JPH0639743B2 - 非円筒形の軸対称三次元構造物の製造方法及び装置 - Google Patents

非円筒形の軸対称三次元構造物の製造方法及び装置

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JPH0639743B2
JPH0639743B2 JP59282105A JP28210584A JPH0639743B2 JP H0639743 B2 JPH0639743 B2 JP H0639743B2 JP 59282105 A JP59282105 A JP 59282105A JP 28210584 A JP28210584 A JP 28210584A JP H0639743 B2 JPH0639743 B2 JP H0639743B2
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カルリー ピエール
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ソシエテ ユーロピエンヌ ド プロピユルシオン
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    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00Needling machines
    • D04H18/02Needling machines with needles
    • 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
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    • B29C53/8041Measuring, controlling or regulating

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、軸対称三次元構造物の構造,かつ正確に
は、相互に接合された積層繊維材料層により形成される
構造物の製造に関する。
この発明の、限定する意味ではない特別の適用例は、特
にノズル吐出口コーンのための、複合材料要素を製造す
ることを目的とする三次元強化構造物の製造である。
〔従来の技術〕
このような適用例において、三次元回転構造物の従来の
製造技術は、二次元繊維材料(たとえば、フェルトまた
は編織繊維)からなる複数の層を円筒マンドレル上で積
層させ、それから重ねられた肉厚全体を通るヤーンによ
り、前記層を相互に接合することから構成されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この方法はほとんどの場合、特に積層物が非常に厚肉の
場合は、自動的に実施することが困難である。さらに、
ノズル吐出口コーンを製造するために三次元円筒構造物
が利用される時は、機械加工(円錐またはベル状プロフ
ィル)される要素形状には、かなりの材料損失が包含さ
れる。
この発明の目的は、製造される構造物の肉厚にかかわら
ず、簡単かつ自動的に実施できる三次元回転構造物の製
造方法を提供することである。
この発明の別の目的は、非円筒形回転構造物、特に截頭
円錐構造物またはベル形構造物、そして一般に展開不能
面を有する構造物を迅速かつ自動的に製造することを可
能にする方法を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明において、この方法は以下の工程から構成され
ている。
製造される構造物の断面形状と対応する軸対称の、非円
筒形の断面形状を有する回転マンドレル上に、前記構造
の母線の長さより数倍小さい幅を有する繊維材料テープ
を前記アンドレルの軸方向に相対移動し乍ら供給する段
階と、 マンドレルに前記テープを巻回して、各々の層が繊維材
料テープの複数の連続する巻回部により構成されるよう
に重なり層を形成する段階と、そして、 前記巻回段階と同時に、テープの給送とこのテープをマ
ンドレル又は既に形成された層への巻回することによ
り、形成された層に対し連続的にニードリングすること
によって前記層を互いに接合するため、前記テープの幅
にほぼ等しい距離に亘って延び、且つマンドレルに対し
て長手方向に移動可能であるニードル・アセンブリによ
ってニードリングを施す段階、 とから成ることを特徴とするものである。
上記に於てニードリングはニードル組立体により、テー
プの全幅にわたり、かつテープの直交方向に行なわれる
ようになっており、また前記ニードル組立体は、マンド
レルに関して長手方向に、そしてマンドレルまたは製造
中の構造物の表面の母線を再現する線に沿って、かつマ
ンドレルの回転速度の関数である速度で移動される。
尚、ニードリングの深さおよび表面密度は、構造物に一
様な半径方向抵抗力を与えるために一定であることが好
ましい。
この発明のさらに別の目的は、前述の方法を実施する装
置を提供することである。
この目的は、回転マンドレルを備えるこの発明の装置に
より達成でき、そしてこの発明の装置は、製造される構
造物の断面形状と対応する、軸対称の、非円筒形の三次
元断面形状を有する回転マンドレルと、繊維材料テープ
を前記マンドレル上に供給して、前記マンドレル上に前
記テープの複数の連続巻回部として重なり層を形成する
供給装置と、 前記テープがマンドレル上に、又、前に形成された層上
に重ね合わされる位置において、ニードルがテープと直
