JPS6141356A - 多方向性繊維構造の製造方法と装置 - Google Patents

多方向性繊維構造の製造方法と装置

Info

Publication number
JPS6141356A
JPS6141356A JP11330985A JP11330985A JPS6141356A JP S6141356 A JPS6141356 A JP S6141356A JP 11330985 A JP11330985 A JP 11330985A JP 11330985 A JP11330985 A JP 11330985A JP S6141356 A JPS6141356 A JP S6141356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
needle
head
thread
binding
fibrous structure
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP11330985A
Other languages
English (en)
Inventor
ミシエル ビブ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe Europeenne de Propulsion SEP SA
Original Assignee
Societe Europeenne de Propulsion SEP SA
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 Societe Europeenne de Propulsion SEP SA filed Critical Societe Europeenne de Propulsion SEP SA
Publication of JPS6141356A publication Critical patent/JPS6141356A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05CEMBROIDERING; TUFTING
    • D05C15/00Making pile fabrics or articles having similar surface features by inserting loops into a base material
    • 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
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/24Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least three directions forming a three dimensional structure
    • 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
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/543Fixing the position or configuration of fibrous reinforcements before or during moulding
    • DTEXTILES; PAPER
    • 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
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/002Inorganic yarns or filaments
    • DTEXTILES; PAPER
    • 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
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/07Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments otherwise than in a plane, e.g. in a tubular way
    • D04H3/073Hollow cylinder shaped
    • DTEXTILES; PAPER
    • 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
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/10Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically
    • D04H3/115Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically by applying or inserting filamentary binding elements
    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05BSEWING
    • D05B85/00Needles
    • D05B85/10Hollow needles
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00Industrial
    • D10B2505/02Reinforcing materials; Prepregs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Looms (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多方向性繊維構造を製造するための方法に関
し、特に繊維補強材の層を重ね合せ、該層に糸を差し込
んで結束するようなタイプの方法に関する。
本発明の応用分野は、特に、補強構造の内部に格子を形
成して複合材料を製造するための、補強繊維構造の製造
に関するが、これに限定されるものではない。
フランス国特許出願第2497839号は、前記タイプ
の方法によって3次元繊維を得ることに関する。この出
願では、層は重ね合わされるが相互交差はされず、それ
ぞれ縦糸と横糸とで形成され、外側層の横糸の周囲を通
過する結合用縦糸によって結束される。この既知の方法
は、炭素繊維や炭化ケイ素繊維のような比較的堅固な繊
