ;
5,755,486 ;
5,575,526 ;
5,932,680 und
WO 00/27920 (
PCT/US 99/24795 ) (die alle ausdrücklich
durch Bezugnahme aufgenommen sind). Zu den gewünschten
Charakteristiken des resultierenden Materials zählen im
Allgemeinen ein relativ niedriger Glasübergangspunkt und
gute Haftungsbeständigkeitseigenschaften. Auf diese Weise
stört das Material im Allgemeinen nicht die von Kraftfahrzeug-
und anderen Fahrzeugherstellern (z. B. Motorrad, Fahrrad, Geländefahrzeuge
oder anderweitig) verwendeten Materialsysteme. Zudem wird es den
Verarbeitungsbedingungen standhalten, die bei der Herstellung eines
Fahrzeugs üblicherweise angetroffen werden, wie etwa bei
dem E-Beschichtungs-Priming, Reinigen und Entfetten und anderen Beschichtungsprozessen
sowie den Lackieroperationen, die bei der Fahrzeugendmontage angetroffen werden.
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform ist das expandierbare Material
in einer verkapselten oder teilweise verkapselten Form vorgesehen,
was ein Pellet umfassen kann, das ein expandierbares schäumbares
Material enthält, in einer Kleberschale verkapselt oder
teilweise verkapselt. Ein Beispiel für ein derartiges System
ist in der eigenen, gleichzeitig anhängigen US-Anmeldung
mit der laufenden Nr. 09/524,298 ("Expandable Pre-Formed Plug")
offenbart, hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen.
-
Zusätzlich
können, wie bereits erörtert, auch vorgeformte
Muster wie etwa jene verwendet werden, die hergestellt werden, indem
ein Blech (mit einer flachen oder konturierten Oberfläche)
extrudiert und es dann gemäß einer vorbestimmten
Konfiguration gemäß der gewählten Struktur,
dem gewählten Trägerglied oder dergleichen gestanzt
und es darauf aufgebracht wird.
-
Der
Fachmann versteht, dass das System in Kombination oder als Komponente
einer herkömmlichen schallschluckenden Trennwand oder einem Fahrzeugstrukturverstärkungssystem
eingesetzt werden kann, wie etwa in den eigenen, gleichzeitig anhängigen
US-Anmeldungen mit den laufenden Nrn. 09/524,961 oder 09/502,686
offenbart (hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen).
-
Es
wird in Betracht gezogen, dass das Material des expandierbaren Materials
mit den Montagegliedern geliefert und in Kontakt mit diesen platziert werden
könnte, und zwar durch eine Vielzahl von Liefersystemen,
zu denen unter anderem eine mechanische Schnappbaugruppe, Extrusionstechniken,
die üblicherweise in der Technik bekannt sind, sowie eine Miniapplikatortechnik
gemäß den Lehren des eigenen, gleichzeitig anhängigen
US-Patents Nr. 5,358,397 ("Apparatus
For Extruding Flowable Materials"), hierdurch durch Bezugnahme ausdrücklich aufgenommen,
zählen. Bei dieser nicht-beschränkenden Ausführungsform
ist das Material oder Medium zumindest teilweise mit einem aktiven
Polymer mit Dämpfungscharakteristiken oder einem anderen wärmeaktivierten
Polymer beschichtet (z. B. einem formbaren Heißschmelzkleber-basierten
Polymer oder einem expandierbaren Strukturschaum, wofür Beispiele
olefinische Polymere, Vinylpolymere, thermoplastischen Kautschuk
enthaltende Polymere, Epoxide, Urethane oder dergleichen sind),
wobei das schäumbare oder expandierbare Material auf die
gewählte Oberfläche oder das gewählte
Substrat schnappen kann; in Perlen oder Pellets zur Platzierung
entlang des gewählten Substrats oder Glieds mit Hilfe von
Extrusion platziert werden kann; entlang des Substrats durch Verwendung
von Trennwandtechnologie platziert werden kann; eine Spritzguss-Anwendung
gemäß den Lehren, die in der Technik wohlbekannt
sind; pumpbare Applikationssysteme, die die Verwendung eines Trennwand-
und Blasensystems beinhalten könnten; und sprühbare Applikationen.
-
Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, wie bereits
erwähnt, kann das zweite Material nicht-aktivierbar und/oder
nicht-expandierbar sein. In dieser Konfiguration wird in Betracht
gezogen, dass bei Einwirkung von Kraft und optional einer Aktivierung
sich das zweite Material plastisch verformt, um den Einsatz und
das Kontaktgebiet des ersten und zweiten Einsatzes zu umgeben, um
eine Abdichtung selbiger zu verursachen. Dementsprechend kann bei
einer Konfiguration das zweite Material eine Dichtung umfassen.
