FI72491B - Foerfarande foer tillverkning av med fiber lindad produkt. - Google Patents

Foerfarande foer tillverkning av med fiber lindad produkt. Download PDF

Info

Publication number
FI72491B
FI72491B FI813191A FI813191A FI72491B FI 72491 B FI72491 B FI 72491B FI 813191 A FI813191 A FI 813191A FI 813191 A FI813191 A FI 813191A FI 72491 B FI72491 B FI 72491B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
mold
winding
filament material
pivot point
turning
Prior art date
Application number
FI813191A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI72491C (fi
FI813191L (fi
Inventor
Dale Evans Smith
Warren Hill Pinter
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of FI813191L publication Critical patent/FI813191L/fi
Publication of FI72491B publication Critical patent/FI72491B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI72491C publication Critical patent/FI72491C/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H81/00Methods, apparatus, or devices for covering or wrapping cores by winding webs, tapes, or filamentary material, not otherwise provided for
    • B65H81/06Covering or wrapping elongated cores
    • B65H81/08Covering or wrapping elongated cores by feeding material obliquely to the axis of the core
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • B29D99/0028Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings hollow blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/583Winding and joining, e.g. winding spirally helically for making tubular articles with particular features
    • B29C53/584Winding and joining, e.g. winding spirally helically for making tubular articles with particular features having a non-circular cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/60Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels
    • B29C53/62Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels rotatable about the winding axis
    • B29C53/66Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels rotatable about the winding axis with axially movable winding feed member, e.g. lathe type winding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/8008Component parts, details or accessories; Auxiliary operations specially adapted for winding and joining
    • B29C53/805Applying axial reinforcements
    • B29C53/8058Applying axial reinforcements continuously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/08Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Description

72491 1 Menetelmä kuidulla käämityn tuotteen valmistamiseksi Förfarande för tillverkning av med fiber lindad produkt 5
Keksinnön kohteena on yleisesti menetelmä tuotteen valmistamiseksi käämimällä kuitua ja etenkin menetelmä poikkileikkaukseltaan ei-pyö-reiden tuotteiden, kuten siipien ja vastaavien valmistamiseksi.
10 Uudenaikaisissa valmistusmenetelmissä suuren lujuuden omaavien tuotteiden valmistamiseksi käytetään usein kuitukäämitystekniikkaa. Tällaisessa tekniikassa käämitään erittäin lujia kuituja, jotka on järjestetty sidemateriaalista olevaan matriisiin, muotin tai kehyksen ympärille, jonka muoto yleensä vastaa valmiin tuotteen haluttua muotoa, ja matrii-15 simateriaali kovetetaan sitten. Valmistettaessa pitkänomaisia tuotteita, kuten siipiä tällaisella kuitukäämitystekniikalla käämimällä kuidut muotin ympärille muottia ja kuituja siirretään edestakaisin toistensa suhteen muotin pitkittäis- tai käämitysakselia pitkin, jolloin muodostuu useita kuitumaisen materiaalin kerroksia ja jokaisen kerroksen 20 kuidut on siirretty kulmassa muotin pitkittäis- ja poikittaisakseleis-ta samoin kuin vierekkäisten kerrosten kuiduista. Kuitujen yhtäjaksoisen edestakaisuuden aikaansaamiseksi muottia pitkin käämittäessä kuidut sen päälle on käytäntönä käyttää kääntöpaikkoja tai käämityssilmu-koita käämittävän muotin tai muotin osan päissä, jolloin eri kerrosten 25 päällekkäin olevat päätykierrokset muodostetaan käämimällä kuidut kää-mityssilmukan reunojen päälle ja sen ulkopinnan poikki, samalla kun muutetaan kuitujen ja muotin välisen pitkittäissiirron suuntaa.
Tekniikan tasolla yllä esitetyllä tavalla toimivat kääntökohdat ovat 30 olleet muodoltaan pyöreitä tai kiekkomaisia ja vierekkäisten kerrosten kuitujen siirtokulma ja yksittäisen kerroksen yksittäisten kuitukierros-ten väli rajoittavat yhdenmukaista, pitkittäistä edestakaisliikettä kuitujen ja muotin välillä, kun kuidut käämitään muotin ympärille. Tämä tarkoittaa sitä, että kuitukierrosten kulmas mintaus ja väli eri kuitu-35 kerroksissa rajoittavat kuitujen ja muotin välisen yhdenmukaisen edes-takaisliikkeen vuoksi useita yhtä pitkiä sekantteja ja sijoitusta kään-tökohdan pinnan poikki. Jos muotin poikkileikkausmuoto on sellainen, 2 72491 "I että poikkileikkauksen leveys on suurempi kuin paksuus, kuten on siinä tapauksessa, kun poikkileikkauksena on siipimuoto, on selvää, että tekniikan tason menetelmissä esiintyy olennaista silloitusta kääntö-kohdan ulkoreunan ja muottipinnan tai sille käämittyjen kuitukerrosten 5 välillä. Tällainen silloitus on tietenkin pelkästään hukkamateriaalia, joka on poistettava valmiista tuotteesta tätä seuraavassa työstövai-heessa tai vastaavassa. Edelleen silloitus vaatii sen, että kääntökoh-ta on etäisyydellä valmiin tuotteen pään sijaintikohdasta. Siten laitteiston, jota käytetään kuitujen käämimiseksi muotin päälle, on pystyt-10 tävä kulkemaan enemmän kuin se, mikä vaadittaisiin, jos tällainen silloitus vältettäisiin jotenkin. On tietenkin selvää, että liiallinen kulkukyky lisää tällaisen käämintälaitteiston kokoa ja kustannuksia ja siitä syystä valmiin tuotteen valmistuskustannuksia.
