KR20170127006A - 보강을 위해 벌집형 패널을 충전하기 위한 노즐 팁 및 방법 - Google Patents

보강을 위해 벌집형 패널을 충전하기 위한 노즐 팁 및 방법 Download PDF

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KR20170127006A
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알바로 에스 도메니기
킴 엘 구스타프슨
패트릭 지 짐머만
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

패널에 보강된 세그먼트를 제공하기 위해 벌집형 코어의 셀(cell) 내에 경화성 수지를 도포하기 위한 노즐이 제공된다. 노즐은 커넥터 부분 및 도포 헤드를 포함하고, 커넥터 부분은 수지 분배 디바이스로부터 경화성 수지를 수용하도록 그리고 경화성 수지를 도포 헤드로 전달하도록 구성되고, 도포 헤드는 출구 구멍 및 출구 구멍을 둘러싸는 플랜지를 포함한다. 플랜지는 평면 표면을 포함하는 하부 표면을 포함하고, 평면 표면은 출구 구멍 둘레에 최소 폭을 갖는다. 플랜지의 하부 표면은 그의 외주연부에서 상향 만곡된다. 일부 실시예에서, 노즐은 광학적으로 반투명하거나 또는 투명하다. 또한, 벌집형 코어 보강부를 형성하기 위해 벌집형 코어의 셀 내에 경화성 수지를 도포하는 방법이 제공된다. 일부 실시예에서, 경화성 수지는 저밀도 공극 충전재이다.

