BR102018005363B1

BR102018005363B1 - POLYMER ROD, AND, METHOD FOR FORMING A POLYMER ROD

Info

Publication number: BR102018005363B1
Application number: BR102018005363-9A
Authority: BR
Inventors: Will Pollitt; Andrew Wragg
Original assignee: Crompton Technology Group Limited
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2023-07-18

Abstract

HASTE DE POLÍMERO, E, MÉTODO PARA FORMAÇÃO DE UMA HASTE DE POLÍMERO. Uma haste de polímero reforçado com fibra compósita por enrolamento de filamento compreendendo fibras enroladas helicoidais, a haste tendo pelo menos um orifício perpendicular a um eixo da haste; em que os trajetos de fibras das fibras de enrolamento helicoidal se desviam em torno do orifício. O orifício pode ser usado como um ponto de fixação para conectar a haste a outras peças, por exemplo, por meio de um pino que passa diretamente através do orifício. A quantidade de metal utilizada neste tipo de conexão pode ser significativamente reduzida em comparação a utilização de acessório de extremidade de metal, reduzindo assim o custo e o peso de todo o sistema. As fibras são desviadas em torno do orifício, em vez de o orifício ser cortado através das fibras, o que reduziria a força da haste como um todo. Com o desvio das fibras ao redor do orifício, as fibras mantêm suas propriedades de suporte de carga e a força da haste é mantida mesmo na presença do orifício.POLYMER ROD, AND, METHOD FOR FORMING A POLYMER ROD. A filament winding composite fiber reinforced polymer rod comprising helically wound fibers, the rod having at least one hole perpendicular to an axis of the rod; wherein the fiber paths of the helically wound fibers deviate around the orifice. The hole can be used as an attachment point to connect the rod to other parts, for example by means of a pin passing directly through the hole. The amount of metal used in this type of connection can be significantly reduced compared to using a metal end fitting, thus reducing the cost and weight of the entire system. The fibers are deflected around the hole rather than the hole being cut through the fibers, which would reduce the strength of the rod as a whole. By deflecting the fibers around the hole, the fibers maintain their load-bearing properties and the strength of the rod is maintained even in the presence of the hole.

Description

FIELD OF INVENTION

[001] Esta divulgação refere-se a hastes compósitas e a junção de hastes compósitas a outras partes, por exemplo, por uma manilha. A divulgação tem uma aplicabilidade particular para tirantes e hastes de transmissão para aplicações aeroespaciais, embora também possa ser aplicada em muitos outros usos.[001] This disclosure relates to composite rods and the joining of composite rods to other parts, for example, by a shackle. The disclosure has particular applicability to tie rods and drive rods for aerospace applications, although it may also be applied to many other uses.

BASICS OF THE INVENTION

[002] As hastes compósitas são normalmente formadas a partir de Compósitos de Matriz de Polímeros (polymer matrix composites, PMCs) que compreendem alguma forma de fibra ou polímero encapsulado dentro de uma matriz, como a resina. Um exemplo é o polímero reforçado com fibra de carbono (PRFC). As estruturas de enrolamento de filamentos são tipicamente formadas por filamentos de enrolamento tais como fibras de carbono em torno de um mandril de forma helicoidal de modo a construir uma haste em forma de tubo. O ângulo do enrolamento helicoidal influencia as propriedades da haste. Por exemplo, os enrolamentos que se aproximam de 45 graus têm propriedades de torção mais altas e aqueles com mais de 45 graus possuem maiores propriedades na direção do aro. Cerca de 45 graus é geralmente ideal para transmissão de torque. Outras técnicas para fabricação de PMCs incluem trançamento, técnicas de colocação de fibras (incluindo AFP), técnicas de invólucro com pré-impregnação (prepreg) e métodos de pultrusão. Os eixos compostos podem envolver várias camadas, com diferentes camadas com diferentes propriedades. Por exemplo, o ângulo da fibra pode ser variado entre camadas para dar propriedades diferentes, tais como resistência à flexão ou resistência ao impacto.[002] Composite rods are typically formed from Polymer Matrix Composites (PMCs) that comprise some form of fiber or polymer encapsulated within a matrix, such as resin. One example is carbon fiber reinforced polymer (CFRP). Filament winding structures are typically formed by winding filaments such as carbon fibers around a helically shaped mandrel so as to construct a tube-shaped rod. The angle of the helical winding influences the properties of the rod. For example, windings approaching 45 degrees have higher torsional properties and those greater than 45 degrees have greater hoop direction properties. Around 45 degrees is generally ideal for torque transmission. Other techniques for manufacturing PMCs include braiding, fiber placement techniques (including AFP), prepreg casing techniques (prepreg), and pultrusion methods. Composite shafts can involve multiple layers, with different layers having different properties. For example, the angle of the fiber can be varied between layers to give different properties, such as flexural strength or impact resistance.

[003] A interação com colunas de PMC pode ser desafiadora devido à redução de força por volume. As fixações padrão projetadas para interface com metal não são geralmente adequadas e, portanto, a solução normal é realizar a interface com a coluna de PMC através de uma peça de metal que é ajustada na coluna. No entanto, as peças metálicas adicionam peso e custo para a parte geral. Isso prejudica o peso e as economias de custos que estão entre as maiores vantagens de usar PMCs em primeiro lugar.[003] Interaction with PMC columns can be challenging due to the reduction in force per volume. Standard fixings designed to interface with metal are generally not suitable and therefore the normal solution is to interface with the PMC column via a piece of metal that is fitted to the column. However, the metal parts add weight and cost to the overall part. This undermines the weight and cost savings that are among the biggest advantages of using PMCs in the first place.

[004] É desejável que a conexão entre a haste e outros componentes seja estruturalmente eficiente de modo a minimizar o peso, assegurando uma boa transmissão de força e boa robustez da junta.[004] It is desirable that the connection between the rod and other components is structurally efficient in order to minimize weight, ensuring good force transmission and good robustness of the joint.

SUMMARY

[005] De acordo com esta divulgação, uma haste de polímero reforçado com fibra composta por enrolamento de filamento que compreende fibras de enrolamento helicoidal é fornecida, a haste tendo pelo menos um orifício perpendicular a um eixo da haste; em que os trajetos de fibras das fibras de enrolamento helicoidal se desviam em torno do orifício.[005] In accordance with this disclosure, a fiber-reinforced polymer rod composed of filament winding comprising helically wound fibers is provided, the rod having at least one hole perpendicular to an axis of the rod; wherein the fiber paths of the helically wound fibers deviate around the orifice.

[006] Visto de um aspecto alternativo, esta divulgação proporciona uma haste de polímero reforçado com fibra composta por enrolamento de filamento que tem pelo menos um orifício formado perpendicular ao eixo da haste formado por desviar os trajetos de fibras helicoidais em torno do orifício.[006] Viewed from an alternative aspect, this disclosure provides a fiber-reinforced polymer rod composed of filament winding that has at least one hole formed perpendicular to the axis of the rod formed by diverting helical fiber paths around the hole.