15 Keksinnön tehtävänä on siten saada aikaan menetelmä käämityn tuotteen valmistamiseksi, jossa minimoidaan kuitusilloitus kääntökohdan ja tähän liittyvän muotin tai sille käämittyjen kuitujen välillä.
Keksinnön eräänä tehtävänä on saada aikaan menetelmä, missä minimoi-20 daan kuitukäämityslaitteiston pitkittäiskulku.
Keksinnön vielä eräänä tehtävänä on saada aikaan sellainen menetelmä, missä minimoidaan materiaalihukkaa ja käämityn tuotteen kustannuksia.
25 Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on ilmoitettu patenttivaatimuksissa.
Keksinnön mukaisesti nämä ja muut tehtävät ratkaistaan parannetulla menetelmällä kuitukäämityn, poikkileikkaukseltaan ei-pyöreän tuotteen 30 valmistamiseksi, jossa tuote käämitään kuitumaisesta materiaalista useissa päällekkäisissä kerroksissa etäisyydellä olevien kääntökohtien parin välissä, jotka ovat yhdenmukaisia yleisesti muotin poikkileik-kausmuodon kanssa, jolloin minimoidaan silloitusta kääntökohdan kulman ja muotin tai sille käämittyjen kuitukerrosten välillä ja heipo-35 tetaan samalla valmistusta ja parannetaan käämityn tuotteen rakenteen taloudellisuutta ja minimoidaan käämitysprosessissa käytetyn laitteiston kustannuksia. Kun käytetään kääntökohtaa muotin päissä eikä muo-
II
3 72491 1 tissa ole teräviä reunoja, kääntökohta voi olla yleensä yhtä laaja muotin pään poikkileikkauksen kanssa, jolloin eliminoidaan olennaisesti kuitumainen silloitus. Kun muottia käytetään muotin päiden välissä tai muotin yhteydessä, jossa on terävät kulmat, kääntökohta, sa-5 maila kun se on yhdenmukainen muotin poikkileikkausmuodon kanssa kään-tökohdan alueella, ulottuu hieman ulospäin muotista. Parhaimpana pidetyssä suoritusmuodossa kuitumateriaalin käämitys muotin ympäri saadaan aikaan pyörittämällä muottia kuitumateriaalin suhteen, jolloin tämä muotin pyöriminen saadaan aikaan pyörittämällä akselia, jonka päälle 10 muotti on asennettu. Akseli ulottuu ulospäin kääntökohtien päiden ulkopinnoista, jolloin kääntökohdan ympärille käämityssä kuitumateriaalissa oleva löysyys otetaan vastaan käämimällä kuitumateriaali vähintään osittain akselin ympäri, kun materiaali käämitään ulomman kääntö-kohdan pinnan poikki.
15
Edellä oleva sekä keksinnön muut ominaispiirteet ja edut käyvät selville seuraavasta selityksestä ja oheisista piirustuksista.
Kuvio 1 on perspektiivikuva tuotteesta, joka on muodostettu keksinnön 20 mukaisella kuitukäämitysmenetelmällä, kuvio 2 on tasokuva tekniikan tason pyöreästä kääntökohdasta, jota on käytetty siiven kuitukäämityksessä, 25 kuvio 3 on sivukuva siivestä, joka on käämitty kuviossa 2 esitetyn menetelmän mukaisesti, kuvio 4 on tasokuva kääntökohdasta, joka vastaa yleisesti muotoa, jota on käytetty keksinnön mukaisessa siiven kuitukäämityksessä, 30 kuvio 5 on sivukuva siivestä, joka on käämitty keksinnön mukaisesti kuvioissa 1 ja 4 esitetyllä tavalla, kuvio 6 on tasokuva kääntökohdasta, jota on käytetty kuitukäämitysmuo-35 tin päiden välissä keksinnön menetelmän mukaisesti, ______ — ττ^ « 72491 1 kuvio 7 on perspektiivikuva kuviossa 6 esitetyn kääntökohdan sijoituksessa keksinnön mukaisella käämitysmuotilla.
