NL8104709A - Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp van gewonden filament. - Google Patents

Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp van gewonden filament. Download PDF

Info

Publication number
NL8104709A
NL8104709A NL8104709A NL8104709A NL8104709A NL 8104709 A NL8104709 A NL 8104709A NL 8104709 A NL8104709 A NL 8104709A NL 8104709 A NL8104709 A NL 8104709A NL 8104709 A NL8104709 A NL 8104709A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
mold
shape
winding
filamentary material
wound
Prior art date
Application number
NL8104709A
Other languages
English (en)
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 NL8104709A publication Critical patent/NL8104709A/nl

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)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

* * * - 1 -
Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp van gewonden filament.
De uitvinding heeft in algemene zin betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp door het winden van filamenten en meer in het bijzonder op een dergelijke methode die gebruikt wordt bij het 5 vervaardigen van voorwerpen van niet-circulaire dwarsdoorsnede zoals luchtfoelies en dergelijke.
Bij moderne vervaardigingswerkwijzen voor de vervaardiging voorwerpen van verhoogde sterkte worden vaak filamentwindingsmethoden gebruikt. Dergelijke 10 methoden omvatten het winden van filamenten van hoge sterkten die zijn aangebracht in een matrix van binder-materiaal rondom een vorm of doorn met een vorm die in het algemeen overeenkomt met de vereiste vorm van het gerede voorwerp, en het daarna harden van het matrix-15 materiaal. In het geval van vervaardiging van een langwerpig voorwerp zoals een luchtfoelie door middel van dergelijke filamentwindingsmethoden worden, omdat de filamenten rondom de vormen worden gewonden, de vorm en filamenten wederzijds verplaatst ten opzichte van elkaar 20 langs de lengte- of windingsas van de vorm, zodat een aantal lagen van filamentmateriaal wordt gevormd, waarbij de filamenten van elke laag een hoek vormen zowel met de lengte- en dwarsassen van de vorm als met de filamenten van aangrenzende lagen. Teneinde een continu heen en 25 weer bewegen van de filamenten langs de vorm te bereiken wanneer de filamenten daar omheen worden gewonden, worden in de praktijk ronddraaiorganen of windingsringen gebruikt aan de einden van de vorm of het segment van de vorm die wordt omwonden, waarbij de er overheen liggende 30 eindwindingen van de verschillende lagen zijn opgebouwd door de filamenten te winden over de randen en over een buitenoppervlak van de windingsring terwijl de richting van de longitudinale verplaatsing tussen de draden en de vorm wordt omgekeerd.
35 In de stand van de techniek hebben ronddraai organen die als boven beschreven is, werken, cirkelvormen 8104708 fr- * - 2 - of schijfvormen, en de afzet-(offset)hoek tussen filamenten en aangrenzende lagen en de tussenruimte van. afzonderlijke filaraentwindingen in ëên enkele laag bepalen een gelijkmatige, heen en weergaande beweging 5 in de lengterichting tussen de filamenten en de vorm wanneer de filamenten rondom de vorm worden gewonden.
Dat wil zeggen de hóekoriëntatie en afstand van de filamentwindingen in de uiteenlopende filamentlagen definiëren, bij wege van de gelijkmatige heen en weer-10 gaande beweging tussen-de filamenten en de vorm, een veelvoud van snijlijnen van uniforme lengte en opstelling over het oppervlak van het ronddraaiorgaan. Als de vorm een dwarsdoorsnedeconfiguratie heeft waarin de breedte van de dwarsdoorsnede groter is dan de dikte, 15 zoals het geval is waarbij de dwarsdoorsnede wordt gedefinieerd door een luchtfoelievorm, dient het duidelijk te zijn dat in dergelijke werkwijzen volgens de stand van de techniek aanzienlijke overbrugging optreedt tussen de buitenrand van het ronddraaiorgaan en het 20 vormoppervlak of de filamentlagen die daaromheen zijn gewonden. Een dergelijke overbrugging betekent natuurlijk slechts afvalmateriaal dat moet worden verwijderd van het gerede voorwerp door daaropvolgende machinale bewerkingen of dergelijke. Bovendien vereist de overbrugging dat 25 het draaiorgaan op een afstand staat van de ligging van het eind van het voltooide voorwerp. Daarom moet apparatuur die gebruikt wordt om de filamenten aan de vorm te winden in staat zijn tot beweging in overmaat ten opzichte van die beweging die vereist zou zijn als 30 een dergelijke overbrugging op de een of andere manier wérd vermeden. Het dient natuurlijk duidelijk te zijn dat dit vermogen tot overmaat beweging bijdraagt aan de grootte en kosten van dergelijke windingsapparatuur en daarmee aan de fabrikagekosten van het gerede voorwerp.
