BRPI1000886A2 - elemento para vedar ou reforçar uma cavidade, sistema de reforço e método para introduzir um elemento penetrante em um tal elemento - Google Patents

elemento para vedar ou reforçar uma cavidade, sistema de reforço e método para introduzir um elemento penetrante em um tal elemento Download PDF

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BRPI1000886A2
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Abstract

ELEMENTO PARA VEDAR OU REFORçAR UMA CAVIDADE, SISTEMA DE REFORçO E MéTODO PARA INTRODUZIR UM ELEMENTO PENETRANTE EM UM TAL ELEMENTO. A presente invenção refere-se a um elemento (20) para vedar ou reforçar uma cavidade de um elemento estrutural, em particular de um veículo, o elemento inclui um elemento de base (1), uma parte espumável (2), e uma abertura (5) para receber um elemento penetrante (6). Uma asa (4) é disposta no elemento de base (1), a abertura (5) está aberta no lado, e está disposto na asa, um acionador (8) que move a asa quando o elemento penetrante (6) é introduzido.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ELEMENTOPARA VEDAR OU REFORÇAR UMA CAVIDADE, SISTEMA DE REFOR-ÇO E MÉTODO PARA INTRODUZIR UM ELEMENTO PENETRANTE EMUM TAL ELEMENTO".
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a um elemento para vedar ou re-forçar uma cavidade de acordo com a cláusula pré-caracterizante da primei-ra reivindicação. A invenção é igualmente baseada em um método para in-troduzir um elemento penetrante em tal elemento de acordo com a cláusulapré-caracterizante da reivindicação de método independente.
Técnica Anterior
Elementos estruturais, como corpos e/ou estrutura de meios detransporte e meios de transporte, em particular de veículos sobre água ousobre terra, ou de aeronave, freqüentemente têm cavidades, em particularpara tornar possíveis construções de peso leve. No entanto, estas cavidadescausam vários problemas. Dependendo do tipo de cavidade, a mesma deveser vedada no sentido de prevenir o ingresso de umidade e contaminação,que poderia levar à corrosão dos elementos estruturais. É freqüentementetambém desejável reforçar as cavidades, e consequentemente o elementoestrutural, significativamente, mas para reter o peso leve. É freqüentementetambém necessário estabilizar as cavidades, e consequentemente os ele-mentos estruturais, no sentido de reduzir ruídos que de outra forma seriamtransmitidos ao longo da cavidade ou através da mesma. Muitas destas ca-vidades têm uma forma irregular ou uma extensão estreita, tornando maisdifíceis vedar, reforçar e amortecê-las apropriadamente. Em particular naconstrução de automóvel, elementos de vedação (defletores) são então usa-dos para vedar e/ou fechar acusticamente as cavidades, ou elementos dereforço (reforços) são usados para reforçar as cavidades. Se elementos pe-netrantes, tais como tubos, linhas, etc., então devem ser levados através detais elementos de vedação ou elementos de reforço, existem várias solu-ções. Em princípio, no entanto, todos os sistemas atualmente conhecidossão relativamente complicados e é trabalhoso instalar o elemento penetranteno elemento de vedação. Além disso, é difícil de assegurar suficiente veda-ção.
Resumo da Invenção
A invenção é baseada no objetivo de evitar as desvantagens datécnica anterior mencionada no princípio no caso de um elemento para ve-dar ou reforçar uma cavidade e de prover um elemento melhorado.
Isto é alcançado de acordo com a invenção pelas característicasda primeira reivindicação.
A essência da invenção é então que uma asa é disposta no ele-mento de base, que a abertura está aberta no lado, e que um acionador quemove a asa quando o elemento penetrante for introduzido é disposto na asa.
As vantagens da invenção podem ser vistas como incluindo ofato que, com o elemento novo, que é suprido no estado aberto, a asa é au-tomaticamente fechada pelo acionador quando o elemento penetrante é in-traduzido. Consequentemente, por contraste com a técnica anterior, somen-te uma etapa de trabalho é necessária, o que torna a instalação mais fácil eabaixa custos.
Refinamentos vantajosos adicionais da invenção são providospelas subreivindicações. É particularmente vantajoso fazer a parte espumá-vel de material espumável, de forma que o elemento penetrante seja com-pletamente envolvido por espuma.
Breve Descrição dos Desenhos
Versões exemplificativas da invenção são explicadas em maisdetalhe abaixo na base dos desenhos. Os elementos que são os mesmos ou25 têm o mesmo efeito são providos com as mesmas designações nas váriasfiguras. A direção de movimento do elemento penetrante durante a instala-ção é representada por setas.