維の織機製織を可能にする利点がある。しかし、得られ
る構造は必然的に薄く、この方法の使用を限定してしま
う。
厚さがさらに厚い3次元構造を製造するために、繊維を
ふさ状にして積層を形成する方法が提案された。これに
ついては、特にフランス国特許出願第8320948号
が参照できる。該特許出願は、ふさ状の巻テープを使用
する軸対称構造の製造を開示する。この場合、眉間の結
合は、ふさ形成動作中にフィラメントを引き抜くことに
よって行われる。しかし、この方法は、層を構成してい
る補強材の繊維を傷つけるという欠点を持っており、高
い機械的特性を有する炭素繊維、あるいは炭化ケイ素繊
維やアルミナ繊維のように繊細な繊維には使用できない
上記にかんがみ、本発明の目的は、構造の厚さと補強材
を形成する繊維の性質とに全く制限を加えずに、補強材
の重畳層を結合して繊維構造を製造することを可能にす
るような方法を提案することである。
前記目的は、本発明に基づき、加圧流体によって前後動
作する管状ニードルの内部に各結束糸を強制挿□入し、
該管状ニードルは該前後動作中、重畳層内に進入し、引
き抜かれると層内部に結束用糸の断片を残し、次の結束
用糸の一部は、繊維構造の表面に沿ってニードルを相対
的に移動してから挿入することによって実現される。
このようにして、新しい層のそれぞれは、複数の穿孔を
設け、そこに結束糸を挿入することによって先の層に結
合することができる。該穿孔の深さは、それぞれの結束
糸が新しく配置した層を貫通し、少なくとも直下層の一
部を通過するように選択する。ニードル側にフックやタ
フトがないので(ふさ形成に使用するニードルとは違っ
て)、管状ニードルによる縫製に発生するような、繊維
層の顕著な損傷はない。さらに、ニードルの前面のオリ
フィスを通って放出される加圧流体は、損傷されそうな
すべての繊維を押しのける傾向がある。
本発明の別の目的は、前記方法を実行するための装置の
提案であり、特に自動製造を可能にする装置の提案であ
る。
前記目的を実現するための本発明に基づく装置は、管状
ニードルを設けたヘッドと、前記管状ニードルと連絡し
てニードル内に結束糸を供給するために前記ヘッドに形
成されたダクトと、前記ダクトに加圧流体を供給するた
めの手段と、前記ニードルに軸平行な前後直線運動を与
えるための手段と、製造される繊維構造の表面上にニー
ドルを段階的に動作させる手段とからなる。
本発明は、添付図面を参照して下記説明を読むことによ
ってさらに理解が深まろう。
第1図に示す装置は、プラテン10上にウェブ状の層N
を平に積み重ね、繊維性補強材から多方向性3次元繊維
構造を製造するために設計しである。
それぞれの層は、平行糸、テープ、2次元または3次元
の繊維またはフェルトで形成できる。本構造の応用とし
て、異なる材料の屑を使用することもできる。
本発明の利点の一つは、層を構成する材料の繊維の性質
に全く制限を加えないことである。例えば、これらの繊
維は、炭素、炭化ケイ素、アルミナ等の耐火材料とする
ことができる。このため、ある程度複雑な形状の構造を
製造することができ、この構造は適当な格子によって緻
密にし、炭素−炭素、炭素−炭化ケイ素、炭化ケイ素−
炭化ケイ素などの複合材料を提供する。
層Nは、積層され、連続糸Fから取られる結束糸によっ
て結束され、配置した最後の層を貫通して少なくとも直
下層の一部を通るような方法で繊維構造に紡織される。
糸Fは、例えば炭素繊維のように柔軟で強い材料のもの
である。
結束糸は、中空管状ニードル21を設けた噴射ヘッド2
0によフて構造層に挿入される。ヘッド20は、往復台
ll上に設置される。往復台11は、プラテン10に対
して移動可能であり、貯蔵リール12から糸Fを受は取
る。貯蔵リール12も往復台ll上に設置される。
ヘッド20の構造の詳細は、第2図に示す。
管状ニードル21は、ヘッド20に対して軸平行に前後
直線運動を行うことができる。これを行うため、ニード
ル21は管状部材22と一体である。管状部材22は噴
射ヘッドの前部23内を案内される。噴射ヘッドの当該
前部は、前記ヘッド20の本体から突き出るノーズ状の
形状を有する。
管状部材22は、ヘッド20の外部の複動ジヤツキのピ
ストンロッドからなり、延長としてニードル21がある
。部材22は、他端にさらに大きな直径の部分24を有
し、該部分はシリンダ25内に摺動可能なピストンを形
成する。シリンダ25は、ヘッドの本体内部に設けられ
る窪みによって形成され、二つのチャンバ25aおよび
25bからなる。ダクト26および27は、ヘッドの本
体内に設けられ、チャンバ25&および25bが大気ま
たは加圧流体源と連絡できるようにする。このため、ダ
クト26および27は、バイブ19を経由して加圧流体
源に接続された電気バルブ装置28に接続される(第1
図参照)。
複動ジヤツキに替えて、他の手段を使用してニードルの
前後動作を制御することもできる。例えば、電動モータ
、戻しバネ付単動ジヤツキ、戻しバネ付電磁プランジャ
などである。また、ニードルの前後動作は、ヘッドに対
してニードルを動かすのではなく、ヘッドとニードルと
を一体化して両者が形成するアッセンブリを移動させる
ことでも行える。
糸Fは、押圧ローラ16および16に掴まれてリール1
2から引き出される。前記ローラは、ヘッド20の後部
外側に取り付けられ、一方のローラの軸に連結される電
動モータ14によって回転される。糸Fは、リターンロ
ーラ17の上および引出しローラ15および16の問を
通過して、ヘッド本体の後壁に設けられた開口20aを
通って噴射ヘッド内に進入する。ヘラF’ 20内のほ
ぼ直線な通路に沿って糸Fはダクト30を通って案内さ
れる。ダクト30は、前部において、ロッド22および
ニードル21内部に設けた長手方向ダク。
トに延びる。
ダク)30には穴31を通って加圧流体が供給される。
穴31は、ヘッド本体に設けられ、パイプ18(第1図
)を経由して加圧流体源(例えば、圧縮空気、加圧水な
と)に接続される。ダクト30は前部を除いて密封され
、ダクトに入る流体はニードル21を通過してのみ脱出
できるー。ヘッド本体の後部では、開口20a内部に取
付けた管状部材32によって密封を行う。該部材32の
後面は、オリフィスの周囲にローラ15および16を収
めるような形状とし、糸Fがローラ問およびオリフィス
を通るようにする。部材32とローラ15および16と
の間にはシールを挿入する。管状部材32は、ダクト3
0の後部を形成する。ダクトの前部は、管33によって
形成され、管33はヘッド本体の内部を後部から前部へ
と突き出る。
ピストン24は、該ピストンがいかなる位置にあっても
チャンバ20aおよび20bからダクト30を隔絶する
