JPS5923694B2 - 繊維で補強した材料からの荷重伝達要素を巻取り形成するための機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多数の巻取り心のための担持体、この巻取り
心上に巻かれるスライバーのための含浸装置と保持装置
、巻取られるスライバーを保持しかつ転向するための、
担持体上に設けられた多数の保持兼転向要素および供給
装置と担持体間の制御された相対運動のための駆動装置
とを備えた、単一方向性のスライバから繊維で補強され
た荷重伝達要素を巻取りにより形成するための機械に関
する。

単一方向性のスライドから成るこのような荷重伝達要素
もしくは荷重案内要素は今日では、一方向で強い負荷が
生じる場所に多様に使用されている。

このような荷重伝達要素（ここで云う荷重伝達要素とは
、例えば飛行機の翼、ヘリコプターのロータ等のような
荷重を受ける材料、即ち桁材を意味する。）はしばしば
ホース形状にもしくはループの形状に形成されており、
荷重伝達要素内の繊維方向は負荷方向に走つのいる。こ
のようなホース形状の荷重伝達要素にあつて、例えばヘ
リコプターのロータ羽根に使用する際はこのロータ羽根
は止め金を介してロータヘツドに固定される。このよう
な荷重伝達要素は従来費用のかかる様式で手巻きによる
形成方法で作られた。もちろん機械により巻取り形成す
る方法も公知である（西ドイツ公開特許公報２７３６１
２４号参照）。このようにして形成された荷重伝達要素
は形状および負荷能力の点で変動ができる限り僅かであ
るようにできる限り一様に形成されていなければならな
い。これを達するには、個々の要素の正確なかつ時間を
かけた製造が前提となる。特に、荷重要素を巻取り形成
する際にスライバを異なる引張り応力下において作業を
行つた場合、その際の材料要素の性状が色々に変ること
を考慮しなければならない。例えば、ロータ頭部を造る
際４枚のこのような荷重伝達要素が必要であるが、従来
の一手によるにしろ、機械によるにしろ一製造様式にあ
つてはこれらの要素は異つた物理的な特性をもつて造ら
れる。本発明の根底をなす課題は、これらの荷重伝達要
素を合理的にかつ経済的に造ることを可能にし、傍らそ
の物理的な特性の変動を可能な限り僅にする、荷重伝達
要素を巻取りにより形成するための機械を造ることであ
る。

上記の課題は本発明により以下のようにして解決される
。

即ち、担持体状で各巻取り心に担持体の表面で形成すべ
き荷重伝達体要素の厚みだけの間隔をもつて取外し可能
なカバー板が設けられていること、および駆動装置が担
持体と供給装置とを個々のスライバが連続的に順次巻取
り心の回りに巻回されて一体的なホース体を形成するよ
うに制御して運動させるように構成されていることによ
つて解決される。この場合特に巻取り心にそれぞれ順次
スライドにより唯一つの巻体が形成可能である。

したがつてこのような機械により、多数の一通常の場合
４つの一荷重伝達要素を同時に造ることが可能である。

これらの要素が一つのスライドから造られ、その都度巻
取り心に一巻毎に形成されるので、物理的な特性が事実
上変わらない４つの同じ様式の荷重伝達要素が得られる
。単一つのスライバから造られることにより例えば負荷
能力にとつて重要なスライバの引張り応力が、巻取りの
際このようにして担持体上に形成された荷重伝達要素の
すべてにおいて等しい。更に、製造が合理化される。な
ぜなら、このような機械は比較的簡単な手段でコンピユ
ータにより制御可能であるからである。この繊維補強し
た材料から造られる荷重伝達要素のための製造時間は手
による製造に比して著しく短縮され、またこれらの要素
のための従来公知の機械的な製造に比して明白に短縮さ
れる。個々の巻取り心のための担持体はロールであるの
が有利である。

なぜならその場合スライバのための供給装置がこのロー
ルの軸線方向でのみ運動可能であればよいからである。
この場合供給装置は案内部材、例えば案内管を備えてお
り、この案内管はロール表面の上方の僅かな間隔位置で
終つており、そこでスライバを供給する。個々の巻取り
心の間でロール上にはスライバのための保持兼転向要素
、例えば多数の転向ピンが設けられている。転向ピンが
設けられておりかつ巻取りの際一定の転向ピンを選択使
用することにより、スライバの巻取り心に対するもしく
は担持体の回転軸に対する巻取り状態が決定される。巻
取り心はその都度交換可能であり、かつ使用ケースに応
じて形状を変えることができる。機械を例えば符号回路
によつて与えられる簡単な新しいプログラムによつて色
々な形の巻取り心に置換えることが可能である。更に完
全に新しい巻取りパターン−プログラムを論理回路一差
込みカードを介して行うことができ、これに従つて機械
は自動的に巻取り行程を行う。巻取り行程の間作業員は
既に荷重伝達要素の其後の加工のために必要な他の作業
を行つておくことができる。本願による其他の構成は特
許請求の範囲各項および以下の図面に示した実施例をも
ととした本発明による機械の詳細な説明から明瞭である
。

