СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ НАНЕСЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ОБЛАСТИ СОПРЯЖЕНИЯ
SYSTEMS AND METHODS OF APPLYING MATERIALS IN CONJUGATION AREA

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее описание в целом относится к системам и способам нанесения материалов в области сопряжения, или, в частности, к системам и способам, в которых используются устройства для нанесения, чтобы выполнить уплотнение областей сопряжения и осуществить подачу материалов в области сопряжения так, чтобы участки компонентов снаружи этих областей оставались по существу свободными от указанных материалов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Многие сопряжения на конструкциях воздушных летательных аппаратов и конструкциях других типов могут быть уплотнены с их изолированием от различных элементов окружающей среды, таких как вода, чтобы не допускать проникновения этих элементов через указанные сопряжения, а в некоторых случаях, чтобы обеспечивать удержание внутренней среды. Одним примером такого сопряжения является сопряжение между крепежным элементом (например, заклепкой) и обшивкой воздушного летательного аппарата. Одной из актуальных задач является уплотнение крепежных элементов внутри крыльев, в частности крыльев, которые служат в качестве топливных баков. Даже небольшие промежутки могут оказаться проблемными, поскольку типичный коммерческий воздушный летательный аппарат может иметь тысячи заклепок и других крепежных элементов, подвергнутых уплотнению. Для закрытия промежутков в этих сопряжениях могут быть использованы различные герметики во время или после установки крепежных элементов. Например, герметик может быть нанесен в виде покрытия на внутреннюю поверхность обшивки в области сопряжения, образованной между обшивкой и крепежным элементом. Это нанесение обычно выполняется с использованием ручного инструмента и включает выполняемое вручную выравнивание подающей насадки с крепежным элементом. Кроме того, для закрытия и заполнения области сопряжения указанным материалом может быть выполнено круговое движение, направляющее кончик подающей насадки по периметру указанного сопряжения. Например, участок крепежного элемента, сопряженный с плоской частью, может иметь круглую форму, образующую кольцеобразную область сопряжения. Во время этого кругового движения сложно сохранять выравнивание, и часть материала попадает в области, удаленные от указанного сопряжения. Кроме того, аналогичное круговое движение может быть выполнено для разрыва потока указанного материала. В частности, круговое движение может быть выполнено при отводе инструмента для нанесения и его отделения от нанесенного материала или, в частности, чтобы отделить/оторвать полосу наносимого герметика от подающей насадки. Это круговое движение аналогично движению, используемому для окончания подачи мягкого мороженого в рожок для мороженого. Такое нанесение обычно приводит к полному закрытию крепежного элемента герметикой, а не только области сопряжения. В связи с этим подходом существует несколько проблемных вопросов.
[0003] Ручное выравнивание и круговые движения, осуществляемые во время нанесения герметика, требуют много времени. Затрачиваемое на это время может быть очень продолжительным, если учесть, что на одном воздушном летательном аппарате уплотняют несколько тысяч крепежных элементов. Это время приводит к дополнительным затратам. Кроме того, использование ручного инструмента приводит к нанесению герметика в большем количестве, чем необходимо для закрытия сопряжений. Этот излишек является дорогостоящим с точки зрения расхода материала. Это также приводит к чрезмерному утяжелению полученного узла, часто на 20-50 фунтов (13,6-22,7 кг) для одного и того же воздушного летательного аппарата для уплотненных крепежных элементов. В некоторых случаях ручной инструмент и даже робототехнические средства сложно выравнивать с остальной частью области уплотнения, и некоторые промежутки могут оставаться открытыми даже при нанесении герметика в избыточном количестве. Наконец, недостаточно уплотненные крепежные элементы могут быть подвергнуты повторной обработке, что значительно увеличивает продолжительность и стоимость производственного процесса.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Представлены способы и системы для нанесения материалов на области сопряжения, образованные крепежными элементами и частями. В частности, материал наносят на область сопряжения, и при этом участки крепежного элемента и часть снаружи этой области сопряжения остаются по существу свободными от указанного материала. В целях настоящего раскрытия область сопряжения задана в виде области, включающей в себя и окружающей указанное сопряжение (например, шов) между указанной частью и крепежным элементом, и закрывающей промежутки в этом сопряжении. Область сопряжения также включает в себя окружающие участки указанной части и крепежного элемента, образующие это сопряжение. Размер и форма области сопряжения могут зависеть от геометрии указанных части и крепежного элемента, от размера и формы сопряжения и/или от количества и свойств материала, используемого в этом сопряжении для обеспечения различных функций, таких как уплотнение, связывание и т.п. Когда указанный материал наносят в область сопряжения, область сопряжения может быть уплотнена с ее изолированием от оставшихся участков указанной части и крепежного элемента посредством устройства для нанесения или, в частности, посредством корпуса устройства для нанесения и внутренней направляющей. По существу, контролируемое количество указанного материала подают в точно определенное место, заданное областью сопряжения. Указанный материал может быть подан через кольцевой проточный канал между внешней стенкой корпуса и внутренней направляющей. Внутренняя направляющая может быть введена во взаимодействие с обеспечением уплотнения крепежного элемента, а в некоторых вариантах реализации изобретения внутренняя направляющая может быть отцентрирована относительно крепежного элемента. Корпус может быть введен в взаимодействия с обеспечением уплотнения относительно указанной части, а в некоторых вариантах реализации изобретения может быть повернут относительно указанной части для перераспределения указанного материала в области сопряжения.
[0005] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство для нанесения выполнено с возможностью нанесения материала в области сопряжения. Область сопряжения может быть образована крепежным элементом и частью и может иметь кольцевую форму. Нанесенный материал содержится внутри области сопряжения при сохранении участка крепежного элемента свободным (снаружи области сопряжения) от указанного материала.
[0006] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство для нанесения включает в себя корпус и внутреннюю направляющую. В корпусе образована полость. Внутренняя направляющая размещена с возможностью скольжения внутри полости корпуса. Корпус и внутренняя направляющая могут образовывать проточный канал внутри полости. В частности, проточный канал сформирован между внутренней стенкой внутренней направляющей и внешней стенкой корпуса. Проточный канал может иметь круглую форму. В частности, форма проточного канала на выходе может соответствовать форме области сопряжения.
[0007] В некоторых вариантах реализации изобретения корпус имеет контактную поверхность корпуса для взаимодействия с обеспечением уплотнения части, частично задающей область сопряжения. Внутренняя направляющая может иметь контактную поверхность внутренней направляющей для взаимодействия с обеспечением уплотнения крепежного элемента, частично задающим область сопряжения. Внутренняя направляющая может быть выполнена с возможностью скольжения относительно корпуса между отведенным положением и выдвинутым положением. Участок внутренней направляющей может проходить наружу корпуса за пределы контактной поверхности корпуса, когда внутренняя направляющая находится в своем выдвинутом положении. В своем отведенном положении, внутренняя направляющая может быть расположена внутри полости корпуса, когда внутренняя направляющая находится в отведенном положении.
[0008] В некоторых вариантах реализации изобретения внутренняя направляющая включает в себя два или более направляющих выступа, проходящих в соответствующие направляющие углубления корпуса. В альтернативных вариантах реализации изобретения корпус включает в себя два или более направляющих выступа, проходящих в соответствующие направляющие углубления внутренней направляющей. Указанные два или более направляющих выступа и соответствующие направляющие углубления задают направление скольжения внутренней направляющей относительно указанного корпуса. В некоторых вариантах реализации изобретения указанные два или более направляющих выступа не проходят до контактной поверхности корпуса, по меньшей мере когда внутренняя направляющая находится в своем отведенном положении. В частности, часть проточного канала, проходящего до контактной поверхности корпуса, может быть непрерывной, по меньшей мере когда внутренняя направляющая находится в своем отведенном положении. Иными словами, кольцевая форма части проточного канала, проходящего до контактной поверхности корпуса, является непрерывной. Эта часть проточного канала может определять форму материала, полученного в области сопряжения между указанной частью и крепежным элементом.
[0009] В некоторых вариантах реализации изобретения проточный канал ограничен, когда внутренняя направляющая находится в своем выдвинутом положении. Различные признаки, такие как механизмы уплотнения канала, могут быть выполнены на внутренней направляющей и/или корпусе для ограничения проточного канала, как описано ниже. В некоторых вариантах реализации изобретения механизм уплотнения канала может быть также выполнен с возможностью работы в качестве удерживающего механизма, который удерживает внутреннюю направляющую от скольжения из корпуса за пределы своего выдвинутого положения.