[007] O orifício na haste de filamento enrolado pode ser usado como um ponto de fixação para conectar a haste a outras peças, por exemplo, por meio de um pino que passa diretamente através do orifício. A quantidade de metal utilizada neste tipo de conexão pode ser significativamente reduzida em comparação aos acessórios de metal utilizados anteriormente, reduzindo assim o custo e o peso de todo o sistema.[007] The hole in the filament wound rod can be used as an attachment point to connect the rod to other parts, for example, by means of a pin that passes directly through the hole. The amount of metal used in this type of connection can be significantly reduced compared to previously used metal fittings, thus reducing the cost and weight of the entire system.

[008] As fibras são desviadas em torno do orifício, em vez de o orifício simplesmente ser cortado através das fibras. Cortar as fibras reduziria significativamente a força da haste como um todo, pois o corte afetaria um grande número de fibras em múltiplas camadas, reduzindo a resistência à tração fornecida pelas fibras. Ao desviar as fibras ao redor do orifício, as fibras mantêm suas propriedades de suporte de carga e a força da haste é mantida mesmo na presença do orifício (será apreciado que pode haver algum enfraquecimento da estrutura na proximidade do orifício, mas não tanto a ponto de tornar a parte inutilizável).[008] The fibers are deflected around the hole, rather than the hole simply being cut through the fibers. Cutting the fibers would significantly reduce the strength of the rod as a whole, as cutting would affect a large number of fibers in multiple layers, reducing the tensile strength provided by the fibers. By deflecting the fibers around the hole, the fibers maintain their load-bearing properties and the strength of the rod is maintained even in the presence of the hole (it will be appreciated that there may be some weakening of the structure in the vicinity of the hole, but not so much that rendering the part unusable).

[009] O processo de enrolamento do filamento coloca as fibras de modo que elas sejam substancialmente paralelas na proximidade do orifício, mas para o desvio em torno do orifício. Assim, após o desvio, as fibras continuam na direção que tomariam se o orifício não estivesse presente. A haste pode ser terminada em um ponto axialmente removido do orifício, por exemplo, por corte através da haste, mas as fibras ainda funcionam continuamente de uma extremidade da haste para a outra e, assim, transmitem as forças necessárias.[009] The filament winding process places the fibers so that they are substantially parallel in the vicinity of the hole, but for deviation around the hole. Thus, after the deflection, the fibers continue in the direction they would have taken if the hole had not been present. The rod may be terminated at a point axially removed from the hole, for example by cutting through the rod, but the fibers still run continuously from one end of the rod to the other and thus transmit the necessary forces.

[0010] O enrolamento de filamentos é melhor para esta técnica do que, por exemplo, trança, pois a colocação de fibras individuais é possível em torno do orifício ou outra característica para fazer uma parte não-axissimétrica e isso não seria possível com o trançamento, pois todas as fibras são manipuladas juntamente.[0010] Filament winding is better for this technique than, for example, braiding, as placement of individual fibers is possible around the hole or other feature to make a non-axisymmetric part and this would not be possible with braiding , as all fibers are manipulated together.

[0011] O corpo principal da haste compósita é formado por enrolamento de fibras helicoidalmente em torno de um mandril, formando assim uma haste oca uma vez que o mandril é removido. Uma única fibra pode ser enrolada em torno do mandril à medida que é deslocada axialmente para a frente e para trás paralela ao eixo do mandril de modo que uma fibra atravessa o comprimento do mandril várias vezes. Contudo, tipicamente a haste resultante será cortada em uma ou ambas as extremidades após a formação, de modo que cada uma das travessas acaba sendo uma única fibra. Independentemente de tal corte ser executado, cada travessa do eixo da haste pode efetivamente ser considerada como uma única fibra e é assim que serão tratadas até restante desta divulgação. Assim, cada uma dessas fibras forma uma hélice em torno do eixo da haste (e, portanto, também em torno do eixo do mandril). Muitas dessas fibras não serão afetadas pelo orifício, pois seu trajeto helicoidal não corta o orifício. Essas fibras simplesmente seguirão o mesmo trajeto que teriam seguido se o orifício não tivesse sido formado. No entanto, as fibras que cruzaram o orifício serão deslocadas para um ou outro lado do orifício, de modo que o caminho dessas fibras se desvia do trajeto que eles tomariam se o orifício não estivesse sendo formado. Preferencialmente, o trajeto da fibra de cada fibra desviada em torno do orifício forma um arco em torno do orifício não superior a 200 graus, de preferência um arco não superior a 180 graus. Será apreciado que cada fibra deve passar para um lado do orifício ou para o outro lado do orifício. Idealmente, cada fibra será desviada para o lado do orifício que requer a menor divergência de seu trajeto e, assim, contatará o orifício ao longo de um arco com não mais de 180 graus. De fato, a maioria das fibras que incidem no orifício em um deslocamento lateral do centro do orifício entrará em contato com o orifício ao longo de um arco muito menor. No entanto, será apreciado que alguma variação do processo, tais como irregularidades de vibração ou fabricação na maquinaria de formação pode resultar em um pequeno número de fibras sendo deslocadas para o lado menos eficiente do orifício e, portanto, um pequeno número dessas fibras pode entrar em contato com o orifício ao longo de um arco superior a 180 graus. No entanto, estes devem ser reduzidos ao mínimo e de preferência são totalmente excluídos.[0011] The main body of the composite rod is formed by winding fibers helically around a mandrel, thus forming a hollow rod once the mandrel is removed. A single fiber can be wound around the mandrel as it is moved axially back and forth parallel to the axis of the mandrel so that one fiber traverses the length of the mandrel several times. However, typically the resulting rod will be cut at one or both ends after forming, so that each of the strands ends up being a single fiber. Regardless of whether such a cut is performed, each rod axis cross member can effectively be considered as a single fiber and this is how they will be treated for the remainder of this disclosure. Thus, each of these fibers forms a helix around the axis of the rod (and therefore also around the axis of the mandrel). Many of these fibers will not be affected by the hole because their helical path does not cut through the hole. These fibers will simply follow the same path they would have followed if the hole had not been formed. However, the fibers that have crossed the hole will be displaced to one or the other side of the hole, so that the path of these fibers deviates from the path they would take if the hole were not being formed. Preferably, the fiber path of each deflected fiber around the orifice forms an arc around the orifice of no greater than 200 degrees, preferably an arc of no greater than 180 degrees. It will be appreciated that each fiber must pass to one side of the hole or the other side of the hole. Ideally, each fiber will be deflected to the side of the hole that requires the least divergence from its path and thus contact the hole along an arc of no more than 180 degrees. In fact, most fibers impinging on the hole in a lateral displacement from the center of the hole will contact the hole along a much smaller arc. However, it will be appreciated that some process variation such as vibration or manufacturing irregularities in the forming machinery may result in a small number of fibers being displaced to the less efficient side of the hole and therefore a small number of these fibers may enter in contact with the orifice along an arc greater than 180 degrees. However, these should be kept to a minimum and preferably excluded altogether.

