專利名稱：表面密封件和利用該表面密封件制造密封接頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于密封飛行器的第一和第二部件之間的鉚釘和/或螺栓 接頭的表面密封件，其中所W面密封件布置在所述第 一部件和所述第二 部件的M表面的區(qū)域中。
本發(fā)明還涉及用于制造飛行器的第一和第二部件之間的鉚釘和/或螺 栓接頭的方法，其中所述接頭是密封的，尤其是用表面密封件密封的。
背景技術(shù)：
飛行器板的所有鉚釘接頭通常都設(shè)置有密封件。此外，在艙壓整流罩、 承壓板(pressurized floor)、壓力艙壁以及支撐桿和框架之間的連接的區(qū) 域中的所有接頭上也提供有密封件。為了制造這種接頭，將足夠粘的密封 劑施用在或鋪在例如第一部件的^表面上。接著，將待^至第一部件 的第二部件的^表面放置在第一部件的^表面上，如果需要的話，將
上述兩M表面對(duì)準(zhǔn)并借助于另外的固定手段固定。在M表面區(qū)域中最 終形成孔并且將所述部件分別鉚釘連接或螺栓連接在一起。
然而，在鉚釘連接或螺栓連接過程中，密封劑受到相當(dāng)大的壓縮荷載， 使得在圍繞孔邊緣的區(qū)域中，密封劑部分或甚至全部排出。這意味著在這 些區(qū)域中^部件之間不再有阻尼密封劑。相反，更準(zhǔn)確地說，部件的接 合表面以無保護(hù)的方式相互磨擦，由此可能導(dǎo)致某些現(xiàn)象，例如在孔邊緣 上的振蝕(fretting corrosion)和早期裂紋萌生(疲勞征兆)。由此，接頭 的耐久性可能下降。

發(fā)明內(nèi)容
可能需要提供可以消除以上缺點(diǎn)的表面密封件，以及可以消除以上缺 點(diǎn)的利用本發(fā)明的表面密封件制造部件之間的鉚釘和/或螺栓接頭的方法。
具有權(quán)利要求1的技術(shù)特征的表面密封件可滿足該需要。
在制造待接合部件之間的鉚釘接頭和/或螺栓接頭時(shí)可在很大程度上 防止表面密封件在孔邊緣區(qū)域中的排出，這是因?yàn)楸砻婷芊饧蓛蓚?cè)設(shè)置 有粘合劑層的抗壓塑料膜形成的緣故。這可以防止部件之間的振蝕以及在 部件的孔邊緣區(qū)域中由振蝕導(dǎo)致的早期疲勞現(xiàn)象。
采用本發(fā)明的表面密封件可改善接頭的耐久性。此外，本發(fā)明的表面 密封件的自粘合特性可使得在不使用諸如中心定位銷、定位銷等的輔助元 件的情況下預(yù)先固定表面密封件成為可能.與在^表面區(qū)域中刷涂粘性 密封劑的方法相比，應(yīng)用表面密封件還可以縮短組裝時(shí)間。
此外，新的表面密封件的質(zhì)量不會(huì)受夾緊力的影響，所述夾緊力的強(qiáng) 度在使用不同類型的鉚釘和/或螺栓時(shí)而變化。用于表面密封件的恒定層厚 的塑料膜還可確保由本發(fā)明的表面密封件制造的接頭具有均勻的動(dòng)態(tài)/機(jī) 械荷載傳遞'
根據(jù)本發(fā)明表面密封件的一個(gè)示例性實(shí)施方案，塑料膜基本呈現(xiàn)為帶 狀形式。這可以允許沿著待掩^的部件的*表面的簡(jiǎn)單施用。此外，表面密 封件還可以采取巻繞形式儲(chǔ)存，并且可以在施用之前將其從供給輥上展 開.