ための少なくとも一つのシールを介入して、管33上を
摺動する。
前記装置の動作は下記の通りである。
新しく配置した層N′を貫通して結束糸を配置するため
のサイクルの初期段階において、噴射l\フッド0は前
記層の上部に置かれ、ニードル21の端部は該層の表面
から数ミリメートルに位置される。ローラ15および1
6は不動となり、ダクト30に糸Fを駆動する加圧流体
が供給され、糸の一端はニードル21の出口オリフィス
かられずかにオフセットされる(第3A図)。
チャンバ25aに加圧流体が供給され、チャンバ25b
は大気と連絡している。ニードル21が下降し、層N′
を穿孔する。ニードルの端部は斜面とし、繊維構造への
進入が容易になるようにする。該進入は、ニードルを下
降させながら軸を中心に回転させることによってさらに
容易になる。
図示の例では、ニードル21はプラテン10に対して垂
直方向に向いているので、層内に直角に進入する。押圧
ローラ15および16はニードルの下降動作中、回転駆
動されるので、糸はニードルと同じ速度で下降するので
ニードルから外れない。
ニードルのストローク長さは、該ニードルが少なくとも
MN′と直下層の実質部分とを通過するように選択する
(第3B図)。ニードルは、特に層が比較的薄い場合、
2層以上を貫通することもできる。前記したように、ニ
ードルの端部な通って放出される加圧流体は、ニードル
の進入中、繊維構造の繊維を押しのける傾向にあるので
、繊維の損傷が防止される。しかし、加圧流体の基本的
な機能は、糸を圧入し、噴射ヘッド内部に糸を延ばして
保持し、ニードルと同じ長さにわたって繊維−構造内に
糸を確実に進入させることである。
ニードルが下ストロークの終点に到達すると、チャンバ
25a2が大気と連絡させられ、加圧流体はチャンバ2
5bに導入される。ニードルは持ち上げられ、ローラ1
5および16は不動となる。
繊維構造に挿入された糸片はそこに留まる(第3C図)
往復台11はプラテン10に平行に1ステツプ移動され
、ニードルは糸Fの前進動作と同時に再び下降される。
先の穿孔の糸片は延び、ニードルが層N′に進入する際
、ニードル端部の高さで切断されるので、該糸片は繊維
構造内部の糸Fから分離される(第3D図)。
ニードルはストロークの終点に到達すると、再び持ち上
げられ、その場所に別の糸片を残す(第3E図)。
この過程は、層の積み重ねの一端から始まって他端に至
る線にわたって繰り返される。ヘッドを有する往復台は
、次に、前記線に対して垂直方向に1ステツプ移動され
、別の線に沿って新しい一連の結束糸を挿入する。穿孔
と結束糸の挿入とが層N′全全体わたって完了すると、
別の層が配置され、噴射ヘッドを有する往復台は層の厚
さに等しい高さだけプラテン10から持ち上げられる。
層の表面に平行な直角2方向(XおよびY)および該表
面に垂直な第3の方向への往復台の移動は、ステップモ
ータ(図示せず)によって行われる。
前記した例において、結束糸のそれぞれの挿入された糸
片は、ニードルの、引抜き後に繊維構造に差し込まれた
第1の部分と、ヘッドの1ステツプの移動の後に表面上
にある第2の部分と、ニードル端部の高さにおいての糸
の切断とともに次の穿孔にニードルとともに運ばれた第
3の部分とを有し、該第3の部分は配置、した次の糸片
と隣接する。
結束糸のそれぞれの糸片は、最後に配置した層について
の締結具の役割を果す。
ニードルが繊維構造に進入する際、ニードルの端部の高
さでそれぞれの糸を切断することも可能である。この場
合、それぞれ配置された糸片は、ニードルの引抜き後の
繊維構造に差し込まれた第1の部分と、第1の部会に整
合してヘッドの偏向の1ステツプに対応する長さにわた
る表面上の第2の部分とを有する。該第2の部分は、新
しい層の配置によって平に横たえられる(第4図)。
結束糸の別の配置を第5図に示す。ニート′ルは層の垂
直線に対して傾斜を有し、糸を傾斜して差し込む。傾斜
は都合の良いように調整可能である。
傾斜は新しい層毎に逆にてきる。これは、糸をX字形状
にする結果となり、層間剥離の防止を強化する。
前記したこととは逆に、別の糸片の挿入毎に結束糸が切
断されない場合も起こる。例えば、ニードルストローク
が比較的短い(層が薄い)場合、結束糸がある特別の性
質を呈する場合(弾性係数、フィラメント数)に起こる
。導入される糸のすべての部分は、層の表面に横たわる
部分によって次と結合されるようなループの形状を有す
る(第6図)。
第3A図〜第3E図に関連して説明した方法において、
ダクト30には継続的に加圧流体が供給され、一方、押
圧ローラ15および16は間欠的にニードル下降中にの
み駆動される。
変更形として、押圧ローラは継続的に動作され、ダクト
30には加圧流体が間欠的にニードル下降中にのみ供給
されるような別の方法の使用も可能である。この別の方
法は、第7A図〜第7D図に示す。
ニードルが下降を開始すると、流体の圧力はなくなる。
ローラ30および31によフて引き出される糸Fは、噴
射ヘッド内で螺旋状に巻かれる(第7A図)。
加圧流体は、ダクト30に導入され、糸を延ばし、ニー
ドルが下降ストロークの終点に到達する時にニードルの
端部に糸を到達させる(第7B図)次に、ニードルは再
び上昇され、ダクト30への加圧流体の導入は停止され
る。糸は繊維構造の内部の位置に止まり、ヘッド内部に
おいてコイル状またはループ状となる。ダクト30内の
流体圧力は減少し、高位置において無くなる(第7C図
)噴射ヘッドは1ステツプ移動し、ニードルは再び下降
する。前と同様に、前の穿孔に繋がフた糸片は、伸びて
ニードルのオリフィスの高さで切断され、繊維構造内部
の糸Fから分離される。ニードルの下降ストローク中′
にダクト30に導入された加圧流体は、糸Fを延ばすの
で糸の端部は下降ストロークの終点においてニードルの
オリフィスに到達する。ニードルが再び持ち上げらりる
と、別の糸片が配置される(第7D図)。
前記した図では、平に配置した層から繊維構造を製造す
る場合を考えきた。第8図は、巻かれた繊維構造の製造
のための本発明に基づく装置を示す。
垂直軸のスピンドル40は、フレーム41上に回転する
ように取り付ける。製造される繊維構造は、連続する層
として前記スピンドル40に巻き取られる。各層は、貯
蔵リール42から引出した巻布テープTおよび(または
)貯蔵リール43から引出した糸りによって形成される
。連続する層は、結束糸によって結合される。結束糸は
、噴射ヘッド55によって挿入され、貯蔵リール44か
ら引き出される糸Fから来る。リール42.43、およ
び44は、それぞれの往復台45.46、および47に
回転するように取り付けられる。前記往復台は、フレー
ム41に支持されるコラム51.52)および53が形