35 Daarom is een doel van de onderhavige uitvinding het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van een gewonden voorwerp waarbij filamentoverbrugging tussen een ronddraaiorgaan en een daarmee verbonden vorm of de daarop gewonden vezels zo klein mogelijk wordt gemaakt. 40 Een ander doel van de onderhavige uitvinding is 8104709 # # - 3 - het verschaffen van een dergelijke methode waarbij de vereiste longitudinale bewegingsvermogens van de filament-windingsmachinerie zo klein mogelijk worden gemaakt.
Een ander doel van de onderhavige uitvinding 5 is het verschaffen van een dergelijke werkwijze waarbij materiaalverkwisting en kosten van het gewonden voorwerp zo klein mogelijk worden gemaakt.
In overeenstemming met de onderhavige uitvinding worden deze en andere doeleinden bereikt door een 10 verbeterde werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp van gewonden filament met een niet-cirkelvormige dwarsdoorsnede waarbij het voorwerp wordt gewonden uit filamentmateriaal in een aantal van elkaar liggende lagen tussen een paar ‘op afstand staande ronddraaiorganen, 15 die qua vorm in algemene zin overeenkomen met de dwars-doorsnedevorm van de vorm zodat overbrugging tussen de ronddraaiorgaanrand en de vorm of de draadlagen die daarop zijn gewonden, zo klein mogelijk wordt gemaakt, waardoor het gewonden voorwerp gemakkelijker wordt 20 vervaardigd, economischer wordt geconstrueerd en de kosten van de apparatuur die bij de windingswerkwijze wordt gebruikt, zo klein mogelijk wordt gemaakt.
Wanneer het ronddraaiorgaan aan de einden van de vorm wordt gebruikt, en de vorm geen scherpe randen heeft, 25 kan het ronddraaiorgaan in het algemeen een gelijke omvang hebben als de einddwarsdoorsnede van de vorm, zodat filamentoverbrugging vrijwel wordt uitgeschakeld.
Wanneer de vorm wordt gebruikt tussen de vormeinden of met een vorm die een scherpe rand heeft, strekt het 30 ronddraaiorgaan, terwijl het zich aanpast aan de dwarsdoorsnedevorm van 'de vorm ter plaatse van het ronddraaiorgaan, zich"enigszins buiten de vorm uit.
Bij de voorkeursuitvoeringsvorm wordt de winding van het filamentmateriaal rondom de vorm bereikt door een 35 rotatie van de vorm ten opzichte van het filamentmateriaal, waarbij een dergelijke vormrotatie wordt verkregen door de rotatie van een as waarop de vorm is gemonteerd.
De as strekt zich tot buiten de buitenoppervlakken van de eind-ronddraaiorganen uit terwijl slaphangend materiaal 40 in het filamentmateriaal dat rondom het ronddraaiorgaan 8104709 * δ - 4 - is gewonden/ wordt opgenomen door een winding van het filamentmateriaal dat ten minste ten dele rondom de as aanwezig is wanneer het materiaal wordt gewonden over het buitenoppervlak van het ronddraaiorgaan.
5 Het voorafgaande, en andere kenmerken en voordelen .van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden uit de volgende beschrijving en bijgaande tekeningen.