交に貫通できるように前記ニードル・アセンブリ自体
を、又、前記マンドレルに対して相対的に相互移動させ
るための第1駆動装置と、 マンドレルと、製造中の構造物の表面との母線を再現す
る軌跡線に沿って追跡するように前記ニードル・アセン
ブリ自体を、又、前記マンドレルに対して相対的に相互
移動させるための第2駆動装置とを備えたことを特徴と
するものである。
又、上記装置は各層の形成後、ニードル装置とマンドレ
ルをニードル処理された層の厚さに等しい距離だけ離し
て移動する装置が設けられる。その結果、一定のニード
リング深さが維持される。さらに、テープ供給速度を一
定に維持し、かつニードル作動周波数を安定化させるこ
とにより、一定のニードリング体積密度が得られる。
このニードルは支持体に取付けられ、この支持体が、マ
ンドレルまたは、製造される構造物の長手方向輪郭に平
行な線に沿って長手方向に可動であると共に、その支持
体自体をマンドレルの回転速度に関連する速度で前記径
路に沿って移動させる駆動機構に連結されることが好ま
しい。
〔実施例〕
この発明は、図面を参照した以下の説明から容易に理解
されるであろう。
図面において、第1〜3図は、三次元構造を有すると共
に環状横断面形状を有する截頭円錐体を製造する、この
発明の方法を実施する装置を概略的に示していて、 円錐台形状を有するマンドレル10は、D.C.モータ12の作
用により、その軸心11の回りに回転される。マンドレル
はフレーム13により支持されており、水平に対するマン
ドレルの軸心の傾斜は、製造される構造の円錐台形の半
頂角aに等しくセットされるように調整自在にされてい
る。その結果、マンドレルの上部母線は水平に延びてい
る。
繊維材料テープ20が供給装置によりリール(図示しない)
から引出されて、このテープは一定速度でマンドレル上
に送られる。テープ20はマンドレル(または形成される
構造物)の水平上部母線の水準において、マンドレル10
(またはその上に前に形成された層)に接線方向に接触さ
れる。
供給装置21(第2図のみに示されている)はキャリッジ22
上に取付けられており、キャリッジ22はマンドレルの上
部母線に平行な径路に沿って、モータ23の作用により水
平に移動できるようになっている。図示の実施例におい
て、モータ23はキャリッジ22に固定されたブロック22a
にかみ合うねじ24を回転するようになっており、またモ
ータ23とねじ24はフレーム13に支持されている。
供給装置において、テープ20は一対のローラ25a,25bに
形成される引張りプレス25を連続的に通過されるように
なっており、このローラの一つはテープと供給速度Vaを
決定する速度で回転駆動される。テープ20はそれから垂
直方向に自由に移動するテンションローラ26の下側を通
り、かつ2つのガイドローラ27,28上を通過する。キャ
リッジ22は第2図には示されていない。
ニードル板30を取付けたキャリッジ22は、第2ブロック
22a,ねじ24,モータ23と協動して第2駆動装置を形成
する。この第2駆動装置により、テープ20のマンドレル
10(またはその上に前に形成された層)への供給ととも
に、マンドレル10(または形成される構造物)の表面と
の母線を再現する軌跡線に沿ってニードル板30が追跡す
る。ニードル板30は一列またはそれ以上の平行な列のニ
ードル31を備えており、ニードル31はテープ20の幅lに
等しい長さにわたって延びている。このニードル板30
は、テープ20がマンドレル10上またはその上に前に巻回
された層上に重ねられる水準位置に配置されている。第
1駆動装置が通常のようにニードル板30に作用して、テ
ープを通して往復動するように垂直方向に移動させるよ
うになっている。この第1駆動装置は工程制御モータ32
を備えており、この回転速度がニードルの周波数,すな
わち単位時間当りのニードリング実施数Nを決定するよ
うになっている。このモータはたとえば、偏心ロッド装
置を駆動しており、これがニードル板30に作用すると共
に、ニードリング深さを決定するようになっている。
マンドレルまたは形成された構造物の上部母線に接触す
るように水平に送られるテープの場合を、ニードル板が
垂直方向に作動している状態で前に観察してきた。変形
例として、マンドレルまたは構造物に接線状に接触する
位置において、テープは任意の他の向きを採用すること
ができ、たとえば垂直向きの場合は、ニードル板は水平
方向に作動する。
図示の例においては、テープ20は隣接巻回状態で円周方
向に巻回されると共に、巻回される時にニードル処理が
なされる。テープ20の供給速度Va,マンドレル10の回転
速度Vr,キャリッジ22の移動速度Vc,およびニードリン
グ周波数Nを相互に関連づけることが必要である。
所望のニードリングピッチ(連続する2つのニードリン
グ処理間にテープ20によりカバーされる距離)の関数と
して、工程し制御モータ32の回転速度と、テープ20を駆
動するローラ25aの回転速度と間の比率が決定される。
その場合ローラ25aは可変速度駆動装置(図示しない)を
介して、モータ32から駆動される。
さらに、マンドレル10または形成される構造物の接線速
度を、テープ20がマンドレルまたは前に形成された層に
接触する水準において、速度Vaに等しく維持することが
必要である。そのために制御部材29が利用されており、
これはマンドレルの回転速度を調整するためにモータ12
の供給部に作用する回転ポテンショメータ15を制御して
いる。制御部材29は有歯扇形体29aを備えており、この
扇形体29aはその頂部においてピン29b(キャリッジ22に
