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
技術領域：
本發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表面的區域中。
本發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：
飛行器板的所有鉚釘接頭通常都設置有密封件。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 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表面對準并借助于另外的固定手段固定。在M表面區域中最 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，密封劑受到相當大的壓縮荷載， 使得在圍繞孔邊緣的區域中，密封劑部分或甚至全部排出。這意味著在這 些區域中^部件之間不再有阻尼密封劑。相反，更準確地說，部件的接 合表面以無保護的方式相互磨擦，由此可能導致某些現象，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。
發明內容
可能需要提供可以消除以上缺點的表面密封件，以及可以消除以上缺 點的利用本發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。
具有權利要求1的技術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/或螺栓接頭時可在很大程度上 防止表面密封件在孔邊緣區域中的排出，這是因為表面密封件由兩側設置 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 部件的孔邊緣區域中由振蝕導致的早期疲勞現象。
采用本發明的表面密封件可改善接頭的耐久性。此外，本發明的表面 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 件的情況下預先固定表面密封件成為可能.與在^表面區域中刷涂粘性 密封劑的方法相比，應用表面密封件還可以縮短組裝時間。
此外，新的表面密封件的質量不會受夾緊力的影響，所述夾緊力的強 度在使用不同類型的鉚釘和/或螺栓時而變化。用于表面密封件的恒定層厚 的塑料膜還可確保由本發明的表面密封件制造的接頭具有均勻的動態/機 械荷載傳遞'
根據本發明表面密封件的一個示例性實施方案，塑料膜基本呈現為帶 狀形式。這可以允許沿著待掩^的部件的*表面的簡單施用。此外，表面密 封件還可以采取巻繞形式儲存，并且可以在施用之前將其從供給輥上展 開.
根據另 一個示例性實施方案，壓敏粘合劑層分別設置有薄層保護膜。 這可以防止以例如巻繞方式儲存的表面密封件粘在一起。
才艮據又一個示例性實施方案，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。
當層厚小于lmm時，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域中也能實現可靠的密封。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域。
才艮據再一個示例性實施方案，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發生由于在部
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材料。
根據再一個示例性實施方案，所述塑料膜包括用于檢測裂紋的元件。
由此措施，本發明的表面密封件不僅可以完成密封功能，而且還可以 預先檢測疲勞裂紋的形成，從而可以及時地啟動可能需要的解決手段。
根據權利要求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#^表面的區域，
-除去壓敏粘合劑層之一的保護膜，
-將表面密封件施用于第一部件的^表面的區域中，
-除去另一壓敏粘合劑層的保護膜，
-將所述部件彼此疊置對準和定位，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。
當緊固鉚釘和/或螺栓時，可以在很大程度上防止表面密封件在待M 部件的^表面區域中的排出，因此不會發生振蝕現象，而振蝕又會導致 用于^^部件的鉚釘和/或螺栓區域中的疲勞裂紋，并因此導致表面密封件 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 粘合表面密封件預先固定，因此還可以不再需要利用定位銷、導銷等實現 對準。
根據另 一個示例性實施方案，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。
才艮據本發明方法的另一個示例性實施方案，在部件邊緣的區域中形成 相應的密封接頭。在該實施方案中，可以防止水側向i^Aj^面密封件中， 使得根據本發明方法制造的接頭可以在所有側面氣密密封，尤其是相對于 大氣影響、冷凝水等呈氣密密封。
才艮據本發明方法的另一個示例性實施方案，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表面區域中產生均勻壓力，從而可以實現充分粘合。由此，由 于壓敏粘合劑層，可以已經預先在所述^表面的區域中實現彼此疊置布
置的部件之間的緊密掩^和粘合。由夾緊裝置產生的壓縮可以并非是絕對 必要的。也可以例如通過緊固鉚釘和/或螺栓接頭來產生足夠的壓緊力。
在附圖中
圖1示出根據本發明一個示例性實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。
具體實施例方式
相同的結構元件分別由相同的附圖標記指示。
圖l示出根據本發明一個示例性實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中包括兩側設置有壓敏粘合劑層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優選具有小于lmm的層 厚、優選小于100mm的寬度以及任意的(無端的)長度。壓敏粘合劑層3、 4分別設置有可從壓敏粘合劑層3、 4上除去的薄層保護膜5、 6。表面密封 件1設置在需要通過鉚釘和/或螺栓接合的兩部件之間的接頭區域中，以便 產生氣密密封。
抗壓塑料膜2由例如抗壓塑料材料如聚酰亞胺形成。當所述部件通過 鉚釘或螺栓接頭接合時，該措施確保在鉚釘或螺栓的孔邊緣的區域中基本 不發生表面密封件1的排出，其中所述排出可導致在該區域中直接相互連 接的部件之間的所謂振蝕，組件之間的振蝕又可進而分別導致孔邊緣區域 中裂紋萌生或導致疲勞裂紋。
表面密封件1尤其用于密封飛行器板(鋁板)區域中的接頭、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
置有纖維增強材料以減少塑料膜2在高壓下的流動。
在以下部分中，將參照圖2 ~4描述利用才艮據一個示例性實施方案的表 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、以及保護膜5或6的圖示相對 于彼此 Mt偏移以便更好iiM見察。