Kuviossa 1 on esitetty menetelmä ei-pyöreän, pitkänomaisen poikkileik-5 kauksen omaavan tuotteen valmistamiseksi keksinnön mukaisella menetelmällä. Tässä tapauksessa tuote on pitkänomainen kantopintasiipi, kuten esimerkiksi sellainen, jota käytetään suurissa tuuliturbiineissa. Menetelmää käytetään käämityskoneessa 10, joka käsittää pyörivän akselin 13, jonka päälle muotti 16 on asennettu siten, että muotti pyörii ak-10 selin kanssa muotin pitkittäis- tai käämitysakselin ympäri. Käämitys-kone 10 sisältää myös vaunun tai käämityspään 19, joka kulkee käämi-tyskoneen pituuden poikki edestakaisella suoraviivaisella liikkeellä kiskoja 22 pitkin. Käämityspää 19 saa kuitumateriaalin tai esilangan 25, kuten lasikuidut tai vastaavat sopivasta lähteestä ja peittää kui-15 dut sopivalla sideaineella, kuten epoksilla tai muulla sopivalla aineella siten, että jokainen kuitu peitetään sideaineella, jolloin kuidut on asetettu kollektiivisesti sideaineen matriisiin tekniikan tasolla hyvin tunnetulla tavalla. Parhaimpana pidetyssä suoritusmuodossa kuidut levitetään muottiin rinnakkain asetettujen kuitujen nauhana. Kuitenkin on 20 selvää, että kuidut voidaan levittää yksittäisinä säikeinä tai nippuina poikkeamatta keksinnön puitteista.
Keksinnön mukaisesti muodostettu siipi käsittää useita kuitumateriaalista käämittyjä kerroksia, joista ensimmäinen tai sisin tällainen ker-25 ros on esitetty kuviossa 1. On huomattava, että kerrokset käsittävät useita yleisesti yhdensuuntaisia, etäisyydellä olevia kierroksia 28, jotka on siirretty kulmassa muotin pitkittäisen ja poikittaisen akselin suhteen. On selvää, että kierrosten tällainen kulmasuuntaus tuotetaan siirtämällä käämityspäätä pituussuunnassa muotin suhteen, jolloin 30 käämityspään nopeus muotin pyörimisnopeuden suhteen määrittää kierrosten kulmasuuntauksen. Käämittäessä ensimmäistä tai sisintä kerrosta sideaineella käsitellyt kuitujen päät kiinnitetään muotin päähän ja muottia pyöritetään sen pitkittäisakselin ympäri, kun käämityspää kulkee muotin pituuden poikki. Kun muottipää lähestyy kääntökohtaa 30, se 35 asettaa alas kuitumaisen materiaalin päätykierroksen 32. Kun käämityspää kulkee muotin pään ohi, kuituihin tarrautuu kiinni yksi tai useampi piikki 34, jotka ulottuvat kääntökohdan 30 reunasta ulospäin. Sen 5 72491 1 jälkeen kun käämityspää on ohittanut kääntökohdan, se muuttaa suuntaa käämimällä kuidut tällöin kääntökohdan ulkopinnan poikki, jolloin kuituihin tarttuu kiinni useita piikkejä 34a, jotka on siirretty piikeistä 34, joiden päälle kuidut ensin otettiin. Kun käämityspää aloittaa 5 kulkunsa muotin poikki vastakkaiseen suuntaan, päätykierros 37, joka on päätykierroksen 32 päällä ja siirretty siitä kulmassa sivuun, asetetaan alas. Käämityspään 19 jatkaessa kulkuaan muotin poikki, samalla kun muotti pyörii akselilla 13, se tuottaa kuitumaisen materiaalin etäisyydellä olevien kierrosten toisen kerroksen. Käämityspäällä jatketaan 10 tätä edestakaisliikettä muotin poikki, kunnes on muodostettu vaadittu määrä kerroksia muotin päälle.