固定されている)の回りに関節結合されていると共に、
その関節部を越えてアーム29cが延びており、アーム29c
の端部はテンションローラ26のピンに連結されている。
有歯扇形体29aは、ポテンショメータ15と共に回転する
ギア15aにかみ合っている。こうして、マンドレルの接
線速度および供給速度間に何らかの変動があると、テン
ションローラ26が上方または下方に移動して、モータ12
の供給部に作用するポテンショメータの回転移動によ
り、検出速度の変動が零に戻されることになり、こうし
てマンドレル10の接線速度はテープ20の供給速度により
制御される。
最後に、隣接巻き部を有する巻回が、キャリッジ22の速
度Vcと,マンドレルの回転速度Vrの間に関係をもたら
す。そのため、インパルス・トランスミッタ16がモータ
12のシャフトに取付けられると共に、D.C.モータ23の供
給部を制御する信号を発信するようになっている。も
し、bがマンドレル10に対するテープ20の擬似螺旋巻回
角度であるとすれば、Vc=Vr・1/cosbの関係がもたら
される。テープ20の幅lが、巻回が行なわれる円錐台の
半径rに関して小さく維持される場合は、Vcは実質的に
Vr・lに等しい。
逆に、lがrに関して無視できない場合は、隣接巻き部
を有する巻回はテープ20の変形能力にかかわらず、より
精巧になり、半頂角aが大きくなる。この場合はsinb
が1/2rであるから、マンドレルの一端から他端へ角度
bが大きく変化する。ニードル板30をテープ20に対向し
てそれに直交する方向に維持するためには、ニードル板
30が走行移動する時に垂直軸心の回りに旋動できるよう
に、ニードル板30を取付ける必要がある。この点は、ニ
ードル板30をその垂直駆動機構に関して旋動するように
取付けることにより、かつニードル板の回転位置をその
径路に沿って延びる板状体により調整することにより達
成される。また、キャリッジ22の速度Vcを、このキャリ
ッジ直線状径路に沿う角度bの変化の関数として変化さ
せる必要がある。この点は、インパルス・トランスミッ
タ16からbの関数としての変動できる大きさの出力信号
を発信することにより達成される。
これまで、隣接巻き部を有する巻回の場合が観察されて
きた。その場合、隣接巻き間の分離面が半径方向に連続
することにより生じる弱化領域を避けるため、連続層間
で巻回部を軸心方向にずらす必要がある。
変形例として、各層の巻回を隣接巻きとしないで、隣接
する巻き部を部分的に重ね合わせること、たとえばその
幅の1/2まで重ね合わせることにより、前述の弱化部の
形成を避けることができる。このような重なり部を有す
る巻回は、比較的肉厚の小さいテープを利用した時に行
なわれることが好ましい。キャリッジ22の速度はマンド
レルの回転速度の関数として、たとえばインパルス・ト
ランスミッタ16から、所望の重なり度合を表わす係数の
出力信号を発信することにより制御される。
マイクロスイッチ17,18を備える調整自在な停止体がフ
レーム13に配置されて、各層の巻回終了時にモータ23の
方向の逆転を制御するようになっている。同時に、マン
ドレルの軸心がフレームに対して、ニードル処理される
層の厚さに等しい距離だけ第3駆動装置により下降され
る。そのために、第3駆動装置は、ピン11が支持体19
a,19bに取付けられたベアリング11a,11b内を通過して
おり、また、前記支持体19a,19bは、マイクロスイッチ
17,18に接触するキャリッジにより発信される信号によ
り同期制御されるステップモータ14の作用により、フレ
ーム13に関して垂直方向に可動である。図示の例におい
ては、第3駆動装置の支持体19a,19bは、モータ14によ
り移動され、かつギアにかみ合う無端チェンに固定され
ており、この場合、ウォームギアを利用することもでき
る。マンドレル10をフレーム13に関して順次移動させる
ことにより、一方で、テープ20を形成される構造物の表
面に対して接線方向に、かつそ上部母線の水準位置で常
時供給することができると共に、他方で、ニードリング
深さを一定に維持することができる。
これまで説明した装置の作動は、前述の通りである。
繊維からなるテープ20は別の形態、たとえば以下のよう
な形態にすることができる。
けば立て処理により得られる不連続繊維ウェブ、または
重なりケーブルまたはヤーンにより得られるウェブを、
その上に低密度ニードリング(予備ニードリング)により
ニードル処理された織物(サテン織りまたは平織り)によ
り構成される複合体; 連続または不連続繊維からなるウェブをその上に予備ニ
ードル処理された編成リボンにより構成される複合体; 前記織物または編物がニット織物に置換された前述の2
種類の複合体; けば立て処理および予備ニードリングにより得られた不
連続繊維のみからなるウェブ,または予備ニードリング
が引続き行なわれる重なりケーブルまたはヤーンにより
得られる連続繊維からなるウェブ; 連続または不連続フイラメントから形成されるヤーンに
より横糸および縦糸により構成される織物のみによるも
の;あるいは 連続または不連続フイラメントにより形成されるヤーン
からなる縦糸、およびスライバー(縦裂)またはロービ
ングによる横糸により構成される織物のみによるもの; これまで説明した材料を構成する繊維はすべて、天然,
人工または合成、有機または無機繊維とすることがで
き、かつ熱処理したものとすることができる。適用予定
により繊維の性質が選択される。
かなり大きな熱機械効果に耐えられることを目的とする