[0012] Será apreciado que as fibras da haste podem ter um padrão não axissimétrico devido à divergência das fibras em torno do orifício.[0012] It will be appreciated that the fibers of the rod may have a non-axisymmetric pattern due to the divergence of the fibers around the hole.

[0013] Embora um único orifício possa ser usado para formar uma junção útil com outro componente em algumas implementações, na maioria das conexões uma junta simétrica é preferida e, portanto, a haste preferencialmente compreende pelo menos dois orifícios cada um perpendicular ao eixo da haste e em que ao redor cada trajeto de fibra de orifício das fibras de enrolamento helicoidal se desvia. Em outras palavras, o eixo compreende preferencialmente pelo menos dois orifícios formados, cada um perpendicular ao eixo da haste e cada um formado por desvio dos trajetos helicoidais da fibra em torno do respectivo orifício. As considerações de comprimento de arco acima descritas preferencialmente aplicam-se a ambos (ou mais) orifícios, uma vez que são preferencialmente formados pelo mesmo processo. Esta divulgação não se limita a dois orifícios e pode incorporar qualquer número de orifícios formados desta maneira, por exemplo, três ou quatro orifícios podem ser formados para determinadas juntas. Além disso, pode ser desejável formar duas conexões na haste, uma em cada extremidade. Cada conexão pode ter dois ou mais orifícios, exigindo assim que quatro ou mais orifícios sejam formados no eixo.[0013] Although a single hole may be used to form a useful joint with another component in some implementations, in most connections a symmetrical joint is preferred and therefore the rod preferably comprises at least two holes each perpendicular to the axis of the rod and in which around each orifice fiber path of the helically wound fibers deviates. In other words, the axis preferably comprises at least two holes formed, each perpendicular to the axis of the rod and each formed by deflection of the helical paths of the fiber around the respective hole. The arc length considerations described above preferably apply to both (or more) holes, since they are preferably formed by the same process. This disclosure is not limited to two holes and may incorporate any number of holes formed in this manner, for example, three or four holes may be formed for certain joints. Additionally, it may be desirable to form two connections on the rod, one at each end. Each connection may have two or more holes, thus requiring four or more holes to be formed in the shaft.

[0014] Os dois orifícios de uma junta podem ser não coaxiais e serão formados de acordo com o tipo de junta necessária para uma peça específica e/ou um tipo de conexão específico. No entanto, em alguns exemplos particularmente preferidos, os dois orifícios são coaxiais. Os orifícios coaxiais permitem que uma única coluna ou pino seja passada através de ambos os orifícios ao mesmo tempo, fazendo assim uso da resistência estrutural de ambos os lados da haste de uma só vez. Nos exemplos preferidos, os dois orifícios formam uma manilha. Uma manilha tem uma forma de forquilha ou garfo (tipicamente em forma de U) com orifícios em cada extremidade através dos quais um pino ou parafuso pode ser executado de modo que a manilha possa ser usada como um dispositivo de fixação. Assim, os dois orifícios formados em uma haste compósita oca fornecem os orifícios através dos quais um pino ou parafuso pode ser inserido de modo que a extremidade da haste oca possa ser usada diretamente como um dispositivo de fixação.[0014] The two holes of a joint may be non-coaxial and will be formed according to the type of joint required for a specific part and/or a specific type of connection. However, in some particularly preferred examples, the two holes are coaxial. Coaxial holes allow a single post or pin to be passed through both holes at the same time, thus making use of the structural strength of both sides of the rod at once. In preferred examples, the two holes form a shackle. A shackle has a pitchfork or fork shape (typically U-shaped) with holes at each end through which a pin or screw can be run so that the shackle can be used as a fastening device. Thus, the two holes formed in a hollow composite rod provide the holes through which a pin or screw can be inserted so that the end of the hollow rod can be used directly as a fastening device.

[0015] O processo de enrolamento de filamentos coloca fibras em torno de um mandril em um padrão helicoidal, tipicamente com um transportador (suporte de fibra) que passa axialmente para trás e para a frente ao longo do eixo de um mandril enquanto o mandril roda. O carro e o mandril são controlados de acordo com um programa específico para a peça que está sendo fabricada. A fim de reter a resistência máxima à tração das fibras, as fibras são de preferência colocadas além do orifício na direção axial antes que a direção axial seja alterada pela inversão da direção do transportador. A distância que as fibras são colocadas ao longo do orifício dependerá de vários fatores, como o diâmetro da haste, o diâmetro do orifício, o tipo de fibras e a resina, etc. No entanto, para garantir que as fibras passem o buraco sem alterar a direção axial e ter uma distância suficiente para se reagrupar após o desvio em torno do orifício, é preferível que as fibras passem o orifício sem alterar a direção axial por uma distância de pelo menos um diâmetro do orifício. Desta forma, o orifício é axialmente espaçado de uma região terminal em que as fibras mudam a direção axial como parte do processo normal de enrolamento de filamentos.[0015] The filament winding process places fibers around a mandrel in a helical pattern, typically with a carrier (fiber holder) that passes axially back and forth along the axis of a mandrel as the mandrel rotates . The carriage and chuck are controlled according to a program specific to the part being manufactured. In order to retain the maximum tensile strength of the fibers, the fibers are preferably placed beyond the hole in the axial direction before the axial direction is changed by reversing the direction of the conveyor. The distance that the fibers are placed along the hole will depend on several factors such as the diameter of the rod, the diameter of the hole, the type of fibers and resin, etc. However, to ensure that the fibers pass the hole without changing the axial direction and have a sufficient distance to regroup after deflection around the hole, it is preferable for the fibers to pass the hole without changing the axial direction by a distance of at least minus one hole diameter. In this way, the hole is axially spaced from a terminal region in which the fibers change axial direction as part of the normal filament winding process.

[0016] Em alguns exemplos, algumas fibras podem ser giradas ao redor do orifício, ou seja, elas podem mudar a direção axial em torno do orifício. Outras fibras que não se cruzam no orifício podem virar de maneira convencional, por exemplo, em uma posição axial distanciada do orifício.[0016] In some examples, some fibers can be rotated around the hole, that is, they can change the axial direction around the hole. Other fibers that do not intersect in the hole may turn in a conventional manner, for example, in an axial position away from the hole.