[00010] В некоторых вариантах реализации изобретения внутренняя направляющая является пористой. В частности, внутренняя направляющая может быть выполнена с возможностью пропуска указанного материала через внутреннюю направляющую. Например, внутренняя направляющая может быть выполнена из ячеистого пенопласта.
[00011] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство для нанесения также включает в себя отклоняющий механизм, размещенный между корпусом и внутренней направляющей. Отклоняющий механизм может отжимать внутреннюю направляющую из отведенного положения в выдвинутое положение. Один пример отклоняющего механизма представляет собой пружину.
[00012] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство для нанесения также включает в себя удерживающий механизм, удерживающий внутреннюю направляющую от выдвижения наружу корпуса за пределы выдвинутого положения. Например, удерживающий механизм может представлять собой винт, выступающий через внутреннюю направляющую и прикрепляемый посредством резьбы к корпусу. Внутренняя направляющая может быть размещена с возможностью скольжения на винте и выполнена с возможностью скольжения на винте между отведенным положением и выдвинутым положением. В другом примере удерживающий механизм может блокировать проточный канал, когда внутренняя направляющая находится в выдвинутом положении.
[00013] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство для нанесения также включает в себя поворотный механизм для поворота корпуса относительно указанной части, а еще в одних вариантах реализации изобретения -относительно внутренней направляющей. Поворот может быть выполнен, когда внутренняя направляющая взаимодействует с уплотнением с указанным крепежным элементом. Во время этого поворота внутренняя направляющая может быть неподвижной относительно крепежного элемента.
[00014] Также представлен способ нанесения материала на области сопряжения, согласно некоторым вариантам реализации изобретения. Способ может включать нанесение указанного материала с формой непрерывного кольца. Нанесение осуществляют одновременно по всему периметру области сопряжения. Нанесение осуществляют посредством обеспечения вытекания указанного материала через проточный канал устройства для нанесения на область сопряжения. Область сопряжения задана крепежным элементом и частью.
[00015] В некоторых вариантах реализации изобретения перед нанесением способ также включает уплотнение области сопряжения, образованной крепежным элементом и частью, с ее изолированием от остальной поверхности крепежного элемента и остальной поверхности указанной части. Остальная поверхность крепежного элемента расположена снаружи области сопряжения, и остальная поверхность указанной части также расположена снаружи области сопряжения.
[00016] В некоторых вариантах реализации изобретения взаимодействие с обеспечением уплотнения крепежного элемента с областью сопряжения включает взаимодействие с обеспечением уплотнения крепежного элемента, например, с внутренней направляющей устройства для нанесения или, в частности, с уплотнительной поверхностью внутренней направляющей. Внутренняя направляющая может находиться в своем выдвинутом положении. В некоторых вариантах реализации изобретения участок внутренней направляющей может проходить наружу корпуса устройства для нанесения. Взаимодействие с обеспечением уплотнения крепежного элемента может также обеспечивать выравнивание устройства для нанесения относительно крепежного элемента.
[00017] В некоторых вариантах реализации изобретения взаимодействие с обеспечением уплотнения области сопряжения также может включать взаимодействие с обеспечением уплотнения указанной части, например, с корпусом устройства для нанесения или, в частности, с уплотнительной поверхностью корпуса. Во время этой операции внутренняя направляющая перемещается относительно указанного корпуса из своего выдвинутого положения в свое отведенное положение.
[00018] После нанесения материала способ может быть продолжен открытием области сопряжения, имеющей указанный нанесенный материал. В некоторых вариантах реализации изобретения открытие области сопряжения может включать выведение указанной части из взаимодействия с устройством для нанесения и последующее выведение указанного крепежного элемента из взаимодействия с устройством для нанесения. После открытия области сопряжения остальная поверхность крепежного элемента и остальная поверхность указанной части за пределами области сопряжения могут оставаться по существу свободными от указанного материала. Остальная поверхность крепежного элемента и остальная поверхность указанной части расположены снаружи области сопряжения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[00019] После описания, таким образом, примеров раскрытия в общих понятиях будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе и на которых одинаковые ссылочные позиции на нескольких видах обозначают одинаковые или схожие части, и на которых:
[00020] На ФИГ. 1А показан схематический разрез устройства для нанесения, иллюстрирующий различные внутренние компоненты устройства для нанесения, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00021] На ФИГ. 1 В и 1С показано два схематических разреза устройства для нанесения, показанного на ФИГ. 1А, в различных местах вдоль устройства для нанесения в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00022] На ФИГ. 1D показан схематический разрез устройства для нанесения, включающего в себя отличающийся удерживающий механизм, выполненный с возможностью ограничения проточного канала устройства для нанесения, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00023] На ФИГ. 1Е и 1F схематически показаны увеличенные виды участка устройства для нанесения по ФИГ. 1D, дополнительно иллюстрирующие различные признаки удерживающего механизма с внутренней направляющей, показанной в своем отведенном и выдвинутом положении, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00024] На ФИГ. 1G показан схематический разрез устройства для нанесения, включающего в себя внутреннюю направляющую и вставку из пеноматериала, расположенную в проточном канале устройства для нанесения, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00025] На ФИГ. 1Н показан схематический разрез устройства для нанесения с внутренней направляющей, выполненной из пеноматериала, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00026] На ФИГ. 1I и 1J схематически представлены разрезы устройства для нанесения, включающего в себя механизм уплотнения канала с внутренней направляющей, показанной в выдвинутом положении и отведенном положении, соответственно, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00027] На ФИГ. 1K и 1L схематически представлены разрезы устройства для нанесения, включающего в себя отличающийся механизм уплотнения канала с внутренней направляющей, показанной в своем выдвинутом положении и отведенном положении, соответственно, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00028] На ФИГ. 1М схематически представлен перспективный вид устройства для нанесения, включающего в себя выступ направляющей, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00029] На ФИГ. 2 показана структурная схема, соответствующая способу нанесения материала на область сопряжения, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00030] На ФИГ. 3А показан схематический разрез устройства для нанесения и крепежного узла после взаимодействия с обеспечением уплотнения крепежного элемента с контактной поверхностью внутренней направляющей устройства для нанесения, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00031] На ФИГ. 3В показан схематический разрез устройства для нанесения и крепежного узла после взаимодействия с обеспечением уплотнения указанной части с контактной поверхностью корпуса в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00032] На ФИГ. 3С схематически показан увеличенный вид участка, представленного на ФИГ. 3В, и иллюстрирующий область сопряжения, уплотненную и изолированную от оставшихся участков указанного крепежного элемента и указанной части крепежного узла, показанного на ФИГ. 3В, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00033] На ФИГ. 3D показан схематический разрез устройства для нанесения и крепежного узла после подачи указанного материала на область сопряжения в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00034] На ФИГ. 3Е схематически показан увеличенный вид участка, представленного на ФИГ. 3D, показывающий область сопряжения, заполненную указанными материалами, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00035] На ФИГ. 3F показан схематический разрез устройства для нанесения и крепежного узла после выведения указанной части из взаимодействия с контактной поверхностью корпуса в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00036] На ФИГ. 3G схематически показан увеличенный вид участка, представленного на ФИГ. 3F, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00037] На ФИГ. 3Н показан схематический разрез крепежного узла после выведения устройства для нанесения из взаимодействия с узлом крепежного элемента и заполнения области сопряжения указанными материалами и ее открытия, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00038] На ФИГ. 3I схематически показан увеличенный вид участка, представленного на ФИГ. 3Н, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[00039] На ФИГ. 4 представлена фотография крепежного узла, подвергаемого испытанию и имеющего материал, наносимый на область сопряжения узла, в соответствии со способами нанесения материала, описанными в настоящем документе.
[00040] На ФИГ. 5 показана блок-схема методики изготовления и обслуживания воздушного летательного аппарата, в котором могут использоваться одна или более систем и способов нанесения материала, описанных в настоящем документе.
[00041] На ФИГ. 6 схематически показан воздушный летательный аппарат, в котором могут использоваться части и крепежные элементы, сопряжения которых уплотнены с использованием систем и способов нанесения материала, описанных в настоящем документе.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[00042] В последующем описании многочисленные конкретные детали изложены для того, чтобы обеспечить полное понимание представленных концептуальных решений. Представленные концептуальные решения могут быть применены на практике без некоторых из этих конкретных деталей. В других случаях хорошо известные технологические операции не были описаны подробно с тем, чтобы излишне не затенять описанные концептуальные решения. Хотя некоторые концептуальные решения будут описаны со ссылками на конкретные примеры, следует понимать, что эти примеры не предназначены для ограничения.
