CZ210198A3 - Vyztužená konstrukční součást a způsob jejího vyztužení - Google Patents

Abstract

Konstrukční součást, zejména podélný otevřený kovový ^nosník, mající v příčnémřezu v podstatě tvar písmene Unebo ' W, je alespoň na části své délky, na své vnitřní nebo vnější straně, opatřen tenkou kovovouvyztužovací skořepinou (40), jejíž příčný průřez v podstatě koresponduje stvarempříčného , profilu vyztužované konstrukční součásti, přičemž vnitřní prostor mezi vyztužovací skořepinou (40) a přilehlou vnitřní či vnější plochou vyztužované konstrukční součástije vyplněn vyztužovací pěnou (44), natuho připojující vyztužovací skořepinu (40) ke konstrukční součásti.

Description

Oblast techniky

Tato přihláška je založena na prozatímní žádosti poř. č.: 60/053 053, podané dne 21. července 1997.

Dosavadní stav techniky

Tento vynález se obecně týká způsobů a zařízení pro vyztužování konstrukčních součástí, a konkrétněji se týká lokálního vyztužení do U tvarovaných dílů, podléhajících ohýbání.

Dosavadní stav techniky

V množstvích použití, obzvláště v automobilovém odvětví, existuje potřeba lehkých konstrukčních součástí s vysokou pevností. Třebaže konstrukční součásti s těmito charakteristikami mohou být snadno získány použitím různých kovových slitin jako jsou slitiny titanu a podobně, lehké slitiny s vysokou pevností jsou v automobilových aplikacích obecně omezeny náklady, kde je snižování váhy vyrovnáváno náklady na dané materiály. Navíc jsou žádány techniky vyztužování, které mohou být snadno přizpůsobeny na existující geometrie konstrukčních součástí, čímž se vylučuje potřeba zásadních změn ksqhstrukce a poskytuje prostředek, kterým je možno

napravit výkon substandardní konstrukce. To jest, v mnoha případech jsou objeveny nedostatky konstrukce potom co se konstrukce vozidla dostala do stadia, v němž již radikální změny nejsou proveditelné..

Navíc, značný důraz je zatím kladen na charakteristiky výkonu do U tvarovaných konstrukčních komponentů, které čelí silám, jež produkují ohýbání. Například, mnoho bočních nárazových nosníků určených pro dveře motorových vozidel má do U tvarovanou dutinu. Navíc, mnoho funkčních nárazníků má tvar do U. Tyto do U tvarované součásti nejvíce podléhají ohybovým silám, jež vznikají nebo se koncentrují ve středním rozponu daného nosníku.

Ačkoli naplnění celého dílu plastickou pěnou skutečně významně zvyšuje tuhost dané části (přinejmenším když jsou použity pěny s vysokou hustotou), tato technika může rovněž významně zvýšit hmotnost a takto váhu dané součásti, což jak uvedeno je ve většině aplikací nežádoucí. Navíc, naplnění nějaké součásti zcela pěnou může značně přispět k nákladům. Nakonec, velká jádra pěny často vytvářejí nechtěné sesednutí teplem. A ačkoli zvýšení tloušťky kovu nějaké součásti nebo přidání lokalizovaných kovových vyztužení zvyšuje tuhost, když se tloušťka kovu zvyšuje, stává se obtížnějším formovat danou součást v důsledku omezení kov formujících strojů.

Bylo navrženo množství přístupů pro vyrovnání se s problémem vyztužování do U tvarovaných dílů podléhajících ohýbání, jako alternativ k vysoce nákladným slitinám, tlustým kovovým dílům a velkým pěnovým jádrům. Například, byl navržen boční nárazový nosník pro automobilové dveře, který zahrnuje do otevřeného U tvarovanou kovovou součást mající podélnou dutinu, která je naplněna termosetovým či termoplastickým na pryskyřici založeným jádrem. Toto jádro je uspořádáno ve středním rozponu tohoto nosníku. Jádro může obsahovat dutá, skleněná mikrokulovitá tělíska za účelem zmenšení hustoty a tudíž váhy.