Description

보강을 위해 벌집형 패널을 충전하기 위한 노즐 팁 및 방법
본 발명은 패널에 보강된 세그먼트를 제공하기 위해 벌집형 패널에 사용하기 위한, 벌집형 코어 내에 경화성 수지를 분배하기 위한 노즐, 및 패널에 보강된 세그먼트를 제공하기 위해 벌집형 패널에 사용하기 위한, 벌집형 코어 내에 경화성 수지를 분배하는 방법에 관한 것이다.
종래기술
하기 참조 문헌은 본 발명의 대체적인 기술 분야와 관련될 수 있다: 미국 특허 제5,250,145호, 미국 특허 제6,276,858호, 미국 특허 출원 공개 제2009/0294489 A1호, 및 미국 특허 출원 공개 제2012/0091172 A1호.
간략히, 본 발명은 패널에 보강된 세그먼트를 제공하기 위해 벌집형 코어의 셀(cell) 내에 경화성 수지를 도포하기 위한 노즐을 제공한다. 노즐은 커넥터 부분 및 도포 헤드를 포함하고, 커넥터 부분은 수지 분배 디바이스로부터 경화성 수지를 수용하도록 그리고 경화성 수지를 도포 헤드로 전달하도록 구성되고, 도포 헤드는 a) 출구 구멍 및 b) 출구 구멍을 둘러싸는 플랜지를 포함한다. 플랜지는 평면 표면을 포함하는 하부 표면을 포함하고, 평면 표면은 출구 구멍 전체의 둘레에 0.5 cm 초과, 일부 실시예에서는, 0.6 cm 초과, 일부 실시예에서는, 0.7 cm 초과, 일부 실시예에서는, 0.8 cm 초과, 일부 실시예에서는, 0.9 cm 초과, 일부 실시예에서는, 1.0 cm 초과, 일부 실시예에서는, 1.1 cm 초과, 그리고 일부 실시예에서는, 1.2 cm 초과의 최소 폭을 갖는다. 플랜지의 하부 표면은 그의 외주연부에서 상향으로 만곡된다. 일부 실시예에서, 출구 구멍은 최대 직경이 적어도 1.5 cm이다. 일부 실시예에서, 플랜지는 최대 직경이 10 cm 이하; 다른 실시예에서는, 8.0 cm 이하; 그리고 다른 실시예에서는, 5.0 cm 이하인 외주연부를 갖는다. 일부 실시예에서, 노즐은 단일 편의 일체로 형성된 물품이다. 일부 실시예에서, 노즐은 광학적으로 반투명하거나 또는 투명하다.
다른 태양에서, 본 발명은 벌집형 코어 보강부를 형성하기 위해 벌집형 코어의 셀 내에 경화성 수지를 도포하는 방법을 제공하는데, 본 방법은 a) 본 발명에 따른 노즐의 커넥터 부분을 수지 분배 디바이스의 출력부와 연결시키는 단계; b) 노즐의 플랜지를 벌집형 코어의 표면과 접촉시키는 단계; 및 c) 노즐을 통하여 벌집형 코어의 셀에 경화성 수지를 분배하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 경화성 수지는 접착제이다. 일부 실시예에서, 경화성 수지는 저밀도 공극 충전재이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 노즐의 일 실시예의 도면이다.
도 2는 벌집형 코어에 사용하기 위해 위치된 본 발명에 따른 노즐의 일 실시예의 도면이다.
도 3은 벌집형 코어 내에 보강부를 형성하기 위하여, 본 발명에 따른 방법에 의해, 본 발명에 따른 노즐로부터 도포된, 다수의 셀 내의 저밀도 공극 충전재를 포함하는 벌집형 코어의 사진이다.
본 발명은 패널에 보강된 세그먼트를 제공하기 위해 벌집형 패널에 사용하기 위한, 벌집형 코어 내에 경화성 수지를 분배하기 위한 노즐, 및 패널에 보강된 세그먼트를 제공하기 위해 벌집형 패널에 사용하기 위한, 벌집형 코어 내에 경화성 수지를 분배하는 방법에 관한 것이다.
임의의 적합한 벌집형 패널이 본 발명의 실시에서 사용될 수 있다. 전형적으로, 패널은 상부 표면 층, 적어도 하나의 코어 층, 및 하부 표면 층을 포함한다. 일부 실시예에서, 패널은 벌집형 지지 재료의 코어 층을 포함하는 벌집형 패널이다. 벌집형 지지 재료는 표준 벌집형 및 과팽창 벌집형을 포함한 임의의 적합한 지오메트리(geometry) 또는 재료일 수 있다. 적합한 재료에는 금속 또는 합금, 종이 또는 카드지, 플라스틱 수지, 섬유, 또는 이들의 조합, 예컨대, 유리섬유 또는 NOMEX® 아라미드 수지-처리된 종이가 포함될 수 있다. 표면 층은 단일 층일 수 있거나, 또는 둘 이상의 겹(ply)으로 구성될 수 있다. 표면 층은 알루미늄 또는 다른 금속 또는 합금, 플라스틱 수지, 예컨대, 유리 섬유가 선택적으로 포함된 페놀 수지, 아라미드 천, 예컨대, KEVLAR®, 종이, 수지, 또는 베니어판(veneer) 중 하나 이상을 포함할 수 있는 임의의 적합한 재료의 것일 수 있다.
일부 실시예에서, 벌집형 패널의 세그먼트가 보강된다. 그러한 보강된 패널 세그먼트는 힌지, 래치(latch) 등과 같은 하드웨어를 가질 세그먼트, 관통 구멍을 갖는 절취부가 될 세그먼트, 임의의 종류의 커넥터를 수용할 세그먼트 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 벌집형 코어는 표면 층의 도포 전에 소정 세그먼트에서 보강된다. 일부 실시예에서, 표면 층들 중 하나 또는 둘 모두가 임시로 또는 영구적으로, 부분적으로 또는 완전히 제거되어 세그먼트의 보강을 허용한다.
도 3은 벌집형 코어(130)의 사진이다. 경화성 수지, 이 경우에는, 저밀도 공극 충전 수지가 본 발명의 노즐 및 방법을 사용하여 벌집형 코어(130)의 셀에 도포되었다. 수지는 제 위치에서 경화되도록 허용되어 보강부(155)를 형성하였다.
임의의 적합한 경화성 수지가 본 발명의 실시에 이용될 수 있다. 적합한 재료에는 1-파트(one-part) 또는 2-파트 접착제를 포함하는 접착제, 및 저밀도 공극 충전재를 포함하는 공극 충전재 재료가 포함될 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 2는 본 발명에 따른 노즐(300)의 소정 실시예를 도시한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "수직축"은, 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐이 사용을 위해 패널 코어 옆에 위치될 때 패널 코어의 상부에 직교하는 축이다.
도 1a, 도 1b, 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 노즐(300)은 경화성 수지(미도시)를 수용하기 위해 경화성 수지 분배 장치(미도시)와 결합하도록 구성된 커넥터 부분(310)을 포함한다. 커넥터 부분(310)은 임의의 적합한 경화성 수지 분배 장치와 결합하도록 구성될 수 있다. 적합한 경화성 수지 분배 장치는 펌프, 튜브, 또는 건(gun)의 출력부, 또는 혼합 헤드의 출력부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 혼합 헤드는 10 또는 13 mm의 외경을 갖고, 그에 따라서, 커넥터 부분(310)은 그러한 장치에 대한 마찰 끼워맞춤을 위해 구성된 10 또는 13 mm의 내경을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 혼합 헤드는 다각형 프로파일을 갖고, 그에 따라서, 커넥터 부분(210)은 상응하는 다각형 프로파일을 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 커넥터 부분(310)은 마찰 끼워맞춤, 나사 연결, 바요넷(bayonet) 장착, 또는 유사한 메커니즘에 의해 경화성 수지 분배 장치와 결합하도록 구성될 수 있다.
도포 헤드(330)는 출구 구멍(360) 및 플랜지(350)를 포함한다. 커넥터 부분(310) 내에 수용된 경화성 수지(미도시)가 출구 구멍(360)으로부터 벌집형 코어(130)에 도포되어 보강부(155)를 형성할 수 있다.