Pig. 1 is een aanzicht in perspectief van een voorwerp dat wordt geconstrueerd door een werkwijze 10 van filamentwinding volgens de onderhavige uitvinding;
Fig. 2 is een vlak aanzicht van een cirkelvormig ronddraaiorgaan uit de stand van de techniek dat gebruikt wordt bij het filamentwinden van een lucht-foelievorm.
15 Fig. 3 is een vertikaal zijaanzicht van een luchtfoelie die gewonden wordt volgens de werkwijze van winden die is weergegeven in fig. 2.
Fig. 4 is een vlak aanzicht van een ronddraaiorgaan die in algemene zin is aangepast aan een vorm 20 die gebruikt wordt voor het filamentwinden van een luchtfoelie volgens de onderhavige uitvinding.
Fig. 5 is een vertikaal aanzicht van een luchtfoelie dat gewonden wordt volgens de onderhavige uitvinding zoals is toegelicht in de fig. 1 en 4.
25 Fig. 6 is een vlak aanzicht van een ronddraai orgaan dat gebruikt wordt tussen de einden van een filamentwindingsvorm in overeenstemming met de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.
Fig. 7 is een aanzicht in perspectief van 30 de plaatsing van het ronddraaiorgaan dat is weergegeven in fig. 6, aan een windingsvorm volgens de onderhavige uitvinding.
Hieronder volgt de beste uitvoeringsvorm van de uitvinding.
35 Nu wordt verwezen naar fig. 1. Toegelicht wordt een werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp met een niet-cirkelvormige, langwerpige, dwarsdoorsnede onder toepassing van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, waarbij in dit geval het 40 voorwerp een langwerpig luchtfoelieblad heeft zoals 8104709 # % - 5 - wordt gebruikt bij grote windturbines. De werkwijze wordt in de praktijk gebracht bij een windingsmachine 10, die een roteerbare as 13 omvat waaraan een vorm 16 zodanig is gemonteerd, dat de vorm roteert met de as rondom 5 de lengte- of windingsas van de vorm. De windingsmachine 10 omvat ook een wagen of windingskop 19 die de lengte van de windingsmachine doorloopt door rechtlijnig heen en weer te bewegen langs de sporen 22. De windingskop 19 ontvangt filamentmateriaal of voorspinsels 25 zoals glas-10 vezels of dergelijke uit een geschikte bron daarvan en bekleedt ide vezels met een geschikt bindmiddel zoals een epoxy of andere geschikte stof, zodat elke vezel met het bindmiddel wordt gekweekt, terwijl de vezels collectief worden aangebracht in een matrix van bindmiddel 15 op een manier die in de stand van de techniek bekend is.
In de voorkeursuitvoeringsvorm worden de vezels aangebracht op de vorm in een band van naast elkaar geplaatste vezels. Het dient echter duidelijk te zijndat de vezels in enkelvoudige strengen of bundels kunnen 20 worden aangebracht zonder te geraken buiten het kader van de uitvinding.
De luchtfoelie die wordt gevormd wordt volgens de onderhavige uitvinding omvat een aantal gewonden lagen van het filamentaire materiaal, waarvan een eerste of 25 binnenste van een dergelijke laag is weergegeven in fig. 1.
Het dient duidelijk te zijn dat de lagen een aantal van in algemene zin evenwijdige op afstand staande windingen 28 omvatten, terwijl de windingen volgens een hoek worden geneutraliseerd (offset) ten opzichte van 30 de lengte- en dwarsassen van de vorm. Het dient duidelijk te zijn dat een dergelijke hoekoriëntatie van de windingen wordt voortgebracht door de beweging in de lengterichting van de windingskop ten opzichte van de vorm, waarbij de snelheid van de windingskop ten opzichte van de 35 rotatiesnelheid van de vorm, de hoekoriëntatie van de windingen bepaalt. Bij het winden van de eerste of binnenste laag worden einden van de met bindmiddel behandelde filamenten bevestigd aan een einde van de vorm en de vorm wordt om zijn lengte-as geroteerd wanneer 40 de windingskop de lengte van de vorm doorloopt. Wanneer 8104709 * z - 6 - de windingskop het omkeerorgaan 30 nadert, legt hij een eindwinding 32 van het filamentair materiaal neer. Wanneer de windingskop het eind van de vorm langsgaat, worden de filamenten door één of meer spijkers 34, die 5 uitsteken vanuit de rand van het omkeerorgaan 30, ingevangen. Na passering van het omkeerorgaan keert de windingskop van richting om zodat de filamenten over het buitenoppervlak van het omkeerorgaan worden gewonden, waarna de vezels worden ingevangen door een aantal 10 spijkers 34a, die op een afstand van spijkers 34 staan, waarin de filamenten eerst werden ingevangen.