Byla navržena vyztužovací vložka zahrnující předem • · · ·

- 3 lité vyztužení. Toto vyztužení je formováno z mnohosti pelet obsahujících termosetovou pryskyřici a nadouvadlo. Předem litá součást je rozepnuta a vytvrzena na místě v konstrukční součásti. V příslušné technice byl rovněž popsán složený trubicový dveřní nosník s jádrem syntaktické pěny umístěným ve středním rozponu dané trubice. Na pryskyřici založené jádro zaujímá ne více než jednu třetinu světlosti dané trubice.

Byly rovněž navrženy konstrukce trubice v trubici, mající vysoké poměry tuhost/hmota, ve kterých dvě do sebe uložené trubice mají vrstvu pěny uspořádanou v prstenci mezi sebou. Rovněž bylo popsáno lokální vyztužení charakteru formovatelné pryskyřice, uspořádané na vsouvacím nosiči. Nosič je umístěn do kanálu duté konstrukční součásti, po čemž je pryskyřice rozepnuta (roztažena).

Podle toho by bylo žádoucí poskytnout nízkonákladovou techniku pro vyztužení do U tvarovaného dílu podléhajícího ohýbání, bez významného zvyšování hmotnosti. Je také žádoucí poskytnout způsob vyztužení existující do U tvarované části (či tvarové oceli, profilu U, pozn. překl.), jenž nevyžaduje žádnou fundamentální změnu konstrukce příslušné součásti. Tento vynález poskytuje duté díly, jež mají zvýšenou pevnost s mírným zvýšením hmotnosti, vše bez použití velkých objemů drahých pryskyřic. Přítomný vynález dále poskytuje způsob pro vyztužování existujících konstrukčních částí, bez překonstruovávání geometrie příslušné části. Bylo zjištěno, že vynález zvyšuje vysoce účinným způsobem tuhost a pevnost v do U tvarovaných dílech.

Podstata vynálezu

V jednom aspektu přítomný vynález poskytuje vyztuženou do U tvarovanou součást, mající tenkou skořepinu (plášť) lokálního vyztužení, oddělenou od do U tvarované součásti

- 4 a rozděluje koncentrace vyztužení a než jednu uspořádány U tvarované prostřednictvím vrstvy konstrukční pěny. Ve vyztužené části se oblouk (oblouková výztuž, pozn. překl.) protahuje ve směru opačném ke směru síly, jíž je daná součást vystavena, to jest tento oblouk vyčnívá ve směru lícní plochy stlačování do U tvarované součásti. Tento oblouk může být přítomen jako do U tvarovaná část, vyztužovací skořepina, či jak do U tvarovaná část tak skořepina. část skořepiny přednostně kontaktuje do U tvarovanou součást a je k ní připojena bodovým svarem anebo jiným prostředkem připevnění. Spojení obloukové výztuže a konstrukční pěny podpírá dané zatížení, stabilizuje stěny do U tvarované součásti sílu přes zevšeobecněnou plochu, pryč od bodů ve svarech. V jednom aspektu jsou skořepina konstrukční pěna přednostně omezeny na ne více třetiny délky do U tvarované součásti a jsou v podstatě ve středním rozponu této do součásti. V jednom aspektu je tato skořepina uspořádána v kanálu do U tvarované součásti a v ještě dalším skořepina formuje kryt (vnějšek) do U tvarované součásti. Skořepina je přednostně vysokopevnostní ocelí, která dovoluje použít jako konstrukční součást ocel mající nízkou pevnost. V aplikacích, ve kterých je hlavní konstrukční součástí vysokopevnostní ocel, může skořepina také obsahovat měkkou ocel anebo hliník.

V ještě dalším aspektu přítomný vynález poskytuje způsob vyztužení nějaké konstrukční součásti, který obsahuje kroky formování vrstvy konstrukční pěny v místě lokálního vyztužení v do U tvarované konstrukční součásti. Skořepina vyztužení je umístěna ve středním rozponu do U tvarované součásti a přednostně se protahuje ne více než jednu třetinu délky této do U tvarované součásti. Konstrukční pěna je umístěna na jeden povrch skořepiny, jenž potom kontaktuje a lne k dané do U tvarované součásti.

Tyto a jiné přednosti tohoto vynálezu budou nyní dále podrobněji popsány pomocí odkazů na příslušné výkresy.