根據(jù)另 一個(gè)示例性實(shí)施方案，壓敏粘合劑層分別設(shè)置有薄層保護(hù)膜。 這可以防止以例如巻繞方式儲(chǔ)存的表面密封件粘在一起。
才艮據(jù)又一個(gè)示例性實(shí)施方案，表面密封件具有小于lmm的基本恒定 的層厚和小于100mm的寬度。
當(dāng)層厚小于lmm時(shí)，依然可以確##^部件之間可靠的密封，尤 其是在較為明顯的不平坦區(qū)域中也能實(shí)現(xiàn)可靠的密封。至多100mm的寬 度可確保充分覆蓋待由接頭接合的部件覆蓋區(qū)域。
才艮據(jù)再一個(gè)示例性實(shí)施方案，所述塑料膜由聚酰亞胺形成。
這可以確保表面密封件足夠抗壓，使得表面密封件不會(huì)發(fā)生由于在部
排出。所述塑料膜也可以由除了聚酰亞胺以外的塑料材料形成，例如PTFE、聚碳酸S旨等。所述塑料膜還可以包含纖維增強(qiáng)材料。
根據(jù)再一個(gè)示例性實(shí)施方案，所述塑料膜包括用于檢測(cè)裂紋的元件。
由此措施，本發(fā)明的表面密封件不僅可以完成密封功能，而且還可以 預(yù)先檢測(cè)疲勞裂紋的形成，從而可以及時(shí)地啟動(dòng)可能需要的解決手段。
根據(jù)權(quán)利要求7的方法也可以滿足所述需要，所述方法包括以下步驟:
-清潔第一和第二部件的#^表面的區(qū)域，
-除去壓敏粘合劑層之一的保護(hù)膜，
-將表面密封件施用于第一部件的^表面的區(qū)域中，
-除去另一壓敏粘合劑層的保護(hù)膜，
-將所述部件彼此疊置對(duì)準(zhǔn)和定位，使得兩部件粘合連接，和
-最后通過鉚釘連接或螺栓連##^所述部件。
當(dāng)緊固鉚釘和/或螺栓時(shí)，可以在很大程度上防止表面密封件在待M 部件的^表面區(qū)域中的排出，因此不會(huì)發(fā)生振蝕現(xiàn)象，而振蝕又會(huì)導(dǎo)致 用于^^部件的鉚釘和/或螺栓區(qū)域中的疲勞裂紋，并因此導(dǎo)致表面密封件 耐久性下降。由于所述部件在鉚釘連接和/或螺栓連接在一起之前，利用自 粘合表面密封件預(yù)先固定，因此還可以不再需要利用定位銷、導(dǎo)銷等實(shí)現(xiàn) 對(duì)準(zhǔn)。
根據(jù)另 一個(gè)示例性實(shí)施方案，在將表面密封件施用于第一部件上之后， 借助壓輥將表面密封件緊密壓貼在第一部件上。
這可以將可能存在于表面密封件下方的空氣夾雜物壓出。
才艮據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)示例性實(shí)施方案，在部件邊緣的區(qū)域中形成 相應(yīng)的密封接頭。在該實(shí)施方案中，可以防止水側(cè)向i^Aj^面密封件中， 使得根據(jù)本發(fā)明方法制造的接頭可以在所有側(cè)面氣密密封，尤其是相對(duì)于 大氣影響、冷凝水等呈氣密密封。
才艮據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)示例性實(shí)施方案，在將第一和第二部件彼此 疊置放置之后，利用夾緊裝置固定第一和第二部件，其中所述夾緊裝置可 至少在M表面區(qū)域中產(chǎn)生均勻壓力，從而可以實(shí)現(xiàn)充分粘合。由此，由 于壓敏粘合劑層，可以已經(jīng)預(yù)先在所述^表面的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)彼此疊置布
置的部件之間的緊密掩^和粘合。由夾緊裝置產(chǎn)生的壓縮可以并非是絕對(duì) 必要的。也可以例如通過緊固鉚釘和/或螺栓接頭來產(chǎn)生足夠的壓緊力。


在附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方案的表面密封件的縱向截面；
圖2示出其上施用有表面密封件的第一部件的縱向截面；
圖3示出與第一部件掩^的第二部件的縱向截面，其中在第一部件和 第二部件之間設(shè)置有表面密封件；
圖4示出完成鉚釘(螺栓)接頭后的部件及其之間的表面密封件的縱 向截面；和
圖5示出具有另外的密封接頭的鉚釘接頭的橫截面。
具體實(shí)施例方式