Введение
[00043] Как уже отмечено выше, относительно быстрое и точное нанесение вязких жидкостей, суспензий и других материалов схожих типов на конкретные области является сложной задачей. Эти нанесенные материалы могут быть использованы для уплотнения сопряжений или в иных целях (например, химического связывания) таким образом, что материалы достаточно закрывают эти сопряжения и не имеют пустот или промежутков. Представлены способы и системы для нанесения материалов на области сопряжения между крепежными элементами и частями. В частности, материал наносят на область сопряжения таким образом, что по меньшей мере участок крепежного элемента остается свободным от указанного материала. Этот участок крепежного элемента проходит снаружи области сопряжения. Область сопряжения может быть уплотнена таким образом, что указанный материал не распространяется за пределы назначенного пространства, имеющего определенное содержимое. По существу, контролируемое количество указанного материала подают в точно определенное место. Устройство для нанесения, используемое для этой обработки, может включать в себя корпус и внутреннюю направляющую, размещенную с возможностью скольжения внутри этого корпуса. Указанный материал может быть подан через кольцевой проточный канал между стенкой корпуса и внутренней направляющей. Внутренняя направляющая может быть введена во взаимодействие с обеспечением уплотнения крепежного элемента, а в некоторых вариантах реализации изобретения отцентрирована относительно крепежного элемента. Корпус может быть введен во взаимодействие с обеспечением уплотнения относительно указанной части, а в некоторых вариантах реализации изобретения может быть повернут относительно указанной части для перераспределения указанного материала в области сопряжения.
[00044] Это устройство для нанесения может быть использовано для нанесения различных материалов, таких как герметики, адгезивы и другие подобные материалы. Даже при небольшом количестве нанесенного материала он может заполнить промежутки внутри области сопряжения. В то же время избыточный материал не наносится на другие области, удаленные от указанного сопряжения. Кроме того, указанный материал может быть перераспределен внутри области сопряжения с обеспечением отсутствия пустот и промежутков в нанесенном материале. В некоторых вариантах реализации изобретения материал, наносимый на область сопряжения, может иметь форму кругового галтеля вокруг головки основания крепежного элемента. Хотя могут быть приведены ссылки на уплотнение сопряжения между головкой крепежного элемента и частью, специалисту в данной области техники будет очевидно, что настоящее раскрытие не ограничивается какими-либо конкретными примерами, если они не заявлены конкретно. Например, уплотнительное сопряжение может находиться между гайкой крепежного элемента и частью таким образом, что гайка размещена внутри воздушного летательного аппарата (например, указанная часть может быть обшивкой воздушного летательного аппарата). Другие варианты применения и уплотнительные сопряжения также охватываются объемом настоящего изобретения.
[00045] Предложенные способы и системы способствуют уменьшению количества наносимых материалов, что приводит к снижению веса и экономии затрачиваемых средств. Кроме того, эти способы и системы по существу уменьшают время обработки по сравнению, например, со способами нанесения вручную, используемыми в настоящее время во многих отраслях промышленности. Например, предложенные способ и системы избавляют от необходимости совершения операции отрыва или кругового движения, часто используемой при обычной обработке. Наконец, эти способы и системы обеспечивают уплотнение указанного сопряжения без пустот и промежутков.
Примеры устройств
[00046] На ФИГ. 1А показан схематический разрез устройства 100 для нанесения, иллюстрирующий детали и размещение различных внутренних компонентов устройства 100 для нанесения, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. Крепежный узел 150, включающий в себя крепежный элемент 156 и часть 152, показан на этой фигуре чертежей для ссылки и не является частью устройства 100 для нанесения. Устройство 100 для нанесения выполнено с возможностью нанесения материала в области 157 сопряжения (показано пунктирными линиями на ФИГ. 1А) между крепежным элементом 156 и частью 152 с сохранением участка крепежного элемента 156 снаружи области 157 сопряжения свободным от нанесенного материала. Кроме того, участок части 152 снаружи области 157 сопряжения также остается свободным от указанного нанесенного материала. Область 157 сопряжения может иметь форму галтеля или иметь другие подходящие формы, обеспечивающие уплотнение и другие характеристики.
[00047] Материал 302, размещенный внутри устройства 100 для нанесения и позднее подаваемый в область 157 сопряжения, показан на ФИГ. 3A-I, дополнительно описанных ниже. В некоторых вариантах реализации изобретения материал 302, наносимый на область 157 сопряжения, может быть герметикой. Крепежный элемент 156 может быть заклепкой, винтом, крепежной системой HI-LOCK™ (включая резьбовой штифт и резьбовое кольцо, которое может иметь эллиптическую форму и внутреннюю резьбу). В некоторых вариантах реализации изобретения крепежный узел представляет собой комбинации винта и гайки с фланцем, в которых уплотнен нижний шов между нижней частью гайки с фланцем и конструкцией, а также верхний шов между гайкой с фланцем и винтом. В некоторых вариантах реализации изобретения часть 152 может быть обшивкой воздушного летательного аппарата. Специалистам в данной области техники будет понятно, что устройство 100 для нанесения может быть использовано для нанесения различных материалов на различные типы контролируемых областей.
[00048] Устройство 100 для нанесения включает в себя корпус 120 и внутреннюю направляющую 130. В корпусе 120 образована полость 128, в которой выполнено пространство для внутренней направляющей 130. Корпус 120 имеет контактную поверхность 124 корпуса взаимодействия с обеспечением уплотнения части 152, как дополнительно описано ниже со ссылкой на ФИГ. 2 и 3В-3С. Контактная поверхность 124 корпуса расположена на кончике 125 корпуса 120.
[00049] Корпус 120 и внутренняя направляющая 130 образуют проточный канал 140 внутри полости 128. В частности, проточный канал 140 формируют между внутренней стенкой 129 корпуса 120 и внешней стенкой 131 внутренней направляющей 130, как, например, показано на ФИГ. 1В и 1С. Проточный канал 140 может иметь кольцевую форму, как дополнительно описано ниже со ссылкой на ФИГ. 1С и другие фигуры чертежей.
[00050] На ФИГ. 1А также показана центральная ось 112 корпуса 120 или, в целом, устройства 100 для нанесения. В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 100 для нанесения выполняет самоцентрирование относительно крепежного элемента 156 таким образом, что центральная ось 112 может совпадать с центральной осью 159 крепежного элемента 156. Это самоцентрирование может быть достигнуто, когда, например, внутренняя направляющая 130 взаимодействует с уплотнением с крепежным элементом 156 или, в частности, когда контактная поверхность 132 внутренней направляющей контактирует с поверхностью 158 крепежного элемента, как дополнительно описано ниже.
[00051] Внутренняя направляющая 130 может быть размещена с возможностью скольжения внутри полости 128 корпуса 120. Внутренняя направляющая 130 включает в себя контактную поверхность 132 внутренней направляющей для взаимодействия с обеспечением уплотнения крепежного элемента 154, как дополнительно описано ниже со ссылкой на ФИГ. 2 и 3А. Внутренняя направляющая 130 может быть выполнена с возможностью скольжения относительно корпуса 120 между своим отведенным положением 103 и своим выдвинутым положением 101. Например, внутренняя направляющая 130 может скользить внутри и относительно корпуса 120 вдоль центральной оси 112. На ФИГ. 1А показана внутренняя направляющая 130 в своем выдвинутом положении 101. В некоторых вариантах реализации изобретения участок внутренней направляющей 130 может проходить наружу корпуса 120 за пределы контактной поверхности 124 корпуса в этом выдвинутом положении 101. Это прохождение может способствовать первоначальному выравниванию внутренней направляющей 130 с соответствующим крепежным элементом 156 во время работы. Следует отметить, что дополнительное самовыравнивание между внутренней направляющей 130 и соответствующим крепежным элементом 156 может произойти, когда внутренняя направляющая 130 контактирует с соответствующим крепежным элементом 156. В альтернативных вариантах реализации изобретения внутренняя направляющая 130 может быть расположена внутри полости 128 корпуса 120, даже когда внутренняя направляющая 130 находится в своем выдвинутом положении 101.