成する摺動レール48.49および50に沿って垂直に
移動可能である。前記リール42および43を支持する
コラム51および52は、フレーム41に対して固定さ
れているが、コラム53はスピンドル40の軸に垂直な
方向に摺動レール54に沿って水平に移動可能である。
このため、往復台47に設置された噴射ヘッド55は、
繊維構造が巻かれるにつれて、スピンドルの軸から遠ざ
かるように移動できる。
ニードル56を有する噴射ヘッド55は、前記した第2
図に示すヘッドに構造および動作が似ている。ヘッド5
5の位置はニードル56に垂直な水平軸に対して調整可
能である点に注目すべきである。このため、ニードルの
方向は繊維構造の表面に対する直角に対して任意に調節
できる。
本装置は次のように動作する。
繊維構造の各層は、テープTまたは糸りまたは両方同時
に巻くことによフて形成される。巻とりは連続する螺旋
状に行われる。螺旋は端と端とが接する形状、または−
都電なる形状である。スピントル40の回転、往復台4
5の動作、および往復台46の動作は同期である。一般
に、層は幾巻かの糸またはテープによって形成される。
噴射ヘッド5δは、製造される繊維構造の母線に沿って
垂直に移動可能である。ヘッド55を有する往復台47
の垂直移動は、スピンドル40の回転段階によって変更
されるので、新しい層の形成完了後毎に繊維構造の連続
する母線に沿って結束糸の配置が可能になる。糸または
テープの巻きは、結束糸の配置中に任意に中断てきる。
これは前記したような方法で実行できる。前記のような
配置の後、コラム53は、層の厚さに対応する距離だけ
後方に移動される。
第8図に示すように、巻糸りはアーム57上を通って貯
蔵リール43と繊維構造との間を通過する。アーム57
は、リール43とスピンドル40との軸と同じ軸の周囲
を旋回でき、あるいは固定具58によって位置に固定で
きる。アーム57を解除すると、アーム57はスピンド
ルとともに旋回し、糸りは巻かれない。アーム57の解
除は、テープTのみを巻くことを可能にし、あるいは同
時の巻取りをせずに結束糸の配置を可能にする。
変更形として、複数螺旋の糸またはテープによってでは
なく、製造しようとする繊維構造の軸方向寸法に等しい
幅の1本の螺旋またはテープによって繊維構造を形成す
ることができる。
第8図に示す装置は円筒形軸対称でない繊維構造、つま
り可変直径の繊維構造を製造できる点も注目すべきであ
′る。これは対応する形状のスピンドルを使用すること
によりて、または巻き取ろうとする材料を往復させるた
めの往復台の移動速度を適当に変化させることによって
実行できる。ニードルの方向は、母線に沿って変更でき
、繊維構造の外観を変化させるために採用できる。
繊維構造の製造速度の向上は、例えば第9図に概略を示
すようなマルチニードル噴射ヘッドを使用して可能とな
る。
ヘッド60は、4本の管状ニードル61を備え、これら
ニードルは相互に平行でありヘッド本体と一体である。
ヘッドとニードルとで形成されるアッセンブリは、モー
タ62によって前後直線運動する。モータ62の出力シ
ャフトはクランク接続ロッドシステム63を経由してヘ
ッド本体に接続される。ヘッド6oは、摺・動レール6
4に沿って前後動作が案内される。ニードル61はヘッ
ド60の前に置かれたプレート65に設けたオリフィス
を通して案内される。プレート65はロッド66を通し
てヘッド6oに接続され、ヘッド6oはロッド66上を
摺動できる。バネ67はプレート65とヘラF’ 60
の前面との間のロット66上に配置される。
ヘッド60の後部には2個の押圧ローラ68および69
が電動モータ7oによって回転するように設置され、そ
れぞれの貯蔵リール(図示せず)から糸Fl、F2)F
3、およびF4を引き出す。
それぞれの糸は、それぞれの管状シール71を通ってヘ
ッド内に進入する。管状シール71は、第2図に関連し
て説明した部材32と類似している。
管状シール71は、ニードル61と整合しており、ヘッ
ド内部のチャンバ72に開口している。チャンバ72内
は、糸F1〜F4が通過し、バイブ73を経由して加圧
流体が供給される。チャンバ72はニードル61の内部
に連絡するオリフィスを除いてシールされている。ヘッ
ド6oは第3A図〜第3E図に示すように動作する。加
圧流体(空気または水)は、あらかじめチャンバ72に
導入され、一方、押圧ローラ68および69はニードル
が繊維構造内に進入する工程中にのみ回転するよう駆動
される。歯車74は、ニードル61に設けられ、相互に
噛み合う。これらは、歯車75によフて同時に回転駆動
される。歯車75は伝動歯車76を経由してモータ7o
で回転される。このようにして、ニードル61は、繊維
構造に進入しながらそれぞれの軸周囲に回転されるので
進入が助けられる。
本発明は前記説明に限定されるものではなく、本発明の
範囲内で可能なすへての変更形態を含むものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、平坦積層から繊維構造を製造するための、本
発明に基づく装置の実施例の概略図、第2図は、第1図
に示す装置の噴射ヘッドの一部を破断し拡大した詳細斜
視図、 第3A図〜第3E図は、層に結束糸を貫通させ、縫製し
て繊維構造を製造するための、本発明に基づく方法の一
連の段階を示す図、 第4図〜第6図は、本発明に基づいて製造される織地の
層内に結束糸を差し込むための、可能な3方法を示す図
、 第7A図〜第7D図は、層に結束糸を貫通させ、縫製し
て繊維構造を製造するための、本発明に基づく別の方法
の一連の段階を示す図、 第8図は、巻いた層から繊維構造を製造するための、本
発明に基づく装置の別の実施例の概略図、および 第9図は、本発明に基づく噴射ヘッドの別の実施例の一
部破断した斜視図である。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)繊維補強材の層を重ね合わせ、該重ね合わせた層
    を通して糸を差し込むことによつて該層を結束すること
    からなる繊維構造を製造する方法において、それぞれの
    結束糸は加圧流体によって強制的に管状ニードルの内部
    に挿入され、該管状ニードルは前後に動作され、それぞ
    れの動作中に該管状ニードルは前記重ね合わせた層内に
    進入して結束糸の糸片を層内部に残して引き上げられ、
    次の結束糸の一部は、ニードルが繊維構造の表面に沿っ
    て繊維構造に対して相対的に移動されてから、挿入され
    るような当該方法。
  2. (2)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