- 5 Přehled

Obr. 1

Obr. 2 Obr. 3

Obr. 4

Obr. 5

Obr. 6

Obr. 7

Obr. 8

obrázků na výkresech znázorňuje perspektivní pohled na vyztužený nárazník, zobrazující umístění obloukové skořepiny vyztužení středního rozponu.

znázorňuje průřez podél čar 2-2 na Obr. 1. znázorňuje průřez ještě jedním ztvárněním přítomného vynálezu, zobrazující skořepinu do D tvarovaného vyztužení, uspořádanou v dutině duté nárazníkové části a oddělenou od části nárazníku vrstvou konstrukční pěny.

znázorňuje průřez dalším ztvárněním přítomného vynálezu, zobrazující skořepinu vyztužení mající do D tvarované uspořádání, skořepina vyztužení je uspořádána v dutině nárazníkové části mající dvojitý oblouk s vrstvou konstrukční pěny nacházející se uprostřed.

znázorňuje průřez dalším ztvárněním přítomného vynálezu, zobrazující lokalizované do oblouku tvarované vyztužení, uspořádané v kanálu nárazníkové části s vrstvou konstrukční pěny nacházející se uprostřed.

znázorňuje průřez dalším ztvárněním přítomného vynálezu, zobrazující skořepinu do D tvarovaného vyztužení, uspořádanou v pravoúhlé nárazníkové části a oddělenou segmentovými regiony konstrukční pěny.

znázorňuje průřez dalším ztvárněním přítomného vynálezu, zobrazující do oblouku tvarováný nárazník mající na sobě obdélníkovou skořepinu vyztužení uspořádanou na něm jako kryt s uprostřed ležící vrstvou konstrukční pěny.

znázorňuje průřez nárazníkové části s dvojitým obloukem, s do oblouku tvarovaným krytem vyztužení.

Obr'. 9 - znázorňuje perspektivní pohled na vyztužený nosník dveří, zobrazující umístění obdélníkové skořepiny vyztužení středního rozponu.

Obr. 10 - znázorňuje průřez podél čar 10-10 na Obr. 9.

Obr. 11 - znázorňuje průřez dalším ztvárněním přítomného vynálezu, zobrazující obloukový nosník dveří se skořepinou obloukového vyztužení s uprostřed ležící vrstvou konstrukční pěny.

Příklady provedení vynálezu

Odkazuje nyní na Obr. 1 daných výkresů, je znázorněn vyztužený automobilový nárazník 20 mající část nárazníku 22 charakteru podélné, kanál (či U) definující struktury, mající délku v podstatě větší než je jeho šířka. Každý okraj vertikální plošné stěny 24 je ohraničen stranami 26. Každá strana 26 má přírubu 28, která se protahuje přes otevřený kanál 30. Stěna 24 definuje vnější povrch či čelní plochu 32 stlačení a povrch dovnitř kanálu či vnitřní povrch 34.

Osobami kvalifikovanými v dané technice bude pochopeno, že lícní plocha 32 přijímá při kolizi náraz a je tudíž regionem, v němž je indukováno ohýbání.

Ve středovém rozponu nárazníkové části 22, to jest celkově centrálně umístěna mezi zakončeními 36 a 38, je i í

vidět montáž 40 vyztužovací skořepiny, jež má obloukovou i vyztužovací skořepinu 42, a uprostřed se nacházející vrstva pěny 44. Jestliže poloha maximální deformace není v centrálním poloze, montáž vyztužovací skořepiny bude příslušně od středu, v umístění maximální deformace.

Oblouková skořepina 42 má pár přírub 45, jež leží přes a kontaktují příruby 28 nárazníkové části 22. Oblouková skořepina 42 má obloukovou část 46, jež se protahuje ve směru stěny 38 nárazníkové části 22. Pro účely této aplikace budou pojmy obloukový a oblouk (rozuměj výztužné, pozn.

• · » <

« *

- 7 překl.) obsahovat nejenom tradiční tvar oblouku do U, ale rovněž tvar D, jehož příklad zde bude dále více znázorněn. Obloukem se rovněž zamýšlí pokrýt tvary M nebo V či W.

Konstrukční součástí a vyztužovací skořepinou mohou být kovové výlisky anebo válcováním tvarovaný kov.