[00052] НА ФИГ. 3D и 3Е показана внутренняя направляющая 130 в своем отведенном положении 103. В целом, внутренняя направляющая 130 не проходит наружу корпуса 120, когда внутренняя направляющая 130 находится в своем отведенном положении 103. Когда внутренняя направляющая 130 перемещается из своего выдвинутого положения 101 в свое отведенное положение 103, внутренняя направляющая 130 перемещается глубже в полость 128 корпуса 120. В этих ситуациях в отношении задних частей внутренняя направляющая 130 может проходить наружу корпуса 120, даже когда внутренняя направляющая 130 находится в своем отведенном положении 103. В некоторых вариантах реализации изобретения внутренняя направляющая 130 и/или корпус 120 выполнен/выполнены из пластмассы. Например, внутреннюю направляющую 130 и/или корпус 120 поворачивают относительно части 152 и крепежного элемента 156, более мягкий материал внутренней направляющей 130 и/или корпуса 120 защищает часть 152 и крепежный элемент 156, которые могут быть выполнены из более твердых материалов. Например, часть 152 и крепежный элемент 156 могут быть выполнены из металла, а внутренняя направляющая 130 и корпус 120 могут быть выполнены из пластмассы. Кроме того, устройство 100 для нанесения может быть одноразовым.
[00053] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 100 для нанесения также включает в себя отклоняющий механизм 142, размещенный между корпусом 120 и внутренней направляющей 130 или, в частности, между центральной опорой 122 корпуса 120 и внутренней направляющей 130. Отклоняющий механизм 142 может отжимать внутреннюю направляющую 130 из ее отведенного положения 103 в ее выдвинутое положение 101. Один пример отклоняющего механизма 142 представляет собой пружину, такую как спиральная пружина, пневматический цилиндр, конструкция на основе пеноматериалов, конструкция на основе резины или т.п. Во время работы отклоняющий механизм 142 также способствует вводу внутренней направляющей 130 во взаимодействие с обеспечением уплотнения по отношению к крепежному элементу 156 или, в частности, вводу контактной поверхности 132 внутренней направляющей во взаимодействие с обеспечением уплотнения по отношению к поверхности 158 крепежного элемента. Сила 143, с которой отклоняющий механизм 142 отжимает внутреннюю направляющую 130 из отведенного положения, как показано на ФИГ. 3В (и в свое выдвинутое положение 101), может быть выбрана, чтобы обеспечивать достаточное уплотнение (например, на основании давления, вязкости и поверхностного натяжения материала 302, подаваемого в область 157 сопряжения, а также геометрической формы области сопряжения). Кроме того, указанная сила может быть выбрана на основании способности продвижения внутренней направляющей 130 в свое отведенное положение 103 и взаимодействия с обеспечением уплотнения корпуса 120 с частью 152. Удерживающий механизм 140, такой как винт, как, например, показано на ФИГ. 1А, может проходить через отклоняющий механизм 142, когда в устройстве 100 для нанесения используют удерживающий механизм 140.
[00054] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 100 для нанесения также включает в себя удерживающий механизм 140, который удерживает внутреннюю направляющую 130 от прохождения наружу корпуса 120 за пределы выдвинутого положения 101 внутренней направляющей 130. Например, удерживающий механизм 140 может представлять собой винт, выступающий через внутреннюю направляющую 130 и прикрепляемый посредством резьбы к центральной опоре 122 корпуса 120, как, например, показано на ФИГ. 1А. Внутренняя направляющая 130 может быть размещена с возможностью скольжения на удерживающем механизме 140 и выполнена с возможностью скольжения относительно удерживающего механизма 140 между отведенным положением 103 и выдвинутым положением 101.
[00055] Еще один пример удерживающего механизма 140 показан на ФИГ. 1D-1F. В частности, этот пример удерживающего механизма 140 сформирован выступом 163 направляющей и выступом 162 корпуса. Когда внутренняя направляющая 130 находится в своем выдвинутом положении 101, как показано на ФИГ. 1Е, радиальный выступ 163 направляющей контактирует с радиальным выступом 162 корпуса, благодаря чему происходит управление дальнейшим движением внутренней направляющей 130 относительно корпуса 120. Следует отметить, что этот контакт между радиальным выступом 163 направляющей и радиальным выступом 162 корпуса может также ограничивать (или блокировать) проточный канал 104. Например, радиальный выступ 163 направляющей и радиальный выступ 162 корпуса могут иметь кольцевую форму. Это блокирование канала может быть использовано для изолирования материала 302, остающегося в проточном канале 104, от окружающей среды (например, для замедления процесса отверждения материала 302 в проточном канале 104). По мере продвижения внутренней направляющей 130 в свое отведенное положение 103, как показано на ФИГ. 1F, радиальные выступы 163 направляющей также могут перемещаться от радиального выступа 162 корпуса, что приводит к открытию проточного канала 104. В некоторых вариантах реализации изобретения, когда внутренняя направляющая 130 находится в своем отведенном положении 103, положение радиальных выступов 163 направляющей может совпадать с углублениями 164 корпуса, а радиальные выступы 162 корпуса могут совпадать с углублениями 165 направляющей. Этот признак может быть использован для поддержания менее ограниченного потока материала 302 через проточный канал 104. Другие примеры удерживающего механизма 140 могут включать в себя стержни, ремни, уступы и другие подобные механизмы.
[00056] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 100 для нанесения также включает в себя поворотный механизм 110 для поворота корпуса 120 относительно части 152 и, в более конкретных вариантах реализации изобретения, относительно внутренней направляющей 130. Поворот может быть выполнен, когда внутренняя направляющая 130 взаимодействует с уплотнением с крепежным элементом 156, как дополнительно описано ниже со ссылкой на ФИГ. 2 и 3А-3Е. Во время этого поворота внутренняя направляющая 130 может оставаться неподвижной относительно крепежного элемента 156. Поворотный механизм 110 может включать в себя электродвигатель, гидравлический двигатель, пневматический двигатель, автоматический привод или иные аналогичные поворотные механизмы. В некоторых вариантах реализации изобретения поворотный механизм 110 может быть использован для поворота корпуса 120 во время и/или после подачи материала 302 в область 157 сопряжения. Этот поворот гарантирует, что материал 302 не имеет пустот, промежутков и/или несоответствий, и, например, материалом 302, нанесенным в области 157 сопряжения, образовано более прочное уплотнение.
[00057] На ФИГ. 1В показан схематический разрез устройства 100 для нанесения, показанного на ФИГ. 1А в месте, обозначенном А-А, вдоль устройства 100 для нанесения в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. Как показано на ФИГ. 1В, корпус 120 включает в себя центральную опору 122, которая может быть использована для взаимодействия посредством резьбы с удерживающим механизмом 140 и/или поддержки отклоняющего механизма 142. Центральная опора 122 может быть соединена с внешней стенкой 123 корпуса 120 с использованием одной или более перемычек 126. На ФИГ. 1В показаны перемычки 126, проходящие через проточный канал 104 и на равном расстоянии.
[00058] На ФИГ. 1С показан еще один схематический разрез устройства 100 для нанесения, показанного на ФИГ. 1А в месте, обозначенном В-В, вдоль устройства 100 для нанесения в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. Как показано на ФИГ. 1С, корпус 120 и внутренняя направляющая 130 могут образовывать проточный канал 104 для протекания материала 302. В частности, во время работы устройства 100 для нанесения, материал 302 протекает из устройства 100 для нанесения к контактной поверхности 124 корпуса или, в частности, в область 157 сопряжения. В некоторых вариантах реализации изобретения проточный канал 104 имеет кольцевую форму. В частности, проточный канал 104 может проходить вокруг внутренней направляющей 130. В некоторых вариантах реализации изобретения один или более направляющих выступов 136 могут проходить через проточный канал 104.
[00059] В частности, внутренняя направляющая 130 может включать в себя два или более направляющих выступа 136, проходящих в соответствующие направляющие углубления 127 корпуса 120. На ФИГ. 1С показаны три направляющих выступа 136. Специалисту в данной области техники будет понятно, что может быть использовано любое количество направляющих выступа 136. Направляющие выступы 136 и направляющие углубления 127 могут задавать направление скольжения внутренней направляющей 130 относительно корпуса 120. В некоторых вариантах реализации изобретения это направление перемещения является линейным (например, по оси X, показанной на ФИГ. 1С). В альтернативных вариантах реализации изобретения направляющие выступы 136 и направляющие углубления 127 могут быть выполнены спиральными, так что корпус 120 может поворачиваться относительно внутренней направляющей 130 (вокруг оси X) при продвижении корпуса 120 относительно внутренней направляющей 130 (вдоль оси X). Иными словами, корпус 120 в одно и то же время поворачивается (например, вокруг своей центральной оси) и совершает линейное продвижение (например, вдоль той же оси) относительно внутренней направляющей 130. Хотя на ФИГ. 1С показаны направляющие выступы 136, являющиеся частями внутренней направляющей 130, и направляющие углубления 127, являющиеся частями корпуса 120, в некоторых вариантах реализации изобретения направляющие выступы 136 являются частями корпуса 120, а направляющие углубления 127 являются частями внутренней направляющей 130.
