制造纤维复合制品的方法和装置制造方法及图纸

一种纤维复合制品，所述纤维复合制品以垂直取向缠绕在心轴（８）上，从而确保纤维（２２）中均匀的张力。纤维（２２）通过沿竖直和水平方向移动的组件施加，并且接合剂在纤维被缠绕之前从浴槽（２６）施加到所述纤维（２２）。纤维和接合剂被施加到心轴（８），并且制品与套筒（４８）一起振动以向所述组件提供压紧力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纤维复合制品以及这种制品的制造的领域。在优选的 实施方式中，本专利技术涉及玻璃纤维增强接合剂制品。
技术介绍
纤维复合制品是已知的。例如，美国专利5，880，404公开了一种由 基本连续的玻璃纤维和无机接合剂制成的设备杆(utility pole)。这种 杆具有许多优点，如强度和耐久性增加、感应的透明性。为了获得具 有理想强度和耐久性的杆并满足成本的目的而制造这种杆是不易理解 的。一个问题在于已知的用于缠绕玻璃纤维增强树脂制品的技术并 不必定适用于缠绕玻璃纤维增强接合剂制品、特别是杆。例如，由于 树脂易于粘附在玻璃纤维上，从而相对容易缠绕覆盖有树脂的纤维于 心轴上，从而产生满意的纤维树脂基体，因此树脂一般比较有助于缠 绕技术。然而，接合剂的稠度非常不同于树脂的稠度，并且通常比较 不易以产生理想基体的方式施加玻璃纤维和接合剂。接合剂常常陷入 较多的空气，而且不能将纤维保持在基体中理想的位置。特别是在缠绕杆中出现的另一个问题是由于玻璃纤维的缠绕角 度，纤维相对杆的纵向轴线的角度较大。如果杆根据已知的技术以杆 水平的轴线缠绕，则结果是在缠绕和固化过程中，纤维将产生显著量 的松弛。这种松弛使缠绕变得非常复杂，并且如果杆沿水平定向固化 的话，则将产生变形的产品。因此，本专利技术的目的是提供用于制造克服由于使用已知的缠绕技术而产生的问题的玻璃纤维增强接合剂制品的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，玻璃纤维增强接合剂制品通过围绕心轴 缠绕玻璃纤维而制造出来，其中所述心轴围绕竖直轴线旋转。在其它 的优点当中，这种技术使所有的纤维受到关于杆的轴线对称的重力， 这消除了垂直于杆轴线的松弛。这样在缠绕和固化过程中提供了纤维 围绕纵向轴线的均匀构造，这消除了前面由于纤维旋转性不均匀的松 弛而产生的问题。而且，围绕竖直轴线缠绕诸如杆之类的伸长的制品 降低或有效消除对维^纤'维张力的需要，这降低了断裂的可能并增大 了缠绕的效率。根据本专利技术的另一个特征，接合剂通过使纤维通过接合剂池而施 加于所述纤维上，所述接合剂池将接合剂有效地施加于纤维，而同时 在施加于缠绕的制品之前除去过量的接合剂。根据本专利技术的另一个方面，对未固化的纤维接合剂制品进行处理， 以确保纤维接合剂基体的均匀性，并且从所述基体除去空气。在优选 的实施方式中，使未固化的基体振动，以产生通常触变性的接合剂流 体，从而允许接合剂流入未固化基体中的空隙中。在优选的实施方式 中，未固化的基体优选地通过沿制品移动包围制品 一 小的纵向部分的 柔性套筒、同时使套筒振动而被物理地振动，，从制品的一端振动到 另一端。由此，振动的套筒使接合剂液化，从而使其流入空隙中，并 使制品的外部变光滑，从而提供理想的外部光洁度。如果缠绕制品在缠绕过程中被提供了过量的接合剂，则振动的套 筒随着沿所述制品移动时而将有效地去除过量的接合剂。然而，在其 它情况时，理想的是，在缠绕之后给制品提供另外的接合剂，而且这 可以通过在套筒沿制品移动时，给套筒提供另外的接合剂而进行。在 后一种情况时，振动的套筒使得另外的接合剂进入未固化的基体中，从而填充缠绕的玻璃纤维中的任何空隙。实际上，可以想到是，纤维 可缠绕最小量的接合剂，或者甚至进行干式缠绕，并且随后由振动的 套筒提供理想量的接合剂。根据本专利技术的又一方面，未固化的制品最终被缠绕上不透水带子， 此不透水带子压缩未固化材料并且防止水分通过蒸发、或者在固化期 间损失。已经发现这增强了基体的强度。为了便于从心轴移开缠绕制品，将一可压縮套在缠绕之前设置在 心轴上。所述套在心轴和缠绕制品之间提供了具有可变rf度的屏障， 从而防止制品和心轴之间紧密的接合，且由此允许制品比较容易地与 心轴分开。