Nos desenhos:
figura 1 mostra a uma vista plana de um elemento de vedaçãoaberto de acordo com a invenção;
figura 2 mostra a uma vista plana do outro lado do elementode vedação aberto de acordo com a invenção da figura 1;figura 3A mostra uma vista plana de um elemento de veda-ção de acordo com a invenção com o elemento penetrante não introduzido;
figura 3B mostra uma vista plana de um elemento de veda-ção de acordo com a invenção com o elemento penetrante posicionado noacionador;
figura 3C mostra uma vista plana de um elemento de veda-ção de acordo com a invenção com o elemento penetrante introduzido naabertura;
figura 4 mostra uma vista plana de um elemento de vedaçãofechado de acordo com a invenção com um elemento penetrante;
figura 5 mostra uma vista plana do outro lado do elementode vedação de acordo com a invenção com um elemento penetrante da figura 4.
Somente são mostrados os elementos que são essenciais paracompreensão direta da invenção.
Modo de Implementar a Invenção
As figuras 1, 2 e 3 mostram um elemento 20, que pode ser usa-do como um elemento de vedação ou um elemento de reforço. Não é mos-trado que este está disposto em uma cavidade, em particular em corpos e/ouestrutura de meios de transporte e meios de transporte, em particular de veí-culos sobre água ou sobre terra, ou de aeronave, particularmente vantajo-samente em um pilar do corpo do veículo. No entanto, fica subentendido quetal elemento 20 pode ser disposto em qualquer cavidade. O elemento 20inclui um elemento de base 1, referido também daqui por diante como umaparte de base, e uma ou mais partes 2 de um material espumável. Tais ma-teriais espumáveis são descritos em detalhes adicionais abaixo.
O material espumável 2, pode ser aplicado ou preso à parte debase 1. Esta parte de base pode consistir em quaisquer materiais desejados,que são descritos em detalhes adicionais abaixo. A produção do elemento20 é também descrita em detalhe adicional abaixo. A parte espumável podeneste caso cobrir a parte de base completamente ou só parcialmente e serdividida em várias partes.A parte de base 1 do elemento 20 pode além disso ter pelo me-nos um meio de fixação 3, em particular um clipe, para a fixação e colocaçãodo elemento de reforço em uma cavidade. A fixação do elemento de reforçocom um clipe é adequada em particular para aplicações em que é necessá-rio que a superfície inteira do componente, quer dizer também a parede in-terna da cavidade, possa ser alcançada, por exemplo para revestimento pro-fundo. Em tais casos, prender por ligação de adesivo, por exemplo, não éadequada, já que a camada não pode alcançar a localização da ligação.
A parte de base 1 tem uma abertura 5, que está aberta no lado eem que um elemento penetrante 6, mostrado nas figuras 3, 4 e 5, pode serintroduzido. O elemento penetrante é preferencialmente um elemento tubu-lar, particularmente preferencialmente um tubo, em particular um tubo deágua. A abertura 5 está neste caso adaptada preferencialmente essencial-mente à geometria externa do elemento penetrante, de forma que, quando oelemento penetrante foi introduzido, o mesmo é mantido na abertura 5. Alémdisso, o material espumável é disposto vantajosamente na região da abertu-ra 5 de tal modo que, durante formação de espuma do material espumável, oelemento penetrante esteja vantajosamente fechado, e consequentementeassim está a abertura 5. No caso de elementos penetrantes tubulares, a a-bertura 5 é vantajosamente de uma configuração redonda.
Disposta na parte de base 1 está uma asa 4, a qual pode fechara abertura parcialmente aberta 5, de forma que o elemento penetrante 6 émantido na abertura 5. A asa 4 é conectada à parte de base 1 por meio deuma articulação 7. A articulação pode por si própria ser configurado de qual- quer forma desejada. É particularmente vantajoso, porém, fazer a asa domesmo material como a parte de base e formar a articulação por meio deuma conexão de parede fina, conhecida como uma articulação de filme. Istopermite à parte de base e a asa a ser produzida no mesmo ciclo do processode moldagem-injeção. Se a asa é produzida de um material diferente do quea parte de base, a articulação pode ser também configurada em um modoconhecido, por exemplo, por buchas que são conectadas a um pino.