[00060] На ФИГ. 1С также показан пример, в котором направляющие выступы 136 ограничивают (или блокируют) проточный канал 104. По существу, проточный канал 104 не является непрерывным, и его участки 105а-105с заданы и отделены направляющими выступами 136, проходящими через проточный канал 104. В некоторых вариантах реализации изобретения участок проточного канала 104, проходящего над областью 157 сопряжения во время работы устройства 100 для нанесения, не прегражден никакими направляющими выступами 136 или перемычками 126 и имеет постоянный и непрерывный профиль сечения. По существу, проточный канал 104 имеет конструкцию непрерывного кольца. В частности, два или более направляющих выступа 136 не проходят до контактной поверхности 124 корпуса, по меньшей мере когда внутренняя направляющая 130 находится в своем отведенном положении 103. По существу, часть проточного канала 104, проходящего до контактной поверхности 124 корпуса, может быть непрерывной, по меньшей мере когда внутренняя направляющая 130 находится в отведенном положении 103. Специалисту в данной области техники будет понятно, что эта часть проточного канала 104 определяет форму материала 302, нанесенного на области 157 сопряжения.
[00061] На ФИГ. 1М схематически представлен перспективный вид устройства 100 для нанесения, показанного на ФИГ. 1А, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. Внутренняя направляющая 130 показана выступающей от корпуса 120, что свидетельствует о нахождении внутренней направляющей 130 в своем отведенном положении 103. Также показана контактная поверхность 132 внутренней направляющей. Форма контактной поверхности 132 внутренней направляющей может соответствовать форме крепежного элемента 156, чтобы обеспечивать, например, взаимодействие с обеспечением уплотнения, а в некоторых вариантах реализации изобретения, чтобы обеспечивать выравнивание внутренней направляющей 130 или, в целом, устройства 100 для нанесения относительно крепежного элемента 156. Также показан удерживающий механизм 140 для внутренней направляющей 130. На этом чертеже обозначена контактная поверхность 124 корпуса. Форма контактной поверхности 124 корпуса может соответствовать форме части 152 для обеспечения взаимодействия с обеспечением уплотнения. Наконец, на ФИГ. 1М показан выступ 136 направляющей, изображенный на внутренней направляющей 130. Выступ 136 направляющей раскрыт выше со ссылкой на ФИГ. 1D-1F.
[00062] На ФИГ. 1G показан схематический разрез устройства 100 для нанесения, которое имеет вставку 170 из пеноматериала, расположенную в проточном канале 104 устройства 100 для нанесения, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. Вставка 170 из пеноматериала может быть использована для управления подачей материала 302 через проточный канал 104, а в некоторых вариантах реализации изобретения для дополнительного распределения и/или перемешивания материала 302, когда материал 302 проходит через вставку 170 из пеноматериала. По существу, вставка 170 из пеноматериала может быть выполнена с возможностью работы в качестве неподвижного миксера. Вставка 170 из пеноматериала может быть выполнена из ячеистого пенопласта. В некоторых вариантах реализации изобретения вставка 170 из пеноматериала также может быть использована для поддержки внутренней направляющей 130 относительно корпуса 120. Кроме того, вставка 170 из пеноматериала может быть выполнена с возможностью работы в качестве удерживающего механизма 140 и/или в качестве отклоняющего механизма 142. Например, гибкость вставки 170 из пеноматериала может быть использована для перемещения внутренней направляющей 130 относительно корпуса 120 между отведенным положением 103 и выдвинутым положением 101 внутренней направляющей 130.
[00063] Вставка 170 из пеноматериала может иметь переднюю поверхность 172 вставки. Во время работы устройства 100 для нанесения передняя поверхность 172 вставки может проходить в область 157 сопряжения для заполнения области 157 сопряжения материалом 302. В частности, передняя поверхность 172 вставки может контактировать с поверхностью 154 указанной части, когда материал 302 подают в область 157 сопряжения. В некоторых вариантах реализации изобретения внутренняя поверхность вставки 170 из пеноматериала может контактировать с поверхностью 158 крепежного элемента, когда материал 302 подают в область 157 сопряжения. Этот признак поверхностного контакта может способствовать тому, что материал 302 подают к правильной поверхности 154 указанной части и/или поверхности 158 крепежного элемента. Кроме того, вставка 170 из пеноматериала может быть сжата, когда происходит контактирование с поверхностью 154 указанной части и/или поверхностью 158 крепежного элемента. Следует также отметить, что передняя поверхность 172 вставки может проходить в область 157 сопряжения, а подача материала 302 может продолжаться при выведении корпуса 120 из взаимодействия с частью 152. Распределением материала 302 управляют формой вставки 170 из пеноматериала. Иными словами, материал 302 не может быть распределен за пределы областей, непосредственно окружающих вставку 170 из пеноматериала.
[00064] На ФИГ. 1Н показан схематический разрез устройства 100 для нанесения, имеющего емкость 174 для пеноматериала, выполненную с возможностью работы в качестве внутренней направляющей. Емкость 174 для пеноматериала может функционировать аналогично вставке 170 из пеноматериала, описанной выше со ссылкой на ФИГ. 1G. В частности, емкость 174 для пеноматериала может быть использована для управления подачей материала 302, а в некоторых вариантах реализации изобретения для дополнительного распределения и/или перемешивания материала 302. Емкость 174 для пеноматериала может быть выполнена из ячеистого пенопласта. В некоторых вариантах реализации изобретения емкость 174 для пеноматериала расширяется при заполнении подаваемым материалом 302. В отличие от устройства для нанесения с вставкой 170 из пеноматериала, устройство 100 для нанесения, имеющее емкость 174 для пеноматериала, не имеет отдельной внутренней направляющей.
[00065] Емкость 174 для пеноматериала может включать в себя переднюю поверхность 178 емкости. Емкость 174 для пеноматериала осуществляет подачу материала 302 в область 157 сопряжения, когда, например, передняя поверхность 178 емкости проходит в область 157 сопряжения или, в частности, контактирует с поверхностью 158 крепежного элемента и/или с поверхностью 154 указанной части в пределах области 157 сопряжения. Емкость 174 для пеноматериала может поддерживаться внешней стенкой 123 корпуса 120 и/или центральной опорой 122 корпуса 120.
[00066] В некоторых вариантах реализации изобретения устройство 100 для нанесения представляет собой одноразовое устройство для нанесения. В частности, устройство 100 для нанесения может быть размещено, когда материал 302, поданный устройством 100 для нанесения, начинает отверждение внутри устройства 100 для нанесения, например, после неиспользования устройства 100 для нанесения в течение длительного периода времени, что зависит от характеристик отверждения материала 302. В некоторых вариантах реализации изобретения отверждение материала 302 внутри устройства 100 для нанесения может быть замедлено или даже полностью остановлено посредством изолирования от окружающей среды материала 302, остающегося в устройстве 100 для нанесения. Один пример признаков, используемых для уплотнения канала 104, описан выше со ссылкой на ФИГ. 1D-1F. Дополнительные примеры таких признаков представлены на ФИГ. 1I-1L. Еще одной причиной для избавления от устройства 100 для нанесения является, например, засорение устройства 100 для нанесения даже до отверждения материала 302.
[00067] В частности, на ФИГ. 1I и 1J схематически представлены разрезы устройства 100 для нанесения, включающего в себя механизм уплотнения канала, образованный первым уплотнением 182, вторым уплотнением 184 и перепускным каналом 180. В этом примере первое уплотнение 182 и второе уплотнение 184 прикреплены к внутренней направляющей 130 или по меньшей мере выполнены с возможностью скольжения вместе с внутренней направляющей 130. Кроме того, перепускной канал 180 снабжен внутри внутренней направляющей 130. Перепускной канал 180 соединяет между собой участок проточного канала 104, расположенный между первым уплотнением 182 и вторым уплотнением 184, и участок проточного канала 104, расположенный между вторым уплотнением 184 и контактной поверхностью 132 внутренней направляющей. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что в других вариантах реализации изобретения первое уплотнение 182, второе уплотнение 184 и перепускной канал 180 могут быть частями корпуса 120.
