用于制造针刺纤维结构的旋转针刺法制造技术

本发明专利技术的旋转针刺方法包括下列步骤：将可用针穿透的垫片可移走地固定到形成一个表面的旋转针刺支承内，可用针穿透的垫片覆盖在该表面上并在该表面外侧被固定到旋转针刺支承上；使可用针穿透的垫片环绕一条旋转轴线旋转；在可用针穿透的垫片上堆积起至少一个第一纤维层；将众多的制毡针反复驱动到第一纤维层和可用针穿透的垫片内使它们结合在一起；然后从旋转针刺支承上移走第一纤维层和可用针穿透的垫片。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用针刺法生产纤维结构的领域。更具体点说，本专利技术涉及旋转针刺法，其中有众多的叉形针或钩针被反复地驱动到一个设在底板上的纤维结构内，其时该纤维结构环绕旋转轴线旋转。旋转针刺法和机械在纺织业中是人所熟知的。按照现有技术方法中的一种，有众多的叉形针或钩针被反复驱动到一个设在可用针穿透的支承的平面上的纤维结构内，其时该支承环绕一条与支承平面垂直的旋转轴线旋转，如美国专利5,217,770和4,955,123及德国专利申请DE2911762A1中所说明的例子。这种特殊的旋转针刺法可用来制造圆形的和环形的纤维结构，并被发现在制造飞机制动盘预制坯时十分有用，这种预制坯适宜进一步加工成复合的飞机制动盘，这种进一步加工包括按照有关行业所熟悉的各种方法来渗入粘结基体。按照行业的现有技术，可用针穿透的支承具有一个可用针穿透的介质(如塑料、弹性体、泡沫塑料或弹性体、或刷子的硬毛)形成一个纤维材料可在其上堆积的平面，其时针刺支承环绕一条与该平面垂直的旋转轴线旋转。典型的做法是，首先堆积在该平面上的纤维材料被粘附上可用针穿透的介质以便使纤维材料与针刺支承一同运动，接着另外的纤维材料再添加上去一直到具有所需最终厚度的粘附纤维结构被生产出来。随后须用剥落、撬起或切开使纤维结构与可用针穿透的介质分离以便从支承上拿出纤维结构。从可用针穿透的介质上剥下纤维结构对某些厚的纤维结构如飞机制动盘预制坯来说是不好的，因为这样会扭曲并经常损坏纤维结构。如果要考虑扭曲和损坏，那么可将纤维结构从可用针穿透的介质上切下来。但后一种方法会在可用针穿透的介质上留下残余的纤维材料，这些材料在制造下一个纤维结构之前必须被清除，而清除是很麻烦和费时的。在这种形式的某些方法中曾有这样做的，其中另外的纤维层被添加上去并进行针刺，但没有将针驱动到可用针穿透的介质内，即没有针刺到全程透过堆积在支承上的纤维材料。某些制造飞机制动盘预制坯的方法就利用这个特点。但这样制造的纤维结构容易在纤维结构还没有完成时就从可用针穿透的介质上裂开。解决这个问题的一个方法是用增加送入到可用针穿透的介质内的纤维数量来增加纤维结构和可用针穿透的介质之间的粘结。但这个解决方法并不好，因为两个理由第一，这样纤维结构甚至更难取走，第二，这样甚至要在可用针穿透的介质内留下更多的纤维有待以后清除。因此，本专利技术的目的是要提供一种针刺方法和支承，其中，堆积在支承上的纤维材料以足够的强度被固定在支承上，一直到纤维结构完成始终能保持固定。本专利技术的另一个目的是要使纤维结构完成后容易从可用针穿透的介质上取走，只在可用针穿透的介质内留下很少的残余纤维材料。按照本专利技术的一个方面所提供的旋转针刺法包括下列步骤将一可用针穿透的垫片(针布)可移走地固定在一个旋转的针刺支承上，使该旋转的针刺支承形成一个设在众多制毡针下面的表面，并具有一个可用针穿透的区域，可用针穿透的垫片(针布)覆盖在该表面上，并在该表面的外侧固定在旋转的针刺支承上；使可用针穿透的垫片环绕旋转轴线旋转；在可用针穿透的垫片上至少堆积起第一纤维层；将众多的制毡针反复驱动到第一纤维层和可用针穿透的垫片内使它们粘合在一起；在第一纤维层和可用针穿透的垫片粘合在一起后，从旋转的针刺支承上移走第一纤维层和可用针穿透的垫片。按照本专利技术另一方面所提供的在旋转针刺法中使用的旋转针刺支承具有形成一个具有可用针穿透区域的表面的底板；一个在外面的基环包围着该表面，外基环可环绕旋转轴线旋转；一个可用针穿透的垫片覆盖在该表面上，并连结在外基环上使该可用针穿透的垫片随着外基环一起旋转。下面简要说明附图附图说明图1为按照本专利技术一个方面的旋转针刺支承的顶视图，部分已被裂开。图2为图1中的旋转针刺支承的侧视图，部分已被裂开。图3为图2中用3-3指出的区域的侧剖视图。图4为按照本专利技术另一个方面的旋转针刺支承的顶视图，部分已被裂开。