Disposta na asa 4 está um acionador 8, o qual serve para o pro-pósito de tomar a asa junto ao mesmo quando o elemento penetrante 6 forintroduzido na abertura 5 e fechando a abertura 5 por meio da asa. O acio-nador 8 pode ser produzido de quaisquer materiais desejados e ser preso àasa. Como uma solução particularmente vantajosa, porém, como mostrado nas figuras, o acionador consiste no mesmo material como a asa 4 e é pro-duzido, em moldado por injeção, em particular, diretamente com a asa. Oacionador pode ser produzido de material espumável se este tem proprieda-des mecânicas suficientes e se é requerido material espumável adicional naregião da abertura 5, por meio de que quaisquer intervalos entre o elementopenetrante e a parte de base podem ser adicionalmente fechados durante aformação de espuma.
Nas figuras 3A a 3C é mostrado esquematicamente como o e-Iemento penetrante é introduzido na abertura 5 do elemento de vedação 20.De acordo com a figura 3A, o elemento de vedação 20 é produzido e supridono estado aberto.
De acordo com a figura 3B, o elemento penetrante 6 é posicionado no acio-nador 8 e a asa 4 e então, de acordo com a figura 3C, é prensado na abertu-ra 5 onde a abertura está aberta no lado. A asa aberta 4 é automaticamentefechada pelo acionador 8. A asa é mantida na posição fechada pelo aciona-dor, já que o acionador alcança o entorno do elemento penetrante.
Nas figuras 4 e 5, o elemento de vedação de acordo com a in-venção é mostrado uma vez mais em detalhe com o elemento penetrante.Pode ser claramente visto como, no caso da versão particularmente preferi-da aqui, o elemento penetrante é mantido na abertura 5 por meio do aciona-dor 8. Não é mostrado que um dispositivo de bloqueio pode ser disposto naasa e na parte de base, atuando adicionalmente ao acionador para prevenira asa de abrir novamente e o elemento penetrante cair fora. Adicionalmente,é particularmente vantajoso, como mostrado também nas figuras, configurara abertura 5 de tal modo que o elemento penetrante seja também mantidosem a asa 4 e o acionador. A abertura 5 consequentemente é vantajosa-mente aberta no lado somente até a extensão em que o elemento penetran-te pode apenas ser pressionado na abertura, mas a abertura que está abertanos lados fecha pelo menos parcialmente em torno do elemento penetrante,em particular além de mais da metade da circunferência, depois que o mes-mo foi pressionado para dentro, de forma que ele é mantido.
Materiais espumáveis:
Em princípio, qualquer material desejado que possa ser espu-mado de uma maneira controlada pode ser usado como material espumável2. Este material pode ou não pode ao mesmo tempo ter propriedades dereforço. Tipicamente, o material espumável é espumado termicamente, porumidade ou por radiação eletromagnética.
Tal material espumável tem tipicamente um agente espumantequímico ou físico. Agentes químicos espumantes são combinações orgâni-cas ou inorgânicas que se decompõem sob a influência de temperatura, u-midade ou radiação eletromagnética, sendo pelo menos um dos produtos dedecomposição um gás. Podem ser usados compostos os quais vão através do estado gasoso de agregação quando a temperatura for aumentada, porexemplo, como agentes físicos espumantes. Como resultado, ambos os a-gentes espumantes químicos e físicos são capazes de criar estruturas deespuma em polímeros.
O material espumável é preferencialmente espumado termica- mente, com agentes espumantes químicos sendo usados. Satisfatórios, porexemplo, como agentes químicos espumantes são azodicarbonamidas, sul-fohidrazidas, carbonatos de hidrogênio ou carbonatos. Agentes espumantessatisfatórios são, por exemplo, também comercialmente disponíveis sob onome comercial Expancel® da companhia Akzo Nobel, dos Países Baixos,ou sob o nome comercial Celogen ®da Chemtura Corp., EUA.
O calor exigido para o espumante pode ser introduzido por fon-tes de calor externas ou internas, como uma reação química exotérmica. Omaterial espumável é preferencialmente espumável em uma temperatura de160°C, em particular de 80°C a 150°C, preferencialmente de 90°C a 140°C.