Kuten kuviossa 2 on esitetty, tekniikan tasolla käytetyt kääntökohdat ovat muodoltaan pyöreitä. Kuviossa 2 on esitetty tekniikan tason olen-15 naisesti pyöreä kääntökohta 40, joka on kiinnitetty siipimuotin 16 päähän jollakin sopivalla tavalla. Useita etäisyydellä olevia ulostyöntyviä piikkejä 34 on kiinnitetty kääntökohdan 40 reunaan, ja ne kytkevät kuitumaisen materiaalin yhtäjaksoisen nauhan tämän käärimiseksi tai käämimiseksi kääntökohdan ulkopinnan yli yllä esitetyllä tavalla. Ku-20 ten on esitetty kuviossa 2, kääntökohdan läpimitta on yhtä suuri tai suurempi kuin siipimuotin leveys. Kuten on edelleen esitetty kuviossa 2, peräkkäisten kuitukerrosten käämintä muotin 16 päälle tuottaa tuloksena useita käämintöjä tekniikan tason kääntökohdan 40 poikki, jotka kääminnät käsittävät useita sekantteja, joilla on yleensä yhdenmu-25 kainen ja suhteellinen kulmasijoitus. Siten nähdään, että muotin 16 yhdenmukainen pyöriminen yhdistettynä käämityspään yhdenmukaiseen edes-takaisliikkeeseen saa aikaan kuitumateriaalisekanttien yhdenmukaisen jakelun kääntökohdan 40 päälle, kuten on esitetty kuviossa 2. Kuitenkin, kun muotti on olennaisesti leveämpi kuin se on paksu, kuten piirustuk-30 sissa esitetty siipimuotti 16, tapahtuu olennaista kuitumateriaalin silloitusta kääntökohdan reunan ja muotin ja sille muodostettujen kuitukerrosten välillä. On tietenkin selvää, että tällaista silloitusta ei voida käyttää valmiissa tuotteessa ja se on poistettava siitä käämityksen jälkeen, jolloin tuotteen valmistuskustannukset kasvavat. Edelleen sil-35 loituksen muodostava materiaali on hukkamateriaalia eikä sitä voida käyttää uudestaan seuraavissa käämityksissä. Siten tietenkin lisätään myös huomattavasti käämityn tuotteen kustannuksia. Esimerkkinä käyte- 6 72491 Ί tyssä suuren kantopintasiipirakenteessa, jossa siiven paksuus voi olla niinkin pieni kuin 12% leveydestä (jänne), hukkasilloitusmateriaalin massa voi olla suurempi kuin käämityn tuotteen lopullinen paino. Edelleen silloitus vaatii kääntökohdan sijoittamista etäisyydelle kohdasta, 5 joka vastaa käämityn tuotteen päätä. Kun tällaista silloitusta tapahtuu, tarvitaan pitempiä käämityskoneita kuin ne, jotka tarvittaisiin, kun mitään silloitusta ei tapahdu, joten käämityn tuotteen kustannukset nousevat edelleen.
10 Tällaisen tekniikan tason käämitystekniikan vaikeuksien voittamiseksi keksinnön mukaisessa, kuvioissa 1,4 ja 5 esitetyssä menetelmässä kään-tökohta on "yhdenmukainen" yleensä muotin poikkileikkausmuodon kanssa. Tässä mielessä "yhdenmukainen" tarkoittaa, että kääntökohta ja muotti ovat joko täysin tai osittain yhtä laajoja tai että näiden kahden eli-15 men kehät ovat muodoltaan samanlaisia ei-pyöreitä. Kun kääntökohta ja muotti eivät ole täysin yhtä laajoja, käsite "yhdenmukainen" tarkoittaa, että erilaajuinen kääntökohdan osa ulottuu vain hieman ulospäin muotista, niin että kääntökohdan reuna ja muotin pinta ovat lähellä toisiaan. Kuvioissa 1,4 ja 5 kääntökohta 30 käsittää yleisesti yhdessä tasossa 20 olevan elimen, joka on olennaisesti yhdenmukainen muotin poikkileikkaus-muodon kanssa ja kiinnitetty siihen sopivilla välineillä. Kuten tekniikan tason kääntökohdat kääntökohta 30 on varustettu reunastaan ulostyöntyvillä piikeillä 34, jotka ottavat kiinni kuitunauhat niiden kää-mimiseksi kääntökohdan pinnan poikki. Kuviosta 5 nähdään, että lähei-25 nen yhdenmukaisuus keksinnössä käytetyn kääntökohdan ja muotin välillä minimoi silloitusta muotin ja valmiiden sillä olevien kuitukerrosten ja kääntökohdan reunan välillä. Siten määrättyä tuotepituutta varten tämän valmistuksessa käytetyn käämityskoneen tarvittavaa pituutta pienennetään olennaisesti itse artikkelin pituuteen. Edelleen sekä kuitu-30 jen että sideaineen hukkaa pienennetään olennaisesti, koska tapahtuu vain hyvin vähän silloitusta. Nauhassa olevien kuitujen eroamisen estämiseksi kääntökohdan reunalla kääntökohta on pyöristetty ja se ulottuu hieman ulospäin muotista. Kuitenkin on selvää, että milloin muotissa ei ole teräviä kulmia, kääntökohta voi olla tarkoin yhdenmukainen ja 35 yleensä yhtä laaja kuin muotin poikkileikkausmuoto. Siten tällaisen tarkan yhdenmukaisuuden ollessa kyseessä silloitus on olennaisesti eliminoitu, jolloin eliminoidaan myös täysin materiaalihukka, jonka sil- 7 72491 1 loitus aiheuttaa, sekä käämityksen jälkeen tapahtuvat toiminnat silloitetun materiaalin poistamiseksi valmiista tuotteesta.