    、前記ニードルには連続糸が供給され、該連続糸は、繊
    維構造へのニードルの各導入において、該ニードルの出
    口オリフィスの高さで、先に配置した結束糸の部分から
    切断されるような当該方法。
  3. (3)特許請求の範囲第(2)項に記載の方法において
    、前記切断は繊維構造の内部で行われるので、すべての
    結束糸の両端は繊維構造の層の内部に位置するような当
    該方法。
  4. (4)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
    、前記ニードルには連続糸が供給され、該連続糸は、繊
    維構造へのニードルの新たな導入毎にループを形成し、
    該ループは繊維構造の表面にある結束糸の糸片によって
    先に配置したループに結合されるような当該方法。
  5. (5)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
    、前記ニードルの前記前後動作において、該前進動作は
    、最後に配置された層を貫通し、さらに該層の直下の層
    の少なくとも一部を通るような当該方法。
  6. (6)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
    、前記ニードルには連続糸が供給され、該連続糸は、繊
    維構造へのニードルのそれぞれの進入中にのみ貯蔵リー
    ルから引き出され、加圧流体によってニードル内部に継
    続的に押し込まれるような当該方法。
  7. (7)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
    、前記ニードルには連続糸が供給され、該連続糸は、貯
    蔵リールから継続的に引き出され、繊維構造へのニード
    ルのそれぞれの進入中に加圧流体によってニードル内部
    に押し込まれるような当該方法。
  8. (8)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
    、前記ニードル内部に糸を押し込むために使用される加
    圧流体は、基本的にニードルの出口オリフィスを通って
    逃げるような当該方法。
  9. (9)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
    、前記ニードルは、繊維構造への進入中に該ニードルの
    軸を中心として回転するような当該方法。
  10. (10)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法におい
    て、前記結束糸は、繊維構造の表面に対して垂直に差し
    込まれるような当該方法。
  11. (11)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法におい
    て、前記結束糸は、繊維構造の表面に対する直角に対し
    て傾斜して差し込まれるような当該方法。
  12. (12)繊維構造を製造するための装置であって繊維性
    補強材の重ね合わせた層を通して結束糸を差し込むため
    の手段からなるようなタイプの装置において、管状ニー
    ドルを設けたヘッドと、前記管状ニードルと連絡してニ
    ードル内に結束糸を供給するために前記ヘッドに形成さ
    れたダクトと、前記ダクトに加圧流体を供給するための
    手段と、前記ニードルに軸平行な前後直線運動を与える
    ための手段と、製造される繊維構造の表面上にニードル
    を段階的に動作させる手段とからなるような当該装置。
  13. (13)特許請求の範囲第(12)項に記載の装置にお
    いて、前記ヘッドは、前記管状ニードルに貯蔵リールか
    ら引出した連続糸を供給するための手段を有するような
    当該装置。
  14. (14)特許請求の範囲第(12)項に記載の装置にお
    いて、ヘッドに設ける前記ダクトは、前記管状ニードル
    と連絡するためのオリフィスを除いて、密封されている
    ような当該装置。
  15. (15)特許請求の範囲第(14)項に記載の装置にお
    いて、前記ダクトには連続糸がヘッド外部の複数のロー
    ラ間に掴み取られて供給され、前記ヘッドと前記ローラ
    との間には糸用の通路を形成する管状シールが介在する
    ような当該装置。
  16. (16)特許請求の範囲第(12)項に記載の装置にお
    いて、前記ニードルはジャッキによってヘッドに対して
    前後直線動作で駆動され、該ジャキのシリンダはヘッド
    内部に形成されるような当該装置。
  17. (17)特許請求の範囲第(12)項に記載の装置にお
    いて、前記ヘッドは、前記ニードルと一体であり、該ヘ
    ッドに前後直線動作を与えるための駆動手段に連結され
    ているような当該装置。
  18. (18)特許請求の範囲第(12)項に記載の装置にお
    いて、繊維構造の表面に対する前記ニードルの傾斜が調
    整可能であるような当該装置。
  19. (19)特許請求の範囲第(12)項に記載の装置にお
    いて、繊維性補強材の回転スピンドル層の上に巻付ける
    ことによって軸対称繊維構造を製造するための装置であ
    って、層を巻付ける際、噴射ヘッドは、結束糸を差し込
    むための前記スピンドルの軸に対して平行に移動可能で
    あるような当該装置。
JP11330985A 1984-05-29 1985-05-28 多方向性繊維構造の製造方法と装置 Pending JPS6141356A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8408439A FR2565262B1 (fr) 1984-05-29 1984-05-29 Procede de fabrication d'une texture fibreuse multidirectionnelle et dispositif destine a la mise en oeuvre du procede
FR8408439 1984-05-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6141356A true JPS6141356A (ja) 1986-02-27

Family