[0017] De acordo com um aspecto adicional desta divulgação, é proporcionado um método para formação de uma haste de polímero reforçado com fibra compósita tendo pelo menos um orifício formado perpendicular ao eixo da haste, compreendendo: o fornecimento de um mandril com uma projeção no local em que o orifício deve ser formado; e a utilização de um processo de enrolamento de filamentos para disposição de fibras de uma forma helicoidal em torno do mandril, de modo que sejam deslocadas em torno da projeção no local onde o orifício deve ser formado.[0017] According to a further aspect of this disclosure, there is provided a method for forming a composite fiber reinforced polymer rod having at least one hole formed perpendicular to the axis of the rod, comprising: providing a mandrel with a projection on the location where the hole should be formed; and using a filament winding process to arrange fibers in a helical fashion around the mandrel so that they are displaced around the projection at the location where the hole is to be formed.

[0018] Este método de formação de uma haste com um orifício usa uma estrutura física como uma obstrução para empurrar as fibras para fora do caminho durante o processo de enrolamento. À medida que a projeção ocupa o espaço que acabará por formar o orifício no produto acabado, as fibras são naturalmente desviadas do caminho, sendo forçadas a se desviar em torno da projeção. No entanto, a posição natural da fibra é mantida na medida do possível pelo controle do processo de enrolamento, isto é, controle do mandril e do transportador. Estes podem funcionar substancialmente como teriam feito na ausência de quaisquer orifícios, ignorando essencialmente o processo de formação do orifício. Depois que as fibras foram desviadas pelas projeções, as fibras serão naturalmente tragadas de volta a seus trajetos originais.[0018] This method of forming a rod with a hole uses a physical structure as an obstruction to push the fibers out of the way during the winding process. As the projection occupies the space that will eventually form the hole in the finished product, the fibers are naturally knocked out of the way, being forced to deviate around the projection. However, the natural position of the fiber is maintained as far as possible by control of the winding process, i.e. control of the mandrel and conveyor. These can function substantially as they would have done in the absence of any holes, essentially bypassing the hole formation process. After the fibers have been deflected by the projections, the fibers will naturally be swallowed back to their original paths.

[0019] Em alguns exemplos, as fibras de reforço adicionais podem ser adicionadas a haste na proximidade do orifício. Por exemplo, onde as fibras foram desviadas ao redor do orifício, pode haver pequenas lacunas ou limitações na estrutura da haste. Enrolamentos adicionais podem ser usados para sobrepor essas lacunas ou para adicionar força aos outros enrolamentos. Alguns exemplos de tais enrolamentos adicionais são os seguintes: 1) Fibra de reforço de aro enrolado que é enrolada adjacente ao orifício em um ou ambos os lados axiais do orifício. 2) Fibra de reforço de orifício circunferencial enrolada em torno da circunferência do orifício. 3) No caso de dois ou mais orifícios em uma extremidade axial da haste, amarração de reforço enrolada em torno de dois orifícios (preferencialmente orifícios adjacentes). Esta amarração pode ser cruzada de forma que esteja envolvida em uma figura de oito padrões em torno dos dois orifícios.[0019] In some examples, additional reinforcing fibers can be added to the rod in the vicinity of the hole. For example, where the fibers have been deflected around the hole, there may be small gaps or limitations in the structure of the rod. Additional windings can be used to bridge these gaps or to add strength to the other windings. Some examples of such additional windings are as follows: 1) Wound hoop reinforcing fiber that is wound adjacent to the hole on one or both axial sides of the hole. 2) Circumferential hole reinforcement fiber wrapped around the circumference of the hole. 3) In case of two or more holes at one axial end of the rod, reinforcing tie wrapped around two holes (preferably adjacent holes). This binding can be crossed so that it is wrapped in a figure of eight pattern around the two holes.

[0020] Será apreciado que, como parte do processo de formação de um produto acabado, deve ser proporcionado um material de matriz tal como resina em torno das fibras. Isto pode ser conseguido de qualquer das maneiras usuais, tal como pela recuperação das fibras através de um banho de resina durante a colocação da fibra ou por embebição das fibras enroladas e do mandril em um banho de resina após o processo de enrolamento. Em alguns exemplos, as fibras são fibras pré-impregnadas, isto é, fibras providas com uma resina já revestida sobre ela. As fibras pré-impregnadas são tipicamente ligeiramente mais viscosas do que as fibras extraídas através de um banho de resina e, assim, tendem a colarem umas às outras durante o enrolamento da fibra. Assim, quando uma fibra entra em contato com a projeção e é desviada do seu trajeto normal, as partes da fibra que já foram colocadas em contato com as fibras ou mandril subjacentes serão menos deslocadas, incentivando assim o trajeto divergente a se aproximar de um arco em torno do orifício/projeção. Em outros exemplos preferidos, as fibras são enroladas de maneira úmida, por exemplo, recuperadas por um banho de resina durante a colocação. As fibras úmidas são mais facilmente desviadas em torno de uma obstrução devido a não serem tão viscosas.[0020] It will be appreciated that, as part of the process of forming a finished product, a matrix material such as resin should be provided around the fibers. This can be achieved in any of the usual ways, such as by recovering the fibers through a resin bath during fiber placement or by soaking the wound fibers and mandrel in a resin bath after the winding process. In some examples, the fibers are pre-impregnated fibers, that is, fibers provided with a resin already coated thereon. Pre-impregnated fibers are typically slightly more viscous than fibers drawn through a resin bath and thus tend to stick together during fiber winding. Thus, when a fiber comes into contact with the projection and is deviated from its normal path, the parts of the fiber that have already been brought into contact with the underlying fibers or mandrel will be displaced less, thus encouraging the divergent path to approach an arc. around the hole/projection. In other preferred examples, the fibers are wet wound, for example, recovered by a resin bath during placement. Wet fibers are more easily deflected around an obstruction because they are not as viscous.

[0021] A projeção preferencialmente tem um cone que se afasta do mandril. Em alguns exemplos preferidos, ele se afunila até certo ponto. A projeção pode ter uma base cilíndrica adjacente ao mandril com uma parte cônica proporcionada acima dela. O afunilamento ajuda a garantir que as fibras sejam divididas em dois grupos caindo de qualquer lado da projeção, sem o risco de serem colhidas as fibras em cima da projeção. A projeção pode ser paralela imediatamente adjacente ao mandril ou pode ter um afunilamento em direção ao mandril para facilitar ou permitir a remoção da projeção do mandril após a cura.[0021] The projection preferably has a cone that moves away from the mandrel. In some preferred examples, it tapers to some extent. The projection may have a cylindrical base adjacent to the mandrel with a tapered portion provided above it. Tapering helps ensure that the fibers are divided into two groups falling on either side of the projection, without the risk of fibers on top of the projection being collected. The projection may be parallel immediately adjacent to the mandrel or may be tapered toward the mandrel to facilitate or permit removal of the projection from the mandrel after curing.