커넥터 부분(310)은 임의의 적합한 각도로 도포 헤드(330)와 결합할 수 있다. 도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서, 커넥터 부분(310)은 (수직축에 대해) 수직방향으로부터 대략 45도로 그리고 (횡축에 대해) 횡방향으로부터 45도로 도포 헤드(330)와 결합할 수 있다. 일부 실시예에서, 커넥터 부분(310)은 도포 헤드(330)와 수직으로, 즉, 수직방향으로부터 대략 0도로 결합할 수 있다. 도포를 수동으로 하도록 구성된 일부 실시예에서, 커넥터 부분(310)은 수직방향으로부터 15도 내지 75도의 각도로 도포 헤드(330)와 결합한다. 도포를 자동으로 하도록 구성된 일부 실시예에서, 커넥터 부분(310)은 수직방향으로부터 0도 내지 15도의 각도로 도포 헤드(330)와 결합한다.
도포 헤드(330)는 출구 구멍(360)을 둘러싸는 플랜지(350)를 포함한다. 플랜지(350)는 수직축에 직교하는 평면 표면인 부분을 포함하는 하부 표면을 포함하고, 평면 부분은 출구 구멍(360) 전체의 둘레에 0.5 cm 초과의 최소 폭을 갖는다. 일부 실시예에서, 최소 폭은 0.6 cm 초과, 일부 실시예에서는, 0.7 cm 초과, 일부 실시예에서는, 0.8 cm 초과, 일부 실시예에서는, 0.9 cm 초과, 일부 실시예에서는, 1.0 cm 초과, 일부 실시예에서는, 1.1 cm 초과, 일부 실시예에서는, 1.2 cm 초과이다. 그의 외주연부에서, 플랜지(350)의 하부 표면은, 노즐이 사용을 위해 패널 코어 옆에 위치될 때, 패널 코어의 상부로부터 멀리 상향으로 만곡된다.
도 1a, 도 1b, 및 도 2에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 기본적으로 원형이다. 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 기본적으로 타원형이다. 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 육각형이다. 다른 실시예에서, 360은 임의의 적합한 정다각형이다. 다른 실시예에서, 360은 임의의 적합한 다각형이다. 다른 실시예에서, 360은 임의의 적합한 단일 폐곡선이다. 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 최대 직경이 적어도 1.5 cm이다. 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 최대 직경이 5 cm 이하이다. 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 최대 직경이 4 cm 이하이다. 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 최대 직경이 3 cm 이하이다. 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 최소 직경이 적어도 1.0 cm이다. 일부 실시예에서, 출구 구멍(360)은 최소 직경이 적어도 1.5 cm이다.
도 1a, 도 1b, 및 도 2에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 기본적으로 원형이다. 일부 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 기본적으로 타원형이다. 일부 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 육각형이다. 다른 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 임의의 적합한 정다각형이다. 다른 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 임의의 적합한 단일 폐곡선이다. 일부 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 최대 직경이 적어도 3.0 cm이다. 일부 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 최대 직경이 10 cm 이하이다. 일부 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 최대 직경이 8 cm 이하이다. 일부 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 최대 직경이 5 cm 이하이다. 일부 실시예에서, 플랜지(350)의 외주연부는 최소 직경이 적어도 3.0 cm이다.
본 발명에 따른 노즐은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 적합한 재료에는 세라믹, 금속 또는 플라스틱 수지, 예컨대, ABS, 아크릴, 폴리에테르아미드, 예컨대, ULTEM™을 잠재적으로 포함하고 섬유 또는 충전재가 선택적으로 통합된 수지가 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 노즐 재료는 제조, 사용, 및 세척 동안 노즐 내의 경화성 수지의 관찰을 허용하도록 광학적으로 투명하거나 또는 반투명하다. 본 발명에 따른 노즐은 임의의 적합한 공정에 의해 제조될 수 있다. 적합한 공정에는 기계가공, 애디티브 공정(additive process), 예컨대, 3D 인쇄, 성형 공정, 예컨대, 사출 성형이 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 본 발명에 따른 노즐은 단일 편의 일체로 형성된 물품이다. 일부 실시예에서, 본 발명에 따른 노즐은 경화성 수지 분배 장치와 일체로 형성되거나 그에 영구적으로 부착된다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방법에서, 본 발명에 따른 노즐(300)의 커넥터 부분(310)은 수지 분배 디바이스(미도시)의 출력부와 연결된다. 노즐(300)의 도포 헤드(330)는 플랜지(350)가 벌집형 코어(130)에 평행한 평면이고 그 위에 놓이도록 벌집형 코어(130)의 표면과 접촉하게 된다. 경화성 수지(미도시)는 수지 분배 디바이스로부터 노즐(300)을 통하여 벌집형 코어(130)의 셀로 분배되고 벌집형 코어(130)의 셀 내로 가압되어 보강부(155)를 형성한다. 일부 실시예에서, 마스킹 테이프가 벌집형 코어(130)의 표면에 도포되어 보강되는 영역의 주연부를 한정한다. 노즐(300)은 보강 영역을 크게 하기 위해 벌집형 코어(130)의 표면을 가로질러 이동될 수 있다. 패널에 대한 노즐의 이동은 노즐의 이동, 패널의 이동, 또는 둘 모두에 의해 달성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 경화성 수지는 경화가 허용되거나 야기된다. 수지의 분배는 수동식 및 기계식 방법을 포함하는 임의의 적합한 방법에 의해 유발될 수 있고, 인간에 의한 또는 자동화된 방법을 포함하는 임의의 적합한 방법에 의해 제어될 수 있다. 패널 및 노즐의 지지 및 이동은 수동식 및 기계식 방법을 포함하는 임의의 적합한 방법에 의해 달성될 수 있고, 인간에 의한 또는 자동화된 방법을 포함하는 임의의 적합한 방법에 의해 제어될 수 있다.
본 개시 내용의 다양한 변형 및 변경이 본 개시 내용의 범위 및 원리로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백해질 것이며, 본 개시 내용이 본 명세서에서 전술된 예시적인 실시예로 부당하게 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (9)