複合材料のための強化構造物の製造に関して、最も有用
な繊維は炭素繊維およびセラミック繊維(アルミナ,シ
リコンカーバイド……);およびこれらの繊維の前段繊
維、あるいは前段繊維と完全に熱処理された繊維との間
の中間段階のあらゆる繊維である。三次元構造物が前段
または中間繊維から形成される場合、この繊維は最適な
機械的特性を付与される目的で引続き熱処理を受けるこ
とになる。このような方法により、ニードリング中に、
特に非常に高い弾性係数および非常に低い横抵抗力を有
する熱処理済み繊維の場合に、多くの繊維が破断するこ
となく、傷つくことなくニードリングが行なわれる。最
後に、ニードリングが初期および最終段階を結合する繊
維複合体から進められ、たとえば、高抵抗力の炭素繊維
からなる織物がPAN(炭素のポリアクリロニトリル前段繊
維)繊維からなるウェブと共にニードル処理されて、安
定化された複合体が形成され、これからテープ20が切り
取られる。安定化されたPANにより被覆されたニードル
のあご状部が炭素繊維を損傷しないことから、炭素繊維
の良好な特性が、非破壊性ニードリングと結合されるこ
とになる。
この発明の方法の実施中、ニードリングは巻回と同時に
行なわれる。あご部を備えるニードル31は複数の繊維を
テープ20の平面に直交方向に同伴し、これらの繊維はマ
ンドレル10上に巻回された層に対して直交するリンクを
形成している。こうして、テープ水準位置における円周
および軸心方向の結合に加えて、半径方向における結合
も達成される。したがって、ニードリングは、テープが
供給された時に、所望の巻回部に向けられるという観点
からテープの固定を保証すると共に、三次元特性を得ら
れる構造物をもたらす補完結合を形成してしている。
前述のように、非円筒形構造の場合に連続巻き部を有す
る巻回には、ある程度の変形能力を有する材料、および
巻回が行なわれる位置において、形成される構造物の局
部的半径に関して、テープの形状が小さい幅を有するこ
とが必要である。この後者の条件は、小さ過ぎるテープ
の使用という状態に通じるものではなく、その状態では
巻回(特に、端部から端部まで隣接巻回の場合)およびニ
ードリングが困難である。実際には、テープの幅は20mm
より大きいことが望ましい。
テープ供給速度Vaおよびニードリング周波数Nが一定の
場合は、ニードリングの表面密度が一定であり、すなわ
ち単位表面積当りのニードルの貫通回数が一定である。
各層の巻回後にマンドレル10を順次下降させて、ニード
リング深さを一定にすることにより、ニードリングの体
積密度が一定になることに加えて、それにより肉厚全体
にわたって一様に特性を有する構造物を得ることができ
る。
層間に有効な結合状態を達成するために、ニードルが提
供されるテープを通過するだけでなく、少なくとも下層
の肉厚の実質的な部分を通過することが必要である。し
たがって、ニードリング深さは、ニードル処理される層
の肉厚の少なくとも2倍にすることが好ましく、さらに
この肉厚の数十倍に達する(たとえば、50倍)。
マンドレル上の第1層をニードル処理できるようにする
ためには、ニードル31がマンドレルの硬質表面に接触す
ることを避ける装置が設けられる必要がある。通常利用
されている有孔テーブル上でのニードリングは、截頭形
状回転マンドレルまたは、いわんや輪郭マンドレル(第
4図に示されるものを参照されたい)のように展開不可
能な輪郭を有するマンドレルの場合には適用できない。
截頭形状マンドレル(第3図)の場合は、強化エラストマ
ー(たとえば、“ナイロン”織物で強化された“ハイパ
ロン(Hypalon)”)からなる包囲体10aにより、マンドレ
ルが被覆されている。この包囲体はクリップまたは釘に
より、マンドレルの両端で固定されている。この包囲体
上にフェルト基体から形成された第2包囲体(10b)が接
合されており、その肉厚は、最初のニードリング時に、
ニードルがマンドレルに接触することなく所定のニード
リング深さに貫通できるに十分な大きさを有している。
フェルト基体上に、薄肉フォィル、たとえばポリ塩化ビ
ニルからなる薄肉フォィルから構成される別の包囲体(1
0c)が接合されている。ニードリング時、フォィル10cは
ニードルにより貫通されるが、テープ20の材料からの多
くの繊維がポリプロピレンフェルト内に入り込むことを
防止している。ニードリングの終了時、エラストマー包
囲体はクリップをはずされ、マンドレルが取はずされ
る。フェルト10bは形成された構造物からはぎ取られ、
このはぎ取り作業はフォィル10cが存在することにより
容易になる。
非展開性外面を有する構造物が形成されるマンドレルの
場合は、第1包囲体はたとえば熱収縮性ポリエチレンの
シースとされ、このシースは熱収縮によりマンドレル上
に位置決めされると共に、マンドレルの2つの端部にお
いてクリップ止めされる。両面接着テープまたは機械的
フック装置を有するテープが、マンドレルの母線に沿っ
てポリエチレン包囲体上に接着されて、ポリプロピレン
フェルトからなるテープが隣接巻きにより螺旋巻きされ
て形成されたフェルト基体を、その上に維持するように
なっている。フェルト基体は薄肉のポリ塩化ビニルシー
トで被覆することができる。
第4図は、特にノズル吐出口コーンを製造する目的の、
連続形状を有する構造物を製造する場合の、第1および
3図の装置の変形実施例を示している。
マンドレル10′は、製造される構造物の断面に対応する
断面形状を有している。テープ供給装置20′およびニー
ドル板30′を保持するキャリッジは、マンドレル10′