图5为图4中的旋转针刺支承的侧视图，部分已被裂开。图6为图5中用6-6指出的区域的侧剖视图。图7为按照本专利技术另一个方面的旋转针刺支承的侧剖视图。本专利技术的各个方面在图1-6中示出，没有按比例画，其中相同的零件用相似的标号标出。现在参阅图1和2，这是按照本专利技术一个方面提供的旋转针刺支承10。它具有一块底板11，其上形成一个具有可用针穿透区域的表面18，和一个包围着该表面18的外基环26，外基环26可环绕旋转轴线14旋转，旋转轴线14最好与表面18垂直。基环26可与底板11制成一个整件，或成为一个分离件。在图1和2的实施例中，可用针穿透区域与表面18一致地向外扩张，但可用针穿透区域也可只占表面18上的一部分。有一可用针穿透垫片22覆盖着表面18并连结在外基环26上使可用针穿透垫片22在针刺头54的下面旋转。针刺头54具有装在针板24上的众多的制毡针20，当可用针穿透的垫片22在针刺头54的下面旋转时，在至少一部分的旋转针刺制毡过程中，制毡针20被反复地驱动到可用针穿透垫片22和面18的可用针穿透区域内。本文所用的术语“制毡针”指那些带叉或带钩的针，它们被反复驱动到一个纤维结构内以便增加纤维结构的缠结和密实，这种方法在行业中是人所熟知的。德国的Groz-Beckert和美国Wisconsin州的Foster Needle有限公司有供适用的制毡针。可用针穿透的垫片22部分被用来作为载体以便在众多的制毡针20的作用下使纤维层堆积并粘合在其上。如同行业中所公知，制毡针20带叉或带钩，从而使它能在纤维层内运送纤维。针刺头可具有各种形状，取决于所需针刺的作用，但一般情况，它在要被针刺的纤维层上横跨整个宽度而延伸，这个垂直于纤维层方向的“宽度”在针刺头54下被经过。可以采用多个针刺头，每一个针刺头具有的宽度相当于纤维层的宽度或小于纤维层的宽度。而且，针刺头54可只覆盖表面18的圆周的一部分如图1所示，或覆盖表面18的整个圆周。任何一种这样的变化应被认为属于本专利技术的范围之内。在图1-6中示出驱动可用针穿透垫片的两个实施例。在这两个实施例中，针刺头54都是被一合适的机构以行业中熟知的方式往复移动。针刺支承可用一适当的机构如动力驱动的螺旋起重器沿着平行于旋转轴线的方向相对于制毡针而作上升和下降的运动。旋转针刺支承和针刺头与驱动机构和控制机构一起被连结到机架上。可以采用按照本专利技术的旋转针刺支承的旋转针刺机械和方法在本行业中是公知的，其例子在美国专利5,217,770和4,955,123及德国专利申请DE2911762A1中都有说明。不需要在这里对这种机械详细说明。在图1和2所示的实施例中，底板11具有一个基部12可在针刺过程中环绕旋转轴线14旋转，和一个在众多制毡针20下面的可用针穿透的区域。对底板11而言，可用针穿透的区域基本上覆盖所有的表面18，因为整个表面都要在众多的制毡针20下通过。可用针穿透的区域可以是在基部12上与制毡针20对准的排成阵列的孔(未示出)或同心槽(未示出)，或可装在基部12上的可用针穿透的介质16，最后一种较好，因为它可不再需要使制毡针20与基部12上的孔或槽对准。在这个实施例中，可用针穿透的介质16叠置在一部分基部12上并形成一个可与旋转轴线14垂直的表面18。该表面18可以是平面的或非平面的如凹面的或凸面的，取决于具体的针刺方法和由该方法制出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转针刺方法，包括下列步骤： 将至少一个可用针穿透的垫片可移走地固定在一个旋转的针刺支承上，该旋转的针刺支承形成一个设在众多制毡针下面的表面，并具有一个可用针穿透的区域，可用针穿透的垫片覆盖在该表面上，并在该表面的外侧固定在旋转的针刺支承上； 使可用针穿透的垫片环绕旋转轴线旋转； 在可用针穿透的垫片上至少堆积起第一纤维层； 将众多的制毡针反复驱动到第一纤维层和可用针穿透的垫片内使它们粘合在一起； 在第一纤维层和可用针穿透的垫片粘合在一起后从旋转的针刺支承上移走所述的第一纤维层和所述的可用针穿透的垫片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰S林克，小埃德华李莫里斯，汉尼斯庞姆，
申请(专利权)人：BF谷德里奇公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]