Beispielsweise kann das zweite Material eine beliebige geeignete
Dichtung, die zum Abdichten verbundener Komponenten verwendet wird,
umfassen.
-
Die
Gestalt und Größe des Einsatzes kann zwischen
Anwendungen variieren. Es wird in Betracht gezogen, dass der Einsatz
von allgemein quadratischer oder rechteckiger Gestalt sein kann.
Zu anderen Formen zählen jedoch kreisförmig, elliptisch,
heptagonal, Hexagone usw. oder anderweitig; auch regelmäßige
oder unregelmäßige Formen werden in Betracht gezogen.
Auch die Dicke des Einsatzes kann je nach der Anwendung und der
Einwirkung von Kraft variieren. Die Dicke kann jedoch weniger als
10 mm, 5 mm, 2 mm oder weniger betragen. Dementsprechend wird in
Betracht gezogen, dass der Einsatz eine kontinuierliche Dicke im
Bereich von 1 mm bis 10 mm oder sogar 2 mm bis 5 mm oder anderweitig
aufweist.
-
Verwendungsverfahren
-
Unter
Bezugnahme auf die 2–6, 8–12 und 13–17 werden
jeweils drei Verwendungsbeispiele des Einsatzes der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders
für Befestigungssysteme (z. B. verschraubte oder anderweitig)
zum Verbinden von zwei oder mehr Gliedern und Aufrechterhaltens
eines Abstands zwischen ihnen. Der Einsatz, wie hierin beschrieben,
wird zwischen einem ersten und zweiten Glied 12, 14 platziert,
bevor diese angebracht werden. Das erste und zweite Glied werden
dann zusammengebracht, und eine Kraft "F" wird durch die Verwendung
von Befestigungseinrichtungen oder anderweitig ausgeübt.
-
Wie
in den drei Beispielen gezeigt, können zwischen der ersten
Komponente und dem ersten und zweiten Glied 12, 14 Öffnungen
ausgebildet sein. Diese Öffnungen können vor der
Aktivierung des zweiten Materials, nach der Aktivierung des zweiten Materials
oder beiden teilweise oder vollständig mit der zweiten
Komponente gefüllt werden. Während des Anbringens
des ersten und zweiten Glieds, als Beispiel, kann das erzeugte Drehmoment,
während des Anbringens des ersten und zweiten Glieds entstanden,
bewirken, dass sich das über der ersten Komponente angeordnete
zweite Material verschiebt und die offenen Räume vor der
Aktivierung teilweise oder vollständig füllt.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Füllen der offenen
Räume vor der Aktivierung können während
der Aktivierung des zweiten Materials die offenen Räume
zusätzlich mit einem expandierenden zweiten Material gefüllt
werden.
-
Unter
Bezugnahme auf die 4, 11 und 16 wird
mit zunehmender Kraft die das abdichtende Material umfassende zweite
Komponente in die Öffnungen oder entlang der durch die
erste Komponente 20, 62, 72 ausgebildeten
Vorsprünge und/oder außerhalb des Endabschnitts
der ersten Komponente verschoben. Diese Verschiebung setzt sich
fort, bis das erste und zweite Glied die erste Komponente kontaktieren,
was einen Kontakt mit den Vorsprüngen beinhalten kann.
An diesem Punkt wirkt die erste Komponente als ein Abstandshalter, um
zwischen dem ersten und zweiten Glied eine im Wesentlichen kontinuierliche
Lücke auszubilden und aufrechtzuerhalten. Wie bereits erwähnt,
ist die erste Komponente hinsichtlich Festigkeit geeignet, auf die ausgeübte
Kraft ohne substanzielle Verformung eine Reaktionskraft zu liefern.
Bezüglich der zweiten und dritten Ausführungsform
der ersten Komponente 62, 72 jedoch können
die Vorsprünge 64, 74 so konfiguriert
sein, dass sie sich zu der Oberfläche der ersten Komponente
verformen.
-
Wie
in 5, 12 und 17 mit
dem angebrachten ersten und zweiten Glied gezeigt, kann die zweite
Komponente aktiviert werden, was bei einer bevorzugten Konfiguration
bewirkt, dass die zweite Komponente expandiert und etwaige, durch die
erste Komponente ausgebildete Öffnungen oder zwischen den
Vorsprüngen ausgebildete offene Räume füllt.
