JP2022165968A - 織布複合材料の連続的な製造のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、「Continuous Composite Formation」と題され2016年5月16日付で出願された米国仮出願第62/336,974号に基づく優先権を主張するものであり、当該仮出願の全内容が、参照により、以下に全て記載されているかのように本明細書に援用される。
Claims (20)
- 織布複合材料を連続的に形成するための機械であって、
1または複数の経糸フィラメントを供給する1または複数のスプールと、
1または複数の経糸フィラメントおよび1または複数の緯糸フィラメントを備える複合材料織布を受け入れるように構成されたローラー集合体と、
前記1または複数のスプールから1または複数の経糸フィラメントを受け入れる複数の経糸ヘッドを備える経糸ラックであって、
各経糸ヘッドが、当該経糸ヘッドの高さに沿って異なる垂直高さに位置する複数のフィラメント溝を備え、各フィラメント溝は、前記1または複数のスプールのうちのスプールと前記ローラー集合体との間に張られた経糸フィラメントを引っ掛けるように構成されており、
各経糸ヘッドが、独立して垂直方向に移動可能であり、当該経糸ヘッドから前記ローラー集合体へと延出する経糸フィラメントの高さを調節するような、経糸ラックと、
1または複数の経糸フィラメントの間に1または複数の緯糸フィラメントを挿入して前記複合材料織布を形成する複数の緯糸挿入器を備える緯糸挿入器スタックと、を備える機械。 - 前記複数の経糸ヘッドのうちの1または複数が、1または複数の経糸フィラメントを加熱する加熱要素を備える、請求項1に記載の機械。
- 前記複数の経糸ヘッドのうちの1または複数が、温度センサを備える、請求項1に記載の機械。
- 前記ローラー集合体が複合材料織布を固化するように構成されている、請求項1に記載の機械。
- 前記ローラー集合体が、前記複合材料織布を加熱する加熱ローラー対を備える、請求項4に記載の機械。
- 前記ローラー集合体が、前記複合材料織布を冷却する冷却ローラー対をさらに備える、請求項5に記載の機械。
- 前記複数の経糸ヘッドが、垂直面において互いに隣接して整列している、請求項1に記載の機械。
- 前記複数の経糸ヘッドのうち1または複数は、1または複数の緯糸フィラメントが1または複数の経糸フィラメント間に挿入された後に、垂直方向に移動して、当該1または複数の経糸ヘッドにそれぞれ関連付けられた経糸フィラメントの高さを調節するように構成されている、請求項1に記載の機械。
- 1または複数の経糸ヘッドの垂直移動および1または複数の緯糸フィラメントの1または複数の経糸フィラメント間への挿入のシーケンスを制御して所定のパターンを有する複合材料織布を作成するよう構成されたコントローラーをさらに備える、請求項8に記載の機械。
- 前記緯糸挿入器スタックにおける前記複数の緯糸挿入器のうちの前記1または複数は、挿入された各緯糸フィラメントが前記1または複数の経糸フィラメントに対して略直交する方向を向くように、1または複数の緯糸フィラメントを1または複数の経糸フィラメントの間に挿入するように構成されている、請求項1に記載の機械。
- 前記緯糸挿入器スタックは、第1の経糸フィラメント対の間に第1の緯糸フィラメントを、第2の経糸フィラメント対の間に第2の緯糸フィラメントを、同時に挿入するように構成されている、請求項10に記載の機械。
- 1または複数の緯糸挿入器は、レピア緯糸挿入器、エアジェット緯糸挿入器、および/または、慣性緯糸挿入器を備える、請求項11に記載の機械。
- 織布複合材料を連続的に形成する機械であって、
1または複数の経糸フィラメントを供給する1または複数のスプールと、
1または複数の経糸フィラメントおよび1または複数の緯糸フィラメントを備える複合材料織布を受け入れるように構成されたローラー集合体と、
前記1または複数のスプールから1または複数の経糸フィラメントを受け入れる複数のヘドル集合体を備える経糸ラックであって、各ヘドル集合体が、
前記1または複数のスプールのうちのスプールと前記ローラー集合体との間に張られた第1の経糸フィラメントを引っ掛ける第1の孔を備える第1のヘドルであって、独立して垂直方向に移動して前記第1の孔の高さを調節可能な第1のヘドルと、