相同的結(jié)構(gòu)元件分別由相同的附圖標(biāo)記指示。
圖l示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方案的表面密封件l的縱向截面。 除其它以外，表面密封件1中包括兩側(cè)設(shè)置有壓敏粘合劑層3、 4的抗壓塑 料膜2。包含壓敏粘合劑層3、 4的抗壓塑料膜2優(yōu)選具有小于lmm的層 厚、優(yōu)選小于100mm的寬度以及任意的(無端的)長(zhǎng)度。壓敏粘合劑層3、 4分別設(shè)置有可從壓敏粘合劑層3、 4上除去的薄層保護(hù)膜5、 6。表面密封 件1設(shè)置在需要通過鉚釘和/或螺栓接合的兩部件之間的接頭區(qū)域中，以便 產(chǎn)生氣密密封。
抗壓塑料膜2由例如抗壓塑料材料如聚酰亞胺形成。當(dāng)所述部件通過 鉚釘或螺栓接頭接合時(shí)，該措施確保在鉚釘或螺栓的孔邊緣的區(qū)域中基本 不發(fā)生表面密封件1的排出，其中所述排出可導(dǎo)致在該區(qū)域中直接相互連 接的部件之間的所謂振蝕，組件之間的振蝕又可進(jìn)而分別導(dǎo)致孔邊緣區(qū)域 中裂紋萌生或?qū)е缕诹鸭y。
表面密封件1尤其用于密封飛行器板(鋁板)區(qū)域中的接頭、艙壓整 流軍上、承壓板上和壓力搶壁上的接頭，以及支撐桿和框架之間的連接。
作為替代方案，塑料膜2也可以由可設(shè)置有壓敏粘合劑層的任意足夠 抗壓的塑料材料例如PTFE和聚碳酸酯等形成。此外，抗壓塑料膜2可設(shè)
置有纖維增強(qiáng)材料以減少塑料膜2在高壓下的流動(dòng)。
在以下部分中，將參照?qǐng)D2 ~4描述利用才艮據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的表 面密封件制造部件之間的密封的鉚釘和/或螺栓接頭的加工程序。在圖2~ 4中，抗壓塑料膜2、壓敏粘合劑層3和4、以及保護(hù)膜5或6的圖示相對(duì) 于彼此 Mt偏移以便更好iiM見察。
為了改善粘合，首先對(duì)第一部件8的接合表面7實(shí)施充分清潔工藝形 式的徹底預(yù)處理?？梢酝ㄟ^例如研磨、化學(xué)處理等實(shí)施清潔。接著，除去 壓敏粘合劑層4的保護(hù)膜6。然后將表面密封件1施用在第一部件8的接 合表面7上。為了簡(jiǎn)化對(duì)于表面密封件l的處理，表面密封件l可以例如 以巻繞方式儲(chǔ)存并且從供給輥上展開以施用于第一部件8上。
為了除去表面密封件l下方的可能的空氣夾雜物，通過壓輥9或其它 等同效果的工具將表面密封件1緊密壓貼在^表面7上，如圖2所示。
接著，如果適當(dāng)?shù)脑?，可以?duì)第一部件8的#^表面7實(shí)施新的清潔。 其后，利用高壓，將具有M表面11的第二部件10壓在表面密封件1的 粘合劑層3上(參見圖3 )。在此，假定第二部件10的*表面11也經(jīng)過 徹底清潔。
為了改善第一和第二部件8, 10之間所要制造的接頭的質(zhì)量和工藝， 如果需要的話，可至少在^表面7， ll的區(qū)域中，即尤其是在表面密封 件1的區(qū)域中，如方向箭頭12， 13所示對(duì)第一和第二部件8， IO施加均勻 且足夠強(qiáng)的表面壓力(表面荷載)。需要圖中未詳細(xì)示出的夾緊裝置來在 M表面7， 11的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)這種均勻表面壓力。然而，利用夾緊裝置等 的部件8， IO的夾緊或壓縮僅僅是任意選擇的，因此并非是實(shí)施本發(fā)明方 法所絕對(duì)必須的?？梢岳缤ㄟ^緊固第一和第二部件之間的鉚釘和/或螺栓 接頭來產(chǎn)生足夠的壓緊力。
在圖3所示的處理階段，通過自粘合表面密封件1以及夾緊裝置，部 件8， 10已經(jīng)相對(duì)于彼此充分對(duì)準(zhǔn)和固定，使得在最終的鉚釘和/或螺栓連 接過程中不再需要諸如定位銷或中心定位銷的輔助元件來完成部件8， 10 之間的接頭。