Odkazuje nyní na Obr. 2 výkresů, je jasněji znázorněn vztah submontáže 40 obloukové skořepiny a nárazníkové části

22. Oblouková skořepina má povrch 48, jenž je v kontaktu s a připojený (vázaný, lnoucí) k vrstvě pěny 44. A zase, obloukový díl 46 skořepiny 42 se protahuje ve směru stěny 48 a takto se protahuje směrem k lícní ploše 32 stlačení nárazníkové části 22. Vrstva pěny 44 je rovněž v kontaktu s a připojená k lícní ploše 34 stěny 38, stejně jako vnitřní povrchy 50 boční stěny, takto připojujíce skořepinu 42 natuho k nárazníkové části 22, formujíce konstrukci tri laminátu. Navíc, příruby 45 jsou připojeny k přírubám 28 mžikovými svary, ačkoli v konkrétním použití mohou být vhodné připevňovaeí prostředky jako mechanické upevňovače anebo adhezivum s vysokou pevností.

Délka ¹¹L submontáže 40 obloukové skořepiny se přednostně rovná anebo je menší než je jedna třetina délky L nárazníkové části 22. Šířka W kanálu 52 definovaná obloukovou částí 46 skořepiny 42 je přednostně alespoň 75% šířky W kanálu 30 nárazníkové části 22. Hloubka D skořepiny 42, jež se protahuje do kanálu 30, je přednostně alespoň 75% hloubky D kanálu 30. Zvonovitě tvarované oblouky výztuže či tvary D mají nejpřednostnější poměr vzepětí oblouku (D) k rozpětí (W) od asi 0,5:1,0 do asi 1,0:1,0.

Jak je nejlépe znázorněno na Obr. 2 výkresů, skořepina 42 je kov s relativně tenkou tloušťkou v porovnání s nárazníkovou částí 22. Kovem užitým k formování skořepiny 42 a části 22 bude typicky ocel anebo aluminium. Například, ocel Dl-form 140 mezi 0,8 a 1,4 mm je obzvláště přednostní pro skořepinu 42. (A všimněte si, že zatímco je užíván kov, * · » ě · · • ·4· · · ·· • · · · · · ···· ·» ·· ·· v dané aplikaci mohou být vhodné jiné materiály jako je plastická hmota.) Jednou z předností přítomného vynálezu je schopnost použít ocelí s relativně nízkou pevností pro nárazníkovou část 22, při současném vyztužení konstrukce pomocí lehké, tenké skořepiny 42 s vysokou pevností. Poskytnutím oblouku 46 ve směru lícní plochy 32 stlačení, uprostřed uložená vrstva adhezivní pěny 44, jež je připojena ke skořepině 42 a k části 22, a skořepina 42 s bodovým svařením (či jinak připojená) k části 22, zajišťuje vyztužený nárazník 20 maximální odolnost vůči ohýbání, s minimální vahou a náklady. Spojení oblouku 46 a pěny 44 ve stlačení vyztužuje nárazníkovou část 22, protože podstatně omezuje borcení (či vyboulení). Je třeba rozumět, že vrstva pěny 44 pokrývá v podstatě celý povrch 48 skořepiny 42.

Pěna 44 je přednostně na pryskyřici založeným materiálem, který má zapracovaná dutá skleněná mikrokulovitá tělíska či kuličky (microspheres) ke snížení hustoty. Se specifickým odkazem nyní na složení vrstvy pěny 44, hustota tohoto materiálu by měla být přibližně od asi 20 liber do asi 40 liber na krychlovou stopu (asi 9 kg až 18 kg na asi 28,3~³m³), aby se mininimalizovala váha. Tavný bod, teplota distorze teplem a teplota, při které dochází k chemickému rozkladu, musí být rovněž dostatečně vysoké tak, aby si vrstva pěny 44 udržovala svou strukturu při vysokých teplotách, jímž typicky čelí v sušárnách nátěrů a podobně. Tudíž, pěna 44 by měla dokázat odolat teplotám po krátkou dobu přesahujícím 200°C a přednostně 175°C. Vrstva pěny 44 má tloušťku přednostně asi 2 až 8 mm okolo dané obloukové výztuže.