(または形成される構造物)の上部母線に平行に延びるガ
イド24′に沿って走行移動され、この場合マンドレルは
水平軸心状態にある。
ニードリングはマンドレル10′の全体に沿って、ニード
ル処理される面に対して直交する方向に行なわれる必要
がある。したがって、ニードル板30′は、ニードリング
が行なわれる母線を含む子午線平面に対して直交する軸
心、すなわちここでは、マンドレルの軸心に対して直交
する水平軸心、の回りに回転移動して、ニードリングさ
れる表面に接する平面に対して平行に維持するようにさ
れる。ニードル板30′の位置は感知器34′、たとえばロ
ーラにより調整することができ、この感知器34′は板状
体35′に従動するように構成されると共に、ニードル板
30′に連結されるアームの、このアームのピポット軸か
ら離れた点における端部に取付けられている。
変形例として、ニードル板の向きが、製造される構造物
の断面の関数として、計算装置から送られる信号を受信
する駆動部材により制御できる。
別の変形例として、ニードルを保持するニードル板30′
とニードル処理される表面との間の平行関係は、マンド
レルの軸心の旋動を垂直平面内において移動を制御する
ことにより維持される。
最後に、製造工程中に構造物の2つの層の間に補強要素
を挿入することが可能であり、この補強要素はテープの
巻回により形成された巻回部を横切るように、たとえば
構造物の母線に平行な方向に配置することができる。こ
れらの補強要素は繊維材料から、たとえばロービング,
スライバー,ケーブル,ヤーン編織物の形態で形成さ
れ、また構成繊維は巻回に利用されるテープのそれと類
似のものとされ、すなわち特に、炭素繊維、セラミック
ス繊維、または多少の加工を受けるこれら繊維の前段繊
維とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の装置の一実施例を概略立面図、第2
図は供給装置を示す概略部分図、第3図は第1図のIII
−III線に沿うマンドレルの断面図、第4図は第1図の
装置の変形実施例の概略部分立面図である。 10……マンドレル、12……D.C.モータ、13……フレー
ム、14……ステップモータ、16……インパルマトランス
ミッタ、17……マイクロスイッチ、20……繊維材料テー
プ、21……供給装置、23……モータ、29……制御部材、
30……ニードル板、31……ニードル、32……工程制御モ
ータ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】製造される構造物の断面形状と対応する軸
    対称の、非円筒形の断面形状を有する回転マンドレル上
    に、前記構造物の母線の長さより数倍小さい幅を有する
    繊維材料テープを前記アンドレルの軸方向に相対移動し
    乍ら供給する段階と、 マンドレルに前記テープを巻回して、各々の層が繊維材
    料テープの複数の連続する巻回部により構成されるよう
    に重なり層を形成する段階と、そして、 前記巻回段階と同時に、テープの給送とこのテープをマ
    ンドレル又は既に形成された層への巻回することによ
    り、形成された層に対し連続的にニードリングすること
    によって前記層を互いに接合するため、前記テープの幅
    にほぼ等しい距離に亘って延び、且つマンドレルに対し
    て長手方向に移動可能であるニードル・アセンブリによ
    ってニードリングを施す段階、 とから成ることを特徴とする重ね合され、相互に接合さ
    れた繊維材料層から構成された軸対称の、非円筒形の三
    次元構造物の製造方法。
  2. 【請求項2】各層の巻回及びニードリング段階の終了時
    に、前記マンドレルと前記ニードル・アセンブリとが、
    ニードリングされた層の厚みと等しい距離だけ離れるよ
    うに移動せしめられて、構造物の製造工程全体に亘って
    一定のニードリング深さが得られるようにしたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】前記ニードル・アセンブリがマンドレルの
    母線を再現する線に沿ってマンドレルに対して長手方向
    に駆動されることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項記載の製造方法。
  4. 【請求項4】前記ニードル・アセンブリがマンドレルの
    回転速度の関数である速度で駆動されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項に記載の製造方法。
  5. 【請求項5】各層が繊維材料テープを連続巻回部で巻回
    することによって形成されることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項乃至は第4項のいずれかに記載の製造方
    法。
  6. 【請求項6】ニードリングの表面密度が一定であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至は第5項のいず
    れかに記載の製造方法。
  7. 【請求項7】構造物の最初の層のニードリング中にニー
    ドルを損傷せずに貫通させることができるように、テー
    プの巻回の前にマンドレル上に基体層を備える段階を含
    んだことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至は第6