[0022] Conforme discutido acima, dois ou mais orifícios podem ser desejáveis em certas implementações, por exemplo, dois orifícios opostos para formar uma manilha. Assim, preferencialmente, pelo menos duas projeções são proporcionadas no mandril, preferencialmente diametralmente opostas entre si.[0022] As discussed above, two or more holes may be desirable in certain implementations, for example, two opposing holes to form a shackle. Thus, preferably at least two projections are provided on the mandrel, preferably diametrically opposed to each other.

[0023] Será apreciado que após a formação do produto, o mandril é preferencialmente removido da haste. Assim, o método preferencialmente compreende ainda: remoção das projeções; e remoção do mandril. Será apreciado que isso ocorre após a aplicação da resina e cura da resina. O mandril e as projeções podem ser removidos em um único processo, por exemplo, no caso de um mandril solúvel ou outro mandril deformável. No entanto, se o mandril for rígido e não dissolvível, então as projeções são preferencialmente removidas em primeiro lugar, seguidas pela remoção do resto do mandril ao longo do eixo principal da haste.[0023] It will be appreciated that after forming the product, the mandrel is preferably removed from the rod. Thus, the method preferably further comprises: removing projections; and removing the chuck. It will be appreciated that this occurs after application of the resin and curing of the resin. The mandrel and projections can be removed in a single process, for example in the case of a soluble mandrel or other deformable mandrel. However, if the mandrel is rigid and non-dissolvable, then the projections are preferably removed first, followed by removal of the rest of the mandrel along the main axis of the shank.

[0024] Quando são utilizadas duas projeções diametralmente opostas, estas podem ser proporcionadas sob a forma de projeção separada, cada uma delas ligada ao mandril ou podem ser formadas como um único pino que passa através de um orifício formado no mandril, garantindo assim o alinhamento preciso dos orifícios no produto final.[0024] When two diametrically opposed projections are used, these can be provided in the form of a separate projection, each connected to the mandrel or they can be formed as a single pin passing through a hole formed in the mandrel, thus ensuring alignment I need the holes in the final product.

[0025] Conforme discutido acima, preferencialmente o processo de enrolamento de filamentos altera a direção axial das fibras em uma posição axial afastada das projeções. Isso garante que as fibras percorram os orifícios e possam fornecer tensão ao redor dos orifícios e ao longo do comprimento total da haste.[0025] As discussed above, preferably the filament winding process changes the axial direction of the fibers in an axial position away from the projections. This ensures that the fibers run through the holes and can provide tension around the holes and along the entire length of the rod.

[0026] À medida que as fibras são desviadas em torno do orifício, será apreciado que haverá uma acumulação na direção radial das fibras em torno da circunferência do orifício à medida que as fibras desviadas são colocadas sobre outras fibras desviadas e sobre fibras que não são desviadas. Esta acumulação pode ser removida após o produto ter sido formado (isto é, após a cura), de modo a proporcionar um diâmetro consistente ao longo da haste. Assim, preferencialmente, o método compreende ainda uma etapa de usinagem da haste na região do orifício para remover o excesso de material. Embora isso possa resultar na separação de algumas fibras, não haverá corte através de tantas de modo que a resistência estrutural do produto seja afetada. Se isso for motivo de preocupação, será apreciado que esta usinagem não é essencial.[0026] As the fibers are deflected around the hole, it will be appreciated that there will be a build-up in the radial direction of the fibers around the circumference of the hole as the deflected fibers are placed over other deflected fibers and over fibers that are not diverted. This build-up can be removed after the product has been formed (i.e. after curing) to provide a consistent diameter along the rod. Thus, preferably, the method further comprises a step of machining the rod in the orifice region to remove excess material. Although this may result in the separation of some fibers, there will not be cutting through so many that the structural strength of the product is affected. If this is of concern, it will be appreciated that this machining is not essential.

BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

[0027] Um ou mais exemplos não limitantes serão agora descritos, com fins exclusivamente exemplificativos e com referência às figuras anexas em que: A Fig. 1 mostra um primeiro exemplo de colocação de fibra em torno de um orifício; A Fig. 2 mostra um segundo exemplo de colocação de fibras ao redor de um orifício; A Fig. 3 ilustra o ângulo de contato de fibras adjacentes a um orifício; A Fig. 4 ilustra duas técnicas de reforço de fibra; A Fig. 5 ilustra uma técnica de reforço de fibra adicional e o uso de um pino para a inversão de fibra; e A Fig. 6 mostra uma chapa formada num eixo oco compreendendo dois orifícios.[0027] One or more non-limiting examples will now be described, for exemplary purposes only and with reference to the attached figures in which: Fig. 1 shows a first example of fiber placement around a hole; Fig. 2 shows a second example of placing fibers around a hole; Fig. 3 illustrates the contact angle of fibers adjacent to a hole; Fig. 4 illustrates two fiber reinforcement techniques; Fig. 5 illustrates an additional fiber reinforcement technique and the use of a pin for fiber inversion; and Fig. 6 shows a plate formed on a hollow shaft comprising two holes.

[0028] A Fig. 1 mostra uma haste compósita de filamento enrolado 1. Um orifício 2 é formado na haste 1 perpendicular ao eixo da haste. Os trajetos de certas fibras 3 são mostrados na Fig. 1. Será apreciado que apenas um número reduzido de fibras 3 são mostradas para fins ilustrativos e para que os trajetos possam ser distinguidos. Na realidade, muitas outras fibras são usadas, espaçadas muito mais próximas.[0028] Fig. 1 shows a filament-wound composite rod 1. A hole 2 is formed in the rod 1 perpendicular to the axis of the rod. The paths of certain fibers 3 are shown in Fig. 1. It will be appreciated that only a small number of fibers 3 are shown for illustrative purposes and so that the paths can be distinguished. In reality, many other fibers are used, spaced much closer together.

[0029] Pode ver-se na Fig. 1 que as fibras 3 foram desviadas ao redor do orifício, de modo que seguem um trajeto diferente do trajeto que tomariam se tivessem sido dispostas sem impedimento. Em um processo de enrolamento de filamentos, a fibra é fornecida através do transportador que é passado axialmente para trás e para a frente ao longo de um mandril enquanto o mandril é girado. A fibra assim forma um trajeto helicoidal em torno do mandril com o ângulo da hélice sendo determinado pela velocidade de deslocamento do transportador em relação à velocidade de rotação do mandril. Várias camadas podem ser depositadas uma sobre a outra e essas camadas podem ter diferentes ângulos de fibra.[0029] It can be seen in Fig. 1 that the fibers 3 have been diverted around the hole, so that they follow a different path to the path they would take if they had been arranged unimpeded. In a filament winding process, fiber is supplied through the conveyor which is passed axially back and forth along a mandrel while the mandrel is rotated. The fiber thus forms a helical path around the mandrel with the angle of the helix being determined by the travel speed of the conveyor relative to the rotational speed of the mandrel. Multiple layers can be deposited one on top of the other and these layers can have different fiber angles.

