SI9620084A

SI9620084A - Kompozitni konstrukcijski ojačitveni del

Info

Publication number: SI9620084A
Application number: SI9620084A
Authority: SI
Inventors: Joseph Wycech; Bruce Lee Harrison
Original assignee: Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 1998-06-30
Also published as: US5755486A; WO1996037400A1; EP0827473A4; HUP9900371A2; MX9708888A; PL182065B1; DE69625683D1; ES2188756T3; CZ367797A3; PL182181B1; CN1187792A; PL324907A1; US6863957B2; ATE230693T1; AU5750596A; CN1081566C; CA2221126A1; US20030235675A1; EP0827473A1; AU711241B2

Abstract

Ojačan konstrukcijski del (18) ima ojačitven W del (32), ki nosi na smoli temelječe gradivo (36), ki je sposobno toplotno ekspandirati. Ojačitveni W del (32) je položen v kanal (34) votlega konstrukcijskega dela (20) čez prečni sornik (30), ki prilagodno poteka vzdolž reže ojačitvenega dela (32). Konstrukcijski del (20) segrejemo, da na smoli temelječe gradivo (36) ekspandira in pri tem ojačitveni del (32) pritrdi na mestu, s čimer se bistveno poveča trdnost konstrukcijskega dela.ŕ

Description

HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN Dusseldorf, Nemčija

Kompozitni konstrukcijski ojačitveni del

Tehnično področje izuma

Predloženi izum se nanaša na splošno na konstrukcijske dele ogrodja vozila, bolj natančno na ojačitvene dele za povečanje trdnosti konstrukcijskih delov ogrodja vozila.

Ozadje izuma

V več primerih konstrukcijskih zasnov, zlasti v industriji vozil, je treba imeti konstrukcijske dele, ki so konstrukcijsko lahke izvedbe, a imajo visoke trdnostne lastnosti. Doslej so za izdelavo konstrukcijskih delov visoke trdnosti nekateri predlagali nekaj eksotičnih kovinskih zlitin in podobno, ampak za nekatere primere, vključno industrijo vozil, je strošek takih zlitin odločno previsok. Zato obstaja potreba po konstrukcijskih ojačitvenih delih, katerih konstrukcija je lahke izvedbe in strošek njihove izdelave majhen, a so kljub temu uporabni za dopolnjevanje obstoječih konstrukcijskih zasnov.

V stanju tehnike je na voljo primerno ogrodje, katerega naloga je ojačati konstrukcijske sestavine motornega vozila. V patentu US 4,901,500 (Light-Weight Composite Beam - Kompozitni nosilec lahke izvedbe) je razkrit ojačitveni nosilec za vrata vozila, ki obsega odprt, kot kanal oblikovan kovinski del, ki ima vzdolžno votlino, ki je napolnjena s toplotno utrjajočo se ali termoplastično, na smoli temelječo snovjo. V patentu US 4,908,930 (Method of Making a Torsion Bar - Postopek izdelave zvojnega droga) je opisan votel zvojni drog, ki je ojačan z mešanico smole s polnilom. Cev je odrezana na dolžino in napolnjena z gradivom na osnovi smole.

V patentu US 4,751,249 (Reinforcement biseri for a Struclural Member and Metliod of Making and Using the Same - Ojačitveni vložek za konstrukcijski del in postopek izdelave le-tega in njegova uporaba) se predlaga vnaprej pripravljen ojačitveni vložek za konstrukcijske dele, ki je narejen iz množice peletov, ki vsebujejo v toploti utrjajočo se smolo in sredstvo za napihnjenje. Vnaprejšnji ulitek ekspandira in se vulkanizira na kraju samem v konstrukcijskem delu. Tudi je v patentu US 4,978,562 (Composite Tubular Door Beam Reinforced with a Syntactic Foam Core Localized in the Midspan of the Tube - Kompozitni cevasti vratni nosilec, ojačan s sintaktičnim (v angl. orig. syntactic) penastim jedrom, nahajajočim se v osrednjem polju cevi) opisan kompozitni vratni nosilec, ki vsebuje na smoli osnovano jedro, ki zavzema ne več kot tretjino svetline kovinske cevi.

V sovisni patentni prijavi v ZDA, št. 245,798 z dne 19. maja 1994 (Composite Laminate Beam for Automotive Body Construction - Kompozitni laminatni nosilec za konstrukcijo ogrodja vozila), je opisan votel laminatni nosilec, ki je značilen po visokem razmerju togost/masa in ima zunanji del, ki je s pomočjo tanke plasti sestavne pene ločen od notranje cevi.

Čeprav znane tehnike ojačevanja pri nekaterih primerih uporabe imajo določene prednosti, pa obstaja potreba po ojačitvi odsekov tirnice, ki bistveno poveča trdnost tirnice, zlasti v napetostnih točkah, na način, ki je ne le poceni, ampak je tudi zlahka prilagodljiv za sestavljanje v masovni proizvodnji.