ID=9304509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11330985A Pending JPS6141356A (ja) 1984-05-29 1985-05-28 多方向性繊維構造の製造方法と装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4628846A (ja)
JP (1) JPS6141356A (ja)
DE (1) DE3517957A1 (ja)
FR (1) FR2565262B1 (ja)
GB (1) GB2159460B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02127555A (ja) * 1988-10-31 1990-05-16 Polymer Processing Res Inst 多重積層三次元不織布とその製造方法及び装置
JP2011025626A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Nikkiso Co Ltd 繊維強化樹脂複合材料の製造方法
JP2017094737A (ja) * 2015-11-26 2017-06-01 エアバス オペレーションズ ゲーエムベーハーAirbus Operations GmbH 多孔質材を補強する方法および針
JP2020537059A (ja) * 2017-10-10 2020-12-17 グロツ・ベッケルト コマンディートゲゼルシャフト 複数の繊維束を備えた担体部材を製造するための装置及び方法

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882781A (en) * 1986-01-28 1999-03-16 Aerospace Preforms Limited Shaped fibrous fabric structure comprising multiple layers of fibrous material
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
US5705264A (en) * 1987-01-27 1998-01-06 Aerpspace Preforms Limited Production of shaped filamentary structures
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
DE3712013A1 (de) * 1987-04-09 1988-10-27 Vorwerk Co Interholding Verfahren und vorrichtung zur herstellung von textilbloecken unbegrenzter dicke
FR2621026B1 (fr) * 1987-09-28 1990-02-02 Europ Propulsion Procede et dispositif pour la fabrication d'une structure tubulaire fibreuse stratifiee utilisable comme structure de renfort pour piece composite
EP0339183A3 (de) * 1988-04-29 1990-08-29 Giulini Chemie GmbH Neue, zur Herstellung von mit Wasser auswaschbaren Kernen und Formen geeignete keramische Mischungen
US4888228A (en) * 1988-08-29 1989-12-19 The B. F. Goodrich Company Composite laminates comprising matrix bound plies having interlocked transverse fibers and a method of making the same
FR2637838B1 (fr) * 1988-10-14 1991-01-25 Europ Propulsion Procede de fabrication de pieces composites constituees d'un voile et d'un renfort
FR2655364B1 (fr) * 1989-12-01 1992-04-10 Europ Propulsion Procede de fabrication d'une piece en materiau composite, notamment a texture fibres de carbone ou refractaires et matrice carbone ou ceramique.
FR2659949B1 (fr) * 1990-03-26 1992-12-04 Europ Propulsion Procede de conformation d'une texture fibreuse de renfort pour la fabrication d'une piece en materiau composite.
FR2660673B1 (fr) * 1990-04-06 1992-09-04 Europ Propulsion Procede de realisation de preformes au moyen d'une texture tissee et bobinee, pour la fabrication de pieces en materiau composite.
GB9014770D0 (en) * 1990-07-03 1990-08-22 Short Brothers Plc Manufacture of a composite material
FR2667365B1 (fr) * 1990-10-02 1993-01-08 Europ Propulsion Roue de turbine en materiau composite.
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.
FR2677442B1 (fr) * 1991-06-06 1993-10-15 Propulsion Ste Europeenne Chemise de tube de canon en materiau composite, son procede de fabrication, et tube de canon muni d'une telle chemise.