V jednom obzvláště přednostním ztvárnění pěnová vrstva 44 obsahuje syntetickou pryskyřici, skleněná mikrokulovitá tělíska, nadouvadlo a nějaký filtr. Pěna je přednostně roztažena (rozepnuta) v místě mezi skořepinou 42 a částí 22 a je připravena smícháním dohromady následujících materiálů. Syntetická pryskyřice obsahuje od asi 50 procent do asi 80 procent váhy a přednostně od asi 60 procent do asi 75 procent váhy směsi použité k formování pěny 44. Skleněná mikrokulovitá tělíska obsahují od asi 10 do asi 40 procent váhy a přednostně od asi 15 do asi 25 procent váhy dané směsi. Nadouvadlo obsahuje od asi 1 do asi 10 procent váhy a přednostně od asi 2 do asi 6 procent váhy dané směsi.

Vrstva 44 by mohla být na počátku aplikována v nerozepnuté formě bud na skořepinu 42 anebo na část 22 a pak roztažena do těsného kontaktu s druhou součástí a tím připojena (vázána, přilnuta) k obou součástem 22 a 42. Tam kde je pěna rozpínatelná teplem a konstrukční součástí je automobilová část, mohlo by být použito sušárny nátěru k iniciování roztažení pěny, bez potřeby samostatného ohřívacího kroku.

Mohou být obsaženy různé plniče (jako je zakouřený křemen, uhličitan vápenatý, drcená skleněná vlákna a sekaný pramen či pás skla). Plnivo obsahuje od asi 1 do asi 10 procent váhy a přednostně od asi 3 do asi 8 procent váhy dané směsi použité k formování pěny 44.

Přednostní syntetické pryskyřice k použití v přítomném vynálezu obsahuji termosety jako jsou epoxydové pryskyřice, vinylesterové pryskyřice, termosetové polyesterové pryskyřice a urethanové pryskyřice. Nezamýšlí se omezovat rámec tohoto vynálezu prostřednictvím molekulové váhy dané pryskyřice a na základě tohoto výkladu budou vhodné váhy lidmi kvalifikovanými v příslušné technice pochopeny. Tam kde je pryskyřice termosetovou pryskyřicí je ke zvýšení rychlosti tvrzení možno obsáhnout různé urychlovače jako jsou imidizoly a DMP 30, a tvrdící prostředky, přednostně di-kyanamid. Funkční množství akcelerátoru je typicky od asi 1 procenta do asi 3 procent váhy pryskyřice, s odpovídajícím snížením množství pryskyřice, mikrotělísek anebo plniva. Stejně tak množství použitého tvrdícího prostředku je typicky od asi 2 procent do asi 8 procent váhy pryskyřice, s odpovídajícím snížením množství pryskyřice, mikrotělísek anebo plniva. Ve vrstvě mohou být rovněž obsažena účinná množství prostředků napomáhajících zpracování, stabilizéry, barviva, pohlcovače UV a podobně. V některých použitích mohou být též vhodná termoplastika.

V následujících tabulkách jsou popsány přednostní vzorce či předpisy k použití při formování pěny 44. Všechna procentová množství jsou procenty váhy, pokud není výslovně stanoveno jinak.

PŘÍSADA:

Vzorec 1

PROCENTO VÁHY:

Z jedné části

epoxy Bisphenol A	70%
(dian)
tekutá pryž Nipol	8%
tvrdidlo Di-cy	7%
akcelerátor EMI-24	1%
mikrotělíska B38	14%

Vzorec II

Ze dvou částí

strana pryskyřice	A :	strana tvrdidla	B :
epoxypryskyř i ce	74%	alifatický amin	65%
nadouvací prostře-
dek Celogen	6%	tixotrop	8%
tixotrop	4%	mikrotělís. K20	27%
mikrotělís. K20	16%

Navíc k sestavení znázorněném na Obr. 1 a 2 výkresů, přítomný vynález poskytuje množství i jiných konfigurací (uspořádání), které v sobě mají vynálezecký koncept tohoto vynálezu jako je nárazník motorového vozidla. Konkrétněji, ft ft • ft • ftftft ft ft ftft ft · ft ft ft ftftft ft ftftft ft ftft’ ftft ft ft · ft · «ftftft ftftft ftft ftft ft » ft ft a odkazuje nyní na Obr. 3 výkresů, konstrukční součást, či hlavní díl nárazníku 54, je znázorněna ' jako mající příruby 54, jež jsou přivařeny ke skořepině 58 lokálního vyztužení. Konstrukční pěna 60 je znázorněna jako vázající skořepinu 58 na místě v kanále definovaném nárazníkovou částí 54. Na Obr. 4 má nárazníková část 62 díl 64 dvojitého oblouku, mající dvojče oblouků 66 a 68. Vrstva 70 konstrukční pěny je uspořádána v kanále definovaném částí 62. Jako u sestavení popsaného na Obr. 4, skořepina 72 je ve tvaru D a je připojena k přírubám 74.