Kuviosta 4 nähdään, että päin vastoin kuin kuviossa 2 esitetyssä tek-5 nilkan tason kääntökohdassa 40, jossa kuidut tulisivat sen yli yhdenmukaisina sekantteina, kääntökohdan 30 pinnan poikki käämityt kuidut ovat eripituisia ja vaihtelevat kulmasijoituksen suhteen. Siten nähdään, että tällaiset ei-yhdenmukaisuudet vaativat käämityspään liikkeen muutoksia kääntökohdan alueilla. Siten käämityspään kulku kääntö-10 kohdan ohi samoin kuin käämityspään nopeus kääntökohdan alueella vaatii muutosta kuitulöysyyden ja kuitujen sijainnin vastaanottamiseksi halutulla tavalla kääntökohdan pinnan poikki. Tietenkin voidaan tarvita muita muutoksia käämityskoneen pään kulussa, kuten pystysuoraa käämityspään liikettä. Samoin käämityspään kulkua, joka saa aikaan 15 kuitujen kääminnän akselin 13 ympärille, voidaan käyttää löysyyden vastaanottamiseksi. Kun käämityspään tällaista ei-yhdenmukaista liikettä ei ole voitu ohjata tekniikan tasolla ja on ollut käytettävä pyöreitä kääntökohtia, tässä esitettyjen käämityskoneiden yhteydessä käytetyt uudenaikaiset numeeriset ohjausvarusteet, kun ne on varustet-20 tu informaatiolla poikkileikkausmuodosta, kiertonopeudesta ja kuitujen kulmasijoituksesta suhteessa poikittaisakseliin, voivat automaattisesti ohjata käämityspäätä kuitumateriaalin halutun sijainnin aikaansaamiseksi kääntökohdan pinnan poikki.
25 Kun käämittävä tuote on kapeneva, tällainen kapenevuus saadaan aikaan vähentämällä käämittyjen kerrosten määrää tuotteen leveimmästä päästä kapeimpaan päähän päin. Tällöin on selvää, että tällaista käämitystek-niikkaa varten tarvitaan kääntökohdat muotin päiden välissä kohdissa, jotka erottavat tuotteen osan, jossa on käämittyjen kerrosten erityinen 30 määrä viereisestä osasta, jossa on tällaisten käämittyjen kerrosten pienempi määrä. Kuvioissa 6 ja 7 tällainen kääntökohta on esitetty kohdassa 45. Keksinnön mukaisesti kääntökohta 45 on yhdenmukainen muotin 16 poikkileikkausmuodon kanssa. Kuitenkin päinvastoin kuin kääntökohta 31, joka on optimaalista silloituksen minimointia varten tehty vastaamaan 35 mitoiltaan muotin poikkileikkausmuotoa, kääntökohta 45 ulottuu ulospäin riittävässä määrin sen ulkoreunan ja muotin välissä olevan kääntökohdan pinnan poikki käämityn kuitumateriaalin sovittamiseksi. Näin sovitettu s 72491 1 kuitumateriaalin määrä määrittää tästä syystä kääntökohdan ulospäin olevan ulottuvuuden muotista. Kuitenkin on määrätty, että käämittäessä suuria, kapenevia siipimuotoja, kuten suurten tuuliturbiinien siipiä, missä kuitumateriaali käämitään nauhamuodossa muotin päälle, kääntökoh-5 ta ulottuu ulospäin muotista sen etureunassa ja suurimmissa pinnoissa etäisyydellä, joka on lähes yhtä suuri kuin puolet nauhan leveydestä ja sen kaarevuussäde takareunassa on lähes yhtä suuri kuin nauhan leveys. Samalla kun on huomattava, että kääntökohdan ulospäin oleva ulottuvuus muottipinnasta pakosta aiheuttaa hieman silloitusta, koska ulos-10 päin oleva ulottuvuus on vain puolet nauhan leveydestä, on selvää, että tällaista silloitusta vähennetään olennaisesti siitä, joka esiintyy tekniikan tason pyöreissä kääntökohdissa, joissa kääntökohta ulottuu ulospäin muotista etäisyydellä, joka on seitsemän kertaa muotin paksuus. Kuten akselia 13 myös itse muottia voidaan käyttää väliaineena 15 kuitumateriaalissa esiintyvän löysyyden vastaanottamiseksi.
Nähdään, että keksinnön mukainen menetelmä käämittyjen tuotteiden valmistamiseksi vähentää olennaisesti kuitumateriaalin silloitusta kääntö-kohdan reunan ja muotin välillä. Kuten yllä on esitetty tällainen sil-20 loituksen minimointi ei toimi ainoastaan kuitu- ja sideainehukan minimoimiseksi, vaan myös minimoi työstöä, joka tarvitaan käämityksen jälkeen samoin kuin tuotteen käämimiseksi tarvittavan koneiston kapasiteettia.
