用于将纤维编织成编织结构的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于将纤维编织成编织结构的设备，该设备包括：一个编织机，包括连续的轨道板；一个成型装置，包括一个成型环；一个编织芯棒，在其上编织机至少编织一层编织结构；以及定位装置，用于在编织过程中实现芯棒和编织机的相对运动。连续的轨道板和／或成型环由至少两个可相互分开并且重新合并在一起的部分组成，所述部分的这种设置方式可将轨道板和／或成型环环绕在芯棒周围。本发明专利技术还进一步涉及一种将纤维编织成编织结构的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，尤其是一种多层编织 结构的设备和方法。
技术介绍
这种编织结构最好是作为是作为纤维增强塑料产品的增强核心来使用。为了生产 这种产品，编织结构通常被设置在一个模具中，随后向该模具中注入树脂，最后凝固。这种 方法特别用于纤维含量高的纤维增强塑料的生产中，特别应用于其中纤维使用量超过总体 积的60%高纤维含量的纤维增强塑料的生产中。使用该方法生产出的纤维增强塑料，具有 强度高、重量低的特点，例如可应用在航空航天领域。另一个可能的应用领域是在汽车制造 领域。编织结构通常使用的生产设备，包括编织机，包括形成环的成型设备，以及一个抽 取设备。该编织机包括一个设置多个纱线支架的轨道板。纱线支架上设置线轴，线轴可利 用张力控制装置在加工过程中释放纱线。一半纱线支架沿顺时针方向转动，另一半纱线支 架沿逆时针方向转动。支架的运动是由轨道板引导的，其使得两套相反的支架绕着所携带 的相对于编织机轨道板平面垂直伸出的纱线按照五朔节花柱形式运动。在纱线形成编织的 点(通常称为编织点)上，通常设置一个用于控制编织纤维的尺寸和形状的成型设备。通 常，该成型设备包括一个成型环，它控制编织产品的成品外径。抽取设备提供将纱线从支架 上拉出和拉出成品编织结构所需的拉力，抽取设备通过拉动完成的编织结构提供拉力。由于考虑到编织结构缺少内在稳定性，编织结构一般是围绕着一个呈最终的成品 形状的固体芯棒编织的。芯棒控制编织产品的内部尺寸。在编织过程中，芯棒和编织机相 互移动，产生一个片状结构。编织的厚度可通过不同的编织层厚度或增加叠放在一起的编 织层的层数来控制。在已知的编织过程中，编织机和成型环围绕着芯棒，通过编织机和成型环，芯棒结 构可在一个或多个线性结构间转换。这样，可形成所谓的2. 5D产品。该产品可以是直线或 曲线结构，但沿其轴向的横向尺寸会发生变化。生产连续的编织结构已经成为需求。连续结构也就是没有结尾的结构，也就是没 有明显的头尾结构，例如框架结构，如汽车底盘。像这样的框架结构可能有三维(3D)结 构，也可能是双曲线结构。生产这种结构已知的方法是编织一些的2D或2. 5D结构织物，并 将这些组装形成预先设定的框架结构。但是，这种方法需要使用独立的连接部件，因此耗时 并且生产成本高。特别是在纤维增强塑料制品制作中，并且连接区域通常是产品性能薄弱 的部位。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供一种用于将纤维编织成一个连续编织结构的设备和方法， 所述纤维结构不需要组装。本专利技术中提供的设备和方法可实现这个目的。本专利技术特别提供一种将纤维编织成 编织结构的设备，该设备包括一个编织机，其包括一个轨道板；一个成型设备，其包括一个形成环；一个编织芯棒，在其上编织机至少编织一层编织结构；定位装置，用于在编织过程中实现芯棒和编织机的相对运动；其中，轨道板和/或成型环分别由至少两个可相互分开并且重新合并在一起的部分组成，所述部分的这种设置方式，可将轨道板和/或成型环环绕在芯棒周围。通过按照本 专利技术提供的设备，连续(无限不间断)编织结构可由一次生产来完成，无需组装各编织部 分。这种设备特别是在编织强纤维时具有突出的优势，尤其是在纤维增强复合材料产品的 生产中。事实上，由本专利技术中提供的编织设备和方法生产出的编织结构成品不会出现组装 产品中存在的弱点。在一个优选实施例中，本专利技术中提供的设备其特征为，轨道板和成型环分别由至少两个可相互分开并且重新合并在一起的部分组成，所述部分设置成可使轨道板和成型环 环绕在芯棒周围。虽然该设备能够用来编织任何一种编织结构，但该设备特别适合于编织连续编织结构。为此，该设备的芯棒优选是连续的。