Na Obr. 5 je skořepina 76 mající konfiguraci obloukové výztuže použita ve spojení s hlavní částí 78 s dvojitým obloukem. Skořepina 76 má pár přírub 80, které jsou připojeny k odpovídajícím přírubám 82 nárazníkové části 78.

Obr. 6 je modifikací sestavení znázorněného na Obr. 3, s pěnovou vrstvou v segmentech, t.j. poskytnutou jako samostatné od sebe rozmístěné lineární řady nebo pás 84.

Odkazuje nyní na Obr. 7 výkresů,_ skořepina vyztužení 86 formuje vnější kryt (plášť, příklop) na nárazníkové části 88. Nárazníková část 88 má konfiguraci obloukové výztuže a je opatřena přírubami 90, jež jsou připojeny k zakončením 92 skořepiny 86. Pěnová vrstva 94 je vidět v kanále definovaném skořepinou 86.

Na Obr. 8 má nárazníková část 94 dvojitou obloukovou strukturu 96 a je oddělena od skořepiny obloukového vyztužení či krytu 98 vrstvou pěny 100.

Navíc k vyztuženým nárazníkům je přítomný vynález užitečný při vyztužování nosníků bočních dveří. Odkazuje nyní na Obr. 9 výkresů, nárazový nosník 102 bočních dveří je znázorněn celkově jako mající část 104 nosníku definující oblouk 106. Jak je vidět na Obr. 9 a 10, je poskytnut vyztužovací kryt či skořepina 108 a je připojena (přednostně bodovým svařováním) k části 104 nosníku na přírubách 110 a 112. Uprostřed se nacházející vrstva pěny je uspořádána mezi vnitřním povrchem 114 krytu 108 a vnějším povrchem 116 • · fl · · * '» fl flflfl · '· flfl fl fl fl flfl» fl fl fl fl 9 flfl · · '· * fl fl fl nosníku 104. Alternativně by daný kryt a část nosníku mohly být obráceny, to jest část 108 by mohla být nosníkem a část 104 vnitřním krytem. Je nutné rozumět, že tohoto otočení by mohlo být dosaženo u všech přednostních provedení, včetně těch popisovaných ve spojení s nárazníkem.

Na Obr. 11 daných výkresů je znázorněno ještě jedno uspořádání, ve kterém jsou dva doplňkové oblouky umístěny jeden uvnitř druhého. Část 118 může formovat jak kryt, tak tělo hlavního nosníku, s částí 120 formující odpovídající skořepinu či nosník. Pěna 122 je znázorněna jako uspořádaná mezi částmi 118 a 120 výše popsaným způsobem.

V ještě jednom aspektu přítomný vynález poskytuje způsob vyztužení nějaké konstrukční části, jenž obsahuje kroky formování vrstvy konstrukční pěny v místě lokálního vyztužení v do U tvarované konstrukční součásti. Skořepina vyztužení je umístěna ve středním rozponu do U tvarované součásti a přednostně se neprotahuje více než jednu třetinu délky této do U tvarované součásti. Konstrukční pěna je umístěna na jednom povrchu skořepiny, který pak kontaktuje a připojuje se (váže, lpí) k do U tvarované součásti.

Ačkoli byl tento vynález popsán primárně ve spojení s automobilovými součástmi, je třeba rozumět, že vynález může být praktikován jako část jiných výrobků jako jsou letadla, lodě, bicykly, či skutečně čehokoli co vyžaduje energii k pohybu. Podobně tak může být tento vynález použit se stacionárními či statickými konstrukcemi jako jsou budovy, k zajištění tuhé podpěry když jsou vystavení chvění jako je od zemětřesení, či jednoduše k poskytnutí lehké podpory(pěry) pro konstrukce vystavené zátěžím.