Tudi je znano, da se za penjene epoksi polimere kot sredstvo za latentno vulkanizacijo na splošno uporablja cianogvanidin. Najpogosteje uporabljano gradivo ima delce imenske velikosti okoli 80 μηι. Da je reakcija hitrejša, včasih uporabijo drobnejše različice, naprimer 90% delcev velikosti pod 30 gm. Običajna uporaba vulkanizacijskih sredstev lahko v stanju tehnike povzroči zažig penjenega polimera. To zaradi tega, ker se toplota, ki nastaja pri reakciji eksotermne vulkanizacije, ne more zlahka širiti. Ta rešitev pa ni praktična, če je temperatura peči vnaprej naravnana za druge pogoje, denimo za strjevanje opleska ali podobno.

Kratka predstavitev izuma

En vidik pričujočega izuma zadeva ojačan konstrukcijski del. Ojačani konstrukcijski del ima vzdolžno votlino, kjer se nahaja ojačitveni del. Ojačitveni del vsebuje režo, skozi katero poteka sornik ali kako drugo sredstvo za povezavo. Sornik je držan v nasprotnih si stranskih stenah konstrukcijskega dela. Stranici ojačitvenega dela sta odprti, notranjost ojačitvenega dela pa polnjena z gradivom na osnovi smole. Ojačani konstrukcijski del tako vgradimo, da sornik položajno pritrdimo in zatem čezenj spustimo ojačitveni del, ki je polnjen z gradivom na osnovi smole. Odprti stranici ojačitvenega dela in na osnovi smole temelječe gradivo v njem mejijo na bočni steni konstrukcijskega dela, s tem da sornik poteka skozi odprto režo ojačitvenega dela. Konstrukcijski del, ki lahko vsebuje tirnico motornega vozila, se giblje skozi peč za grundiranje, nakar na smoli temelječe gradivo ekspandira in se zlepi z bočnima stenama konstrukcijskega dela, tako da tvori močno vez z notranjima ploskvama bočnih sten konstrukcijskega dela. Ekspandirano, na smoli osnovano gradivo učinkovito tvori eno samo, enovito zgradbo, ki vsebuje ojačitveni del, ekspandirano smolo in konstrukcijski del.

Po drugem vidiku - odprtine v ojačitvenem delu pri dnu konstrukcijskega dela dopuščajo smoli ekspandirati skozi odprtine in vezati se na nadaljnjo ploskev konstrukcijskega dela, da se dobi še močnejša vez med ojačitvenim delom in konstrukcijskim delom.

Po nadaljnjem vidiku pričujoči izum nudi novo, na epoksidu temelječe ojačitveno gradivo, ki poleg vulkanizacijskega sredstva, pospeševalca in sredstva za napihovanje vsebuje epoksi smolo, elastomer, polnilo, kremen v prahu in steklene krogle velike trdnosti.

V pričujočem izumu je skupna trdnost konstrukcijskega dela bistveno povečana, s čimer se zmanjša nevarnost za razpoke v napetostnih točkah, kjer se nahaja ojačitveni del.

Kratka predstavitev skic

Sl. 1 je prostorska predstavitev odseka tirničnega dela, ojačanega po pričujočem izumu.

Sl. 2 je narisna projekcija tirničnega dela s sl. 1, ki je delno odrezan, da se vidi mesto ojačevalnega dela in prečnega sornika.

Sl. 3 je prostorska predstavitev konstrukcijskega ojačitvenega nosilnega dela, predenje le-ta vložen v votli konstrukcijski del s sl. 1 in 2.

Sl. 4 je presek po črti 4-4 s sl. 3.

Sl. 5 je prostorska predstavitev votlega konstrukcijskega dela s prečnim ojačitvenim sornikom, predenje vanj vložen ojačitveni del.

Sl. 6 je narisna projekcija odseka votlega okvira, ki je delno odrezan in ojačan po pričujočem izumu v drugi izvedbi.

Sl. 7 je presek ojačitvenega dela s sl. 6 po črti 7-7.

Sl. 8 je prostorska projekcija ojačitvenega dela s sl. 3 brez jedra na osnovi smole.

Sl. 9 je narisna projekcija ojačitvenega dela v drugi konfiguraciji za uporabo v pričujočem izumu.

Sl. 10 je narisna projekcija ojačitvenega dela in držalnega sornika v drugi konfiguraciji za uporabo v pričujočem izumu.

Sl. 11 je tlorisna projekcija konstrukcije, ki jo kaže sl. 1. s katere je na smoli temelječe jedro odstranjeno.

Sl. 12 je narisna projekcija ojačitvenega dela v drugi konfiguraciji za uporabo v pričujočem izumu.