多数の荷重伝達要素２を同時に巻取り形成するための巻
取機１は２本の鉛直な脚部４を有する機台３を備えてい
る。脚部間にはロール５が固定されており、このロール
は多数の、この実施例の場合４つのそれぞれ巻取りドラ
ムの周面を中心にして９０のの角度で位置ずれして配設
された巻取り心６のための巻取りドラムおよび担持体と
して働らく。巻取りドラムはその一方の側において帯行
歯リム７内に、他方の側において調節可能な相手方保持
部８内に軸受されている。帯行歯リム７はウオーム伝動
機構９と結合されており、このウオーム伝動機構は調節
モータ１０によつて駆動される。巻取りドラム５の上方
において、両脚部４間には横担持体１１が設けられてお
り、この横担持体上には供給兼含浸装置１２が滑動可能
に軸受されている。

供給装置１２は調節モータ１３により横担持体１１に沿
つて摺動可能であり、この場合この実施例では調節モー
タ１３としてステツプモータが使用されており、このス
テツプモータの歩進運動は横担痔体１１に対して平行に
設けられているスキャニングスケール１４で定められる
。巻取りドラム５の回転のための調節モータ１０と供給
装置の軸方で摺動のためのステツプモータ１３はもちろ
ん両方向に，駆動可能である。供給装置１２には整経ビ
ーム１５から例えば炭素繊維或いはガラス繊維から成る
スライバ１６が供給される。スライバ１６は供給装置１
２内で先ずスライバ１６の引張り応力を調節する調節可
能な制動ロール１７の下方を通つて走る。其後スライバ
は下方半分が加熱可能な樹脂浴１９内に浸漬されている
含浸占−ル１８を経て案内される。含浸ロール１８上を
一緒に案内される樹脂により、スライバ１６は反応樹脂
物質（ＲＨＭ）で含浸される。スライバの含浸を行うた
めのＲＨＭの量は公知のように樹脂掻取り機で調節され
る。スライバ１６は其後案内ローラ２１を経て糸案内管
２２内に導かれる。この糸案内管２２は巻取りドラム５
の直ぐ上方で終つている。スライベ１６は糸案内管２２
の端部で走出し、巻取りドラム上の転向兼保持ピン２３
の間を通される。このような転向兼保持ピン２３は巻取
りドラムの軸線方向でそれぞれ巻取り心６の間で一列に
設けられている。図示した機械の場合４つの巻取り心が
ロールの一方に設けられており、保持兼転向ピン２３は
巻取りドラムの残りの長さにわたつて巻取り心の後縁か
ら延びている。これによつて、特に第３図から認められ
るように、スライバは巻取りドラム上にこの巻取りドラ
ムの軸心に対して約２０〜９０にの巻取り角度で巻取ら
れる。スライバ１６は、巻取りドラム５が調節モータ１
０と共に回転するか、および／又は供給装置１２がステ
ツプモータ１３で横担持体１１上を摺動することにより
貯蔵ボビン１５から巻取られる。

巻取りドラムと供給装置の運動の制御は、全プログラム
が例えば論理一差込みカードによつて記憶されているコ
ンピユータ２４を介して行われる。先ず第一の巻取り心
の周囲にスライバの巻体が形成され、其後スライバが保
持兼転向ピン２３の周囲におかれ、この場合巻取りドラ
ム５が更に回転され、其後次の巻取り取り心に同様にス
ライバの巻体が捲回されるようにして、巻取りが行われ
る。この作業行程は順次繰返されるので、個々の巻取り
心６は相前後してスライバのそれぞれ１つの巻体で捲回
される。これによつて個々の巻体が巻取り心のすべてに
あつて一定の位置で等しくなることが保証される。なぜ
なら巻取り条件がすべての巻取り心にとつて等しいから
である。上記の巻取り工程は巻取り心が完全に捲回され
るまで繰返される。