Navíc, ačkoli byl tento vynález popisován primárně se zřetelem k teplem se rozpínatelným pěnám a se zřetelem ke kovovým částem jako je konstrukční součást a skořepina, mohou být použity jiné materiály. Například, danou pěnou by mohla být jakákoli vhodná známá rozpínavá pěna, která je chemicky aktivována do roztažení a formuje tuhou konstrukční • · a * » · a · · »*♦ a · * * » a · · 9 · » · • a·· a· ·· ♦· ** ·· pěnu. Příslušná skořepina by mohla být vyrobena z materiálů jiných než je kov, jako jsou různé plastické hmoty anebo z polymerových materiálů či vláknitých materiálů různých typů dřevěných vláken, majících dostatečnou tuhost aby fungovaly jako podklad či podpora pro danou pěnu. Tam kde se používá teplem se rozpínající pěna, taková podpora(pěra) by měla dokázat odolat teplu v průběhu tepelného tvrzení. Tam kde se používají jiné typy pěnových materiálů, však není nezbytné aby tato podpůrná část byla schopna odolávat vysokým teplotám. Namísto toho je hlavním požadavkem pro tuto podpůrnou část to aby měla dostatečnou tuhost k fungování sobě zamyšleným způsobem. Je také možné použít, například, skořepinové materiály, které se samy stávají tuhými na základě tvrzení anebo dalším zpracování.

Tento vynález může být rovněž praktikován tam, kde je příslušná konstrukční součást vyrobena z materiálů jiných než je kov. Nicméně se dává přednost tomu, aby pro konstrukční součást a skořepinu, stejně jako pro pěnu, byly vybírány takové materiály aby tenká, neroztažená pěna při rozepnutí zformovala silnou vazbu (spojení) s těmito součástmi tak, aby výsledkem bylo nějaké strukturální (konstrukční) sestavení.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vyztužená konstrukční součást, zahrnující:

   konstrukční součást vymezující nějaký kanál, vyztužovací skořepinu mající menší délku než je délka tohoto kanálu, vyztužovací skořepina a konstrukční součást jsou vzájemně spojeny, vrstvu konstrukční pěny uspořádanou mezi dílem konstrukční součásti a dílem vyztužovací skořepiny za účelem definice trilaminátového regionu, vrstva konstrukční pěny je připojena ke konstrukční součásti a vyztužovací skořepině, a řečený trilaminátový region má do oblouku tvarovaný povrch.

   Vyztužená konstrukční součást podle nároku vyztužovací skořepina tvarovaná do oblouku.

   1, v niž je

   Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, konstrukční součást tvarovaná do oblouku.

   v níž je

   Vyztužená konstrukční součást podle nároku vyztužovací skořepina tvarovaná do oblouku součást je rovněž tvarovaná do oblouku.

   1, v níž je a konstrukční

   5. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž je vyztužovací skořepina uložena v kanálu řečené konstrukční součásti.

   6. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž má konstrukční součást vnitřní povrch v řečeném kanále a vnější povrch, a v níž je vrstva konstrukční pěny uspořádána mezi vyztužovací skořepinou a řečeným vnějším povrchem.

   ftft ft ft ft ftft ft ft _ ft ft ft _ ft ftftft ft · ft ft _ ft ftft ftft • ft ftft ft ftft ft ftftft • ft ft · ftftft ftftftft ftft ftft ftft ft ftft ft · ft ftft • ft · ftft ftft

   - 15 7. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž je vyztužovací skořepina umístěna v místě maximální deformace konstrukční součásti.

   8. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 7, v níž je vyztužovací skořepina umístěna ve středním rozponu konstrukční součásti a má délku, jež není větší než asi jedna třetina délky konstrukční součásti.

   9. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž konstrukční pěna obsahuje skleněná mikrokulovitá tělíska.

   10. Vyztužená konstrukční skořepina t součást var dvoj i podle nároku tého oblouku. 2, v níž má konstrukční 11. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 3, v níž má konstrukční součást tvar dvojitého oblouku. 12. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž má vrstva konstrukční pěny tloušťku od asi 2 do asi 10 mm. 13. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž jsou

   konstrukční součást a vyztužovací skořepina kovovými výlisky anebo válcovaným kovem.

