纤维涂覆机械制造技术

本发明专利技术涉及一种纤维涂覆机械，其包括用于移动纤维涂覆头的系统，纤维存贮装置，和从所述存贮装置到涂覆头的纤维输送装置，以及至少一个张力限制系统（１０９），其布置于所述纤维存贮装置和涂覆头之间，包括至少两个相互平行的柱体（９１，１９１），多条纤维能够被驱动而部分卷绕于其上，以及用于以大致相同的速度转动所述柱体的驱动装置（１９２，１９３），所述驱动装置由该机械的控制单元自动控制，以使所述柱体的圆周速度大于纤维在涂覆辊上的移动速度。

【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纤维涂覆机械，包括带有涂覆辊的纤维涂覆头， 其用于生产由合成材料制成的部件。本专利技术尤其涉及一种配备有纤维 张力限制系统和/或特定的涂覆头和/或特定的用于将纤维从所述纤维 存贮装置输送到涂覆头的装置的涂覆机械，以及用于此类纤维涂覆机 械的张力限制系统和涂覆头。
技术介绍
纤维涂覆机械，公知为纤维浇注(placement)机械，特别是通过 文献EP0626252所知的，关于涂覆模盘上的多条以树脂预浸渍的纤维形 成的带，涂覆辊接触贴紧模盘以便涂覆所述带。所述机械包括吊机架， 其上安装有涂覆头，以便允许所述涂覆头沿着多个轴移动。预浸渍纤 维的线轴安装在与机械手联结的筒子架上，并通过特定的输送和导向 系统从所述筒子架被输送到涂覆头上的涂覆辊。由于树脂表面的粘性， 这种输送和导向系统设计复杂且易被堵塞。为保证完全拆巻预浸渍的纤维，以及纤维宽度基本不变，纤维缠 绕在具有分隔膜的线轴上。预浸渍的纤维具有受环境温度限制的有限 寿命，而且必须存贞i在-15。C状态的温度下。所述浇注机械必须带有 分隔膜去除系统，该去除系统必须保证全部并且可靠的去除所述分隔 膜以避免任何制造部件被污染的风险。现有浇注机械被证明为特别笨重且昂贵。建造在吊机架的不同移 动轴上或浇注头上的不同元件，如线轴筒子架，输送和导向、冷却和分隔膜去除系统不方便且笨重，这限制了纤维涂覆的速度。因空间需 求和不同的轴的行程限制，该机械不允许纤维放置在小尺寸部件或某 些凹模上。预浸渍的纤维可能具有非理想的(non-optimum)机械特性，由于纤 维为细丝构成，当纤维由公知为"裂缝带(slittape)"的预浸渍的单向裂口 带产生时，纤维可能被割断或不连续。在注模上涂覆的预浸渍的纤维必须要进行中间的夯实作业，以便 逐渐排除已涂覆的纤维的各叠层之间捕获的空气。这些夯实操作的执 行或者通过安装真空罩，或者通过在模盘上对纤维浇注头施加持续压 力，或者通过两种方法的结合。在两种情况下，交付周期延长，并且 机械必须设计为能够施加这种压力。为制造所述合成部件，预浸渍的纤维必须在真空或高压容器中进 行聚合作业。为保证最终合成物的低的孔隙率(porosity),有必要在高 压罐中完成聚合反应，而这很大程度地提高了作业成本。当纤维存贝±在线轴上时，内置的筒子架包括连结于每一线轴的马达驱动的拆巻系统。每一拆巻系统为根据纤维的速度自动控制以便限制其在涂覆辊上的张力，以特别保证纤维在模盘的凹面上平展放置。 每一拆巻系统也同样根据机械手的位移自动控制，以便特别地通过反绕纤维来恢复其松弛。这种拆巻系统占用了相当大的空间而且昂贵， 并由于自动控制的约束而显著地限制了线轴的拆巻速度，因此也限制 了纤维的涂覆速度。本专利技术的目的为通过特别提出 一种减小了空间需求、设计简单且 花费较少的纤维涂覆机械，从而克服前述缺点的至少一个。
技术实现思路
为达到这一目的，本专利技术的目的为一种纤维涂覆机械，包括用 于移动纤维涂覆头的系统，所述涂覆头包括涂覆辊和用于将纤维导入 所述涂覆辊的导向装置；纤维存贮装置；以及用于将纤维从所述存贮 装置输送到所述涂覆头的纤维输送装置；其特征在于所述纤维涂覆 机械另外包括至少一个设置在所述纤维存贮装置和涂覆头之间的张力 限制系统，所述张力限制系统包括至少两个相互平行的柱体，其上能 够部分地巻绕多条纤维，以及用于以大体相同的速度转动所述柱体的 驱动装置，所述驱动装置由所述机械的控制单元自动控制，以使所述 柱体的圓周速度大于所述在涂覆辊处的纤维的移动速度，以便施加拉 力于存贮装置中抽出的纤维，使得无论纤维移动速度如何，均能限定 涂覆辊上的纤维的张紧力为基本不变的数值。对于在涂覆头上以不同速度移动的纤维来说，如本专利技术所述的张 力限制系统允许拆巻多个线轴或通过简单的自动控制拆巻多个纤维 球。