一种复合加强条材由一系列内粗纱形成，至少一个粗纱的第一和第二螺旋状缠绕沿相反的缠绕方向缠绕内粗纱，树脂渗透穿过其中。条材结构形成为允许扭矩弯曲，该扭矩弯曲足以允许形成的条材被缠绕以形成许多次缠绕与条材的长度成直角的轴线的条材的卷。该条材前进到由围绕竖直旋转轴线的一系列柱形成的旋转的缠绕框架中。卷保持就位，同时移出框架以便将卷运输到远处。在远处，卷被放置在类似的缠绕框架中，并且条材从卷中拉出并且被切割至所需长度。
【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用于纤维加强的加强条材或“加强筋”的制造的方法。如在此使用的术语“加强筋”意图包括空心的条材和杆，即管材。外表面优选地但不是必要地为圆形横截面。杆可以为任何长度，包括相对短的元件，使得它们有时称为“螺栓，，。
技术介绍
在建筑、海洋、采矿和其它行业中的纤维加强塑料(FRP)杆的使用一直在增加。这是因为FRP具有许多益处，诸如不被(化学或盐水)腐蚀，非金属(或非磁性)且不传导性， 钢加强杆的大约2到3倍抗张强度和1/4重量，与钢杆相比具有与混凝土或岩石更相容的热膨胀系数。大多数条材经常通过拉挤工艺而生产并且具有线性的或一致的轮廓。常规拉挤工艺包括从加强材料源拉伸一束加强材料(例如纤维或纤维丝)；通过使加强材料穿过开口槽中的树脂浴池而润湿纤维并且浸透它们(优选地借助可以热凝结的聚合物树脂)； 将被树脂润湿且浸透的加强材料束拉动通过成形模具，以对准纤维束并且使其形成适当的横截面构造；和在保持丝上保持张力时在模具中固化树脂。因为纤维完全前进穿过拉挤工艺而不被切割或切碎，由此引起的产品通常沿纵向(即沿着纤维丝被拉动的方向)具有特别高的抗张强度。授予Goldsworthy的美国专利No. 3，793，108 ；授予Fuwa的美国专利 No. 4，394，338 ；授予 Harvey 美国专利 No. 4，445，957 和授予 iTong 的美国专利 No. 5，174，844 中描述了示例性拉挤技术。FRP —致轮廓或线性杆在许多工业应用中提供多个优点。该杆是耐腐蚀的，并且具有高的抗张强度和减小的重量。在过去，螺纹钢杆或螺栓已经被广泛用于工程实践。然而， 使用灰泥灌浆的钢螺栓的在瑞典的长期观察已经显示，灌浆材料的质量不足目标的50%， 并且更多螺栓受到严重的腐蚀(见参考文献Hans K. Helfrich)。与钢螺栓对比，FRP螺栓是耐腐蚀的，并且可以同时用于临时支撑件和最终衬里，并且借助FRP岩石螺栓的单衬里隧道的建筑成本比借助传统现场混凝土的隧道的建筑成本低33%到50% (见参考文献 Amberg Ingenieurburo AG, Zurich) 这种FRP岩石螺栓连接系统是耐用的并且在其整个寿命期间作为最终衬里的一部分支撑结构。此外，由于它们的抗海水腐蚀特性，FRP螺栓和锚固件也被证明作为用于加强混凝土结构的水边地(例如，海岸或离岸海提)中的良好的方案。通常，玻璃纤维杆/螺栓已经是重要的物品，并且对于采矿和建筑行业来说将是更重要的产品。这些行业的重要需要是用于成本效益的提供长期可靠性的结构加强。由于复合加强筋将几乎无限地持续，因此对这些行业来说维修和维护中的节省将是重要的。采矿行业需要用于采矿轴或隧道顶螺栓的复合杆。这些杆通常用手搬运并且在采矿隧道中安装在头顶上，因此存在的益处是，玻璃纤维杆是目前广泛使用的钢加强筋重量的1/4以及强度的两倍。玻璃纤维杆也不损坏采矿设备。在诸如桥梁、公路、海提和建筑结构的建筑行业中，使用钢加强筋的加强已经被广泛使用并且大多数钢加强筋在多年的使用寿命之后已经被腐蚀。典型地，具有钢加强筋的结构经常在一段时间之后被拆除。