[00068] НА ФИГ. 1I изображено устройство 100 для нанесения с внутренней направляющей 130, показанной в своем выдвинутом положении 101. В этом положении первое уплотнение 182 ограничивает (а в некоторых случаях блокирует) проточный канал 104 таким образом, что материал 302 не может течь из полости 128 к контактной поверхности 124 корпуса. По существу, никакой материал 302 не может быть подан, когда внутренняя направляющая 130 находится в своем выдвинутом положении 101. И при этом любой материал 302 внутри полости 128 изолирован от окружающей среды первым уплотнением 182. Любой материал 302, остающийся между первым уплотнением 182 и контактной поверхностью 124 корпуса, может быть смыт перед последующим использованием устройства 100 для нанесения.
[00069] НА ФИГ. 1J показано устройство 100 для нанесения с внутренней направляющей 130, показанной в своем отведенном положении 103. В этом положении второе уплотнение 184 также ограничивает (а в некоторых случаях блокирует) проточный канал 104. Материал 302 может течь из полости 128 к контактной поверхности 124 корпуса через перепускной канал 180. По существу, перепускной канал 180 может рассматриваться в качестве части проточного канала 104 в этом положении внутренней направляющей 130.
[00070] НА ФИГ. 1K и 1L схематически представлены разрезы устройства 100 для нанесения с каналом 104, уплотняемым с использованием основного уплотнения 192, соединенного с внутренней направляющей 130 или по меньшей мере выполненного с возможностью скольжения вместе с внутренней направляющей 130. В этих вариантах реализации изобретения проточный канал 104 имеет отличающийся профиль вдоль центральной оси 112. В частности, проточный канал 104 сужается ближе к контактной поверхности 124 корпуса и открывается в полость 128. Вследствие отличия этого профиля проточный канал 104 либо ограничен (а в некоторых случаях блокирован) основным уплотнением 192, либо независим от положения внутренней направляющей 130. В частности, На ФИГ. 1K показано устройство 100 для нанесения с внутренней направляющей 130 в своем выдвинутом положении 101 и проточным каналом 104, ограничиваемым (а в некоторых случаях блокируемым) основным уплотнением 192. В этом положении основное уплотнение 192 расположено в узком участке проточного канала 104. На ФИГ. 1L показано устройство 100 для нанесения с внутренней направляющей 130 в своем отведенном положении 103 и проточным каналом 104, не ограничиваемым (или не блокируемым) основным уплотнением 192. В этом положении основное уплотнение 192 перемещается там, где проточный канал 104 шире и материал 302 может течь через проточный канал 104 вокруг основного уплотнения 192.
Примеры проведения обработки
[00071] На ФИГ. 2 показана структурная схема, соответствующая способу 200 нанесения материала 302 в области 157 сопряжения, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. При реализации способа 200 может быть использовано устройство 100 для нанесения, различные примеры которого описаны выше. В некоторых вариантах реализации изобретения способ 200 может быть применен с другими типами устройств или оборудования для нанесения. Область 157 сопряжения задана в виде области, окружающей сопряжение между частью 152 и крепежным элементом 156, например. Нанесенный материал 302 в области 157 сопряжения во время реализации способа 200, может быть в форме галтеля или иметь любую другую форму, обеспечивающую уплотнение указанного сопряжения. Следует отметить, что, в некоторых вариантах реализации изобретения способ 200 может быть использован для нанесения материала 302 на любую другую контрольную область, которая не обязательно может быть задана в качестве области сопряжения. В целом способ 200 может быть использован для нанесения материала 302 на контрольную область таким образом, что другие области, окружающие контрольную область, не могут быть загрязнены нанесенным материалом 302.
[00072] Способ 200 может быть продолжен уплотнением области 157 сопряжения во время операции 201. Область 157 сопряжения уплотняют с ее изолированием от остальной поверхности крепежного элемента 156 и остальной поверхности части 152 согласно некоторым вариантам реализации изобретения. Эти остальные поверхности не проходят в область 157 сопряжения.
[00073] В некоторых вариантах реализации изобретения операция 201 включает взаимодействие с обеспечением уплотнения крепежного элемента 156 во время операции 202, после чего выполняют взаимодействие с обеспечением уплотнения части 152 во время операции 204. В частности, крепежный элемент 156 может быть введен во взаимодействие с обеспечением уплотнения посредством внутренней направляющей 130 во время операции 202. Контактная поверхность 132 внутренней направляющей может быть прижата к поверхности 158 крепежного элемента.
[00074] На ФИГ. 3А показан схематический разрез устройства 100 для нанесения и крепежного узла 150 после операции 202. На этом этапе крепежный элемент 156 находится в контакте с внутренней направляющей 130 или, в частности, контактную поверхность 132 внутренней направляющей прижимают к поверхности 158 крепежного элемента. В некоторых вариантах реализации изобретения, когда контактная поверхность 132 внутренней направляющей прижата к поверхности 158 крепежного элемента, устройство 100 для нанесения осуществляет самовыравнивание относительно крепежного элемента 156. Это самовыравнивание может быть получено посредством использования конкретной формы для контактной поверхности 132 внутренней направляющей, которая, например, согласована с поверхностью 158 крепежного элемента, заставляющего внутреннюю направляющую 130 и, в целом, устройство 100 для нанесения принять конкретную ориентацию.
[00075] На ФИГ. 3А показана внутренняя направляющая 130 в своем выдвинутом положении 101 с участком 113 внутренней направляющей 130, проходящей наружу корпуса 120. Внутренняя направляющая 130 перемещается в свое отведенное положение 103 при последующей операции, дополнительно описанной ниже. На этом этапе область 157 сопряжения уплотнена не полностью. Кроме того, материал 302 на этом этапе не подают в область 157 сопряжения. Контактная поверхность 132 внутренней направляющей может иметь профиль поверхности 158 крепежного элемента для уплотнения или герметичного изолирования. Например, контактная поверхность 132 внутренней направляющей может иметь конусную форму, чтобы соответствовать поверхности 158 крепежного элемента, которая может представлять собой (по меньшей мере на части) фаску на головке крепежного элемента 156. Специалисту в данной области техники будет очевидно, что контактная поверхность 132 внутренней направляющей может иметь форму, обеспечивающую прием любой формы крепежного элемента, такого как шлицевые гайки/головки, шестигранные гайки/головки и т.п.
[00076] Как показано на ФИГ. 2, после операции 202 часть 152 может быть введена во взаимодействия с обеспечением уплотнения во время операции 204. В частности, внутренняя направляющая 130 устройства 100 для нанесения может быть перемещена относительно корпуса 120 и внутри него до тех пор, пока корпус 120 не будет контактировать с частью 152 или, в частности, до тех пор, пока контактная поверхность 124 корпуса не будет взаимодействовать с уплотнением с поверхностью 154 указанной части. После этой операции область 157 сопряжения может быть уплотнена и готова для приема материала 302. Поскольку область 157 сопряжения уплотнена, материал 302 не проходит наружу области 157 сопряжения.
[00077] На ФИГ. 3В показан схематический разрез устройства 100 для нанесения и крепежного узла 150 после операции 204. Внутренняя направляющая 130 находится теперь в своем отведенном положении 103. Как показано в этом примере, внутренняя направляющая 130 может быть размещена внутри полости 128 корпуса 120, так что внутренняя направляющая 130 не проходит наружу полости 128. На ФИГ. 3С схематически показан увеличенный вид участка (также обозначенного на ФИГ. 3В прерывистой границей) вокруг области 157 сопряжения. На этом этапе обработки область 157 сопряжения имеет пустоты. В некоторых вариантах реализации изобретения на этом этапе область 157 сопряжения может не включать в себя какого-либо материала 302. В альтернативных вариантах реализации изобретения часть материала 302 может быть перенесена в область 157 сопряжения во время операции 204, например посредством продвижения корпуса 120 по направлению к части 152.
[00078] Как показано на ФИГ. 2, после герметичного уплотнения области 157 сопряжения способ 200 может быть продолжен во время операции 205 нанесения 314 материала 302 в области 157 сопряжения. Нанесение материала 314 выполняют одновременно по всему периметру области 157 сопряжения. В частности, материал 302 может течь через проточный канал устройства для нанесения на область сопряжения.