FR2686627B1 (fr) * 1992-01-24 1995-06-16 Aerospatiale Procede pour le piquage d'une piece fibreuse, piece fibreuse ainsi obtenue et piece composite fibres-matrice obtenue a partir de ladite piece fibreuse.
FR2691923B1 (fr) * 1992-06-04 1994-09-09 Europ Propulsion Structure en nid d'abeilles en matériau composite thermostructural et son procédé de fabrication.
DE4311357A1 (de) * 1993-04-06 1994-10-13 Akzo Nobel Nv Drainmatte
FR2708004B1 (fr) * 1993-07-20 1995-10-13 Aerospatiale Structure feutrée isolante thermiquement, renforcée mécaniquement et son procédé de réalisation.
GB9406537D0 (en) * 1994-03-31 1994-05-25 British Aerospace Blind stitching apparatus and composite material manufacturing methods
FR2718759B1 (fr) * 1994-04-18 1996-06-14 Aerospatiale Tête de piquage et machine pour la réalisation d'une armature en forme de plaque pour une pièce de matière composite.
FR2718756B1 (fr) * 1994-04-18 1996-06-14 Aerospatiale Procédé et machine pour la réalisation d'une armature en forme de bloc pour une pièce de matière composite.
FR2718757B1 (fr) * 1994-04-18 1996-06-14 Aerospatiale Procédé et machine pour la réalisation d'une armature en forme de plaque pour une pièce de matière composite.
FR2718758B1 (fr) * 1994-04-18 1996-06-14 Aerospatiale Procédé et machine pour la réalisation d'une armature pour une pièce de matière composite.
DE19629044C2 (de) * 1995-07-19 1998-12-03 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Flächige Struktur aus Faserverbundwerkstoffen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19628388A1 (de) * 1996-07-13 1998-01-15 Inst Polymerforschung Dresden Kraftflußgerechter, multiaxialer, mehrlagiger Faservorformling mit zumindest bereichsweiser Z-Achsen-Verstärkung und ein Verfahren zu seiner Herstellung
FR2779749B1 (fr) * 1998-06-10 2000-08-11 Aerospatiale Armature fibreuse pour piece de matiere composite, ainsi que procede et dispositif pour sa realisation
WO2000026012A1 (en) * 1998-11-04 2000-05-11 Gkn Westland Aerospace, Inc. Apparatus and method for providing reinforcement in a composite preform
US6196145B1 (en) * 1998-11-17 2001-03-06 Albany International Techniweave, Inc. Yarn insertion mechanism
US6467149B2 (en) * 2000-12-07 2002-10-22 The Goodyear Tire & Rubber Company Apparatus for injecting materials into a composite
FR2819804B1 (fr) * 2001-01-24 2003-04-25 Eads Launch Vehicles Procede de fabrication d'une piece en carbone/carbone
US6676785B2 (en) 2001-04-06 2004-01-13 Ebert Composites Corporation Method of clinching the top and bottom ends of Z-axis fibers into the respective top and bottom surfaces of a composite laminate
US7785693B2 (en) 2001-04-06 2010-08-31 Ebert Composites Corporation Composite laminate structure
US7731046B2 (en) 2001-04-06 2010-06-08 Ebert Composites Corporation Composite sandwich panel and method of making same
US7105071B2 (en) 2001-04-06 2006-09-12 Ebert Composites Corporation Method of inserting z-axis reinforcing fibers into a composite laminate
US6645333B2 (en) 2001-04-06 2003-11-11 Ebert Composites Corporation Method of inserting z-axis reinforcing fibers into a composite laminate
US7056576B2 (en) 2001-04-06 2006-06-06 Ebert Composites, Inc. 3D fiber elements with high moment of inertia characteristics in composite sandwich laminates
FR2887601B1 (fr) 2005-06-24 2007-10-05 Snecma Moteurs Sa Piece mecanique et procede de fabrication d'une telle piece
FR2916384B1 (fr) * 2007-05-22 2013-07-05 Protac Procede de realisation de preforme axisymetrique
GB2454704B (en) * 2007-11-16 2012-05-02 Richard Allen A method of manufacturing a fibrous structure and an apparatus therefor
FR2934613B1 (fr) * 2008-08-01 2010-10-15 Airbus France Assemblage d'elements fibreux pour l'obtention d'une piece en materiau composite.