25 Vaikka keksintöä on yllä esitetty sen yksityiskohtaisten suoritusesi-merkkien suhteen, on selvää, että voidaan tehdä erilaisia muutoksia muotoon ja yksityiskohtiin poikkeamatta keksinnön puitteista. Siten, vaikka keksintöä on selitetty siiven valmistusmenetelmänä, on selvää, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää yhtä hyvin käämit-30 täessä mitä tahansa pitkänomaista muotoa.
35

Claims (6)

1. Menetelmä ei-pyöreän, pitkänomaisen poikkileikkauksen omaavan tuotteen valmistamiseksi käämimällä olennaisen perifeerisesti muotin (16) 5 ympärille useita kuitumateriaalin päällekkäisiä kerroksia (28), jolloin vierekkäisten kerrosten (28) päällekkäiset päätykierrokset muodostetaan käämimällä kuitumateriaali muotin (16) ympäri samalla kun kuitumateriaalia ja muottia siirretään suhteensa toisiinsa käämitysakselia pitkin, muuttamalla mainitun kuitumateriaalin ja muotin keskinäistä suhteellista 10 liikesuuntaa, jokaisen kuitumateriaalikerroksen tultua valmiiksi mainitun muotin päälle, jolloin kuitumateriaali käämitään peräkkäisten kerrosten välissä muottiin (16) sovitettujen kääntökohtien (30,45) ulko-etupintojen poikki niiden ollessa poissuuntautuneita toisistaan, tunnettu siitä, että käytetään ei-pyöreän muotoisia kääntö-15 kohtia, jotka ovat yleisesti yhdenmuotoisia muotin ei-pyöreän läpi-leikkausmuodon kanssa.
1 Patenttivaatimukset 9 72491
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun muotin (16) ja mainitun kuitumateriaalin suhteellista 20 siirtoa vaihdellaan sen huolehtimiseksi, että kuitumateriaalin eri pituuksia käämiytyy kääntökohtien (30,45) ulkopinnan poikki kuitumateriaalin täsmälliseksi sijoittamiseksi kääntökohtien (30,45) ulkopinnalle .
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kääntökohdat (30) sijoitetaan mainitun muotin (10) päihin.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi kääntökohta (45) lisää sijoitetaan muotin (16) 30 päiden väliin.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään kääntökohtia (30,45), jotka suurimmalta osaltaan ulottuu ulospäin mainitusta muotista (16) etäisyyden verran, joka on 35 melkein sama kuin puolet mainitun nauhan leveydestä.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu 10 724 91 1 siitä, että muotti (16) asennetaan varteen, joka työntyy ulospäin kään-tökohdista (30) käämitysakselia pitkin ja kuitumateriaali käämitään peräkkäisten kerrosten välissä mainitun varren ympärille kuitumateriaalissa olevien löysien osien vastaanottamiseksi. 5 15 20 25 30 35 11 72491
FI813191A 1980-10-20 1981-10-14 Foerfarande foer tillverkning av med fiber lindad produkt. FI72491C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19875480 1980-10-20
US06/198,754 US4529139A (en) 1980-10-20 1980-10-20 Method of manufacturing a filament wound article

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI813191L FI813191L (fi) 1982-04-21
FI72491B true FI72491B (fi) 1987-02-27
FI72491C FI72491C (fi) 1987-06-08

Family

ID=22734694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI813191A FI72491C (fi) 1980-10-20 1981-10-14 Foerfarande foer tillverkning av med fiber lindad produkt.