Podroben opis prednostnih izvedbenih primerov

Začenjamo s skico sl. 1. Predstavljena je ojačana konstrukcija 18, ki ima votel konstrukcijski del 20 s stropno ali pokrivno ploščo 22 (samo nakazana). Konstrukcijski del 20 ima nasproti si stoječi bočni steni 24 in 26 ter talno ali podno površino 28, tako da spominja na koritast del. Med nasproti si stoječima bočnima stenama 24 in 26 poteka drog ali sornik 30, kar najbolje vidimo s skice sl. 5. Sornik 30 služi kot dodatek za blaženje sunkov in kot držalni del za ojačitveni del 32. Ojačitveni del 32 je razporejen v notranjosti vzdolžnega kanala ali votline 34 votlega konstrukcijskega dela 20 in ima nosilni odsek 33 (najbolje viden s sl. 8), ki služi kot nosilec ali vsebnik za na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36. Na skici sl. 2 je bočna stena 24 predstavljena delno odstranjena, da se vidita ojačitveni del 32 in konec sornika 30.

Votli konstrukcijski del 20 je narejen prednostno iz kovine, naprimer jekla, in je najbolj prednostno tirnica motornega vozila. V skladu s tem je v najbolj prednostnem izvedbenem primeru ojačani konstrukcijski del 18 avtomobilski nosilec ali tirnica.

Prehajamo k skicam sl. 3, 4 in 8. Nosilec 33 ima zunanji bočni steni 38 in 40, notranji bočni steni 42 in 44, spodnji steni 46 in 48 ter vezno steno 50, ki tvorijo dve kanalu podobni votlini ali rezervoarja 52 in 54. Kot je najbolje predstavljeno na skicah sl. 4 in 8, te stene določajo na črko C spominjajočo votlino 56. Na ta način na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 tvori na črko C spominjajočo konstrukcijo ali jedro 58 telesa iz smole.

Razumeti je treba, da pride za uporabo kot nosilec 33 v poštev več geometrij, kot tudi, da je na črko W spominjajoča zasnova ali konfiguracija, dasiravno je prednostna, kljub vsemu le ena od konfiguracij. Tako je v danem primeru uporabe lahko primerna denimo valovita konfiguracija 70. kakršno kaže sl. 9, ali kot obrnjeni U oblikovana konstrukcija 72, kakršno kaže sl. 10, ki ima zunanje oplaščenje iz na smoli temelječega gradiva (t.j., ni zunanjih bočnih sten). Tudi utegne biti primerno, da je nosilec 33 povsem odpravljen in se uporabi prostostoječe smolno telo 74, kot ga kaže sl. 12. V splošnem zadošča, da ima ojačitveni del 32 sredstvo za sprejem ali držanje na smoli temelječega ojačitvenega telesa in sredstvo za srečanje z držalnim sredstvom za opredelitev položaja, kot je sornik 30. Najbolj prednostno bo nosilec 33 opredelil eno ali več vsebniških mest ali rezervoarjev za na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo, s tem da bo še imel odprtine, tako da na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo lahko ekspandira in se veže z bočnima stenama 24 in 26 votlega konstrukcijskega dela 20.

Mera ali debelina nosilca 33 je lahko različna, nasplošno pa znaša med 0,025 in okoli 0,060. Dimenzije ojačitvenega dela 32 naj bodo ozko prilagojene kanalu 34, tako da med nosilcem 33 in bočnima stenama 24 in 26 obstaja vsaj nekaj stičnih točk, ne da bi obstajala potreba po razširjanju kanala 34, ko pri sestavljanju vlagamo vanj ojačitveni del 32. Sornik 30 je prednostno kovinski in s tem, ko se nahaja v reži 60, ki jo določajo notranji bočni steni 42, 44 in vezna stena 50 nosilca 33, služi, kot rečeno, za držanje ojačitvenega dela 32 na mestu. Najbolj prednostno je, da je morebitna zračnost med sornikom 30 in režo 60 zadosti majhna, tako da se ojačitveni del 32 ne premakne opazno niti pred ekspanzijo na smoli temelječega ojačitvenega/vezivnega gradiva 36. Sestava na smoli temelječega ojačitvenega/vezivnega gradiva 36 kot tudi postopek sestavljanja ojačanega konstrukcijskega dela 18 bosta v podrobnostih opisana v nadaljnjem.

Nadaljnji izvedbeni primer pričujočega izuma je predstavljen na skicah sl. 6 in 7, h katerima prehajamo sedaj. Gre za ojačitveni del 32’, ki ima odprtine ali kanale 62, skozi katere na smoli temelječe gradivo 36’ teče pri ekspanziji v postopku sestavljanja. To tvori dodatna vezivna območja 64 na podni površini 28’ votlega konstrukcijskega dela 20. S tem, ko so na opisani način predvidene odprtine 62, se za ojačano konstrukcijo 18 dobi dodatno vezavo in ojačitveno trdnost. Pri tej izvedbi so vse ostale značilnosti ojačanega konstrukcijskega dela 18 identične le-onim, ki smo jih opisali v zvezi z izvedbenim primerom, predstavljenim na sl. 1 do 5.