為了改善粘合，首先對第一部件8的接合表面7實施充分清潔工藝形 式的徹底預處理。可以通過例如研磨、化學處理等實施清潔。接著，除去 壓敏粘合劑層4的保護膜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。為了簡化對于表面密封件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，如果適當的話，可以對第一部件8的#^表面7實施新的清潔。 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量和工藝， 如果需要的話，可至少在^表面7， ll的區域中，即尤其是在表面密封 件1的區域中，如方向箭頭12， 13所示對第一和第二部件8， IO施加均勻 且足夠強的表面壓力(表面荷載)。需要圖中未詳細示出的夾緊裝置來在 M表面7， 11的區域中實現這種均勻表面壓力。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，因此并非是實施本發明方 法所絕對必須的。可以例如通過緊固第一和第二部件之間的鉚釘和/或螺栓 接頭來產生足夠的壓緊力。
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已經相對于彼此充分對準和固定，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，根據圖4，首先在第一部 件8、第二部件10和其上設置有壓敏粘合劑層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 以及包括設置在部件8， 10之間并由在兩側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，因此根據該示例性實施方案的塑料 膜2不會從孔邊緣18， 19的區域中排出，從而防止部件8， IO之間的振蝕， 進而有效地排除由這種振蝕引發的疲勞裂紋的風險。
除了使用鉚釘16， 17以外，部件8， 10還可以例如使用常規的螺栓 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。
為了對接頭20進行氣密密封，鉚釘16， 17還設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。
用于檢測表面密封件1區域中的裂紋的元件可以與抗壓塑料膜2的區 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作 的微細通道。
如果形成裂紋，則該裂故將繼續穿過真空通道并且環境空氣的流入將 導致可由合適的測量傳感器檢測到的壓力改變。
圖5示出一個示例性實施方案的接頭的截面圖。與根據圖4的接頭20 不同，部件8， 10的部件邊緣21， 22、表面密封件1的側表面23， 24和 部件的上側面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的區域中形成密封接頭28， 29。在所示的實施方案中，密封 接頭28， 29形成基本溝槽狀外形。還可以想到實現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，其中這一方面對于由塑料例如 金屬-CFRP復合材料或金屬-GRP復合材料形成的部件具有特別的重要 性。
# 據圖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。
應該注意到術語"包括或包含"并不排除其它要素或步驟，不加數量詞
并不排除多個。而且，與不同實施方案相關的要素可以組合。還應該注意 到權利要求中的附圖標記不應視為對權利要求范圍的限制。
附圖標記列表
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 保護膜
6 保護膜
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 側向表面(表面密封件)
24 側向表面(表面密封件)
25 上側面(第二部件)
26 上側面(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)設置在所述第一和第二部件(8，10)的接合表面(7，11)的區域中，其中所述表面密封件(1)由在兩側設置有壓敏粘合劑層(3，4)的抗壓塑料膜(2)形成。
2. 根據權利要求1所述的表面密封件(1 )，其中所述塑料膜(2)基本以 帶狀形式實現。
3. 根據權利要求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)兩側分別設置有薄層保護膜(5， 6)。
4. 根據權利要求1 ~ 3中任一項所述的表面密封件(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. 根據權利要求1 ~ 4中任一項所述的表面密封件(1 )，其中所述塑料膜 (2)由聚酰亞胺形成。
6. 根據權利要求1 ~ 5中任一項所述的表面密封件(1),其中所述塑料膜 (2)包括用于檢測裂紋的元件。
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 根據權利要求1~6中任一項所述的表面密封件(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)的區域； -除去所i^a敏粘合劑層(3， 4)之一的所述保護膜(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) 的區域中；-除去另一壓敏粘合劑層(3， 4)的所述保護膜(5, 6); -將所述部件(8， 10)彼此疊置對準和定位，使得兩個部件(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. 根據權利要求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. 根據權利要求7或8所述的方法，其中在部件邊緣(21， 22)區域中 形成相應的密封接頭(28， 29)部件。
10.根據權利要求7~9中任一項所述的方法，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)的區域中產生 均勻壓力，從而實現良好的粘合。
全文摘要
本發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)設置在第一和第二部件(8，10)的接合表面(7，11)區域中。根據本發明，表面密封件(1)由在兩側設置有壓敏粘合劑層(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)在孔區域中的排出，并且避免會導致在部件(8，10)之間的接頭(20，27)中的早期疲勞的振蝕。表面密封件(1)還可包括用于檢測裂紋的元件。本發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，尤其是用本發明的表面密封件(1)密封的。
文檔編號F16J15/10GK101370888SQ200780002938
公開日2009年2月18日 申請日期2007年1月23日 優先權日2006年1月24日
發明者托馬斯·博伊姆勒, 海納·施特邁爾 申請人:空中客車德國有限公司