前記第1の経糸フィラメントを受け入れるスロットと、前記1または複数のスプールのうちのスプールと前記ローラー集合体との間に張られた第2の経糸フィラメントを引っ掛ける第2の孔とを有する第2のヘドルであって、独立して垂直方向に移動して前記第2の孔の高さを調節可能な第2のヘドルと、を備える、経糸ラックと、
1または複数の経糸フィラメントの間に1または複数の緯糸フィラメントを挿入して前記複合材料織布を形成する複数の緯糸挿入器を備える緯糸挿入器スタックと、を備える機械。 - 前記複数のヘドル集合体が、第1の垂直面において互いに隣接して整列している、請求項13に記載の機械。
- 各ヘドル集合体における前記第1のヘドルが、前記第1の垂直面と略直交する第2の垂直面において、それぞれのヘドル集合体における前記第2のヘドルと隣接するように配置されている、請求項14に記載の機械。
- 前記複数のヘドル集合体のうちのヘドル集合体の前記第1のヘドルの前記第1の孔は、前記ヘドル集合体が中立位置にあるとき、前記ヘドル集合体の前記第2のヘドルの前記スロットと整列する、請求項15に記載の方法。
- 前記複数のヘドル集合体の各ヘドル集合体は、前記第1の経糸フィラメントと前記第2の経糸フィラメントとを受け入れるスロットと、前記1または複数のスプールのうちのスプールと前記ローラー集合体との間に張られた第3の経糸フィラメントを引っ掛ける第3の孔を有する第3のヘドルであって、独立して垂直方向に移動して前記第3の孔の高さを調節可能な第3のヘドルをさらに備える、請求項16に記載の機械。
- 前記複数のヘドル集合体のうちの1または複数における前記第1、第2、および/または、第3のヘドルのうちの1または複数のヘドルの垂直移動および1または複数の緯糸フィラメントの1または複数の経糸フィラメント間への挿入のシーケンスを制御して所定のパターンを有する複合材料織布を作成するよう構成されたコントローラーをさらに備える、請求項17に記載の機械。
- ローラー集合体と、複数の経糸ヘッドを備える経糸ラックとの間に張られた複数の経糸フィラメントを有する機械を用いて織布複合材料を連続的に形成する方法であって、各経糸ヘッドは、当該経糸ヘッドの高さに沿って異なる垂直高さに位置する複数のフィラメント溝を備え、各フィラメント溝は、経糸フィラメントを引っ掛けるように構成されており、各経糸ヘッドは、独立して垂直方向に移動して、それぞれの経糸ヘッドと関連付けられた経糸フィラメントの前記ローラー集合体に対する高さを調節可能であって、
前記複数の経糸ヘッドの第1のサブグループの経糸ヘッドのフィラメント溝における各経糸フィラメントの垂直方向の高さが、前記複数の経糸ヘッドの第2のサブグループの経糸ヘッドの対応するフィラメント溝における経糸フィラメントよりも高くなるように、前記複数の経糸ヘッドの前記第1のサブグループを第1の垂直方向位置に、前記複数の経糸ヘッドの前記第2のサブグループを第2の垂直方向位置に、垂直方向において配置する工程と、
各緯糸フィラメントが、前記複数の経糸ヘッドの前記第1のサブグループに関連付けられた経糸フィラメントと、前記複数の経糸ヘッドの前記第2のサブグループに関連付けられた経糸フィラメントとの間に挿入されるように、1または複数の緯糸フィラメントをローラー集合体と経糸ラックとの間に位置する経糸に挿入する工程と、
前記複数の経糸ヘッドの前記第1のサブグループの経糸ヘッドのフィラメント溝における各経糸フィラメントの垂直方向の高さが、前記複数の経糸ヘッドの前記第2のサブグループの経糸ヘッドの対応するフィラメント溝における各経糸フィラメントよりも低くなるように、前記複数の経糸ヘッドの前記第1のサブグループを第3の垂直位置に、前記複数の経糸ヘッドの前記第2のサブグループを第4の垂直位置に、垂直方向において再配置することによって、2またはそれ以上の経糸フィラメントの間に前記1または複数の緯糸フィラメントを固定して複合材料織物を作成する工程と、
前記ローラー集合体を作動させて、前記複合材料織物を加熱および圧縮するように構成された対向する一対のローラーを通して前記複合材料織物を引き出すことにより、複合材料織物を固化する工程と、を含む方法。 - 複数のフィラメントスプールから出た複数の経糸フィラメントのそれぞれの自由端を、経糸ラックの複数の経糸ヘッドのうちの1つの固有のフィラメント溝を通して送る工程と、
前記複数の経糸フィラメントのそれぞれの自由端を前記対向するローラー対を通して送る工程と、によって、前記ローラー集合体と前記経糸ラックとの間に前記経糸を形成する工程をさらに含む、請求項19に記載の方法。
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