Satisfatórios, por exemplo, como materiais espumáveis são sis-temas de resina de epóxi de componente único que não flui a temperaturaambiente, tem, em particular, resistência de impacto aumentada e contemagentes tixotrópicos como aerossóis ou nano argilas. Por exemplo, tais sis-temas de resina epóxi incluem 20 a 50% em peso de uma resina epóxi líqui-da, 0 a 30% em peso de uma resina epóxi sólida, 5 a 30% em peso de modi-ficadores de impacto, 1 a 5% em peso de agentes físicos ou químicos es-pumantes, 10 a 40% em peso de enchimentos, 1 a 10% em peso de agentestixotrópicos e 2 a 10% em peso de catalisadores ativáveis por calor. Apartedas resinas epóxi sólidas, são também satisfatórias poliepóxides cristalinascomo isocianuratos de triglicidila, diglicidil éteres de ácido tereftálico, mistu-ras de diglicidil éter de ácido tereftálico com triglicidil éter de ácido trimelítico,diglicidil éter de hidroquinona e aduções de diglicidil éter de trimetilolpropanocom di-isocianatos tais como 4,4'-, 2,4'- e difenil di-isocianato metano (MDI)2,2 '-2,4, e di-isocianato de tolueno 2,6 (TDI) ou 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-ciclo-hexano de isocianatometil (IPDI). Satisfatórios como modificadores deimpacto são borrachas reativas líquidas baseadas em borracha de nitrila ouderivados de poliuretanos de poliéter- poliol, polímeros "core-shell" (núcleo-camada externa) e sistemas semelhantes conhecidos a uma pessoa qualifi-cada na técnica.
Materiais espumáveis igualmente satisfatórios, são composiçõesde poliuretano de componente único contendo agentes espumantes basea-dos em poliésteres cristalinos tendo grupos OH misturados com polióis adi-cionais, preferencialmente polióis de poliéter, e poli-isocianatos com gruposde isocianato bloqueados. O ponto de fusão do poliéster cristalino deve ser>50°C. Os grupos de isocianato do poli-isocianato podem, por exemplo, se-rem bloqueados por nucleofilas como caprolactam, fenóis ou benzoxalonas.
Também satisfatórios são poli-isocianatos bloqueados tais como são usa-dos, por exemplo, na tecnologia de revestimento de pó e são comercialmen-te disponíveis, por exemplo, sob os nomes comerciais Vestagon®BF 1350 eVestagon®BF 1540 da Degussa GmbH, Alemanha. Como isocianatos, exis-tem igualmente denominados poli-isocianatos encapsulados ou de superfíciedesativada, que são conhecidos a uma pessoa qualificada na técnica e sãodescritos, por exemplo, na EP 0 204 970.
Também satisfatórios como materiais espumáveis são composi-ções de epóxi/poliuretano de dois componentes contendo espumando agen-tes, como são descritos, por exemplo, em WO 2005/080524 A1, a descriçãoda qual é por este meio incorporada.
São vendidos como materiais espumáveis igualmente satisfató-rios, por exemplo, sob o nome comercial de SikaBaffle®240, SikaBaffIe ® 250ou SikaBaffle® 255 pela Sika Corp., EUA, e são descritos nas patentes EUA5,266,133 e EUA 5,373,027, cuja descrição é por este meio incorporada.Tais materiais espumáveis são particularmente preferidos para a presenteinvenção. São preferidos como materiais espumáveis com propriedades dereforço, por exemplo, aqueles que são vendidos sob o nome comercial deSikaReinforcer® 941 pela Sika Corp., EUA. Estes são descritos na EUA6,387,470, cuja descrição é por este meio incorporada.Material de Base
A parte de base pode consistir em quaisquer materiais deseja-dos. Os materiais preferidos são plásticos, em particular poliuretanos, polia-midas, poliésteres e poliolefinas, polímeros preferencialmente altamente re-sistentes a temperatura tais como poli(éteres de fenileno), polisulfonas ousulfonas de poliéter, que são em particular também espumadas; metais, emparticular alumínio e aço; ou quaisquer combinações desejadas destes ma-teriais. Usada com preferência particular é a poliamida, em particular polia-mida 6, poliamida 6,6, poliamida 11, poliamida 12 ou uma mistura das mes-mas.
Além disso, a parte de base 1 pode ter qualquer construção de-sejada e qualquer estrutura desejada. Pode, por exemplo, ser sólida, oca ouespumada ou ter uma estrutura semelhante a grade. A superfície da parte debase pode ser tipicamente lisa, áspera ou estruturada. Além de sua funçãocomo uma base para o material espumável, a parte de base 1 pode contribu-ir para o reforço estrutural ou a vedação do componente ou então para oamortecimento de ruído.