為了完成由表面密封件1氣密密封的接頭，根據(jù)圖4，首先在第一部 件8、第二部件10和其上設(shè)置有壓敏粘合劑層3， 4的塑料膜2中制備通 孔14， 15，隨后將鉚釘16， 17 (或螺栓)插入該孔中，從而使部件8， 10 以及包括設(shè)置在部件8， 10之間并由在兩側(cè)施加有壓敏粘合劑層3， 4的 塑料膜2形成的表面密封件1在高壓下壓縮，即收縮。
由于塑料膜2基本形成為抗壓的，因此根據(jù)該示例性實(shí)施方案的塑料 膜2不會(huì)從孔邊緣18， 19的區(qū)域中排出，從而防止部件8， IO之間的振蝕， 進(jìn)而有效地排除由這種振蝕引發(fā)的疲勞裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。
除了使用鉚釘16， 17以外，部件8， 10還可以例如使用常規(guī)的螺栓 連接來齡。
在插入鉚釘16， 17和/或其它合適的連接元件之后，借助于本發(fā)明的 表面密封件l，在第一和第二部件8， 10之間形成氣密密封接頭20。
為了對(duì)接頭20進(jìn)行氣密密封，鉚釘16， 17還設(shè)置有未示出的密封元 件，例如足夠粘的密封料(sealing compound)形式的密封元件。
用于檢測(cè)表面密封件1區(qū)域中的裂紋的元件可以與抗壓塑料膜2的區(qū) 域形成為一體。這些元件可以是例如表面密封件l中可利用真空施加動(dòng)作 的微細(xì)通道。
如果形成裂紋，則該裂故將繼續(xù)穿過真空通道并且環(huán)境空氣的流入將 導(dǎo)致可由合適的測(cè)量傳感器檢測(cè)到的壓力改變。
圖5示出一個(gè)示例性實(shí)施方案的接頭的截面圖。與根據(jù)圖4的接頭20 不同，部件8， 10的部件邊緣21， 22、表面密封件1的側(cè)表面23， 24和 部件的上側(cè)面25， 26還另外被密封料所覆蓋，所述密封料在接頭27的密 封表面7， 11的區(qū)域中形成密封接頭28， 29。在所示的實(shí)施方案中，密封 接頭28， 29形成基本溝槽狀外形。還可以想到實(shí)現(xiàn)其它截面幾何形狀的密 封接頭28， 29。密封接頭28， 29防止水分側(cè)向iiA^面密封件l中，如 果合適的話，還防止水分h部件8， 10，其中這一方面對(duì)于由塑料例如 金屬-CFRP復(fù)合材料或金屬-GRP復(fù)合材料形成的部件具有特別的重要 性。
# 據(jù)圖5所示的視圖，第一和第二部件8， 10以及i殳置在第一和第二 部件8， 10之間的表面密封件1被插入通孔30中的鉚釘31所剛性連接， 從而形成接頭27。
應(yīng)該注意到術(shù)語"包括或包含"并不排除其它要素或步驟，不加數(shù)量詞
并不排除多個(gè)。而且，與不同實(shí)施方案相關(guān)的要素可以組合。還應(yīng)該注意 到權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)視為對(duì)權(quán)利要求范圍的限制。
附圖標(biāo)記列表
1 表面密封件
2 抗壓塑料膜
3 壓敏粘合劑層
4 壓敏粘合劑層
5 保護(hù)膜
6 保護(hù)膜
7 接合表面(笫一部件)
8 第一部件
9 壓輥
10 第二部件
11 接合表面(第二部件)
12 方向箭頭
13 方向箭頭
14 孔
15 孔
16 鉚釘
17 鉚釘 18 孔邊緣
19 孔邊緣
20 接頭
21 部件邊緣(第一部件)
22 部件邊緣(第二部件)
23 側(cè)向表面(表面密封件)
24 側(cè)向表面(表面密封件)
25 上側(cè)面(第二部件)
26 上側(cè)面(第一部件)
27 接頭
28 密封接頭
29 密封接頭
30 孑L
31 鉚釘
權(quán)利要求
