具有注入的密封剂的帽的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于围绕紧固件的从结构体突出的端部形成密封腔的帽。本发明还涉及具有这种帽的接头以及形成这种接头的方法。
【背景技术】
[0002]W0-A-2012/107741中描述了已知的用于围绕紧固件的从结构体突出的端部形成密封腔的帽。该帽具有带内帽和外帽的两件式构造。在内帽与外帽之间设置有密封材料，并且外帽被向下推动以迫使密封材料进入环形腔室中并与结构体形成密封。
【发明内容】
[0003]本发明的第一方面提供了一种用于围绕紧固件的从结构体突出的端部形成密封腔的帽。该帽包括:帽本体，该帽本体具有环形基部，环形基部终止于环绕通入中央腔的开口的边缘处;环形裙部，该环形裙部在裙部与基部之间提供环形腔室;裙部中的入口孔，其中，入口孔与腔室流体连通并且入口孔设置成与密封材料注射装置互相连接以提供经由入口孔穿过裙部进入腔室中的密封材料流；以及裙部中的出口，其中，出口与腔室流体连通并且出口设置成在密封材料从入口孔流入腔室中时使空气能够经由出口穿过裙部逸出腔室。
[0004]本发明的第二方面提供了一种接头，该接头包括:结构体;紧固件的从结构体突出的端部；以及根据第一方面的围绕紧固件的所述端部形成密封腔的帽，该帽在腔室中包括将帽固定至结构体的固化的密封材料。
[0005]本发明的第三方面提供了一种组装这种接头的方法，该方法包括:将帽配装在紧固件的所述端部的上方;将入口孔与密封材料注射装置互相连接；以及提供从密封材料注射装置经由入口孔穿过裙部进入腔室中的密封材料流，从而在密封材料流从密封材料注射装置经由入口孔穿过裙部进入腔室中时使空气经由出口穿过裙部逸出腔室。
[0006]帽本体和裙部可以如W0-A-2012/107741中那样的由单独的部件形成，但更优选地，裙部的至少一部分与环形基部(例如通过注入模制)一体地形成。
[0007]出口可以包括在密封材料从入口孔流入腔室中时使空气能够经由出口穿过裙部逸出腔室的任何开口或通路。在一个实施方式中，出口为裙部中的出口孔——通常为封闭孔，其中，裙部的一部分位于出口孔与裙部边缘之间。在另一实施方式中，出口包括裙部的边缘中的凹部。通常，裙部终止于裙部边缘，该裙部边缘环绕腔室并且在除裙部边缘形成凹部的位置以外位于一平面中。
[0008]裙部与基部之间的环形腔室的深度可以朝向出口连续地或以一系列阶梯的方式减小。通常，裙部从裙部与帽本体相接的外侧端部延伸至裙部边缘，并且裙部的从裙部的外侧端部至裙部边缘的深度朝向出口减小。
[0009]环形裙部通常环绕帽轴线。入口孔和出口可以并排地定位在帽轴线的同一侧，但更优选地，入口孔和出口定位在帽轴线的相对两侧。
[0010]入口孔可以仅为裙部中的孔，其适当地定尺寸成接纳注射装置的喷嘴。然而，更优选地，裙部包括从裙部向外突出并提供通向入口孔的注射通道的管状突出部，并且该管状突出部设置成与密封材料注射装置互相连接。
[0011]入口孔、注射通道和管状突出部可以具有任何形状，但它们通常具有圆形截面。
[0012]环形基部的边缘通常在环形基部的边缘的整个圆周周围或在环形基部的边缘的圆周的大部分周围位于一平面中。这使得环形基部的边缘能够在环形基部的边缘的整个圆周周围或环形基部的边缘的圆周的大部分周围接触结构体的平表面。裙部终止于裙部边缘处，裙部边缘可以从环形基部的边缘向后设置，但更通常地，该裙部边缘位于与环形基部的边缘相同的平面。
[0013]通常，裙部的外侧端部位于第一平面中，并且裙部边缘位于第二平面中。优选地，出口的中心定位成相比其距第二平面更靠近第一平面。
[0014]在一个实施方式中，裙部具有第一部分和第二部分，第一部分由第一材料与环形基部一体地形成，并且第一部分终止于不与环形基部的边缘位于相同的平面中的第一边缘处，第二部分由比第一材料更有挠性的第二材料形成，其中，第二部分终止于位于与环形基部的边缘相同的平面中的裙部边缘处。第二部分可以结合至第一部分或者以其他方式(例如通过两部分模制)固定至第一部分，或者第二部分可以配装在第一部分的上方以形成嵌套结构。
[0015]帽本体通常接触紧固件的所述端部。可选地，帽本体具有一个或多个突出部，突出部(或每个突出部)向内延伸到中央腔中并抓持紧固件的所述端部。在优选实施方式中，突出部包括三个或更多个轴向延伸的肋部。
[0016]裙部从裙部与帽本体相接的外侧端部延伸至裙部边缘。类似地，腔室从邻近裙部的外侧端部的外侧端部延伸至邻近裙部边缘的内侧端部。腔室可以具有一致的宽度，或者腔室的宽度可以随着腔室从其外侧端部向其内侧端部延伸而增大。
[0017]裙部可以具有两个或更多个出口，但是这相比具有仅单个出口不是优选的。设置仅单个出口确保了在密封材料从出口被压出之前用密封材料充满腔室(没有气隙)。