Außerdem versteht sich, dass das Material außerhalb
der ersten Komponente ebenfalls expandiert, um eine Abdichtung um
die ganze erste Komponente herum auszubilden. An diesem Punkt sind die
Kontaktgebiete des ersten und zweiten Glieds und des Einsatzes gegenüber
der Umgebung völlig abgedichtet.
-
Unter
Bezugnahme auf 6, wo Öffnungen durch
den Einsatz ausgebildet sind, füllt das expandierbare Material
den umgebenden Bereich, wo sich ein Befestigungsmittel dort hindurch
erstreckt, um im Wesentlichen zu begrenzen oder zu verhindern, dass Feuchtigkeit
dort hinein eintritt.
-
Ein spezifisches Beispiel
-
Unter
Bezugnahme auf 7 wird ein nicht-einschränkendes
Beispiel, und die Verwendung, des Strukturbefestigungseinsatzes
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei diesem Beispiel versteht
sich, dass alle der Ausführungsformen (z. B. erste Komponenten
oder anderweitig) verwendet werden können. In dieser Konfiguration
ist eine Gelenkbaugruppe 30 zum Befestigen einer Türkomponente
an einem Rahmenglied eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Das Gelenk
enthält einen ersten Gelenkabschnitt 32 mit einem
ersten Befestigungsmerkmal 34 zum Anbringen an einer Fahrzeugtür.
Der erste Gelenkabschnitt enthält: i) eine planare Befestigungsoberfläche 36 mit
mehreren darin ausgebildeten Löchern 38 zum Aufnehmen
eines oder mehrerer mechanischer Befestigungsmittel, die zum Befestigen
des ersten Gelenkabschnitts an der Fahrzeugtür verwendet
werden, ii) Arme 40, die sich von gegenüberliegenden
Seiten der planaren Befestigungsoberfläche erstrecken,
wobei die Arme eine sich durch die Arme erstreckende erste Apertur 42 zum
Ausbilden eines Abschnitts einer Schwenkverbindung enthalten.
-
Das
Gelenk enthält auch einen zweiten Gelenkabschnitt 44 mit
einem zweiten Befestigungsmerkmal 46 zum Anbringen an einem
Fahrzeugrahmenglied. Der zweite Gelenkabschnitt enthält
eine planare Befestigungsoberfläche 48 mit: i)
mehreren sich von dort erstreckenden Befestigungsmitteln 50 zum
Anbringen des ersten Gelenkabschnitts an dem Fahrzeugrahmenglied,
ii) Armen 52, die sich von gegenüberliegenden
Seiten der planaren Befestigungsoberfläche erstrecken,
wobei die Arme eine sich durch die Arme erstreckende zweite Apertur 54 zum Ausbilden
eines Abschnitts einer Schwenkverbindung enthalten.
-
Das
Gelenk enthält weiterhin eine Schwenkverbindung zur drehbaren
Befestigung des ersten Gelenkabschnitts an dem zweiten Gelenkabschnitt, wobei
die Schwenkverbindung aus der ersten Apertur, der zweiten Apertur
und einem sich durch die erste und zweite Apertur erstreckenden
Stift 56 gebildet wird, wobei sich die Arme des ersten
und zweiten Gelenkabschnitts nebeneinander befinden und dafür ausgelegt
sind, relativ zueinander zu drehen, wobei die Schwenkverbindung
weiterhin ein oder mehrere Haltemerkmale 58 enthält
zum vorübergehenden oder permanenten Verhindern des Entfernens
des Stifts aus der ersten und zweiten Apertur.
-
Das
Gelenk enthält weiterhin einen Strukturbefestigungseinsatz 10,
wie hierin beschrieben. Der Einsatz enthält, wie gezeigt,
darin ausgebildete Öffnungen 60 zum Aufnehmen
eines Befestigungsmerkmals des zweiten Gelenkabschnitts. Diese Öffnungen
können zwischen Anwendungen variieren.
-
Andere Anwendungen
-
Das
Verstärkungssystem der vorliegenden Erfindung kann in verschiedenen
Aspekten von Strukturverstärkung eingesetzt werden, besonders
in der Transportindustrie für Motorräder, Fahrräder, Kraftfahrzeuge,
Boote, Züge oder anderweitig. Bei einer besonders vorteilhaften
Anwendung kann das Verstärkungssystem der vorliegenden
Erfindung für Anwendungen verwendet werden, wo Metallkomponenten
miteinander verbunden werden und wobei solche Komponenten gewöhnlich
Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Bei diesen Konfigurationen liefert
der Einsatz der vorliegenden Erfindung eine massive Befestigung
solcher Komponenten, während diese gleichzeitig gegenüber
Korrosion geschützt sind. Zu zusätzlichen Kompo nenten,
für die die vorliegende Erfindung nützlich sein
kann, zählen unter anderem Stoßstangensysteme
für vorne und hinten, Heckklappen, Bodengruppenverstärkungen
oder dergleichen.