US20120202003A1 (en) * 2011-02-08 2012-08-09 Mcenerney Bryan William Composite article, method and equipment therefor
US9897122B2 (en) * 2015-05-22 2018-02-20 Goodrich Corporation Attachment of composite lug to composite structural tube
DE102015012516B4 (de) 2015-09-25 2019-08-14 Audi Ag Verfahren zum Herstellen eines Bauteils
US10196166B2 (en) 2016-10-18 2019-02-05 Avery Dennison Corporation Method of penetrating material with a fastener dispensing needle
CN111070805A (zh) * 2019-11-28 2020-04-28 广东亚太新材料科技有限公司 一种具有任意纤维方向的多层多向柔性材料及其固结方法
CN111420464B (zh) * 2020-04-01 2021-07-27 中国科学院过程工程研究所 一种纳米碳材料复合滤材的制备装置及方法
WO2021262032A1 (ru) * 2020-06-23 2021-12-30 Аркадий Вениаминович ДУБРОВСКИЙ Швейная машина
RU200520U1 (ru) * 2020-06-23 2020-10-28 Аркадий Вениаминович Дубровский Швейная машина с полой иглой

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB618165A (en) * 1946-10-29 1949-02-17 High Speed Machines Ltd Improvements in or relating to punch needle machines for free-loop sewing
US3322868A (en) * 1963-07-02 1967-05-30 Douglas Aircraft Co Inc Three dimensional reinforced structure
GB1053939A (ja) * 1964-09-11
US3765349A (en) * 1971-05-06 1973-10-16 Gerber Garment Technology Inc Apparatus for forming bundles of sheet material
US3881972A (en) * 1973-10-02 1975-05-06 Mc Donnell Douglas Corp Continuous process and machine
US4032383A (en) * 1975-11-04 1977-06-28 Mcdonnell Douglas Corporation Fiber insertion device for continuous 3d foaming machine and method
FR2330528A1 (fr) * 1975-11-06 1977-06-03 Werner & Pfleiderer Presse a injection a piston pour la fabrication de pieces de forme
GB1527652A (en) * 1976-03-04 1978-10-04 Newroyd Ltd Machine for making a textile product employing a rotatable needle carrier
US4241680A (en) * 1977-03-31 1980-12-30 Newroyd Limited Device for stopping a needle at a predetermined position
FR2408676A1 (fr) * 1977-09-23 1979-06-08 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de fabrication de pieces ou corps en materiau tridimensionnel
US4331495A (en) * 1978-01-19 1982-05-25 Rockwell International Corporation Method of fabricating a reinforced composite structure
GB2033439B (en) * 1978-11-10 1982-10-13 Newroyd Ltd Feed device and method for feeding yarn or other textile material
GB2033437B (en) * 1978-11-10 1982-10-13 Newroyd Ltd Machine for producing a tufted textile product
FR2497839A1 (fr) * 1981-01-12 1982-07-16 Brochier Fils J Tissu tridimensionnel pour le renforcement de materiaux stratifies et elements en forme obtenus a partir d'un tel tissu

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02127555A (ja) * 1988-10-31 1990-05-16 Polymer Processing Res Inst 多重積層三次元不織布とその製造方法及び装置
JP2011025626A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Nikkiso Co Ltd 繊維強化樹脂複合材料の製造方法
JP2017094737A (ja) * 2015-11-26 2017-06-01 エアバス オペレーションズ ゲーエムベーハーAirbus Operations GmbH 多孔質材を補強する方法および針
JP2020537059A (ja) * 2017-10-10 2020-12-17 グロツ・ベッケルト コマンディートゲゼルシャフト 複数の繊維束を備えた担体部材を製造するための装置及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3517957A1 (de) 1985-12-05
GB2159460A (en) 1985-12-04
GB2159460B (en) 1987-11-04
FR2565262A1 (fr) 1985-12-06
GB8513475D0 (en) 1985-07-03
FR2565262B1 (fr) 1986-09-26
US4628846A (en) 1986-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6141356A (ja) 多方向性繊維構造の製造方法と装置
KR100447343B1 (ko) 합성재의 환형상부제조에 사용되는 섬유예비형성품 제조방법
US4506611A (en) Three-dimensional thick fabrics and methods and apparatus for making same
US4917756A (en) Machine for manufacturing composite reinforcement elements woven in three dimensions
US6174594B1 (en) Shaped filamentary structures
US5543005A (en) Method and machine for producing a reinforcement for a composite component
US4331091A (en) Three-dimensional thick fabrics and method and apparatus for making same
JP3805810B2 (ja) 縫い込みヘッド及び複合要素用補強体の製造機械
KR100501632B1 (ko) 환형 섬유 구조물을 제조하는 방법
US5759321A (en) Method for producing a reinforcement in the form of a sheet for a composite component
JPS5936017B2 (ja) 厚い織物体部の製造装置
JP3235065B2 (ja) 造形フィラメント構造の製造
HU227969B1 (hu) Eljárás és berendezés szálas lap elõállítására fonalak vagy kócok szétterítésével
JPH0598538A (ja) 異る断面形状を有する三次元織物の製織方法
JP2016536483A (ja) 3dファブリックの製織方法及び手段、その3dファブリック製品ならびにそれらの使用
JP2002540306A (ja) バイアス織物、かかる織物を連続的に製造するための製造方法と織機
US5791384A (en) Method, machine and diagonal pattern fabric for three-dimensional flat panel fabric
JPH06270310A (ja) 繊維強化複合材料用プリフォームの製造方法および装置
US20150128836A1 (en) Composite sandwich structure and method for producing such structure
US3943028A (en) Apparatus and process for manufacturing non-woven textile pile
WO1999039034A1 (en) Method and machine for transverse diagonal three-dimensional fabric with longitudinal wires
JP3604339B2 (ja) 立体織物の織成装置
JP4759528B2 (ja) 製網機及び製網方法並びに網
JP2022504592A (ja) 折り目、特にプリーツ、および/またはループを有する織布を製造するための織機、ならびにこのような織布を製造するための方法
JP3829783B2 (ja) 繊維束配列用支持部材