[0018]固化的密封材料通常填充出口并且可选地还从出口伸出。穿过出口离开腔室的密封材料流的检测可以用作停止密封材料流的触发器。
[0019]通常，接头安装在飞行器上，最优选地，接头安装在结构体形成飞行器燃料箱的一部分的位置处。
【附图说明】
[0020]现在将参照附图对本发明的各实施方式进行描述，在附图中:
[0021]图1为接头的沿着图4中的线A-A截取的截面；
[0022]图2为在密封材料被注入之前沿着图4中的线A-A截取的截面，该截面示出了配装至帽的注射喷嘴；
[0023]图3为帽的平面图；
[0024]图4为帽的下侧视图；
[0025]图5为安装在面板中的两件式帽的平面图；
[0026]图6为安装在面板上的两件式帽的截面；
[0027]图7为安装在紧固件上的帽的截面；
[0028]图8示出了在具有凸起的掩条的面板上正被注入密封剂的图7的帽；
[0029]图9示出了在平坦面板上正被注入密封剂的图8的帽；
[0030]图10为图8的帽的后视图；
[0031]图11为图8的帽的正视图；
[0032]图12为图8的帽的侧视图；
[0033]图13为图8的帽的等距视图；
[0034]图14为图8的帽的下侧视图；
[0035]图15为具有倾斜裙部的帽的正视图；
[0036]图16为图15的帽的侧视图；
[0037]图17为图15的帽的等距视图；
[0038]图18为图15的帽的下侧视图；以及
[0039 ]图19为图15的帽安装在结构体上的截面。
【具体实施方式】
[0040]图1中示出的接头100包括结构体110，如飞行器蒙皮面板。紧固件的端部120从结构体突出。紧固件包括穿过结构体110的轴向地延伸的轴121、旋拧到轴121上的螺母122以及位于螺母122与结构体110之间的一对垫圈123、124。垫圈123具有球形凹面125，球形凹面125压靠着螺母122的具有类似形状的凸面126，从而使轴121能够以相对于表面110成锐角(而非成如图1中的直角)的方式延伸。
[0041]帽围封紧固件的端部120，并且将参照图2对该帽进行详细的描述。该帽具有帽本体，帽本体具有圆顶状外侧(上部)部分200和圆筒形基部210，圆筒形基部210终止于围绕通入中央腔130的开口的边缘211处。边缘211位于一平面中，使得在帽如所示出地配装在紧固件的端部120的上方时，边缘211能够在边缘211的整个圆周周围与结构体110的平表面紧密接合。
[0042]帽本体形成有向内突伸到中央腔中的六个轴向延伸的肋部400，如图4中最清楚地示出的。肋部400以过盈配合的方式抓持垫圈123、124的圆筒形外部面，从而将帽紧固就位。
[0043]环形裙部220从环形裙部220与帽本体相接的外侧(上部)端部221延伸至位于与环形基部的边缘211相同的平面中的内侧(下部)裙部边缘222。与边缘211类似，裙部边缘222在裙部边缘222的整个封闭圆周周围也接触结构体110的平表面。裙部具有扩口外侧(上部)部分223和圆筒形内侧(下部)部分224，扩口外侧(上部)部分223以相对于帽轴线230成锐角的方式远离本体延伸，圆筒形内侧(下部)部分224与帽轴线230平行地延伸。
[0044]裙部220与基部210之间提供了环形腔室240。腔室240从位于裙部的外侧端部221处的封闭外侧端部241延伸至位于裙部边缘222处的敞开内侧端部242。由于裙部的外侧部分223的扩口形状，腔室240的径向宽度随着腔室240从其外侧端部241向其内侧端部242延伸而增大。
[0045]裙部具有管状突出部250，管状突出部250从裙部向外突出并提供通向圆形入口孔251的注射通道。管状突出部250设置成与密封材料注射装置的喷嘴260互相连接以提供经由入口孔251穿过裙部进入到腔室240中的密封材料流。在这种情况下，管状突出部250与喷嘴260是通过将突出部250接纳在喷嘴260内而互相连接的，但相反的布置也是可以的。
[0046]合适的密封剂材料为多硫化物密封剂，诸如购自Chemetall Group的Naftoseal(R)MC238B、MC238A 或 MC780之类。
[0047]裙部还在帽轴线230的与入口孔251相反的一侧上具有圆形出口孔270。出口孔270与腔室240流体连通并且设置成在密封材料从入口孔251流入腔室中时使空气能够经由出口孔270穿过裙部逸出腔室240。当腔室充满时，腔室中的压力随之增大，直到压力迫使密封材料经由出口孔270穿过裙部逸出腔室为止。当从视觉上观察到密封材料离开出口孔270的这种流动时，停止密封材料从密封材料注射装置260的流动并移除装置260。
[0048]密封材料随后被允许进行固化，从而将固化的密封材料140(图1中所示)留在腔室中，固化的密封材料140将帽紧固至结构体并且围绕腔130形成密封部。该密封部防止水或其他污染物进入腔130中，并且还防止在雷击事件中等离子体或其他渗气产物离开腔130。固化的密封材料具有从出口孔27