[00079] Во время операции 205, материал 302 по существу содержится в пределах области 157 сопряжения. Иными словами, материал 302 не проходит на другие участки крепежного элемента 156 и части 152, которые не находятся в пределах области 157 сопряжения. Нанесенный материал 314 может иметь форму непрерывного кольца, как, например, показано на ФИГ. 4 и дополнительно описано ниже. Во время операции 205 нанесение 214 выполняют одновременно по всему периметру области 157 сопряжения. Кроме того, материал 302 подают в область 157 сопряжения посредством вытекания материала 302 через проточный канал устройства для нанесения, как описано выше со ссылкой на ФИГ. 1А-1М. Проточный канал имеет кольцевую форму и задан внутренней стенкой корпуса устройства для нанесения, а также внешней стенкой внутренней направляющей устройства для нанесения.
[00080] В некоторых вариантах реализации изобретения при подаче материала 302 во время операции 206 и/или после операции 206 способ 200 может включать поворот по меньшей мере участка устройства 100 для нанесения относительно крепежного элемента 156 и части 152. Например, корпус 120 устройства 100 для нанесения может быть повернут относительно крепежного элемента 156 и части 152, и при этом внутренняя направляющая 130 может оставаться неподвижной. В альтернативных вариантах реализации изобретения корпус 120 может оставаться неподвижным, а внутренняя направляющая 130 может быть повернута относительно крепежного элемента 156 и части 152. Кроме того, внутренняя направляющая 130 и корпус 120 могут быть повернуты (например, с одной и той же скоростью поворота) относительно крепежного элемента 156 и части 152. Поворот может быть использован для устранения каких-либо пустот или несоответствий в материале 302, нанесенном в область 157 сопряжения посредством распределения материала 302, в пределах области 157 сопряжения. Например, устранение пустот или несоответствий в материале 302 может происходить вследствие поверхностного натяжения, вязкости материала 302 и других факторов. Следует отметить, что поворот не является обязательным, а в некоторых вариантах реализации изобретения поворот не выполняют. Кроме того, следует отметить, что при выполнении поворота его выполняют с областью 157 сопряжения, остающейся уплотненной. По существу, этот поворот отличается от вихревого движения, используемого при обычной обработке, описанной выше. Кроме того, поворот может быть выполнен для выравнивания (fare) галтели или, в целом, нанесенного 314 материала 302.
[00081] На ФИГ. 3D показан схематический разрез устройства 100 для нанесения и крепежного узла 150 после операции 206, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения, а на ФИГ. 3Е схематически показан увеличенный вид участка (обозначенного на ФИГ. 3D прерывистой границей). На этом этапе область 157 сопряжения заполняют материалом 302. Материал 302 содержится в пределах области 157 сопряжения, поскольку корпус 120 продолжает взаимодействовать с уплотнением с частью 152, а внутренняя направляющая продолжает взаимодействовать с уплотнением с крепежным элементом 156.
[00082] Как показано на ФИГ. 2, после подачи материала 302 в область 157 сопряжения способ 200 может быть продолжен открытием области 157 сопряжения во время операции 207. После этой операции область 157 сопряжения остается заполненной материалом 302, и при этом поверхности крепежного элемента 156 и части 152 снаружи области 157 сопряжения могут оставаться по существу свободными от материала 302. В некоторых вариантах реализации изобретения операция 207 может включать выведение части 152 из взаимодействия с корпусом 120 во время операции 208 и затем выведение крепежного элемента 156 из взаимодействия с внутренней направляющей 130 во время операции 210. Во время операции 208 внутренняя направляющая 130 может перемещаться относительно корпуса 120 из отведенного положения 103 в выдвинутое положение 101 внутренней направляющей 130.
[00083] На ФИГ. 3F показан схематический разрез устройства 100 для нанесения и крепежного узла 150 после операции 208, а на ФИГ. 3G схематически показан увеличенный вид участка (обозначенного на ФИГ. 3F прерывистой граничной линией). Следует отметить, что хотя часть 152 выводят из взаимодействия с корпусом 120 во время операции 208, крепежный элемент во время этой операции 156 остается во взаимодействии с внутренней направляющей 130.
[00084] Как показано на ФИГ. 2, операция 210 может быть выполнена после завершения операции 208. Во время операции 210 крепежный элемент 156 выводят из взаимодействия с внутренней направляющей 130 или, в частности, с контактной поверхностью 132 внутренней направляющей. После операции 210 область 157 сопряжения полностью открыта и заполнена материалом 302. Иными словами, корпус 120 и внутренняя направляющая 130 не контактируют с частью 152, крепежным элементом 156 или материалом 302, находящимся в пределах области 157 сопряжения. Материал 302 может содержаться в пределах области 157 сопряжения вследствие своей вязкости. В некоторых вариантах реализации изобретения материал 302 по меньшей мере частично отвержден в конце операции 210, что также приводит к завершению операции 207.
[00085] На ФИГ. 3Н показан схематический разрез крепежного узла 150 после завершения операции 207. Устройство для нанесения находится на удалении от крепежного узла 150 и поэтому не показано на ФИГ. 3Н. На ФИГ. 31 схематически показан увеличенный вид участка, обозначенного прерывистой граничной линией на ФИГ. 3Н. Нанесенный материал 314 расположен в области 157 сопряжения и может иметь форму галтеля или любую подходящую форму. В некоторых вариантах реализации изобретения форма нанесенного материала 314 является по существу такой же, как форма области 157 сопряжения, которая была уплотнена во время предыдущей операции. При заполнении области 157 сопряжения материалом 302 и выполнении, в результате этого, нанесения материала 314 остальные поверхности крепежного элемента 156 и части 152 (снаружи области сопряжения) могут оставаться свободными от материала 302.
Результаты эксперимента
[00086] На ФИГ. 4 представлена фотография крепежного узла 150, имеющего нанесенный 314 материал 302 в области 157 сопряжения, образованной крепежным элементом 156 и частью 152, в соответствии со способами, описанными в настоящем документе. Данная фотография иллюстрирует, что верхняя поверхность крепежного элемента 156 остается по существу свободной от материала 302. Кроме того, фотография иллюстрирует, что нанесенный материал 314 не имеет каких-либо промежутков или пустот по меньшей мере на видимой поверхности материала 302. Кроме того, нанесенный материал 314 имеет форму непрерывного кольца.
[00087] Когда такой же материал наносят с использованием обычного способа, материал полностью закрывает крепежный элемент. Кончик нанесенного таким образом указанного материала может иметь неровную поверхность, что в некоторых вариантах реализации изобретения может приводить к образованию пустот. Кроме того, без ограничения какой-либо конкретной теорией предполагается, что количество материала, наносимого с использованием обычного способа, по меньшей мере в два раза больше количества материала, наносимого с использованием способов, описанных в настоящем документе. В действительности, считается, что уплотнительные характеристики указанного материала, нанесенного с использованием способов и систем, описанных в настоящем документе, оказываются улучшены, поскольку материал подается с распределением в более контролируемом месте (например, в области сопряжения, в которой он используется для уплотнения). Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения нанесенный материал перераспределяется после его подачи в область сопряжения, чтобы исключить образование пустот.
Примеры использования для воздушных летательных аппаратов
[00088] Примеры настоящего раскрытия могут быть описаны в контексте способа 1100 изготовления и обслуживания воздушного летательного аппарата, как показано на ФИГ. 5, и воздушного летательного аппарата 1102, как показано на ФИГ. 6. Во время подготовки к изготовлению проиллюстрированный способ 1100 может включать в себя разработку спецификации и проектирование (операция 1104) воздушного летательного аппарата 1102 и материальное снабжение (операция 1106). Во время производства осуществляют изготовление компонентов и сборочных узлов (операция 1108) и интеграцию систем (операция 1110) воздушного летательного аппарата 1102. После этого воздушный летательный аппарат 1102 может пройти через стадию сертификации и доставки 1112 для ввода в эксплуатацию (операция 1114). При эксплуатации заказчиком воздушный летательный аппарат 1102 подпадает под регламентное техобслуживание и текущий ремонт (операция 1116), которые также могут включать в себя модернизацию, перенастройку, переоборудование и так далее. Различные материалы могут быть нанесены с использованием способов, описанных в настоящем документе, во время одной или более операций 1108, 1110, 1114 и 1116.