[0030] As fibras adjacentes em qualquer camada geralmente têm o mesmo ângulo de modo que correm em trajetos substancialmente paralelos em torno do eixo/mandril. Neste contexto, “trajetos paralelos” significa trajetos com o mesmo ângulo de hélice, mas com deslocamento axial ao longo do eixo da haste. No entanto, como pode ser visto na Fig. 1, neste exemplo, as fibras 3 na proximidade do orifício 2 foram deslocadas de modo que não funcionam mais em trajetos paralelos na proximidade do orifício 2, mas são desviadas de seus trajetos normais para formar o orifício. As fibras 3a e 3b, se nenhum orifício tivesse sido formado, seriam depositadas em trajetos helicoidais substancialmente paralelos. No entanto, para formar o orifício 2, as fibras 3a foram desviadas para um lado do orifício 2 e as fibras 3b foram desviadas para o lado oposto do orifício 2. Da mesma forma, as fibras 3c e 3d, se nenhum buraco fosse formado, foram depositadas em trajetos helicoidais substancialmente paralelos. No entanto, para formar o orifício 2, as fibras 3c foram desviadas para um lado do orifício 2 e as fibras 3d foram desviadas para o lado oposto do orifício 2. As fibras 3a e 3b são tipicamente depositadas em uma direção (por exemplo, da esquerda para a direita na figura), enquanto as fibras 3c e 3d são depositadas na outra direção (por exemplo, da esquerda para a direita na figura) com o mandril girando na mesma direção por toda a parte. Assim, as fibras 3a, 3b, 3c e 3d são desviadas em torno de quatro pontos tangenciais diferentes do orifício. Na Fig. 1, o orifício 2 é ilustrado por um círculo ideal, embora seja apreciado que esta forma ideal pode não ser alcançada na prática simplesmente com os enrolamentos mostrados na Fig. 1.[0030] Adjacent fibers in any layer generally have the same angle so that they run in substantially parallel paths around the axis/mandrel. In this context, “parallel paths” means paths with the same helix angle, but with axial displacement along the shaft axis. However, as can be seen in Fig. 1, in this example, the fibers 3 in the vicinity of hole 2 have been displaced so that they no longer run in parallel paths in the vicinity of hole 2, but are diverted from their normal paths to form the hole. Fibers 3a and 3b, if no hole had been formed, would be deposited in substantially parallel helical paths. However, to form hole 2, fibers 3a were diverted to one side of hole 2 and fibers 3b were diverted to the opposite side of hole 2. Similarly, fibers 3c and 3d, if no hole was formed, were deposited in substantially parallel helical paths. However, to form hole 2, fibers 3c were diverted to one side of hole 2 and fibers 3d were diverted to the opposite side of hole 2. Fibers 3a and 3b are typically deposited in one direction (e.g., from left to right in the figure), while the 3c and 3d fibers are deposited in the other direction (e.g., left to right in the figure) with the mandrel rotating in the same direction throughout. Thus, fibers 3a, 3b, 3c and 3d are deflected around four different tangential points of the hole. In Fig. 1, orifice 2 is illustrated by an ideal circle, although it is appreciated that this ideal shape may not be achieved in practice simply with the windings shown in Fig. 1.

[0031] Os trajetos de fibra 3a-3d mostrados na Fig. 1 mostram trajetos que podem ser formados quando as fibras têm um grau razoável de liberdade para se mover à medida que são depositadas de modo que as fibras 3a-3d são desviadas, o trajeto é desviado através de uma distância relativamente longa. Este pode ser o caso com as técnicas de enrolamento de fibra enrolada molhada, tais como a recuperação por um banho de resina, uma vez que as fibras são menos pegajosas e, portanto, não aderem imediatamente às camadas subjacentes durante a deposição.[0031] The fiber paths 3a-3d shown in Fig. 1 show paths that can be formed when the fibers have a reasonable degree of freedom to move as they are deposited so that the fibers 3a-3d are deflected, which path is diverted over a relatively long distance. This may be the case with wet wound fiber winding techniques, such as recovery by a resin bath, since the fibers are less sticky and therefore do not immediately adhere to the underlying layers during deposition.

[0032] A Fig. 2 mostra alguns trajetos de fibra desviados alternativos 3e e 3f que podem ser mais típicos de enrolamento com fibras pré- impregnadas, uma vez que estas são mais viscosas e irão aderir à camada subjacente, resultando em uma deformação do trajeto sendo mais próxima do orifício 2 e entrando em contato com o orifício 2 ao longo um trajeto mais longo. As fibras 3e passam para um lado do orifício 2, enquanto a fibra 3f passa para o outro lado do orifício 2 à medida que se aproximam do orifício de diferentes lados de sua linha central, cada uma passando no lado do orifício 2 que resultará no trajeto mais curto em torno do orifício 2. Novamente, o orifício 2 é mostrado em uma forma circular ideal que não será alcançada na prática. A Fig. 2 também mostra algumas fibras não desviadas 3g que não passam adjacentes ao orifício 2 e, portanto, não são desviadas do seu trajeto helicoidal normal.[0032] Fig. 2 shows some alternative deviated fiber paths 3e and 3f that may be more typical of winding with pre-impregnated fibers, as these are more viscous and will adhere to the underlying layer, resulting in a deformation of the path being closer to hole 2 and coming into contact with hole 2 along a longer path. The 3e fibers pass to one side of hole 2, while the 3f fiber passes to the other side of hole 2 as they approach the hole from different sides of its centerline, each passing on the side of hole 2 that will result in the path shorter around hole 2. Again, hole 2 is shown in an ideal circular shape that will not be achieved in practice. Fig. 2 also shows some undeviated fibers 3g that do not pass adjacent to hole 2 and are therefore not deflected from their normal helical path.

[0033] A Fig. 3 ilustra a diferença na forma do trajeto com mais detalhes. Como exemplos, são mostrados os trajetos das fibras 3b e 3e que passam ao redor do orifício 2. A fibra 3e entra em contato com a forma de orifício circular ideal 2 ao longo de um ângulo maior do que a fibra 3b que contata a forma de orifício circular ideal 2 ao longo de um ângulo b. Ambos os ângulos a e b são significativamente menores que 180 graus, ou seja, as fibras não são enroladas ao redor do orifício 2, mas são meramente desviadas em torno dela.[0033] Fig. 3 illustrates the difference in the shape of the path in more detail. As examples, the paths of fibers 3b and 3e passing around hole 2 are shown. Fiber 3e contacts the ideal circular hole shape 2 along a greater angle than fiber 3b which contacts the ideal circular hole shape 2. ideal circular hole 2 along an angle b. Both angles a and b are significantly less than 180 degrees, that is, the fibers are not wound around hole 2, but are merely deflected around it.