完成品はホース形状の閉鎖した荷重伝達要素２である（
第３図参照）。巻取り工程が終ると、巻取り心６は巻取
りドラム５から取外され、次いで荷重伝達要素が取出さ
れる。荷重伝達要素のホースは公知方法で更に処理され
る。例えば巻取りドラム５から切断され、ロータ羽根に
埋設される。上に述べたロータ羽根は止め金を介してヘ
リコプターのロータ頭部に結合される。巻取り心は、第
３図から認められるように、巻取りドラム５上に押えピ
ンを介してヘリ付きねじ２６でねじ込み可能であり、か
つ附加的にもう一つの取外し可能なカバープレート２５
を備えている。このカバープレートは、ホース状の荷重
伝達要素２の形状を巻取りドラムの半径方向で区画し、
過剰樹脂を巻取り工程の際に荷重伝達要素から押出す働
らきをする。更に、このカバープレート２５の下側にお
いてスライバは巻取り心上に、荷重伝達要素がこの巻取
り心の周りに内側から外側へとゆつくりと形成されるよ
うに載置される。

この場合新しく積置されるスライバは既に巻取り心上に
存在するスライバ上に載る。巻取りドラム５とカバープ
レート２５間の区画された中間空間（第５図参照）内で
スライバは巻取り形成工程の間既に圧縮され、したがつ
てこのスライバ内の気泡および異る引張応力の発生は阻
止される。こうして巻取り形成工程によつて繊維が繊維
上に一定の位置で積置され、これにより造られた荷重伝
達要素に優れた強度が与えられ、更にこのカバープレー
トの使用により輪郭が極めて正しい形状が与えられる。
巻取り心のための担持体として働く巻取りドラムが制御
されて回転し、かつ巻取りドラムに沿つてスライバが強
制的に案内されることにより、スライバは自動的に巻取
り心の周囲に、そして順次転向ピンの周囲に載置される
。この際スライバは同時に圧縮される。したがつて仕上
つた荷重伝達要素の附加的な圧縮を巻取り心を取外した
後行う必要はない。上記の機械の場合、ほぼ卵形の巻取
り心が使用される。もちろん巻取り心の他の形状も可能
である。他の巻取り心にあつても同様に巻取り行程をコ
ンピユータの他のプログラムによつて自動化し行うこと
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は多数の取り巻心のための巻取りドラムとして形
成された担持体を有する本発明による巻取り機の略図、
第２図は第１図による巻取り機の側面図、第３図はカバ
ープレートを取外して示した巻取り円筒体の平面図、第
４図は巻取り工程を図示するための巻取り機の部分図、
第５図は担持兼供給装置の側面図、第５ａ図は担持兼供
給装置の平面図。 図中符号は１・・・・・・機械、５・・・・・・巻取り
ドラム、６・・・・・・巻心、１２・・・・・・担持兼
供給装置、１６・・・・・・スライバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の巻取り心のための担持体、この巻取り心上に
   巻かれるスライバーのための含浸装置と保持装置、巻取
   られるスライバーを保持しかつ転向するための、担持体
   上に設けられた多数の保持兼転向要素および供給装置と
   担持体間の制御された相対運動のための駆動装置とを備
   えた、単一方向性のスライバから繊維で補強された荷重
   伝達要素を巻取りにより形成するための機械において、
   担持体５上で各巻取り心６に担持体の表面で成形すべき
   荷重伝達体要素２の厚みだけの間隔をもつて取外し可能
   なカバー板２５が設けられていること、および駆動装置
   １０、１３が担持体５と供給装置１２とを個々のスライ
   バ１６が連続的に順次巻取り心６の回りに巻回されて一
   体的なホース体を形成するように制御して運動させるよ
   うに構成されていることを特徴とする、上記機械。 ２ 巻取り心６のための担持体が巻取り心の長手方向を
   中心にして制御されて回転可能な巻取りドラムであり、
   この巻取りドラムの上方に規則的な巻取り間隔でその周
   面に沿つて交換可能な巻取り心６が固定されており、巻
   取り心の間でそれぞれ母線に沿つて転向ピン２３の様式
   の多数の保持兼転向要素が設けられている、前記特許請
   求の範囲第１項に記載の機械。 ３ スライバ１６のため供給装置１２が巻取り円筒体の
   軸方向でのみ摺動可能であり、かつ円筒表面のすぐ上方
   で終つていてかつスライバが送出される糸案内部２２を
   備えている、前記特許請求の範囲第２項に記載の機械。 ４ 巻取り円筒体５上に交換可能な四つの巻取り心６が
   設けられている、前記特許請求の範囲第２項或いは第３
   項に記載の機械。 ５ 巻取り心６がそれぞれ巻取り円筒体５の一端の領域
   内で、かつ転向ピン２３がこの巻取り心に続いて巻取り
   円筒体の残りの長さにわたつて設けられている、特許請
   求の範囲第２項から第４項のいずれか一つに記載の機械
   。