   14. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž je vyztužovací skořepina zformována z oceli s vysokou pevností nebo z aluminia.

   15. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž je konstrukční pěna alespoň ve dvou oddělených segmentech.

   16. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž konstrukční pěná obsahuje od asi 60 do asi 78 procent váhy polymeru, od asi 10 do asi 30 procent váhy skleněných • · · « ·»

   9 9\ . · • ♦ · • ··· • · * • ♦ <· * · »» mikrokulovitých tělísek, od asi 3 do asi 10 procent váhy plniva a od asi 2 do asi 8 procent váhy nadouvacího prostředku.

   17. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž je řečená pěna roztažitelná (rozpínatelná).

   18. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 17, v níž je řečená pěna roztažitelná teplem.

   19. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž je konstrukční součástí nárazníkem vozidla.

   20. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 1, v níž je konstrukční součástí boční nosník dveří vozidla.

   21. Vyztužená konstrukční součást, zahrnující:

   “KbnstŤřuKčhl^součást-Vymežující^ějaký^Otěvřený^kaňál^-; vyztužovací skořepinu formovanou z oceli s vysokou pevností a mající délku ne větší než je jedna třetina délky tohoto otevřeného kanálu, vyztužovací skořepina a konstrukční součást jsou vzájemně spojeny tak, že vyztužovací skořepina je umístěna ve středním rozponu této konstrukční části tak, že je definována nějaká styková plocha, vrstvu konstrukční pěny uspořádanou mezi v podstatě celou stykovou plochou konstrukční součásti a vyztužovací skořepiny, což definuje trilaminátový region; vrstva konstrukční pěny je připojena (přilnuta) ke konstrukční součásti a vyztužovací skořepině, a řečený trilaminátový region má do oblouku tvarovaný povrch. ,

   22. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 21, v níž je vyztužovací skořepina tvarovaná do oblouku.

   9 9 ftft ft »’ft ft ft ftft • 4 ft· ft ftft * ·*· • ftft • ftft·. ftft ftft ftft ft. ftft ft ft' ft ftft • ftft ft ft

   9 9 ft • ft ft·

   23. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 21, v konstrukční součást tvarovaná do oblouku. níž je 24. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 21, v řečená pěna roztažitelná (rozpínatelná). níž je 25. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 24, v řečená pěna roztažitelná teplem. níž je 26. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 21, v konstrukční součást nárazníkem vozidla. níž je 27. Vyztužená konstrukční součást podle nároku 21, v konstrukční součást bočním nosníkem dveří vozidla. níž je 28. Způsob vyztužení konstrukční součásti, obsahující kroky formování vrstvy konstrukční pěny v místě lokálního

   vyztužení v dó U tvarované součásti, umístění Vyztužovací' skořepiny v celkově středním rozponu této do U tvarované součásti, umístění vrstvy konstrukční pěny proti (na) a připojené (přilnuté) k jedné z do U tvarované součásti a vyztužovací skořepině, a připojení této konstrukční pěny k druhé z do U tvarované součásti a vyztužovací skořepině k vytvoření tri laminátového regionu, majícího do oblouku tvarovaný povrch.

   29. Způsob podle nároku 28, obsahující upouzdření vyztužovací skořepiny v do U tvarované součásti.

   30. Způsob podle skořepiny na součásti.

   >í nároku 29, obsahující upevnění vyztužovací vnějším povrchu a okolo do U tvarované

   31. Způsob podle nároku nárazník vozidla.

   28, v němž je konstrukční součástí

   4 4 44 · 4 4 4 4 4 44 *4 4 4 4 4 4 * · 44*4 ·

   4 44 4444 4 4 4 • 444 44 ·· 44 44 44

   32. Způsob podle nároku 28, v němž je konstrukční součástí boční nosník dveří vozidla.

   33. Způsob podle nároku 28, v němž je pěna rozpínatelnou pěnou a připojující pěnu ke druhé z do U tvarované součásti a vyztužovací skořepině při rozepnutí (roztažení) této pěny.

   34. Způsob podle nároku 33, v němž je konstrukční součástí část vozidla, a daná pěna je roztažena aktivací teplem.

   35. Způsob podle nároku 34, v němž k této aktivaci teplem dochází v sušárně nátěru.