Country Status (20)

Country Link
US (1) US4529139A (fi)
JP (1) JPS5798468A (fi)
KR (1) KR890002274B1 (fi)
AR (1) AR224966A1 (fi)
AU (1) AU544125B2 (fi)
BR (1) BR8106618A (fi)
CA (1) CA1166220A (fi)
DE (1) DE3141013C2 (fi)
DK (1) DK157436C (fi)
ES (1) ES506333A0 (fi)
FI (1) FI72491C (fi)
FR (1) FR2492354B1 (fi)
GB (1) GB2085397B (fi)
IL (1) IL64079A0 (fi)
IN (1) IN154615B (fi)
IT (1) IT1139247B (fi)
NL (1) NL8104709A (fi)
NO (1) NO813486L (fi)
SE (1) SE449190B (fi)
ZA (1) ZA816815B (fi)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4776076A (en) * 1982-09-30 1988-10-11 Boeing Company Method of fabricating a rotor hub of composite material
EP0116099A1 (fr) * 1982-11-30 1984-08-22 Jean Alphonse David Mandrin spécial en matériau mousse de plastique pour la réalisation de planche à voile par le procédé d'enroulement filamentaire
DE3345011C2 (de) * 1983-12-13 1986-02-27 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Wickelmaschine zum Wickeln zylindrischer Bauteile
GB8403965D0 (en) * 1984-02-15 1984-03-21 Secr Defence Filament winding
US4621980A (en) * 1984-09-19 1986-11-11 United Technologies Corporation Fiber reinforced composite spar for a rotary wing aircraft
US4637568A (en) * 1985-07-30 1987-01-20 Cornelison Richard C Mandrel for winding flexible metal catalyst core
US4690850A (en) * 1986-06-06 1987-09-01 K-2 Corporation Fiber reinforced braided ski core and method and apparatus for making same
US5037691A (en) * 1986-09-15 1991-08-06 Compositech, Ltd. Reinforced plastic laminates for use in the production of printed circuit boards and process for making such laminates and resulting products
US4943334A (en) * 1986-09-15 1990-07-24 Compositech Ltd. Method for making reinforced plastic laminates for use in the production of circuit boards
FR2612950B1 (fr) * 1987-03-25 1989-06-09 Aerospatiale Procede de fabrication d'elements d'armature composites tisses en trois dimensions, machine pour sa mise en oeuvre et produit obtenu
FR2641841B1 (fr) * 1988-12-29 1991-05-10 Aerospatiale Procede pour integrer un embout metallique a un tube en materiau composite bobine et tube ainsi realise
US5082514A (en) * 1990-04-26 1992-01-21 Howell William B Method for producing fiber reinforced polymer beams, including leaf springs
US5299749A (en) * 1992-03-24 1994-04-05 Air Products And Chemicals, Inc. Method of winding hollow fiber membranes
DE4212135C2 (de) * 1992-04-10 1997-08-21 Dornier Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gelegen
FR2697035B1 (fr) * 1992-10-15 1994-12-23 Aerospatiale Procédé de dépose filamentaire sur une surface axisymétrique convexe, dispositif pour sa mise en Óoeuvre et structure ainsi obtenue.
US5468329A (en) * 1994-03-01 1995-11-21 Advanced Composites, Inc. Universal pin strip and ring for filament winding
EP0783431B1 (en) * 1994-08-31 2000-01-19 United Technologies Corporation Fiber reinforced composite spar for a rotary wing aircraft and method of manufacture thereof
ES2146498B1 (es) * 1996-09-17 2001-03-01 Luis Gonzalez E Hijos S A Procedimiento para la fabricacion de varas.
US5935704A (en) * 1997-09-03 1999-08-10 Happy; Henry Incremental filament wound pole
US6351127B1 (en) * 1999-12-01 2002-02-26 Schlumberger Technology Corporation Shielding method and apparatus for selective attenuation of an electromagnetic energy field component
US7588420B2 (en) * 2005-06-02 2009-09-15 Air Cool Industrial Co., Ltd. Customized fan blade and method of making same
JP4263753B2 (ja) * 2007-08-10 2009-05-13 トヨタ自動車株式会社 繊維強化樹脂製筒部材の製造方法
US8545754B2 (en) 2009-04-23 2013-10-01 Medtronic, Inc. Radial design oxygenator with heat exchanger
FR2945573B1 (fr) * 2009-05-12 2014-06-27 Snecma Mandrin pour la fabrication d'un carter en materiau composite pour une turbine a gaz.
DE102017204651A1 (de) 2017-03-21 2018-09-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Wickelkamm, Wickelkern mit einem derartigen Wickelkamm sowie Verfahren zur Aufbringung einer Ummantelung auf einen Wickelkern
US11040512B2 (en) * 2017-11-08 2021-06-22 Northrop Grumman Systems Corporation Composite structures, forming apparatuses and related systems and methods
US10988340B2 (en) * 2018-03-09 2021-04-27 Advanced Composites, Inc. Fracking tools and methods of forming the same
US11465343B2 (en) 2019-12-17 2022-10-11 Saudi Arabian Oil Company Manufacturing continuous fiber reinforced thermoplastic components with layers of unidirectional tape
US11794402B2 (en) 2019-12-18 2023-10-24 Saudi Arabian Oil Company Reducing manufacturing defects of a wound filament product
US11548205B2 (en) 2020-07-17 2023-01-10 Saudi Arabian Oil Company Post curing process for composite parts produced by filament winding manufacturing process
US12078278B2 (en) 2021-10-11 2024-09-03 Saudi Arabian Oil Company Robotic tools for tubulars repair