No caso de elementos de vedação e de reforço de acordo com ainvenção, em que o material espumável é localizado em uma parte de base,o método de produção difere de acordo com se parte de base consiste ounão de um material que pode ser processado por moldagem por injeção. Seeste é o caso, normalmente é usado um processo de moldagem por injeçãode dois componentes. Neste caso, primeiramente é moldado um primeirocomponente, neste caso a parte de base. Uma vez que este primeiro com-ponente solidificou, a cavidade no molde é aumentada, ou adaptada, ou amoldagem produzida é colocada em um novo molde, e um segundo compo-nente, neste caso o material espumável, é moldado sobre o primeiro compo-nente por uma segunda unidade de injeção. Se a parte de base consiste emum material que não pode ser produzido pelo processo de moldagem porinjeção, isto é por exemplo de um metal, a parte de base é colocada em ummolde correspondente e o material espumável é moldado sobre a parte debase.
Fica subentendido que existe também a possibilidade de prendero material espumável a uma parte de base por quaisquer outros meios oumétodos de fixação desejados.
Listagem de Referência
1 elemento de base, parte2 elemento espumável/parte3 elemento de fixação4 asa5 abertura6 elemento penetrante7 articulação8 acionador20 elemento

Claims (13)

1. Elemento (20) para vedar ou reforçar uma cavidade de umelemento estrutural, em particular de um veículo, o elemento incluindo umelemento de base (1), um elemento espumável (2), e uma abertura (5) parareceber um elemento penetrante (6), caracterizado pelo fato de que uma asa(4) é disposta no elemento de base (1), em que a abertura (5) está aberta nolado, e em que é disposto na asa, um acionador (8) que move a asa quandoo elemento penetrante (6) é introduzido.
2. Sistema de reforço, como definido na reivindicação 1, caracte-rizado pelo fato de que a asa (4) é presa ao elemento de base (1) por meiode uma articulação (7), em particular uma articulação de filme.
3. Sistema de reforço de acordo com a reivindicação 1 ou 2, ca-racterizado pelo fato de que a asa (4) é mantida na posição fechada pormeio do acionador (8) e/ou em que está disposto adicionalmente no elemen-to de base (1) um dispositivo de bloqueio para fechar a asa (4) na base.
4. Sistema de reforço de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3,caracterizado pelo fato de que a abertura (5) que está aberta no lado incluium elemento penetrante (6) ao redor de mais da metade de sua circunferência.
5. Sistema de reforço de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o elemento espumável (2) con-siste em material espumável, que cobre o elemento de base (1) completa-mente ou parcialmente.
6. Sistema de reforço, de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o material espumável pode serespumado termicamente, em uma temperatura de £160°C, em particular de-80°C a 150°C, preferencialmente de 90°C a 140°C.
7. Sistema de reforço de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o elemento de base e/ou a asa(4) e/ou o acionador (8) é construído de um plástico, em particular poliureta-no ou poliamida, ou de um metal, em particular alumínio ou aço, ou de umacombinação de plástico e metal.
8. Sistema de reforço de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a parte de base tem um meiode fixação (5), em particular um clipe, para a colocação e fixação do elemen-to de reforço em uma cavidade.
9. Uso como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8,para reforço em cavidades de componentes estruturais em corpos e/ou es-truturas de meios de transporte e meios de transporte, em particular de veí-culos sobre água ou sobre terra, ou de aeronave, preferencialmente de au-tomóveis, caminhões, vagões, barcos, navios, helicópteros e aeroplanos.
10. Método para introduzir um elemento penetrante em um ele-mento (20) para vedar ou reforçar uma cavidade de um elemento estrutural,em particular de um veículo, o elemento incluindo um elemento de base (1),um elemento espumável (2), e uma abertura (5) para receber o elementopenetrante (6), caracterizado pelo fato de que uma asa (4) é disposta no e-lemento de base (1), em que a abertura (5) está aberta no lado, e em queum acionador (8) é disposto na asa, em que o elemento penetrante (6) é in-troduzido na asa e o acionador e em que o elemento penetrante é prensadona abertura (5) que está aberta no lado, por meio do que a asa (4) é tomadajunto pelo acionador (8) e a abertura que está aberta no lado é fechada pelaasa.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que a abertura (5) que está aberta no lado inclui o elemento pe-netrante (6) sobre mais da metade de sua circunferência.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracteri-zado pelo fato de que a asa (4) é mantida na posição fechada pelo aciona-dor (8).
13. Método, de acordo com a reivindicação 10, 11 ou 12, carac-terizado pelo fato de que o elemento penetrante é um elemento tubular, emparticular um tubo.
BRPI1000886-1A 2009-04-03 2010-03-31 elemento para vedar ou reforçar uma cavidade, sistema de reforço e método para introduzir um elemento penetrante em um tal elemento BRPI1000886A2 (pt)

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