Za uporabo pri oblikovanju na smoli temelječega ojačitvenega/vezivnega gradiva 36 pride v poštev kar nekaj gradiv. Primerna gradiva naj bodo, ko so nevulkanizirana ali delno vulkanizirana, zadosti gosta, tako da gradivo, ko je oblikovano in pred vložitvijo v kanal 34, bistveno ne izteka iz nosilca 33. Tako je dobrodošlo, da nosilec 33 sprejme na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 v pripravljalnem koraku za oblikovanje enote, ki jo zatem spustimo v kanal 34. Razen tega, da imamo zadovoljivo telo, je pomembno, da na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 trajno ekspandira in se pri tem dotakne bočnih sten 24 in 26 (ter podne površine 28 v izvedbenem primeru po skicah sl. 6 in 7) in ta trajna ekspanzija ima za posledico želeno tlačno trdnost. Pomembno je tudi, da se na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 čvrsto prilepi na notranje površine nosilca 33 kot tudi na bočni steni 24 in 26. Na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 mora tudi biti toplotno zadosti stabilno, tako da ne razpade pri temperaturah, kakršnim je izpostavljeno v pečeh za strjevanje opleska in v podobnem. Na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 naj tudi bo po teži lahko in stroškovno poceni, na splošno pa naj ojačanemu konstrukcijskemu delu 18 podeli izvrstno mehansko trdnost.

Bolj konkretno naj na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 ima pred popolno vulkanizacijo gostoto od okoli 35 funtov na kubični čevelj do okoli 65 funtov na kubični čevelj in po popolni ekspanziji na mestu gostoto od okoli 25 funtov na kubični čevelj do 45 funtov na kubični čevelj. Tlačna trdnost smolnega telesa 58 (po ekspanziji in vulkanizaciji) naj bo vsaj 1000 funtov na kvadratni palec, bolj prednostno okoli 1500 funtov na kvadratni palec ali več. Vez med smolnim telesom 58 in bočnima stenama 24 in 26, kjer sta bočni steni 24 in 26 jekleni, naj zadošča za ohranitev intenzivnosti vezi kovina/nadvulkanizacija. S tem se na minimum zmanjša ločitev smolnega telesa 58 od bočnih sten 24 in 26 kot tudi od nosilca 33. Strjeno smolno telo 58 naj bo v stanju zdržati temperature nad 450 °F za kratke čase in brez bistvene obremenitve in temperature do okoli 175 °F za daljše čase brez pojava toplotno pogojenega razkrajanja ali ločevanja.

Smolno telo 58 lahko oblikujemo na mestu v nosilcu 33, s tem da zapremo odprti bočni steni 39 in 41 nosilca 33 in vanj vbrizgamo ali ulijemo tekoče ali pastozno na smoli temelječe gradivo. Gradivo 36 se lahko nato strdi na mestu z vulkaniziranjem ali hlajenjem. Alternativno lahko pripravimo smolno telo 58 in ga nato vložimo v votlino 56 za sprejem smole, ki jo (votlino) določa nosilec 33.

Eno prednostnih gradiv za uporabo kot na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 vsebuje sintetično smolo, samopenilno sredstvo, ki je v stanju ekspandirati, in polnilec. Vsi spodaj navedeni odstotkovni deleži so, če ni določeno drugače, utežni. Pri eni od izvedb sintetična smola vsebuje od okoli 45 ut.% do okoli 70 ut.%, prednostno od okoli 50 ut.% do okoli 60 ut.% smolnega telesa 58. Najbolj prednostna je celična zgradba, saj gre pri njej za gradivo majhne gostote pa visoke trdnosti, ki je močno in navzlic temu po teži lahko. Samopenilno sredstvo lahko vsebuje kemično napihovalno sredstvo, kot je azodikarbonamid ali P, P’-oksibis (benzen sulfonil hidrazid), ki vsebuje od okoli 0,1 ut.% do okoli 10 ut.%, bolj prednostno od okoli 0,5 ut.% do okoli 2 ut.% smolnega telesa 58. Dodatno je v nekaterih primerih uporabe lahko prednostno, da uporabimo plastične mikrokroglice, ki so lahko take, da se toplotno strdijo ali so termoplastične, in ki so do segretja ojačanega konstrukcijskega dela za potrebe ekspandiranja gradiva 36 neekspandirane. Razume se, da gradivo 36 vse dotlej, ko smo ojačitev 32 položajno namestili v kanal 34, ni v celoti ekspandirano. Če so kot samopenilno sredstvo uporabljena napihovalna sredstva, le-ta vsebujejo od okoli 0 ut.% do okoli 10 ut.%, bolj prednostno od okoli 1,5 ut.% do okoli 3 ut.% smolnega telesa 58. Primernih je kar nekaj polnilcev, vključno steklene ali plastične mikrokroglice. kremen v prahu, kalcijev karbonat, zmleto stekleno vlakno in zrezan stekleni pramen. Polnilec vsebuje od okoli 20 ut.% do okoli 50 ut.%, bolj prednostno od okoli 25 ut.% do okoli 40 ut.% smolnega telesa 58.

Prednostne sintetične smole za uporabo v pričujočem izumu vsebujejo snovi, ki se strdijo pod toploto, kot so enodelne epoksi smole, vinil estrske smole, pod toploto strdljive poliestrske smole in uretanske smole. Povprečna molekulska teža (številčno povprečje) smolne sestavine znaša od okoli 1000 (tisoč) do okoli 5000000 (pet milijonov). Če je smolna sestavina gradiva 36 pod toploto strdljiva smola, so vključeni razni pospeševalci, kot so modificirane uree in borontriklorid. Za vulkanizacijo smole uporabimo vulkanizacijsko sredstvo, kot je diciandiamid. Funkcijska količina pospeševalca tipično znaša od okoli 0,1 ut.% do okoli 5 ut.% teže smole z ustreznim zmanjšanjem ene od treh sestavin - smole, samopenilnega sredstva ali polnilca. V poštev pridejo tudi nekatere termoplastične snovi.

Bolj prednostna sestava za uporabo kot gradivo 36, sestava, pri kateri gre za drug vidik pričujočega izuma, je nevulkaniziran enodelni epoksi sistem, ki je na voljo v obliki visokoviskoznega testa, ki ga vložimo v nosilec 33, kot je opisano zgoraj. Če gre za prednostno enodelno epoksi testo, lahko nevulkanizirano gradivo 36 in potemtakem ojačani del 32 peremo, fosfatiramo ali ga kako drugače obdelujemo z alkalično ali kislinsko raztopino brez opazne poškodbe gradiva 36. Od tod sledi, daje gradivo 36 v svojem nevulkaniziranem stanju v tej izvedbi odporno na kisline in baze. Predvsem v avtomobilskih primerih uporabe ta značilnost ojačitvenemu delu 32 dopušča, da ga v proizvodno linijo vložimo na zgodnji stopnji.

V skladu s tem v določenem prednostnem izvedbenem primeru gradivo 36 vsebuje, v utežnem odstotku, od okoli 3(1% do 70% epoksi smole, od okoli 0% do 20% elastomerov, kot je polibutil guma, akrilonitril-butadien guma (ABG) ali poliizopren, od okoli 1% do 30% polnilca, kot je kalcijev karbonat, kremen v prahu, steklene mikrokroglice velike trdnosti, ter od okoli 0% do 10% napihovalnega sredstva, kot je azodikarbonamid ali P, P’-oksibis (benzen sulfonil hidrazid).

Dodatno k temu gradivo 36 nadalje vsebuje od okoli 2% do 10% vulkanizacijskega sredstva, kot je diciandiamid ali cianogvanidin. Odkrili smo, da je pomembna značilnost prednostne formulacije gradiva 36 velikost vulkanizacijskega sredstva v delcih. S tem, ko pripravimo vulkanizacijsko sredstvo v prahu ali delcih, pri čemer je 40% delcev večjih od 15 μιη v premeru, ki je temeljito premešano z drugimi sestavinami gradiva 36, se da pri temperaturah, kakršnim je izpostavljeno v pečeh za sušenje grundiranja pri avtomobilih, dobiti celo vulkanizacijo brez kakršnekoli toplotne razgradnje. Drugače rečeno, z uporabo enodelne epoksi smole, vsebujoče zmesi cianogvanidina, ki imajo visoko vsebnost grobega zrna, ni zažiga ali zmanjšanih nivojev zažiga notranjosti mase vulkanizirane epoksi pene.

V gradivo 36 je prednostno vnesenega tudi od okoli 0% do 5% pospeševalca, kot so modificirane uree ali borontriklorid. Dodanih je lahko tudi od okoli 0% do 10% saj.

V zelo prednostni izvedbi gradivo 36 vsebuje od okoli 1% do 6% hidrofobnega kremena in od okoli 18 do 27 steklenih kroglic visoke trdnosti, katerih velikost se giblje od okoli 20 /xm do okoli 400 μ,ιτι v premeru. Kroglice visoke trdnosti naj imajo trdoto (odpornost na drobljenje) vsaj 500 psi.

Najbolj prednostni epoksi smoli sta trdni bisfenol A in trdni bisfenol F, vsebujoča tekočo epoksi smolo. Eno takih epoksi smol družba The Peninsula Polymer Company prodaja kot DGEBPA smolo.

Najbolj prednosten elastomer je akrilonitrilbutadien guma, ki jo družba The Zeon Company iz Kentuckyja prodaja kot NIPOL 1312.

Prednostni polnilec je s stearinsko kislino obdelan kalcijev karbonat, ki ga družba TheZeneca Company iz Massachusettsa prodaja kot W1NNOFIL SPT.

Prednostni kremen v prahu družba The Cabol Company iz Illinoisa prodaja kot CAB-O-S1L TS 720.

Prednostne steklene kroglice visoke trdnosti družba The 3M Company iz Minnesote prodaja kot £38 Glass Bubbles.

Kot skrajno prednostno vulkanizacijsko sredstvo družba SKW iz Georgie in družba AMICURE UR (družba za zračne proizvode - Air Products Compauy- iz Pennsylvanije) oziroma CELOGEN OT (Uniroval Coinpany iz Cennecticuta) prodajajo pospeševalec vulkanizacije in napihovalno sredstvo kot Dicyandiamine G.

V skrajno prednostni izvedbi naj ima pripravljalno gradivo (nevulkanizirano) 36 konzistenco, podobno testu. Gradivo 36 lahko pripravimo z običajnimi tehnikami, kot je medsebojno mešanje raznih sestavin.

V sledeči preglednici je podana prednostna sestava na smoli temelječega ojačitvenega/vezivnega gradiva 36. Razume se, da gre pri tem le za prednostno sestavo in da so v konkretnem primeru uporabe lahko primerne drugačne sestave.

TABELA I ut.%

epoksi smola	50,45
akrilonitril-butadien guma	4,33
kalcijev karbonat	5,81
saje	0,13
kremen v prahu	3,55
steklene kroglice visoke trdnosti	22,40
vulkanizacijsko sredstvo	4,33
pospeševalec	1,29
napihovalno sredstvo	0,71

Za potrebe opisa sestavljanja ojačanega konstrukcijskega dela 18 se vračamo k skicama sl. 1 in 3. Na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 pripravimo in ga vložimo v nosilec 33, kot je že bilo opisano. Hkrati lahko pripravimo več napolnjenih ojačitvenih delov 32 in jih shranimo za prihodnje potrebe. Razume se, da je v trenutku, ko je treba ojačitveni del 32 spustiti v kanal 34, na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 visoke viskoznosti, tako da obstane v ojačitvenem delu 32, aje še vedno sposobno ekspandirati in se v celoti vulkanizirati ali strditi, da tvori togo zgradbo (smolno telo 58) v kanalu 34 v kombinaciji z nosilcem 33. Skozi bočni steni 24 in 26 izvrtamo luknji, v kateri vložimo sornik 30. Predvideva se, da je naloga sornika 30 zadržati ojačitveni del 32 na mestu v kanalu 34 in da so v določenem primeru uporabe lahko primerna ali zaželena druga varovalna sredstva, denimo bradavice ali podobno, ki samo delno štrlijo z vsake od nasproti si stoječih bočnih sten 24 in 26. V poštev pridejo tudi druga držalna sredstva. Sornik 30 je prednostno privarjen na mestu, tako da poteka prek kanala 34, kot se najbolje vidi s sl. 5, in prispeva k večji trdnosti konstrukcije 18.

Ojačitveni del 32 spustimo v kanal 34. tako da sornik 30 zdrsne v režo 60, s čimer zadrži ojačitveni del 32 na mestu (t.j.. ojačitvenemu delu 32 je preprečeno premikanje vzdolžno po kanalu 34). V izvedbenem primeru, ki ga kaže sl. 1, nato na votli konstrukcijski del 20 položimo stropno ploščo 22 in jo na mestu privarimo, tako da je kanal 34 povsem zaprt. Ko se motorno vozilo premika skozi pleskarsko peč, na smoli temelječe ojačitveno/vezivno gradivo 36 pod toploto ekspandira in oblikuje togo smolno telo 58, ki, kot že rečeno, ojačitveni del 32 veže v kanal 34. Drugače rečeno, ko ekspandira in se povsem strdi ali vulkanizira, ojačitveni del 32, smolno telo 58 in nasproti si stoječi steni 24 in 26 tvorijo integralno maso gradiva, ki doda pomembno trdnost k ojačanemu konstrukcijskemu delu 18. Čeprav čas in temperature lahko močno nihajo v odvisnosti od izbora gradiv, uporabljenih za oblikovanje na smoli temelječega ojačitvenega/vezivnega gradiva 36, naj bi v primeru prednostnih sestav, kakršna je navedena v zgornjih preglednicah, gradivo 36 segreli na zadosti visoko temperaturo, odvisno od količine pospeševalca, vulkanizacijskega sredstva in mase.

Ojačana konstrukcija 18 ima kar nekaj prednosti pred konstrukcijami iz stanja tehnike. S tem, ko ojačitveni del 32 vgradimo ciljno v napetostne točke, lahko utrujanje in pokanje kovine zmanjšamo, ne da bi za oblikovanje konstrukcijskega dela 20 rabili debelostenske kovine. Nosilec 32 zavzame prednostno manj kot polovico prostornine konstrukcije 20, t.j. votline 34. Tudi je na dlani, da je rezultat prednostne zasnove nosilca 33 ta, da gre pri njem za niz (v prednostni W zasnovi za tri) U konstrukcij ali kot stolp oblikovanih konstrukcij, potekajočih med bočnima stenama 24 in 26. Odpornost proti tlačnim silam in torzijska sila sornika vzdolž osi skozi bočni steni 24 in 26 in zato vzdolž dolžine stolpov je omembe vredna.

Ugotavlja se, da nosilec 33 deluje kot vsebnik za smolno telo 58, ki telo 58 varuje pred iztrebušenjem, pokanjem in cepljenjem, deluje pa tudi kot mehanizem za prijemanje. To je zlasti pomembni) tam, kjer je smolno telo 58 primarna silo prenašajoča enota. Obratno pa smolno telo 58 stabilizira nosilec 33, tako da se nosilec 33 ne ukrivi, dokler smolno telo 33 ne deluje kot nosilna zgradba.