    項のいずれかに記載の製造方法。
  8. 【請求項8】製造される構造物の断面形状と対応する、
    軸対称の、非円筒形の三次元断面形状を有する回転マン
    ドレルと、繊維材料テープを前記マンドレル上に供給し
    て、前記マンドレル上に前記テープの複数の連続巻回部
    として重なり層を形成する供給装置と、 前記テープがマンドレル上に、又、前に形成された層上
    に重ね合わされる位置において、ニードルがテープと直
    交に貫通できるように前記ニードル・アセンブリ自体
    を、又、前記マンドレルに対して相対的に相互移動させ
    るための第1駆動装置と、 マンドレルと、製造中の構造物の表面との母線を再現す
    る軌跡線に沿って追跡するように前記ニードル・アセン
    ブリ自体を、又、前記マンドレルに対して相対的に相互
    移動させるための第2駆動装置とを備えたことを特徴と
    する、互いに接合された繊維材料の重なり層として形成
    された、軸対称の非円筒形の三次元構造物を製造する装
    置。
  9. 【請求項9】前記層のそれぞれが形成された後に、前記
    ニードル・アセンブリを前記マンドレルに対して既にニ
    ードリングされた層の厚みに等しいように選択された所
    定距離だけ移動させるように作動する第3駆動装置を更
    に備えたことを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載
    の装置。
  10. 【請求項10】前記テープ供給装置がテープを一定速度
    で供給する装置を備え、前記マンドレルの回転速度を制
    御して、前記マンドレル及び形成された層上に前記テー
    プが重ね合される水準位置において、前記テープの供給
    速度に等しくなるようにする制御装置を備えたことを特
    徴とする特許請求の範囲第8項又は第9項に記載の装
    置。
  11. 【請求項11】前記第2駆動装置がマンドレルの回転速
    度に応じて左右される速度で前記軌跡線に沿って前記ニ
    ードル・アセンブリを移動させることを特徴とする特許
    請求の範囲第8項乃至は第10項のいずれかに記載の装
    置。
  12. 【請求項12】子午線平面に直交し、前記ニードル・ア
    センブリがそれに沿って駆動される前記軌跡線を含む軸
    心の回りを前記ニードル・アセンブリが旋動するように
    したニードル支持体を更に備えたことを特徴とする特許
    請求の範囲第8項乃至は第11項のいずれかに記載の装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005538026A (ja) * 2002-09-12 2005-12-15 スネクマ・プロピュルシオン・ソリド 耐火繊維の3次元繊維構造体、これを調製する方法、および耐熱構造複合材料への適用

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2584107B1 (fr) * 1985-06-27 1988-07-01 Europ Propulsion Procede de fabrication de structures de revolution tridimensionnelles par aiguilletage de couches de materiau fibreux et materiau utilise pour la mise en oeuvre du procede
AT384834B (de) * 1985-06-21 1988-01-11 Fehrer Textilmasch Vorrichtung zum herstellen von genadelten papiermaschinenfilzen
GB8602003D0 (en) * 1986-01-28 1986-03-05 Lawton P G Carbonisable fibre assembly
US5388320A (en) 1987-01-27 1995-02-14 Aerospace Preforms Limited Production of shaped filamentary structures
US5882781A (en) * 1986-01-28 1999-03-16 Aerospace Preforms Limited Shaped fibrous fabric structure comprising multiple layers of fibrous material
US5705264A (en) * 1987-01-27 1998-01-06 Aerpspace Preforms Limited Production of shaped filamentary structures
DE3843490A1 (de) * 1988-12-23 1990-07-05 Ver Foerderung Inst Kunststoff Wickelmaschine sowie wickelverfahren
FR2669941B1 (fr) * 1990-12-03 1993-03-19 Europ Propulsion Installation pour la realisation de preformes fibreuses aiguilletees destinees a la fabrication de pieces en materiau composite.