US11982397B2 (en) 2021-10-26 2024-05-14 Saudi Arabian Oil Company Resin rich polyurea-based integrated external layer for reinforced thermosetting resin piping protection

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3123313A (en) * 1964-03-03 Apparatus for fabricating a reinforced plastic article
US30489A (en) * 1860-10-23 Rice-httlliitg machine
US2594693A (en) * 1948-12-07 1952-04-29 Sharples Corp Hollow circular article and method of making same
US2987217A (en) * 1959-05-08 1961-06-06 Smith Corp A O Reinforced plastic article and structure for forming the same
US3143306A (en) * 1960-08-12 1964-08-04 Preload Corp Panel making apparatus
US3202560A (en) * 1961-01-23 1965-08-24 Rock Island Oil & Refining Co Process and apparatus for forming glass-reinforced plastic pipe
US3255889A (en) * 1961-04-10 1966-06-14 American Mach & Foundry Wound filter
US3386872A (en) * 1964-10-15 1968-06-04 Koppers Co Inc Method of making filament wound, compound curved shells
DE1629440A1 (de) * 1966-11-08 1971-02-04 Geiling Ludwig Vorrichtung zur Herstellung von langgestreckten Hohlkoerpern durch schraubenfoermiges Wickeln von mit Kunstharz impraegnierten Fasern auf einen Kern
GB1222041A (en) * 1968-03-19 1971-02-10 Johns Manville Improvements relating to pipe fittings
US3677851A (en) * 1970-07-06 1972-07-18 Emil J Kayser Method of making pile weatherstripping
FR2315562A1 (fr) * 1975-06-26 1977-01-21 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositifs de fabrication de corps ou pieces en tissus tri-dimensionnels
JPS5428368A (en) * 1977-08-04 1979-03-02 Hitachi Chem Co Ltd Production of filament winding material
DE2746290A1 (de) * 1977-10-14 1979-04-19 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Verfahren zur wicklung von faserverstaerkten verbundkoerpern
US4273601A (en) * 1977-10-31 1981-06-16 Structural Composites Industries, Inc. Method for the production of elongated resin impregnated filament composite structures
US4251036A (en) * 1979-02-16 1981-02-17 Shakespeare Company Filament winding apparatus for making fiber reinforced plastic members

Also Published As

Publication number Publication date
US4529139A (en) 1985-07-16
GB2085397A (en) 1982-04-28
AU7634281A (en) 1982-04-29
DE3141013C2 (de) 1986-12-18
DK439181A (da) 1982-04-21
DE3141013A1 (de) 1982-06-16
ES8206364A1 (es) 1982-08-16
JPH0211502B2 (fi) 1990-03-14
FI72491C (fi) 1987-06-08
AR224966A1 (es) 1982-01-29
FR2492354A1 (fr) 1982-04-23
KR830007360A (ko) 1983-10-19
AU544125B2 (en) 1985-05-16
GB2085397B (en) 1984-03-28
KR890002274B1 (ko) 1989-06-27
SE8106112L (sv) 1982-04-21
BR8106618A (pt) 1982-06-29
FR2492354B1 (fr) 1986-05-16
JPS5798468A (en) 1982-06-18
CA1166220A (en) 1984-04-24
DK157436B (da) 1990-01-08
ES506333A0 (es) 1982-08-16
FI813191L (fi) 1982-04-21
DK157436C (da) 1990-06-05
NO813486L (no) 1982-04-21
SE449190B (sv) 1987-04-13
IL64079A0 (en) 1982-01-31
ZA816815B (en) 1982-09-29
IT1139247B (it) 1986-09-24
NL8104709A (nl) 1982-05-17
IT8124568A0 (it) 1981-10-20
IN154615B (fi) 1984-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI72491B (fi) Foerfarande foer tillverkning av med fiber lindad produkt.
US4381960A (en) Method of manufacturing a filament wound article
US3057767A (en) Method of making compressor blades
US4264278A (en) Blade or spar
US4273601A (en) Method for the production of elongated resin impregnated filament composite structures
US4401495A (en) Method of winding composite panels
US4463044A (en) Composite panel of varied thickness
US20160201478A1 (en) Braided blades and vanes having dovetail roots
JPS60234762A (ja) 強化繊維成形体の製造方法とその装置
CN114981054B (zh) Smc的制造方法
EP2352871B1 (en) A method and an apparatus for producing a multiaxial fabric
US4459171A (en) Mandrel for forming a composite panel of varied thickness
US20090208745A1 (en) Composite material placement
FR2564491B1 (fr) Machine pour la fabrication en continu par tricotage tridimensionnel de profiles en materiau composite
EP3700848B1 (en) Unwinding of materials
FI87977B (fi) Saett att tillverka ett borstelement med plastram
CA2904277A1 (en) Braided blades and vanes having dovetail roots
EP0265890A2 (en) Method of producing aircraft air intake ducts from composite synthetic material
KR102275261B1 (ko) 유리섬유 리바의 건조 및 코팅 장치
JPS61220826A (ja) 繊維強化プラスチツクスの成形法
US11760039B2 (en) Apparatus and process for producing pultruded FRP rebar
RU2710474C1 (ru) Способ разделения сухой волоконной композитной ткани, применение разделительного устройства для разделения сухой волоконной композитной ткани и ветроэнергетическая установка
JPS63149134A (ja) 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法
RU1029522C (ru) Оправка для изготовления изделий из композиционных материалов
JPS5642626A (en) Manufacture of fiber-reinforced plastic cylinder and manufacturing device thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION