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通过焊接结构性夹心板部件与槽状连接部件而进行连接的方法

阅读:975发布:2023-01-21

专利汇可以提供通过焊接结构性夹心板部件与槽状连接部件而进行连接的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且为了连接两个结构性夹心板部件(10,20),每个结构性夹心板部件配备有适配于其间的槽状的连接部件(14,24),它从外部板(11,12,21,22)伸出。两个板部件(10,20)靠接,以及在外部板(11,12,21,22)之间形成 焊接 (31,32)。,下面是通过焊接结构性夹心板部件与槽状连接部件而进行连接的方法专利的具体信息内容。

1.一种连接两个结构性夹心板部件的方法,每个部件包括两个外 部板和一个以足够强度粘合到外部板的塑料或聚合物材料的芯子,以 便在外部板之间传递剪,所述方法包括:
在要被连接的结构性夹心板部件的边缘处提供槽状的连接部件, 连接部件适配于外部板之间以及从相应的结构性夹心板部件的外部板 的末端伸出;
把结构性夹心板部件放置在一起,以使得要被连接的边缘靠接或 几乎靠接;以及
在两个结构性夹心板部件的外部板之间形成焊接
2.按照权利要求1的方法,其中所述连接部件是槽状的。
3.按照权利要求2的方法,其中在所述提供步骤中,所述连接部 件被放置成使得到连接部件的拐的切线穿过所述外部板的末端。
4.按照权利要求1,2或3的方法,其中在所述提供步骤中,所述 连接部件通过单遍密封焊接被焊接到所述外部板。
5.按照权利要求1,2,3或4的方法,其中提供连接部件的步骤在 与把结构性夹心板部件放置在一起和形成焊接的步骤不同的地点执 行。
6.一种结构性夹心板部件,包括:
两个外部板;
一个塑料或聚合物材料的芯子,以足够强度被粘合到外部板,以 便很大地有助于部件的结构强度;以及
至少一个连接部件,适配于外部板,以及从所述外部板的末端伸 出,所述连接部件具有适合于焊接到类似的结构性夹心板部件中的相 同的连接部件的表面。
7.按照权利要求6的结构性夹心板部件,其中所述连接部件是槽 状的。
8.按照权利要求7的结构性夹心板部件,其中到所述连接部件的 拐角的切线穿过所述外部板的末端。
9.按照权利要求6,7或8的结构性夹心板部件,其中所述连接部 件的拐角的曲率半径至少是所述连接部件的厚度的两倍。
10.按照权利要求6,7,8或9的结构性夹心板部件,其中所述连 接部件通过单遍密封焊接被固定的所述外部板。
11.按照权利要求6,7,8,9或10的方法,其中所述连接部件由轧 制的金属被形成。

说明书全文

发明涉及用于连接结构性夹心板部件的方法,结构性夹心板部 件包括两个外部板和一个以足够强度粘合到外部板的塑料或聚合物材 料的芯子,以便基本上有助于部件的结构强度。

在US 5,778,813和US 6,050,208中描述了结构性夹心板部件, 这些专利文件在此引用以供参考,结构性夹心板部件包括外部金属 板,例如板,与例如未发泡的聚酯的中间弹性体芯子粘合在一起。 这些夹心板系统可被使用于许多结构形式,用来代替加劲的钢板和很 大地简化最终得到的结构,提高强度和结构的性能(刚度),而同时 节省重量。这些结构性夹心板部件的进一步开发在国际专利申请WO 01/32414中描述,该专利申请也在此引用以供参考。正如其中描述的, 发泡形式可被引入到芯子层以减小重量,以及可以加上横向金属薄板 来提高刚度。

按照WO 01/32414的教导,发泡形式可以是空心的或实心的。空 心形式造成更大的重量减小,所以是有利的。在该文件中描述的形式 不限于由重量轻的发泡材料制成,以及也可以由诸如木材或钢盒那样 的其它材料制成。

国际专利申请WO 02/078948是包括空心形式的构思的进一步开 发,以及描述易于制造和组装的形式,具体地,描述了由咬接在一起 的小片制成的中空的拉长的形式。

为了把两个(或多个)结构性夹心板部件连接在一起,可以使用 诸如在国际专利申请WO 01/32414中描述的轧制的或模压的部件。这 些部件适应各种各样的连接的形式,但板部件的每种不同的安排需要 不同的连接部件。英国专利申请GB-2 380 970-A描述具有八边形截 面的实心杆的形式的通用连接器,它被焊接到结构性夹心板部件周 围,杆的一部分从结构性夹心板部件的面板之间向外伸出。带有这样 的连接器的两个(或多个)板以各种不同的方式焊接在一起。这个连 接器解决需要许多不同的部件在许多不同的装置中连接板部件的问 题,但它是相当重的。

本发明的目的是提供一种连接结构性夹心板部件的方法,它使用 单个的重量轻的连接器来把板部件连接在一起。

按照本发明,提供了一种连接两个结构性夹心板部件的方法,每 个部件包括两个外部板和一个塑料或聚合物材料的芯子,芯子以足够 强度粘合到外部板,以便在外部板之间传递剪,所述方法包括:

在要被连接的结构性夹心板部件的边缘处提供槽状的连接部件, 连接部件适配于外部板之间,以及从相应的结构性夹心板部件的外部 板的末端伸出;

把结构性夹心板部件放置在一起,以使得要被连接的边缘靠接或 近乎靠接;以及

在两个结构性夹心板部件的外部板之间形成焊接。

连接部件优选地是槽状。连接部件的凸面侧从两个外部板之间伸 出。当板部件靠接时,连接部件与两个板部件的外部板互相间隔开, 允许形成足够厚的焊接,以及起到对于该焊接的支承梁的作用。

本发明还提供结构性夹心板部件,包括:

两个外部板;

一个塑料或聚合物材料的芯子,其以足够强度被粘合到外部板, 以便很大地有助于部件的结构强度;以及

至少一个连接部件,适配于外部板以及从所述外部板的末端伸出。

本发明的结构性夹心板部件的外部板的材料、尺寸、和一般特性 可以按对于结构性夹心板部件的具体用途所想要的那样进行选择,以 及总的如在US-5,778,813和US-6,050,208中描述的。通常使用0.5 到20mm厚度的钢或不锈钢,以及在希望重量轻的地方可以使用。 同样地,塑料或聚合物芯子可以是任何适用的材料,例如,诸如聚氨 酯那样的弹性体,正如在US-5,778,813和US-6,050,208中描述的。

重量轻的形式可被包括在芯子中,正如在WO 01/32414和WO 02/078948中描述的。应当指出,重量轻的形式用来减小结构性夹心 板部件的质量,以及不需要很大地有助于它的结构强度。对于重量轻 的形式的主要的要求是,它们比起形成芯子的塑料或聚合物材料具有 更低的密度,以及具有足够的热和机械特性,以便在塑料或聚合物芯 子的注入和固化期间保持想要的形状。在芯子内的形式的布局可以是 如在2002年5月29日提交的英国专利申请GB-2 389 072-A中描述 的。

下面参照示例性实施例附图描述本发明,其中:

图1是按照本发明的第一方法连接的两个结构性夹心板部件的零 件的截面图;以及

图2是按照本发明的结构性夹心板部件的放大的局部截面图。

在各个图上,相同的零件用相同的标号表示。

图1所示的每个结构性夹心板部件20,30包括上部和下部外部板 (面板)11,12,21,22,它们可以是由钢制成以及具有例如从0.5到 20mm范围的厚度。边缘板被焊接在面板11,12,21,22之间围绕它们的 外部周边,形成封闭的空腔。在面板11,12,21,22之间的空腔中是紧 密的(即,未发泡的)塑料或聚合物材料的芯子13,23,优选地是聚 氨酯弹性体。这个芯子具有从15到200mm的范围的厚度。芯子13,23 以足够的强度被粘结到面板11,12,21,22,以及具有足够的机械性质, 以传递在使用时在两个面板之间预期的剪力。在芯子13,23与面板 11,12,21,22之间的粘结强度应当大于3MPa,优选地6MPa,以及芯子 材料的弹性模量应当大于250MPa。对于诸如地板那样的低负荷应用, 其中典型的使用和占用负荷约为1.4kPa到7.2kPa,粘结强度可以是 较低的,例如,约1MPa。藉助于芯子层,结构性夹心板部件具有加劲 的钢板的强度和负荷承载容量,该加劲的钢板具有很厚的板厚度和很 大的附加加劲。

为了减小结构性夹心板部件10的重量,可以提供重量轻的形式的 阵列,占用板部件的内部体积的主要部分。重量轻的形式不需要很大 地有助于板的结构强度,以及它们只需要具有足以承受形成芯子13 的材料注入压力和来自在固化期间芯子的发热反应的热量的热和机械 特性。

沿着一个结构性夹心板部件连接到相似类型的另一个板部件的边 缘,边缘部件取在面板11,12,21,22之间适配的管道截面14,24的 形式,其凹面侧向里。基部14a,24a和拐部分14b,14c,24b,24c 在两个结构性夹心板部件的面板的末端11a,12a,21a,22a向外伸出, 这样,当两个板部件互相靠接时,在板部件11a,12a与21a,22a的末 端之间形成空隙以及该空隙以拐角部分14b,24b与14c,24c为边界。 为了连接两个结构性夹心板部件10,20,在每个空隙中形成焊接 31,32。由此快速和简单地实现面板之间的直接连接。拐角部分14b,c 与24b,c用作为用于这个焊接的焊接准备。

图2更详细地显示在结构性夹心板部件10中连接部件14的位置。 如图所示,连接部件14伸出,这样,到拐角14b,14c的切线A-A,B-B 穿过面板11,12的末端11a,12a。这保证在相邻的板部件的面板之间 留有足够的空隙,以形成主要的焊接,而拐角部分14b,14c形成用于 连接面板的焊接的焊接准备。拐角部分14b,14c的曲率半径r优选地 等于由此轧制连接部件4的金属板的厚度t的两倍。厚度t取决于该 板所要投入的应用,但该厚度通常是与用于造船应用的面板11,12的 厚度(例如5或6mm)相当的。

连接部件,如果被连接到具有足够强度的面板,可很大地有助于 在连接区域中板部件的强度。这保证板部件具有足够的强度,即使由 于面板之间焊接引起的热量损坏弹性体芯子。在这种情形下,连接部 件可以通过单遍焊接密封焊接33被焊接到面板。

如果在最后的结构中连接片14,24不需要承载在结构性夹心板部 件之间的负荷,则它们可以通过芯子13,23粘结到它们的各自的板部 件。因此,当制作板部件时,连接器14,24可以通过适用于构建板的 方法的任何简单的方便的方法被固定在适当的位置。例如,如果板部 件由模制制成时,在面板上的模制轴承的加紧力可以足以把连接部件 固定在适当的位置。替换地,光粘结胶或几个焊接点可能就足够了。 如果板部件是通过使用规定用于芯子注入的空腔的面板,而不是模压 被制作的,则连接部件可以用造船用的粘结胶或用光焊接被固定在适 当的位置。

面板部件的制造可以在现场执行,或在工厂条件的非现场执行并 且完成的板被输送到安装地点。

将会看到,以上的说明不打算是限制的,以及属于由所附权利要 求规定的本发明的范围的其它修正方案和变例是可能的。

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