因此，近年来，对于建筑行业，耐腐蚀复合加强筋的使用已经增加。在许多工业应用中，也需要非一致轮廓或非线性螺纹杆。例如，带螺纹的FRP杆和相联的螺母已经用作采矿行业中的岩石螺栓连接系统(例如，用于隧道顶螺栓)，用作建筑行业中的螺纹加强加强筋结构(例如，在桥梁建筑中)，以及用作海上结构中的海提螺栓连接系统。来自现有制造技术的螺纹复合杆的结构包括两种类型 (1)在外表面上具有机加工螺纹的拉挤杆；和 (2)拉挤杆，该拉挤杆具有纤维粗纱的芯，塑料材料被模制在芯的外部以形成螺纹。在类型(1)中，机加工复合加强筋表面在其充分弯曲之后的问题是在一定深度的表面中的纤维被切成段。当它们被切成短的长度时，就丧失了纤维的高的抗张强度的益处。 螺纹的强度现在依赖于固化树脂的剪切强度，该剪切强度比纤维的剪切强度小得多。因此， 该加强筋不能在张力下使用，这是由于加强筋的螺纹将从芯剪切。该加强筋使用特别设计的螺母，当载荷放置在加强筋上时该螺母压在该加强筋上以给予它保持强度。旋紧到加强筋上的螺母具有刚好足够的阻力，以吸收螺母和螺纹表面之间的任何松弛。因此，在没有预张力的情况下使用螺母。在类型O)中，加强筋具有玻璃纤维粗纱制成的芯和塑料模制的螺纹表面。这种加强筋仅仅能够经受少量的纵向载荷。这是因为由模制塑料形成的螺纹缺少具有纵向强度的玻璃纤维加强。其它加强筋，诸如由Marshall Industries Composites Inc C-BAR 1996 在小册子中示出的那些，是纤维加强的聚酯芯和聚氨酯改性的乙烯基酯外皮的组合，它在加强筋表面中不包括螺纹结构。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种用来形成和运输由纤维加强的树脂形成的加强条材的方法。根据本专利技术的第一方面，提供一种供应加强条材的方法，该方法包括 从大体上相对于条材纵向布置的加强纤维的粗纱和渗透穿过粗纱的树脂形成加强条材，以形成由渗透树脂整体化的结构； 盘卷已形成的条材，以形成缠绕与条材的长度成直角的轴线许多次的条材的卷； 施加保持构件以将条材保持在卷中； 将条材的卷运输到远处； 在远处，从卷移出条材并且将条材切割至小于卷长度的所需长度。优选地，形成加强条材的步骤包括提供相对于条材纵向布置的一系列加强纤维的内粗纱；和提供缠绕内粗纱的至少一个粗纱的至少一个螺旋状缠绕或多个螺旋状缠绕， 树脂渗透穿过内粗纱且渗透穿过所述至少一个缠绕，以形成由渗透树脂整体化的结构。优选地，形成加强条材的步骤包括提供相对于条材成纵向布置的一系列加强纤维的内粗纱；提供沿第一缠绕方向缠绕内粗纱的至少一个粗纱的一个或多个第一螺旋状缠绕；和提供沿第二相反缠绕方向缠绕内粗纱的至少一个粗纱的一个或多个第二螺旋状缠绕，树脂渗透穿过内粗纱并且渗透穿过缠绕以形成由渗透树脂整体化的结构。优选地，该条材具有外表面部分，该外表面部分沿条材长度的至少大部分延伸，并且在外表面部分处，内粗纱具有在固化期间通过一个或多个缠绕施加的张力暴露且向外凸起的一个或多个第一和第二缠绕之间的部分，凸起部分限定条材的外表面部分的部件，因此，该部件是粗糙的和暴露的，以便接合要被加强的材料，从而在要被加强的材料和内粗纱之间传递纵向载荷。优选地，树脂在内粗纱和缠绕粗纱的外表面上暴露。优选地，外表面部分没有连接到树脂的外表面上的粘接的外部粗化元件。优选地，在外表面部分处，树脂被固化，同时内粗纱和缠绕粗纱不受外部压力，使得外表面的形状在树脂被固化时由内粗纱和缠绕粗纱的形状唯一限定。优选地，条材的直径在0. 375英寸到1. 25英寸的范围中，并且更优选地在0. 5英寸或0.75到1.25英寸的范围中。达到1.00英寸的加强筋是常用的，并且可以在本专利技术中被盘绕。也使用达到1. 