S tem, ko smo zgoraj predstavili in opisali konkretno izvedbo tega izuma, pa se razume, da izuma ne gre omejevati nanj, saj je moč v luči tega razkritja narediti številne modifikacije, zlasti to lahko narede strokovnjaki, ki so tega vešči. Zato se predpostavlja, da pričujoči izum pokriva sleherno tako modifikacijo, ki pade v okvir bistva duha in obsega tega izuma.

Po pooblastilu:

Patentna pisarna, d.o.o.

Zanjo: Vinko Skubic

Claims

PATENTNI ZAHTEVKI

1. Ojačan konstrukcijski del, obsegajoč: konstrukcijski del, ki določa prostor;

ojačevalni del, razporejen v omenjenem prostoru, pri čemer ima omenjeni ojačevalni del nosilni odsek in toplotno ekspandiran odsek, s tem da je omenjeni nosilni odsek nosilec za omenjeni toplotno ekspandirani odsek in je omenjeni toplotno ekspandirani odsek vezan na omenjeni konstrukcijski del in na omenjeni nosilni odsek; in sredstvo za držanje omenjenega ojačevalnega dela v omenjenem konstrukcijskem delu.
2. Izum po zahtevku 1. pri katerem ima omenjeni nosilni odsek vsaj eno odprtino, skozi katero štrli del omenjenega toplotno ekspandiranega odseka, pri čemer je omenjeni štrleči del omenjenega toplotno ekspandiranega odseka vezan na omenjeni konstrukcijski del.
3. Izum po zahtevku 1, pri katerem omenjeni nosilni odsek določa režo in pri čemer omenjeno držalno sredstvo vsebuje štrlino, priključeno k omenjenemu konstrukcijskemu delu in štrlečo v omenjeni prostor, pri čemer je omenjena štrlina vsaj delno razporejena v omenjeni reži za držanje omenjenega ojačevalnega dela v omenjenem prostoru.
4. Izum po zahtevku 1, pri katerem je omenjeni toplotno ekspandirani odsek na smoli temelječe gradivo.
5. Izum po zahtevku I, pri katerem je omenjeni konstrukcijski del kovinski tirnični profil, omenjeni nosilni odsek ima geometrijo, ki določa oboje, režo in vsaj en rezervoar, omenjeni toplotno ekspandirani odsek je na smoli temelječe gradivo, nameščeno v omenjenem rezervoarju, omenjeno držalno sredstvo je štrlina, segajoča v omenjeni prostor in priključena k omenjenemu konstrukcijskemu delu, pri čemer omenjena štrlina sega v omenjeno režo za držanje omenjenega konstrukcijskega dela v omenjenem prostoru.
6. Izum po zahtevku 5, pri katerem je omenjeni nosilni odsek pločevinast W profil, ki ima dva rezervoarna odseka, s tem da je eden od omenjenih rezervoarnih odsekov razporejen na eni strani omenjene reže in je drugi od omenjenih rezervoar13 nih odsekov razporejen na drugi strani omenjene reže. pri čemer je omenjeni toplotno ekspandirani odsek razporejen v obeh omenjenih rezervoarjih.
7. Izum po zahtevku 5, pri katerem ima omenjeni pločevinasti W profil vzdolžno os, potekajočo skozi oba omenjena rezervoarja, in prečno os, pravokotno na omenjeno vzdolžno os, in pri katerem je omenjena reža kanal, potekajoč vzdolž omenjene prečne osi, pri čemer ima omenjeni konstrukcijski del nasprotni si bočni steni in je omenjeni pločevinasti W profil razporejen v omenjenem prostoru, tako da omenjena prečna os poteka od ene omenjenih nasprotnih si bočnih sten do druge od omenjenih nasprotnih si bočnih sten.
8. Ojačan konstrukcijski del, obsegajoč:

jekleno tirnico, ki ima nasproti si stoječi bočni steni in ki določa vzdolžen kanal, pri čemer omenjeni vzdolžni kanal leži vzdolž vzdolžne osi;

v omenjenem kanalu razporejen, votlino določujoč, smolo podpirajoč ojačitven del, oblikovan iz kovine, razporejen v omenjenem kanalu, pri čemer ima omenjeni smolo podpirajoči ojačitveni del vsaj eno kot stolp zasnovano konstrukcijo in vsaj eno režo, pri čemer ima omenjena kot stolp zasnovana konstrukcija os stolpa vzdolž dolžine kot stolp zasnovane konstrukcije, pri čemer omenjena os stolpa poteka med omenjenima nasproti si postavljenima bočnima stenama pravokotno na omenjeno vzdolžno os;