Wanneer de windingskop zijn oversteek van de vorm in tegengestelde richting begint, wordt een eindwinding 37 die over de eindwinding 32 heenligt 15 en over een hoek afstaat van de eindwinding 32, neergelegd. Voortgezet oversteken van de vorm 16 door de windingskop 19 brengt, terwijl de vorm op de spil 13 roteert, een tweede laag van windingen met tussenruimten van het filamentair materiaal voort. Dit heen en weergaand 20 oversteken van de vorm door de windingskop wordt herhaald totdat het vereiste aantal lagen op' de vorm is opgebouwd.
Zoals te zien is in fig. 2 zijn de omkeerorganen die gebruikt worden in de stand van de techniek, cirkelvormig. Nu wordt verwezen naar fig. 2.‘Daarin is 25 een vrijwel cirkelvormig omkeerorgaan 40 uit de stand van de techniek weergegeven, dat op elke geschikte manier aan het eind van luchtfoelievorm 16 is bevestigd.
Een aantal van met tussenruimten uitstekende spijkers 34 zijn bevestigd aan de rand van het omkeerorgaan 40 30 waarbij de spijkers dienen ter aangrijping van de continue band van filamentair materiaal voor het omwikkelen of omwinden van de band over het buitenoppervlak van het omkeerorgaan op de manier zoals hierboven is beschreven. Zoals in fig. 2 te zien is, is de diameter van het 35 omkeerorgaan gelijk aan of groter dan de breedte van de.luchtfoelievorm. Zoals verder in fig. 2 te zien is leidt de winding van opeenvolgende filamentlagen op de vorm 16 tot een aantal windingen over het oppervlak van het omkeerorgaan 40 uit de stand van de techniek, 40 waarbij dergelijke windingen een veelvoud van snijlijnen 8104709 - 7 - met een in het algemeen gelijkmatige lengte en aanbrenging onder een relatieve hoek hebben. Zo zal te zien zijn, dat een gelijkmatige rotatie van vorm 16 in combinatie met een gelijkmatig heen en weer bewegen van de windingshoek, 5 zal leiden tot een gelijkmatige verdeling van snijlijnen van filamentair materiaal op het omkeerorgaan 40, zoals is weergegeven in fig. 2. Wanneer de vorm aanzienlijk breder is dan zijn dikte, zoals luchtfoelie 16 die in de tekeningen is weergegeven, leidt dat echter tot aan-10 zienlijke brugvorming van het filamentair materiaal tussen de rand van het omkeerorgaan en de vorm en de daarop opgebouwde vezellagen. Het is natuurlijk duidelijk dat een dergelijke brugvorming geen nut heeft in het gerede produkt en moet daarvan worden afgesneden bij de voltooiing 15 van de omwindingsbewerking, zodat dat een bijdrage levert aan de fabrikagekosten van het produkt. Bovendien wordt het materiaal dat de brug vormt, verkwist en kan niet worden hergebruikt bij daaropvolgende windingsbewerkingen. Dit levert natuurlijk ook een bijdrage van betekenis aan 20 de kosten van het gewonden voorwerp. Bij wijze van voorbeeld kan in de constructie van een groot luchtfoelieblad waarin de bladdikte zelfs slechts 12 % van de breedte (koorde) kan zijn, de massa van het verkwiste brugvormings-materiaal groter zijn dan het eindgewicht van het gewonden 25 voorwerp. Bovendien vereist de brugvorming een tussenruimte van het omkeerorgaan op een aanzienlijke afstand van de ligging die overeenkomt met het einde van het gewonden voorwerp. Wanneer een dergelijke brugvorming optreedt, dragen daarom windingsmachines met een grotere 30 lengte dan die welke zouden zijn vereist als geen brugvorming optreedt, verder bij aan de kosten van het gewonden voorwerp.