无论纤维速度如何，所述张力限制系统都允许降低巻绕着的纤维 的张力。所述张力限制系统与单独的现有技术的拆巻系统相比被证明 设计简单，不笨重，且花费少。所述机械可以包括设于存贝i装置输出端和/或嵌入在输送装置中的 张力限制系统，例如沿着机械手臂和/或在涂覆头输入端，在后一种情 况下张力限制系统可以内置于机械手的端部，或整合在涂覆头内。如特征之一所述，所述柱体放置为使每一条纤维都能够部分地围 绕巻绕每一柱体，从而通过其两主要表面接触柱体，以保证构成纤维的所有细丝都被驱动。优选地，每一条纤维均通过大体相同的长度的 每一表面贴紧柱体。按照第一实施例，所述柱体包括用于容纳纤维的环形槽，纤维直 4妻才妻触柱体。因其脆性、弹性或粘性， 一些纤维不能直接接触转动的柱体。为 应用这些纤维，特别是以热固化树脂材料预浸渍的纤维，根据第二实 施例，带环绕所述张力限制系统的每一柱体安装，以使每条纤维与所 述柱体之间插入一个带，因纤维施加于所述带上的压力的作用，每一 带能够附着于纤维上并被所述柱体或多或少地驱动，所述压力与作用 于纤维上的张紧力成比例。当纤维停止时，纤维施加于带上的压力为零，此时带与柱体成滑 动接触状态。当纤维向前移动时，纤维施加压力于带上以使其受所述 柱体的驱动，所述带与柱体之间的滑动与纤维所施加的压力成正比。 因此所述柱体与带之间的相对速度与所施加的压力成比例，带与纤维 之间的相对速度为零或很低。优选地，每一带以环形安装于由所述柱体和附加装置部分形成的 滑道上以便限制所述带与柱体之间的角接触部，所述纤维和带之间的 所述角接触部少于或等于，优选为少于所述带和柱体之间的所述角接触部。按照一个实施例，所述附加装置包括新月形盘，所述新月形盘环 绕所述柱体固定安装，以使端部件与所述柱体相切配合，每一带安装 为环绕于盘的外圓周边缘并且安装在所述柱体的未被所述盘覆盖的圆周部分。每一所述柱体上优选配合彼此相抵平伸放置的盘，导向凸缘 在两个相邻的盘之间及抵靠于最外侧的盘，以便导向所述带和纤维。如特征之一所述，每一带由不同材料的两个层形成。优选地，所述驱动装置被控制以使所述柱体的圓周速度比纤维的最高移动速度大20%到40%，例如比纤维的最高移动速度大约大30%。应用 一个或多个张力限制系统使拥有设计简单和空间需求小的输 送系统成为可能，从而获得高的移动速度。如特征之一所述，所述纤 维输送装置包括柔性管，每一柔性管能够容纳一条纤维进入其内部通 道，柔性管通过其端部被固定于张力限制系统和存贮装置之间以及张 力限制系统和涂覆头之间而被安装。例如通过滑行台(ramp)系统，限制 系统或系统组放置在涂覆头上游，从而使因纤维在柔性管内的摩擦而 造成的张力受到限制或被消除。柔性管因具有足够的长度和柔韧性而不会对机械手的运动造成限 制。按照本专利技术，通过应用具有不变长度的、可能由一只或几只管连 接在 一起的柔性管，当机械手移动时便不再需要提供松弛回复系统。 此外，纤维在管中被隔离并且所述管能够被冷却，例如所应用的预浸 渍的纤维的粘性特性可随温度而减小。优选地，所述柔性纤维输送管的横截面为矩形，以便提高柔韧性 及降低空间要求，尤其在大宽度纤维的情况下。优选地，柔性管由塑 料制成，优选为高密度聚乙烯塑料，更佳地为蒸馏(still)高密度抗静电 聚乙烯塑料。所述纤维输送的直接性能使得提出移位系统，所述移位系统由不 同的直接模块自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维涂覆机械，包括：用于移动纤维涂覆头的系统，所述涂覆头包括涂覆辊和用于将纤维导入所述涂覆辊的导向装置；纤维存贮装置；以及用于将纤维从所述存贮装置输送到所述涂覆头的纤维输送装置，其特征在于：所述纤维涂覆机械另外包括至少一个设置在所述纤维存贮装置（７１，７１７，２７１）和涂覆头（３）之间的张力限制系统（９，１０９），所述张力限制系统包括至少两个相互平行的柱体（９１，１９１），其上能够部分地卷绕多条纤维，以及用于以大体相同的速度转动所述柱体的驱动装置（９２，９３，１９２，１９３），所述驱动装置由所述机械的控制单元自动控制，以使所述柱体的圆周速度大于纤维的移动速度。

【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：亚力山大哈姆林，伊万哈蒂，
申请(专利权)人：科里奥利合成技术公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]