sornik, dodan k omenjeni jekleni tirnici in segajoč v omenjeno režo; in na smoli temelječe jedro, razporejeno v votlini, ki jo določa omenjeni votlino določujoči, smolo podpirajoči ojačitveni del, pri čemer je omenjeno na smoli temelječe jedro sprijeto z omenjeno bočno steno in z omenjenim votlino določujočim, smolo podpirajočim ojačitvenim delom.
9. Izum po zahtevku 8, pri katerem je omenjeno na smoli temelječe jedro oblikovano iz toplotno ekspandiranega na smoli temelječega gradiva.
10. Izum po zahtevku 8, pri katerem ima omenjeni votlino določujoči, smolo podpirajoči ojačitveni del W izgled, ki določa tri kot stolpi zasnovane konstrukcije.
11. Ojačitven vložek za ojačitev votlega konstrukcijskega dela, pri čemer omenjeni vložek obsega:

kovinski nosilni odsek, ki določa prostor za sprejem smole in režo za sprejem sornika; in na smoli temelječ odsek, razporejen v omenjenem prostoru za sprejem smole, pri čemer je omenjeni na smoli temelječi odsek manj kot do polnega ekspandiran in manj kot povsem vulkaniziran.
12. Izum po zahtevku 11, pri katerem je omenjeni kovinski nosilni odsek oblikovan kot nekakšen W.
13. Ojačan konstrukcijski del, obsegajoč: konstrukcijski del, ki določa prostor;

ojačitven del, razporejen v omenjenem prostoru, pri čemer omenjeni ojačitveni del sestoji v bistvu iz toplotno ekspandiranega, na smoli temelječega telesa, vezanega na omenjeni konstrukcijski del, pri čemer omenjeno na smoli temelječe telo nadalje določa režo; in sredstvo za držanje omenjenega ojačitvenega dela v omenjenem konstrukcijskem delu, pri čemer omenjeno držalno sredstvo vsebuje sredstvo za vstop v omenjeno režo.
14. Izum po zahtevku 13, pri katerem je omenjeno držalno sredstvo sornik, pritrjen na omenjeni konstrukcijski del.
15. Postopek ojačevanja konstrukcijskega dela, obsegajoč korake: oblikovanje kovinskega nosilca, pri čemer omenjeni kovinski nosilec določa prostor za sprejem smole in režo;

vnos na smoli temelječega gradiva, takega, ki lahko ekspandira, v omenjeni nosilec pri omenjenem prostoru za sprejem smole;

pripravo votlega konstrukcijskega dela, ki ima vzdolžno votlino, in pritrditev sornika v omenjeni votli konstrukcijski del v omenjeni votlini;

namestitev omenjenega kovinskega nosilca z omenjenim na smoli temelječim gradivom na njem v omenjeno votlino, s tem da omenjeni sornik gre skozi omenjeno režo; in ekspandiranje omenjenega na smoli temelječega gradiva za vezavo omenjenega nosilca na omenjeni konstrukcijski del.
16. Izum po zahtevku 15, pri katerem omenjeno na smoli temelječe gradivo toplotno ekspandira in pri katerem se omenjeni korak ekspanzije izvede s segrevanjem omenjenega konstrukcijskega dela.

26186-PCT/SLO-PR(1-SK-X 11/97
17. Ojačana tirnica za motorno vozilo, obsegajoča:

votel tirnični profil, ki ima nasproti si postavljeni bočni steni, ki določata vzdolžen kanal;

sornik, katerega en konec je pritrjen k eni od omenjenih bočnih sten in je njegov drugi konec pritrjen k drugi od omenjenih bočnih sten;

kovinski W trak, ki določa dva rezervoarja in režo;

toplotno ekspandirano, na smoli temelječe jedro, vezano na omenjeni kovinski W nosilec v omenjenih rezervoarjih;

pri čemer je omenjeni kovinski W trak razporejen v omenjenem votlem tirničnem profilu med omenjenima nasproti si postavljenima bočnima stenama in je k omenjenima bočnima stenama vezan s pomočjo omenjenega na smoli temelječega jedra; in pri čemer je omenjeni sornik razporejen v omenjeni reži.
18. Izum po zahtevku 18, pri katerem ima omenjena tirnica podno steno, ki veže omenjeni nasproti si postavljeni bočni steni, omenjeni kovinski W trak pa ima v sebi vsaj eno odprtino, skozi katero izstopi del omenjenega na smoli temelječega jedra, pri čemer se omenjeni izstopljeni del omenjenega jedra veže na omenjeni pod.
19. Izum po zahtevku 1, pri katerem omenjeni ekspandirani odsek vsebuje epoksi smolo, elastomer, kremen v prahu, steklene kroglice visoke trdnosti, napihovalno sredstvo in vulkanizacijsko sredstvo.
20. Izum po zahtevku 19. nadalje vsebujoč polnilec in pospeševalec.
21. Sestavek za ojačitvene konstrukcijske dele, obsegajoč: epoksi smolo;

elastomer; kremen v prahu; steklene kroglice visoke trdnosti: napihovalno sredstvo; in vulkanizacijsko sredstvo.
22. Izum po zahtevku 21, pri katerem je omenjeni elastomer akrilonitrilbutadienska guma.