然而所述芯棒也可以由几个可相互连接部分组 成。现有的编织设备不允许编织出连续结构编织物，这是因为在编织设备中没有包围连续 (框架)芯棒的方法。这也就是目前无法在现有技术中连续芯棒的原因。本专利技术正是着眼 于此，将轨道板和成型环至少“分割”成两个部分，以使连续芯棒可以应用在编织设备中。有多种将轨道板和/或成型环“分割”成至少两个部分的方法。对于该“分割”的唯一要求就是通过“分割”可以实现将芯棒设置在轨道板和/或成型环中，在本专利技术的一个 优选实施例中，所述设备包括一个轨道板和成型环，轨道板和成型环分别至少由两个部分 组成，其中至少有两个部分中包括一个普通铰链结构并且可通过绕铰链结构的旋转来将这 两部分分开。旋转可围绕垂直于轨道板(和成型环)平面的轴进行，或绕着位于轨道板(和 成型环)平面中的轴进行。同样优选的一种设备，其中轨道板和成型环中的至少两组成部 分中的至少一个部分可与其他部分分离，该部分可沿径向移动而与其他部分分开。在另一个优选实施例中，本专利技术中所公开的设备包括多个成型环，成型环分别由至少两个可相互分开并且重新合并在一起的部分组成，这样的结构可使成型环环绕在芯棒 周围。使用至少两个成型环可实现在两个方向上(前进或后退)的编织。这种结构的优点 是在连续芯棒的特定部分的一层在另一层顶部的多层编织会很容易实现。本专利技术中所公开的设备中设置有定位装置，该定位装置用来在编织过程中实现编 织机与芯棒之间的相对运动。将芯棒相对于编织机定位可通过现有技术中的任何可实现该 功能的装置完成。合适的定位装置包括，例如驱动辊。这种驱动辊可设置在轨道板(通常 为圆环状)的中间，作用在芯棒的表面上。但本领域内技术人员所掌握的其他定位方法，甚 至是手动定位也是可行的。在特别优选实施例中，本专利技术中公开的设备包括定位装置，用于使得成型环和编织机组成的部件相对于芯棒移动。并且将芯棒保持在一个固定位置。本专利技术中所公开的一 种很适于使用的设备还包括带有机器人弓I导装置的定位装置。尽管现有技术中习惯于将芯棒相对固定的编织机运动，但本实施例具有很多优点。首先，在这个实施例中省略了用于驱 动芯棒的驱动辊，当所使用芯棒的断面形状变化时就必须要更换相应的驱动辊。而本专利技术 中的实施例就没有这个缺点，因为成型装置和编织机组成的部件其形状是不会改变的。第 二，沿芯棒移动编织机和成型装置是相对容易的。所有需要做的就是确定芯棒的中心线并 让定位装置沿着这个中心线设置。这个中心线也就是将芯棒各个截面重心连接起来形成的 线。另一个优点为，芯棒无需被操控。用于编织产品芯棒通常采用的是泡沫材料，例如聚苯 乙烯 泡沫。这种芯棒在被操作的过程中很容易折断。相比较来说，将芯棒保持在固定位置 对其的支撑就变得很容易了，从而进一步减小了芯棒折断的可能。可以知道，在编织过程中 施加在芯棒上的力是很大的。上面提到的操纵成型装置与编织机组成的部件的优点以及将 芯棒保持在固定位置上的优点，这些优点特别适合于形状复杂的芯棒(和产品)，例如类框 架产品或三维(例如双曲线)框架产品。更优选的是，本专利技术公开的设备包括平面的成型装置和编织机，以及定位装置，所 述定位装置使得成型装置和编织机组成的部件在移动时该部件的平面大体垂直于芯棒轴 的方向。这样做的好处是纤维中的张力更加均勻，从而使产品的品质更好。本专利技术公开的设备最佳的特点在于芯棒是充气的。这是由于芯棒需要留在编织 产品内部的特性决定的，连续编织产品是很难运输的，如使用充气芯棒，芯棒在编织前被充 气，并在编织过程中保持充气状态，而在编织结束后将所充的气体放出。这样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将纤维编织成编织结构的设备，该设备包括：一个编织机，其包括一个连续的轨道板；一个成型装置，其包括一个成型环；一个编织芯棒，在其上编织机至少编织一层编织结构；定位装置，用于在编织过程中实现芯棒和编织机的相对运动；其中，连续的轨道板和／或成型环由至少两个可相互分开并且重新合并在一起的部分组成，所述部分的这种设置方式可将轨道板和／或成型环环绕在芯棒周围。

【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：MMJL杰博尔斯，HEGR范潘辉斯，
申请(专利权)人：维斯珀控股有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]