25英寸的加强筋。优选地，树脂是乙烯基酯树脂，但可使用其它树脂。优选地，粗纱由E玻璃形成，但可使用其它玻璃加强。此外，可以使用芳族聚酰胺或碳，玄武岩纤维或任何有机纤维。优选地，至少一个缠绕的缠绕数量使得缠绕之间的间隔在1. 0到2. 0缠绕/英寸的范围中，以便保持该条材抵抗由于扭矩弯曲的损坏。本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种供应加强条材的方法，该方法包括：由大体上相对于所述条材纵向布置的加强纤维的粗纱和渗透穿过所述粗纱以形成由渗透树脂整体化的结构的树脂形成所述加强条材；盘卷形成的条材，以形成绕与所述条材的长度成直角的轴线缠绕许多次的条材的卷；施加保持构件以将所述条材保持在所述卷中；将所述条材的卷运输到远处；在所述远处，从所述卷移出所述条材并且将所述条材切割至小于所述卷的长度的所需长度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.03 CA 26669131.一种供应加强条材的方法，该方法包括由大体上相对于所述条材纵向布置的加强纤维的粗纱和渗透穿过所述粗纱以形成由渗透树脂整体化的结构的树脂形成所述加强条材；盘卷形成的条材，以形成绕与所述条材的长度成直角的轴线缠绕许多次的条材的卷； 施加保持构件以将所述条材保持在所述卷中； 将所述条材的卷运输到远处；在所述远处，从所述卷移出所述条材并且将所述条材切割至小于所述卷的长度的所需长度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述加强条材的所述步骤包括提供布置成相对于所述条材纵向的一系列加强纤维的内粗纱；和提供绕所述内粗纱缠绕的至少一个粗纱的至少一个螺旋状缠绕或多个螺旋状缠绕，所述树脂渗透穿过所述内粗纱并且渗透穿过所述至少一个缠绕，以形成由所述渗透树脂整体化的结构。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，形成所述加强条材的所述步骤包括 提供相对于所述条材纵向布置的一系列加强纤维的内粗纱；提供沿第一缠绕方向绕所述内粗纱缠绕的至少一个粗纱的一个或多个第一螺旋状缠绕；和提供沿第二相反缠绕方向绕所述内粗纱缠绕的至少一个粗纱的一个或多个第二螺旋状缠绕，所述树脂渗透穿过所述内粗纱并且渗透穿过所述缠绕，以形成由所述渗透树脂整体化的结构。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述条材具有外表面部分，所述外表面部分沿条材的至少大部分长度延伸，并且在所述外表面部分处，所述内粗纱具有在固化期间通过一个或多个缠绕施加的张力暴露并且向外凸起的一个或多个第一和第二缠绕之间的部分，凸起的所述部分限定所述条材的外表面部分的部件，因此所述部件是粗糙的和暴露的，以便接合要被加强的材料，从而在所述要被加强的材料和所述内粗纱之间传递纵向载荷。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述树脂暴露在所述内粗纱和所述缠绕粗纱的外表面上。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外表面部分没有连接到所述树脂的外表面上的粘接的外部粗化元件。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰德尔·布兰德斯特伦，
申请(专利权)人：兰德尔·布兰德斯特伦，
类型：发明
国别省市：CA
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