ES2049564B1 (es) * 1991-04-30 1996-10-16 Torres Martinez M Cabezal para la aplicacion automatica de bandas de fibra.
FR2679266B1 (fr) * 1991-07-16 1995-06-23 Inst Textile De France Procede et dispositif de fabrication d'un non-tisse en forme, non-tisse obtenu et son utilisation.
US5217770A (en) * 1991-08-15 1993-06-08 The B. F. Goodrich Company Braided shaped filamentary structures and methods of making
CA2077130C (en) * 1991-09-04 2003-04-29 Edward Lee Morris Carbon fiber reinforced carbon/carbon composite and method of its manufacture
FR2683889B1 (fr) * 1991-11-15 1995-01-13 Chomarat Cie Ets Fils Auguste Materiau tubulaire pour la refection de canalisations, conduites ou ouvrages similaires.
US5492579A (en) * 1994-02-09 1996-02-20 Shakespeare Company Method for making composite utility pole
US5662855A (en) * 1994-05-17 1997-09-02 The B.F. Goodrich Company Method of making near net shaped fibrous structures
US5858890A (en) * 1994-07-25 1999-01-12 The B. F. Goodrich Company Laminar fibrous structure having Z-fibers that penetrate a constant number of layers
US6405417B1 (en) 1994-07-25 2002-06-18 Goodrich Corporation Process for forming fibrous structures with predetermined Z-fiber distributions
US5515585A (en) * 1994-07-25 1996-05-14 The Bf Goodrich Company Process for forming needled fibrous structures using determined transport depth
US6029327A (en) * 1994-07-25 2000-02-29 The B.F. Goodrich Company Process for forming fibrous structures with predetermined Z-fiber distributions
US5654059A (en) * 1994-08-05 1997-08-05 Amoco Corporation Fiber-reinforced carbon and graphite articles and method for the production thereof
US5546880A (en) * 1994-12-29 1996-08-20 The Bf Goodrich Company Annular filamentary structures and methods of making
FR2735456B1 (fr) * 1995-06-19 1997-09-12 Europ Propulsion Procedes et appareil pour la fabrication de pieces annulaires en materiau composite et de preformes pour ces pieces
US5908792A (en) * 1995-10-04 1999-06-01 The B. F. Goodrich Company Brake disk having a functional gradient Z-fiber distribution
US5758394A (en) * 1996-12-20 1998-06-02 The B.F. Goodrich Company Rotary needling process and support for making needled fibrous structures
US6105223A (en) * 1997-04-30 2000-08-22 The B. F. Goodrich Company Simplified process for making thick fibrous structures
FR2773147B1 (fr) * 1997-12-29 2000-03-24 Snecma Procede de fabrication d'un piston de moteur a combustion interne en materiau composite thermostructural
US6240608B1 (en) * 1999-04-12 2001-06-05 Albany International Corp. Method for joining nonwoven mesh products
FR2803787B1 (fr) * 2000-01-19 2002-04-12 Gerlon S A Article abrasif, notamment pour le meulage, le brossage, le polissage, le lavage et/ou le nettoyage, procede et dispositif pour la fabrication dudit article
US7490964B2 (en) 2002-10-09 2009-02-17 Genlyte Thomas Group Llc Modular pole system for a light fixture
US7165592B1 (en) * 2002-12-10 2007-01-23 Berran Industrial Group, Inc. Strip material applicator apparatus
TW200536977A (en) * 2003-12-08 2005-11-16 Messier Bugatti Method of producing a fabrous preform
US20070036842A1 (en) * 2005-08-15 2007-02-15 Concordia Manufacturing Llc Non-woven scaffold for tissue engineering
US7363751B2 (en) 2005-09-06 2008-04-29 Shakespeare Composite Structures, Llc Wound-in tenon/wound-in tenon collar for attachment of luminaire
US20080078657A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-03 J.H. Fenner & Co. Ltd Oriented needled felt conveyor belt
GB2454704B (en) * 2007-11-16 2012-05-02 Richard Allen A method of manufacturing a fibrous structure and an apparatus therefor