[0034] A Fig. 4 ilustra o mandril 4 que é utilizado para formar a haste 1 com o orifício 2. O mandril 4 possui pinos (ou projeções) 5 que se projetam substancialmente perpendiculares ao seu eixo. Neste exemplo, são mostrados dois pinos (ou projeções) 5, mas um único pino (ou projeção) 5 poderia ser usado ou um número maior de pinos ou projeções 5 poderia ser usado. O processo básico de enrolamento de filamentos pode ser usado da mesma maneira que para hastes normais sem orifícios. No entanto, os pinos (ou projeções) 5 desviam naturalmente as fibras 3 conforme são colocadas sobre o mandril 4. Conforme mostrado na Fig. 4, cada pino (ou projeção) 5 tem uma seção cônica 6 que se afunila a partir do mandril 4 e, neste exemplo, se afunila até um ponto que garante que as fibras sejam desviadas para um lado ou para o outro do pino (ou projeção) 5 conforme estes são dispostos. Os pinos (ou projeções) 5 também se afunilam um pouco em direção ao mandril na seção 7 adjacente ao mandril 4, pois isso ajuda a remover os pinos (ou projeções) 5 mais tarde no processo. O programa que controla o processo de enrolamento de filamentos preferencialmente posicionará as fibras ao redor do pino em vez de apenas depender que elas sejam desviadas ao redor do mesmo.[0034] Fig. 4 illustrates the mandrel 4 that is used to form the rod 1 with the hole 2. The mandrel 4 has pins (or projections) 5 that project substantially perpendicular to its axis. In this example, two pins (or projections) 5 are shown, but a single pin (or projection) 5 could be used or a greater number of pins or projections 5 could be used. The basic filament winding process can be used in the same way as for normal rods without holes. However, the pins (or projections) 5 naturally deflect the fibers 3 as they are placed over the mandrel 4. As shown in Fig. 4, each pin (or projection) 5 has a tapered section 6 that tapers away from the mandrel 4 and, in this example, it tapers to a point that ensures that the fibers are diverted to one side or the other of the pin (or projection) 5 as they are arranged. The pins (or projections) 5 also taper somewhat towards the mandrel in the section 7 adjacent to the mandrel 4, as this helps to remove the pins (or projections) 5 later in the process. The program that controls the filament winding process will preferentially position the fibers around the pin rather than just relying on them to be deflected around it.

[0035] Para maior clareza, a Fig. 4 não mostra as fibras helicoidais normais 3 que são ilustradas nas Figs. 1 e 2. No entanto, a Fig. 4 ilustra duas técnicas para adicionar fibras de reforço ao redor do orifício 2. A primeira técnica é simplesmente enrolar a fibra 8 em torno do pino 5, depositando os aros circulares de fibra em torno da circunferência do orifício 2, preenchendo ou reforçando lacunas que podem ter sido formadas no processo de enrolamento do filamento principal e construindo o perfil da haste 1 na região do orifício 2. A segunda técnica ilustrada na Fig. 4 é um cruzamento 9 que é enrolado em torno de dois pinos 5, cada um dos quais forma um orifício 2 na haste 1. No exemplo mostrado na Fig. 4, os dois pinos (ou projeções) 5 são coaxiais e diametralmente opostos uns aos outros na haste 1, de modo que, juntos, formarão uma manilha na extremidade da haste 1. A fibra de cruzamento 9 passa em torno de um pino 5 em um sentido (no sentido horário ou anti-horário) quando visto em direção ao mandril, depois passa em torno do outro pino 5 no sentido oposto, também visto em direção ao mandril, antes de retornar para passar ao redor do primeiro pino 5 no mesmo sentido que antes, formando assim uma figura de oito padrões que se cruza entre os pinos 5 e que pode ser repetido várias vezes para estabelecer um volume de fibra adequado. Será apreciado que um cruzamento semelhante 9 também pode ser formado em torno dos mesmos dois pinos 5 no lado oposto do mandril para simetria e equilíbrio. Também será apreciado que um ponto de amarra não cruzado também pode ser realizado ao passar a fibra no mesmo sentido em torno de ambos os pinos e não cruzando a fibra sobre si mesma entre os pinos 5.[0035] For clarity, Fig. 4 does not show the normal helical fibers 3 that are illustrated in Figs. 1 and 2. However, Fig. 4 illustrates two techniques for adding reinforcing fibers around hole 2. The first technique is to simply wrap fiber 8 around pin 5, depositing circular hoops of fiber around the circumference. of hole 2, filling or reinforcing gaps that may have been formed in the process of winding the main filament and building up the profile of rod 1 in the region of hole 2. The second technique illustrated in Fig. 4 is a crossover 9 which is wound around of two pins 5, each of which forms a hole 2 in the rod 1. In the example shown in Fig. 4, the two pins (or projections) 5 are coaxial and diametrically opposed to each other in the rod 1, so that together , will form a shackle at the end of the rod 1. The crossing fiber 9 passes around a pin 5 in one direction (clockwise or counterclockwise) when viewed towards the mandrel, then passes around the other pin 5 in the opposite direction, also seen towards the mandrel, before returning to pass around the first pin 5 in the same direction as before, thus forming a figure of eight pattern that intersects between the pins 5 and which can be repeated several times to establish an adequate fiber volume. It will be appreciated that a similar cross 9 can also be formed around the same two pins 5 on the opposite side of the mandrel for symmetry and balance. It will also be appreciated that an uncrossed tie stitch can also be made by passing the fiber in the same direction around both pins and not crossing the fiber over itself between pins 5.

[0036] A Fig. 5 mostra uma outra técnica de reforço de fibra para o orifício 2 por enrolamento da fibra 10 de aro em torno do mandril 4 em um ou ambos os lados axiais dos pinos (ou projeções) 5 e, portanto, em um ou ambos os lados do orifício 2 (ambos os lados são ilustrados na Fig. 5).[0036] Fig. 5 shows another fiber reinforcement technique for hole 2 by winding hoop fiber 10 around mandrel 4 on one or both axial sides of pins (or projections) 5 and therefore on one or both sides of hole 2 (both sides are illustrated in Fig. 5).

[0037] A Fig. 5 também mostra como os pinos 5 podem ser usados para transformar fibras de enrolamento helicoidal em torno do pino 5 quando o transportador muda de direção. Se o trajeto helicoidal natural da fibra o colocar em contato com o pino 5, ele pode ser girado ordenadamente em torno do pino 5, mudando assim a direção do movimento ao longo do eixo do mandril.[0037] Fig. 5 also shows how pins 5 can be used to transform helically wound fibers around pin 5 when the conveyor changes direction. If the natural helical path of the fiber brings it into contact with pin 5, it can be neatly rotated around pin 5, thus changing the direction of movement along the axis of the mandrel.

[0038] Será apreciado que as técnicas ilustradas na Fig. 4 exigirão oscilar o mandril 4 para trás e para frente enquanto movem o transportador para trás e para frente. As técnicas ilustradas na Fig. 5 podem ser realizadas enquanto o mandril 4 continua a rodar na mesma direção.[0038] It will be appreciated that the techniques illustrated in Fig. 4 will require rocking the mandrel 4 back and forth while moving the conveyor back and forth. The techniques illustrated in Fig. 5 can be performed while the chuck 4 continues to rotate in the same direction.

[0039] As técnicas mostradas nas Figs. 4 e 5 podem, naturalmente, ser utilizadas sozinhas ou em combinação, de modo a proporcionar o reforço ideal para uma determinada aplicação.[0039] The techniques shown in Figs. 4 and 5 can, of course, be used alone or in combination, in order to provide the ideal reinforcement for a given application.

[0040] Para formar uma haste oca com um orifício de acordo com as técnicas descritas neste documento, um mandril 4 é fornecido com pelo menos um pino 5 que se projeta radialmente para fora na posição em que o orifício 2 é desejado. O processo de enrolamento de filamentos é então realizado como para um processo de enrolamento de haste normal, mas com as fibras sendo desviadas pelos pinos 5 de modo que nenhuma fibra é colocada na região onde o orifício 2 é desejado.[0040] To form a hollow rod with a hole in accordance with the techniques described herein, a mandrel 4 is provided with at least one pin 5 that projects radially outwardly in the position where the hole 2 is desired. The filament winding process is then carried out as for a normal rod winding process, but with the fibers being deflected by the pins 5 so that no fibers are placed in the region where the hole 2 is desired.

[0041] De maneira benéfica, o orifício é formado sem corte das fibras na região do orifício 2, portanto, todas as fibras proporcionam força ao longo do orifício, melhorando as propriedades totais da haste 1. Técnicas adicionais de reforço de fibras podem então ser aplicadas em torno dos pinos 5 (isto é, na região dos orifícios 2) de modo a adicionar força adicional a haste na proximidade dos orifícios 2. A resina é aplicada usando técnicas conhecidas, tais como o uso de banhos de resina e/ou fibras pré-impregnadas e a haste é curada, novamente usando técnicas conhecidas. Os pinos 5 e o mandril 4 são então removidos, deixando uma haste 1 com um ou mais orifícios 2 formados na mesma. Onde os pinos 5 estão montados fixamente no mandril 4, eles devem ser normalmente removidos primeiro antes que o mandril 4 possa ser removido. No entanto, será apreciado que outras técnicas, tais como mandris dissolvíveis também podem ser utilizadas, caso em que a ordem de remoção não é importante.[0041] Beneficially, the hole is formed without cutting the fibers in the region of hole 2, therefore all fibers provide strength across the hole, improving the overall properties of rod 1. Additional fiber reinforcement techniques can then be applied around the pins 5 (i.e. in the region of the holes 2) in order to add additional strength to the rod in the vicinity of the holes 2. The resin is applied using known techniques, such as the use of resin baths and/or fibers pre-impregnated and the rod is cured, again using known techniques. The pins 5 and the mandrel 4 are then removed, leaving a rod 1 with one or more holes 2 formed therein. Where the pins 5 are fixedly mounted in the chuck 4, they must normally be removed first before the chuck 4 can be removed. However, it will be appreciated that other techniques such as dissolvable mandrels may also be used, in which case the order of removal is not important.

[0042] A Figura 6 mostra uma manilha 11 formada em uma haste oca 1 que compreende dois orifícios 2, cada um formado de acordo com as técnicas descritas acima. Uma coluna 12 é mostrada, podendo ser passada através dos dois orifícios 2 da manilha 11 (e também através de qualquer estrutura de conexão adicional inserida dentro da haste 1 entre os orifícios 2 ou fornecida fora da haste 1 em torno dos orifícios 2), por exemplo, para conexão de outros dispositivos ou equipamentos.[0042] Figure 6 shows a shackle 11 formed on a hollow rod 1 comprising two holes 2, each formed in accordance with the techniques described above. A post 12 is shown which can be passed through the two holes 2 of the shackle 11 (and also through any additional connecting structure inserted within the rod 1 between the holes 2 or provided outside the rod 1 around the holes 2), by example, for connecting other devices or equipment.

Claims

1. Fiber-reinforced polymer rod composed of filament winding (1), comprising helically wound fibers (3), the rod (1) having at least two holes each perpendicular to an axis of the rod (1) and arranged to form a shackle (11); wherein the fiber paths of the helically wound fibers (3) deviate around the orifice (2); and characterized by the fact that: the fibers (3) pass through the hole (2) for a distance of at least one hole diameter without changing the axial direction by reversing the axial direction.

2. Rod (1) according to claim 1, characterized by the fact that the fiber path of each fiber (3) deflected around the hole (2) forms an arc around the hole (2) less than or equal to 200 degrees, preferably an arc less than or equal to 180 degrees.

3. Rod (1) according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the two holes (2) are coaxial.

4. Rod (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it further comprises an additional reinforcing fiber added to the rod (1) in the vicinity of the hole (2).

5. Rod (1) according to claim 4, characterized in that said additional reinforcing fiber comprises a hoop reinforcing fiber (10) wound adjacent to the hole (2) on one or both axial sides of the hole (two).

6. Rod (1) according to claim 4 or 5, characterized in that said additional reinforcing fiber comprises a circumferential orifice reinforcing fiber (8) wound around the circumference of the orifice (2).

7. Rod (1) according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the shaft (1) comprises two or more holes (2) and wherein said additional reinforcing fiber comprises the reinforcing tie ( 9) wrapped around two of the aforementioned holes (2).

8. Rod (1) according to claim 7, characterized by the fact that said lashing (9) can be cut transversely so that it is wrapped in a figure of eight pattern around said two holes (2).

9. Method for forming a composite fiber reinforced polymer rod (1) having at least two holes (2) each formed perpendicular to the axis of the rod (1) and arranged to form a shackle (11), comprising: providing a mandrel (4) with a projection (5) in the place where the hole (2) is to be formed; use a filament winding process to arrange fibers (3) helically around the mandrel (4), so that they are moved around the projection (5) in the place where the hole (2) must be formed; and characterized by the fact that the filament winding process changes the axial direction by reversing the axial direction of the fibers (3) in an axial position spaced from the projections (5) by a distance of at least one hole diameter.

10. Method, according to claim 9, characterized by the fact that the projection comprises a cone (7) that tapers towards the mandrel (4).

11. Method, according to claim 9 or 10, characterized by the fact that it further comprises: removing the projections (5); and remove the chuck (4).