  1. 벌집형 코어의 셀(cell) 내에 경화성 수지를 도포하기 위한 노즐로서,
    노즐은 커넥터 부분 및 도포 헤드를 포함하고, 커넥터 부분은 수지 분배 디바이스로부터 경화성 수지를 수용하도록 그리고 경화성 수지를 도포 헤드로 전달하도록 구성되고, 도포 헤드는
    a) 출구 구멍, 및
    b) 출구 구멍을 둘러싸는 플랜지를 포함하고,
    플랜지는 평면 표면을 포함하는 하부 표면을 포함하고, 평면 표면은 출구 구멍 전체의 둘레에 0.5 cm 초과의 최소 폭을 갖고, 플랜지의 하부 표면은 그의 외주연부에서 상향으로 만곡된 노즐.
  2. 제1항에 있어서, 출구 구멍은 최대 직경이 적어도 1.5 cm이고 플랜지는 최대 직경이 10 cm 이하인 외주연부를 갖는 노즐.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평면 표면은 출구 구멍 전체의 둘레에 0.8 cm 초과의 최소 폭을 갖는 노즐.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지는 최대 직경이 5.0 cm 이하인 외주연부를 갖는 노즐.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단일 편의 일체로 형성된 물품인 노즐.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광학적으로 반투명하거나 투명한 노즐.
  7. 벌집형 코어 보강부를 형성하기 위해 벌집형 코어의 셀 내에 경화성 수지를 도포하는 방법으로서,
    a) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 노즐의 커넥터 부분을 수지 분배 디바이스의 출력부와 연결시키는 단계;
    b) 상기 노즐의 플랜지를 벌집형 코어의 표면과 접촉시키는 단계; 및
    c) 노즐을 통하여 벌집형 코어의 셀에 경화성 수지를 분배하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 경화성 수지는 접착제인 방법.
  9. 제7항에 있어서, 경화성 수지는 저밀도 공극 충전재인 방법.
KR1020177028649A 2015-03-13 2016-03-04 보강을 위해 벌집형 패널을 충전하기 위한 노즐 팁 및 방법 KR20170127006A (ko)

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