US9505164B2 (en) * 2009-12-30 2016-11-29 Schauenburg Technology Se Tapered helically reinforced hose and its manufacture
US8061666B1 (en) 2008-08-05 2011-11-22 Philips Electronics Ltd Adapter assembly for pole luminaire
FR2974314B1 (fr) 2011-04-19 2013-05-10 Snecma Propulsion Solide Procede de preparation d'un element monolithique de catalyse comprenant un support fibreux et ledit element monolithique de catalyse
KR101540025B1 (ko) * 2013-12-19 2015-07-28 국방과학연구소 회전체형 니들펀치장치 및 이를 이용한 회전체형 섬유제품 제조 방법과 그 섬유조성물
FR3048435B1 (fr) * 2016-03-02 2018-04-06 Safran Aircraft Engines Installation et procede pour la fabrication d'une texture fibreuse en forme de bande presentant en section transversale un profil evolutif
US10017887B2 (en) * 2016-03-22 2018-07-10 Goodrich Corporation System and method for multiple surface water jet needling
CN106142041B (zh) * 2016-08-30 2018-03-23 山东龙泉管道工程股份有限公司 可移动预应力钢筒混凝土管玻璃丝布缠绕设备
FR3063744B1 (fr) 2017-03-07 2021-06-04 Airbus Safran Launchers Sas Procede d'aiguilletage d'une couche fibreuse
FR3063745B1 (fr) * 2017-03-07 2021-06-11 Airbus Safran Launchers Sas Procede de fabrication d'une structure fibreuse aiguilletee
FR3064284B1 (fr) * 2017-03-27 2019-04-19 Airbus Safran Launchers Sas Installation et procede d'aiguilletage d'une preforme fibreuse avec controle de la pression de contact du deboureur
FR3074081B1 (fr) 2017-11-29 2020-12-25 Arianegroup Sas Procede et installation de bobinage d'une bande de tissu pre-impregnee sur une surface inclinee
CN109385753A (zh) * 2018-11-05 2019-02-26 常熟万龙机械有限公司 一种导弹壳体专用针刺机
CN109979748B (zh) * 2019-04-17 2024-02-06 苏州恊合自动化科技有限公司 一种全自动包胶绕线一体机
CN110042569A (zh) * 2019-05-29 2019-07-23 上海善巧碳素设备科技有限公司 鼻锥针刺机器人
FR3119564B1 (fr) 2021-02-11 2023-02-10 Arianegroup Sas Bande multicouche multi matériaux pour bobinage
CN113246492B (zh) * 2021-04-21 2022-11-29 西安英利科电气科技有限公司 一种布带斜缠缠绕设备及缠绕方法
CN115262095A (zh) * 2022-06-30 2022-11-01 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 一种网胎套的成型装置和方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3250493A (en) * 1964-01-08 1966-05-10 Goodyear Aerospace Corp Variable velocity traverse drive mechanism
SE332153B (ja) * 1967-07-04 1971-02-01 Dilo Kg O
US3540096A (en) * 1967-07-17 1970-11-17 Jorge Porta Needled fabric sleeve and apparatus for making the same
US3673024A (en) * 1969-03-06 1972-06-27 Nordiska Maskinfilt Ab Method for the manufacture of endless drive belts and conveyor bands
JPS4910377U (ja) * 1972-04-25 1974-01-29
FI53844C (fi) * 1972-06-27 1978-08-10 Tampereen Verkatehdas Oy Foerfarande foer tillverkning av en naolad aendloes maskinfilt
US3909893A (en) * 1974-07-15 1975-10-07 John Clarke Wilde Process for making tubular needlefelted material
NL7612730A (nl) * 1975-11-21 1977-05-24 Rontex American Inc Werkwijze ter vervaardiging van niet-geweven buizen, alsmede buizen vervaardigd volgens de werkwijze.
GB2048424B (en) * 1979-04-30 1983-06-15 Railko Ltd Producing fibre reinforced plastics tube
FR2506672A1 (fr) * 1981-06-02 1982-12-03 Lorraine Carbone Procede de fabrication de disques de frottement

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005538026A (ja) * 2002-09-12 2005-12-15 スネクマ・プロピュルシオン・ソリド 耐火繊維の3次元繊維構造体、これを調製する方法、および耐熱構造複合材料への適用
JP4708790B2 (ja) * 2002-09-12 2011-06-22 スネクマ・プロピュルシオン・ソリド 耐火繊維の3次元繊維構造体、これを調製する方法、および耐熱構造複合材料への適用

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NO168846B (no) 1991-12-30
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NO845258L (no) 1985-07-01
US4621662A (en) 1986-11-11
DE3475323D1 (en) 1988-12-29

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