-
Es
versteht sich, dass das Verstärkungssystem der vorliegenden
Erfindung in Karosseriereparaturwerkstätten, in allgemeinen
Montageanlagen oder anderweitig verwendet werden kann. Das Verstärkungssystem
liefert nicht nur eine verbesserte Anbringung für zwei
oder mehr Komponenten während der ursprünglichen
Herstellung, sondern stellt auch eine verbesserte Anbringung für
Komponenten bereit, deren Integrität (z. B. Festigkeit
oder anderweitig), wie etwa während eines Unfalls, gefährdet
worden ist.
-
Die
vorliegende Erfindung, wie sie erörtert worden ist, kann
mehrere Vorteile bereitstellen. Als ein Beispiel kann ein Individuum,
eine Maschine oder eine Kombination davon zwei oder mehr Oberflächen oder
Glieder aneinander befestigen (z. B. verbolzen, verschrauben oder
auf andere Weise fixieren) und Korrosion und/oder Lösen
der Befestigungsmittel (z. B. Drehmomentabfall) begrenzen oder verhindern. Das
Begrenzen oder Verhindern des Lösens von Befestigungsmitteln
kann bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch bewerkstelligt
werden, dass die Oberflächen oder Glieder aneinandergezogen
oder -gedrückt oder angezogen werden (z. B. über
die Befestigungsmittel), bis zwischen den Gliedern oder Oberflächen
und der ersten Komponente ein Kontakt (z. B. Kontakt Metall mit
Metall) erzielt ist. Die Oberflächen oder Glieder können
weiter zusammengezogen oder -gedrückt werden, um eine Druckkraft
auf die erste Komponente zu erzeugen, die kein unerwünscht
hohes Ausmaß an Kriechen erfährt, das im Laufe
der Zeit und/oder mit Temperaturänderungen verursacht werden
kann. Auf diese Weise wird Kraft auf dem Befestigungsmittel aufrechterhalten,
wodurch ein Lösen der Befestigungsmittel blockiert oder verhindert
wird (z. B. Drehmomentabfall). Die vorliegende Erfindung kann dann
wiederum Kontrollen und Nachkontrollen der Festigkeit oder des Drehmoments
von Befestigungsmitteln begrenzen oder eliminieren, die ansonsten
möglicherweise erforderlich sind, und kann die Notwendigkeit
zum erneuten Festziehen solcher Befestigungsmittel begrenzen oder eliminieren.
-
Sofern
nichts anderes angegeben ist, sollen Abmessungen und Geometrien
der verschiedenen, hierin dargestellten Strukturen die Erfindung
nicht beschränken, und andere Abmessungen oder Geometrien
sind möglich. Mehrere Strukturkomponenten können
durch eine einzelne integrierte Struktur bereitgestellt werden.
Alternativ könnte eine einzelne integrierte Struktur in
mehrere getrennte Komponenten unterteilt werden. Wenngleich ein
Merkmal der vorliegenden Erfindung möglicherweise im Kontext nur
einer der dargestellten Ausführungsformen beschrieben worden
ist, kann außerdem ein derartiges Merkmal mit einem oder
mehreren anderen Merkmalen von anderen Ausführungsformen
für jede gegebene Anwendung kombiniert werden. Aus dem
oben Gesagten ist auch zu verstehen, dass die Herstellung der einzigartigen
Strukturen hierin und ihr Betrieb auch Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung darstellen.
-
Die
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde
offenbart. Ein Durchschnittsfachmann würde jedoch realisieren,
dass bestimmte Modifikationen innerhalb der Lehren der vorliegenden
Erfindung liegen würden. Die folgenden Ansprüche
sollten deshalb untersucht werden, um den eigentlichen Schutzbereich
und Inhalt der Erfindung zu bestimmen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 4922596 [0051]
- - US 4978562 [0051]
- - US 5124186 [0051]
- - US 5884960 [0051]
- - US 6131897 [0057]
- - US 5766719 [0057, 0062]
- - US 5755486 [0057, 0062]
- - US 5575526 [0057, 0062]
- - US 5932680 [0057, 0062]
- - US 5266133 [0062]
- - WO 00/27920 [0062]
- - US 99/24795 [0062]
- - US 5358397 [0066]