附图说明图l是根据本专利技术的竖直缠绕装置的侧视图。图1A是沿图1的线1A-1A切开的横截面。图2是图1示出的装置一部分的侧视图，其中缠绕浴槽示出为局部 断开。图3是根据本专利技术的第二方面区域精炼设备的侧视图。 图4是根据本专利技术的另一个方面的绕带设备的侧视图。具体实施例方式参考图1，根据本专利技术的竖直缠绕装置包括用于缠绕根据本专利技术 的伸长制品(诸如，杆)的三轴线的缠绕机器。所述缠绕机器包括安 装在缠绕工具的底板上、或安装于其它方便位置的基部驱动器2。顶部 支撑轴承4由转向架6承载。心轴8由轴承4支撑，用于旋转，并且 心轴接合来自基部驱动器的轴，以允许基部驱动器使心轴围绕旋转轴 线IO旋转，其中所述旋转轴线10在轴承4和基部驱动器2之间延伸。 轴线10优选地为竖直的，但也可具有其它定向。心轴8除了通过基部 驱动器驱动以外，例如还可以通过安装在心轴顶部的马达驱动。桅杆组件12靠近基部驱动器安装并大体平行于轴线10延伸。桅杆组件承载托架14，用于沿桅杆运动。托架包括横向工作台16，所述 横向工作台16与轴线10的方向横交，以用于向着心轴8及远离心轴8 运动。缠绕组件18安装至横向工作台，以用于与所述横向工作台一起向 着心轴及远离心轴运动。缠绕组件的元件将在下文中详细地进行描述，但在此应当注意的是缠绕组件从纤维源(未示出)接收玻璃纤维， 并引导所述玻璃纤维通过接合剂浴槽、去除过量接合剂的紧压辊，并 然后通过将纤维准确施加于心轴上的吐丝嘴(payout eye)。在操作中，托架14沿桅杆12、在平行于轴线IO的方向上驱动， 而同时缠绕组件沿横向方向驱动，从而将纤维施加于心轴8。心轴、托架以及横向工作台的运动优选地通过计算机进行电控制， 其中对所述计算机进行编程，以提供相配合的运动，从而产生理想的 缠绕图案。此缠绕图案的主要特征是纤维相对轴线IO的角度。在优选 的实施方式中，所述角度为11至15度。图1A示出了一种减少缠绕制品粘附于心轴的趋势的优选技术。由 1/16至l/8英寸厚的聚乙烯泡沫片材制成的"套"包覆有PVC带，从 而提供一个可压縮层。之前已经喷漆并且上蜡的心轴被撒上干燥的润 滑剂(如，滑石粉)，然后在开始缠绕之前将套拉到心轴上。将纤维 22 (参见图2)缠绕在所述套上。因为套是可压縮的，因此在固化过程 中缠绕制品的任何收縮都将被套吸收并由此防止过多粘附于心轴8。通过去除残留在套和心轴之间间隙中的空气，例如在制品固化之 后并且在移开心轴的过程中通过将真空泵连接至所述间隙，将进一步 有助于移开芯轴。另外，可能理想的是将套设置有一个或多个周向间9隔开的轴向肋(例如，具有高抗张强度的玻璃纤维带)，以用于将套 和制品从心轴上拉下来。现在参考图2，托架14以任意的不同方式安装至桅杆12，以沿桅杆运动。例如，托架可连接至由安装在桅杆底部的马达而沿桅杆驱动 的链条。横向工作台例如通过转动球形螺钉的马达而被向着心轴及远离心轴驱动。缠绕组件18包括入口梳齿20，所述入口齿20接收玻璃 纤维束22并将所述玻璃纤维束引导至第一杆24，所述第一杆24将纤 维引导至包含接合剂28的接合剂浴槽26中。纤维22进入接合剂28， 经过固定杆30下方，并离开接合剂，从而接合固定紧压杆32和可移 动紧压杆34。紧压杆从纤维去除过量的接合剂并将所述纤维引导至吐 丝嘴36。可移动紧压杆安装为用于相对固定紧压杆32竖直运动，并且 作用于纤维的竖直作用力优选地由杆34的重量来提供。用于提供理想 紧压力的其它机构对本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造纤维复合制品的方法，所述方法包括以下步骤：　提供心轴，所述心轴被安装为围绕基本竖直的轴线旋转；　将多个玻璃纤维施加于所述心轴上，以在所述心轴旋转时形成所述制品，以及　将接合剂施加于所述玻璃纤维。

【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R默特，
申请(专利权)人：专业复合材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]