[00089] Процессы проиллюстрированного способа 1100 могут быть выполнены или осуществлены системным интегратором, третьей стороной и/или оператором (например, заказчиком). В целях настоящего описания системный интегратор может включать в себя, без ограничения, любое количество производителей воздушных летательных аппаратов и субподрядчиков по основным системам. Схожим образом, третья сторона может включать в себя продавцов, субподрядчиков и поставщиков. В некоторых вариантах реализации изобретения оператор может представлять собой авиакомпанию, лизинговую компанию, военную организацию, обслуживающую организацию и т.д.
[00090] Как показано на ФИГ. 6, воздушный летательный аппарат 1102 может включать в себя корпус 1118 с множеством высокоуровневых систем 1120 и внутреннюю часть 1122. Примеры высокоуровневых систем 1120 включают в себя одну или более из следующих систем: движительная система 1124, электрическая система 1126, гидравлическая система 1128 и система 1130 управления условиями окружающей среды. Может быть включено любое количество других систем. Этот пример относится к авиакосмической промышленности. Принципы, раскрытые в настоящем документе, могут применяться в других отраслях промышленности, таких как автомобильная промышленность. Соответственно, помимо воздушных летательных аппаратов 1102, принципы, раскрытые в настоящем документе, могут применяться к другим транспортным средствам, например, сухопутным транспортным средствам, морским транспортным средствам, космическим транспортным средствам и т.д. Способы уплотнения, описанные в настоящем документе, могут быть использованы для уплотнения мест проникновения через обшивку крыла, или фюзеляжа, или крепежных элементов через внешнюю поверхность или для уплотнения крепежных элементов в среде, внутренняя часть которой может быть открыта воздействию влажности.
[00091] Устройства и способы, показанные или описанные в настоящем документе, могут быть использованы во время любых одного или более этапов способа 1100 изготовления и обслуживания воздушного летательного аппарата. Например, компоненты или сборочные узлы, относящиеся к изготовлению компонентов и сборочных узлов 1108, могут быть изготовлены или произведены аналогично компонентам или сборочным узлам, изготовленным во время эксплуатации воздушного летательного аппарата 1102. Также, один или более примеров устройств и способов или их комбинаций могут быть использованы во время операций 1108 и 1110, например, с существенным ускорением сборки или снижением стоимости воздушного летательного аппарата 1102. Аналогично, один или более аспектов устройств и способов или их комбинаций могут быть использованы, например, во время эксплуатации воздушного летательного аппарата 1102, например, во время регламентного техобслуживания и ремонта 1116.
Вывод
[00092] В настоящем документе раскрыты различные примеры и аспекты устройств и способов, которые включают в себя разнообразные компоненты, признаки и функциональные особенности. Следует отметить, что различные примеры и аспекты устройств и способов, раскрытых в настоящем документе, могут включать в себя любые из компонентов, признаков и функциональных особенностей любых других примеров и аспектов устройств и способов, раскрытых в настоящем документе, в любой комбинации, и такие возможности предназначены для включения в пределы сущности и объема настоящего раскрытия.
[00093] Многие модификации и другие примеры раскрытия, изложенные в настоящем документе, будут очевидными для специалистов в области техники, к которой относится настоящее раскрытие, с получением преимущества согласно теоретическим положениям, представленным в вышеприведенных описаниях и соответствующих чертежах.
Таким образом, в целом, согласно первому аспекту настоящего изобретения представлено:
А1. Устройство для нанесения материала в области сопряжения, содержащее:
корпус, в котором образована полость; и
внутреннюю направляющую, размещенную с возможностью скольжения внутри полости корпуса,
причем корпус и внутренняя направляющая образуют проточный канал внутри полости между внутренней стенкой корпуса и внешней стенкой внутренней направляющей, а
проточный канал имеет кольцевую форму.
А2. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, в котором внутренняя направляющая содержит контактную поверхность внутренней направляющей для взаимодействия с обеспечением уплотнения крепежного элемента, частично задающего область сопряжения.
A3. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, в котором корпус содержит контактную поверхность корпуса для взаимодействия с обеспечением уплотнения части, частично задающей область сопряжения.
А4. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, в котором внутренняя направляющая выполнена с возможностью скольжения относительно указанного корпуса между отведенным положением и выдвинутым положением.
А5. Также предложено устройство для нанесения по пункту А4, в котором участок внутренней направляющей проходит снаружи корпуса, когда внутренняя направляющая находится в выдвинутом положении.
А6. Также предложено устройство для нанесения по пункту А4, в котором внутренняя направляющая расположена внутри полости корпуса, когда внутренняя направляющая находится в отведенном положении.
А7. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, в котором внутренняя направляющая содержит два или более направляющих выступа, проходящих в соответствующие направляющие углубления корпуса, а
указанные два или более направляющих выступа и соответствующие направляющие углубления задают направление скольжения внутренней направляющей относительно указанного корпуса.
А8. Также предложено устройство для нанесения по пункту А7, в котором указанные два или более направляющих выступа не проходят до контактной поверхности корпуса, так что кольцевая форма части проточного канала, проходящего до контактной поверхности корпуса, является непрерывной.
А9. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, в котором проточный канал ограничен, когда внутренняя направляющая находится в выдвинутом положении.
А10. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, в котором внутренняя направляющая является пористой и выполнена с возможностью пропуска указанного материала через внутреннюю направляющую.
А11. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, дополнительно содержащее отклоняющий механизм, размещенный между корпусом и внутренней направляющей и отжимающий внутреннюю направляющую из отведенного положения в выдвинутое положение.
А12. Также предложено устройство для нанесения по пункту А11, в котором отклоняющий механизм представляет собой пружину.
А13. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, дополнительно содержащее удерживающий механизм, удерживающий внутреннюю направляющую от выдвижения из корпуса за пределы выдвинутого положения.
А14. Также предложено устройство для нанесения по пункту А13, в котором удерживающий механизм представляет собой винт, выступающий через внутреннюю направляющую и прикрепляемый посредством резьбы к корпусу, причем
внутренняя направляющая размещена с возможностью скольжения на винте и выполнена с возможностью скольжения на винте между отведенным положением и выдвинутым положением.
А15. Также предложено устройство для нанесения по пункту А13, в котором удерживающий механизм блокирует проточный канал, когда внутренняя направляющая находится в выдвинутом положении.
А16. Также предложено устройство для нанесения по пункту А1, дополнительно содержащее поворотный механизм, соединенный с корпусом для поворота корпуса относительно внутренней направляющей.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения представлен:
B17. Способ нанесения материала в области сопряжения, включающий:
нанесение указанного материала в форме непрерывного кольца, образуемой одновременно по всему периметру области сопряжения в результате вытекания указанного материала через проточный канал устройства для нанесения на область сопряжения, заданную крепежным элементом и частью.
B18. Также предложен способ по пункту В17, согласно которому перед нанесением материала уплотняют область сопряжения с ее изолированием от остальной поверхности крепежного элемента и остальной поверхности указанной части, причем
остальная поверхность крепежного элемента находится снаружи области сопряжения, а
остальная поверхность указанной части находится снаружи области сопряжения.
B19. Также предложен способ по пункту В18, в котором взаимодействие с обеспечением уплотнения области сопряжения включает взаимодействие с обеспечением уплотнения крепежного элемента с контактной поверхностью внутренней направляющей устройства для нанесения, в то время как внутренняя направляющая находится в выдвинутом положении.
B20. Также предложен способ по пункту В19, в котором взаимодействия с обеспечением уплотнения области сопряжения дополнительно включает взаимодействие с обеспечением уплотнения указанной части с контактной поверхностью корпуса, а
взаимодействия с обеспечением уплотнения указанной части с контактной поверхностью корпуса включает скольжение внутренней направляющей относительно указанного корпуса из выдвинутого положения в отведенное положение.
B21. Также предложен способ по пункту В19, в котором взаимодействие с обеспечением уплотнения крепежного элемента с контактной поверхностью внутренней направляющей обеспечивает выравнивание устройства для нанесения относительно крепежного элемента и указанной части.
B22. Также предложен способ по пункту В17, согласно которому после нанесения открывают область сопряжения, имеющую указанный нанесенный материал,
причем после открытия области сопряжения остальная поверхность крепежного элемента и остальная поверхность указанной части являются по существу свободными от указанного материала, а
остальная поверхность крепежного элемента и остальная поверхность указанной части расположены снаружи области сопряжения.
B23. Также предложен способ по пункту В22, в котором открытие области сопряжения содержит выведение указанной части из взаимодействия с корпусом устройства для нанесения, после чего выполняют выведение указанного крепежного элемента из взаимодействия с внутренней направляющей устройства для нанесения.