1.一種用于密封飛行器的第一和第二部件(8，10)之間的鉚釘和/或螺栓接頭(20，27)的表面密封件(1)，其中所述表面密封件(1)設(shè)置在所述第一和第二部件(8，10)的接合表面(7，11)的區(qū)域中，其中所述表面密封件(1)由在兩側(cè)設(shè)置有壓敏粘合劑層(3，4)的抗壓塑料膜(2)形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面密封件(1 )，其中所述塑料膜(2)基本以 帶狀形式實(shí)現(xiàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面密封件(1 )，其中在所述壓敏粘合劑 層(3, 4)兩側(cè)分別設(shè)置有薄層保護(hù)膜(5， 6)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 3中任一項(xiàng)所述的表面密封件(1 )，其中所i^面密 封件(1)具有小于lmm的基本恒定的層厚和小于100mm的寬度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 4中任一項(xiàng)所述的表面密封件(1 )，其中所述塑料膜 (2)由聚酰亞胺形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 5中任一項(xiàng)所述的表面密封件(1),其中所述塑料膜 (2)包括用于檢測(cè)裂紋的元件。
7. —種用于制造飛行器的第一和第二部件(8， 10)之間的鉚釘和/或螺 栓接頭(20, 27)的方法，其中所述接頭(20, 27)是密封的，尤其是用 根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的表面密封件(1)密封的，并且其中所 述方法包括-清潔所述第一和第二部件(8， 10)的M表面(7， 11)的區(qū)域； -除去所i^a敏粘合劑層(3， 4)之一的所述保護(hù)膜(5， 6); -將所W面密封件(1)施用于所述第一部件(8)的M表面(7) 的區(qū)域中；-除去另一壓敏粘合劑層(3， 4)的所述保護(hù)膜(5, 6); -將所述部件(8， 10)彼此疊置對(duì)準(zhǔn)和定位，使得兩個(gè)部件(8， 10) 粘合連接；和-最后通過鉚釘連接和/或螺栓連接來齡所述部件(8， 10)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在施用所述表面密封件(1)后，利 用壓輥(9)將所W面密封件(1)壓貼在所述第一部件(8)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中在部件邊緣(21， 22)區(qū)域中 形成相應(yīng)的密封接頭(28， 29)部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求7~9中任一項(xiàng)所述的方法，其中在將所述第一和第二 部件(8, IO)彼此疊置布置之后，通過夾緊裝置固定所述第一和第二部件 (8, 10),其中所述夾緊裝置至少在所述M表面(7， ll)的區(qū)域中產(chǎn)生 均勻壓力，從而實(shí)現(xiàn)良好的粘合。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于密封飛行器的第一和第二部件(8，10)之間的鉚釘和/或螺栓接頭(20，27)的表面密封件(1)，其中表面密封件(1)設(shè)置在第一和第二部件(8，10)的接合表面(7，11)區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明，表面密封件(1)由在兩側(cè)設(shè)置有壓敏粘合劑層(3，4)的抗壓塑料膜(2)形成。由于抗壓塑料膜(2)的存在，因此在很大程度上防止在鉚釘和/或螺栓的最終制造步驟(緊固)期間表面密封件(1)在孔區(qū)域中的排出，并且避免會(huì)導(dǎo)致在部件(8，10)之間的接頭(20，27)中的早期疲勞的振蝕。表面密封件(1)還可包括用于檢測(cè)裂紋的元件。本發(fā)明還涉及用于制造飛行器的第一和第二部件(8，10)之間的鉚釘和/或螺栓接頭(20，27)的方法，其中所述接頭(20，27)是密封的，尤其是用本發(fā)明的表面密封件(1)密封的。
文檔編號(hào)F16J15/10GK101370888SQ200780002938
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者托馬斯·博伊姆勒, 海納·施特邁爾 申請(qǐng)人:空中客車德國(guó)有限公司