Teneinde de gebreken van dergelijke windings-methoden uit de stand van de techniek op te heffen 35 "conformeert" bij de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding zoals is weergegeven in de fig. 1, 4 en 5, het omkeerorgaan zich in het algemeen aan de dwarsdoorsnede vorm van de vorm. In deze zin dient "conformeert" te betekenen dat het omkeerorgaan en de vorm geheel of ten 40 dele van gelijke omvang zijn, of dat de omtrekken van 8104709 - 8 - deze twee onderdelen een soortgelijke niet-cirkelvorm hebben. Wanneer het omkeerorgaan en de vorm niet geheel van gelijke omvang zijn, dient de term "conformeren" in te houden/ dat het niet van gelijke omvang zijnde 5 omkeerorgaangedeelte zich slechts enigszins uitstrekt buiten de vorm zodat de rand van het omkeerorgaan en het vormoppervlak in dichte nabijheid van elkaar zijn.
Nu wordt verwezen naar de fig. 1, 4 en 5. Het omkeerorgaan 31 omvat een in algemene zin vlak onderdeel/ dat zich 10 qua vorm vrijwel conformeert aan de dwarsdoorsnede van de vorm en met elk geschikt middel daaraan is bevestigd. Evenals de omkeerorganen uit de stand van de techniek is het omkeerorgaan aan de rand daarvan voorzien van uitstaande spijkers 34, die de filamentaire banden voor 15 de winding van de banden over het omkeerorgaanoppervlak invangen. Nu wordt verwezen naar fig. 5. Er is te zien, dat de nauwe conformering tussen het omkeerorgaan dat bij de onderhavige uitvinding wordt gebruikt en de vorm, leidt tot een minimale brugvorming tussen de vorm en de 20 voltooide filamentaire lagen daarop en de rand van het omkeerorgaan. Daarom wordt bij een gegeven lengte van het voorwerp, de vereiste lengte van de windingsmachine die wordt gebruikt bij de fabrikage van dat voorwerp, teruggebracht tot vrijwel de lengte van het voorwerp zelf.
25 Bovendien wordt de verkwisting van zowel filamenten als bindmiddel aanzienlijk verminderd omdat zeer weinig brugvorming ontstaat. Ter voorkoming van een afscheiding van de filamenten binnen een band door de omkeerorgaan-rand, wordt het omkeerorgaan rondgemaakt en sterkt zich 30. enigszins buiten de vorm uit. Het dient echter duidelijk te zijn dat wanneer de vorm geen scherpe randen insluit, het omkeerorgaan nauwkeurig kan conformeren aan, en in het algemeen, van dezelfde omvang zijn als, de dwarsdoorsnedevorm van de vorm. Daaróm wordt bij een 35 dergelijk nauwkeurige conformering de brugvorming vrijwel uitgeschakeld, zodat de materiaalverkwisting ten gevolge van de brugvorming en de eis van bewerkingen na het winden ter verwijdering van het brugvormingsmateriaal van het gerede voorwerp, wordt uitgeschakeld.
4Q Nu wordt verwezen naar fig. 4. Daar is in 8104709 *2· ; - 9 - weergegeven, dat anders dan bij het omkeerorgaan 40 uit de stand van de techniek dat is weergegeven in fig. 2, waarin de filamenten daarover liggingen van gelijkmatige snijlijnen innemen, de filamenten die gewonden zijn over 5 het vlak van omkeerorgaan 30 uiteenlopende lengten hebben en aangebracht zijn onder een uiteenlopende relatieve hoek.
In overeenstemming daarmee is te zien, dat dergelijke niet-uniformiteiten variaties kunnen vereisen bij de beweging van de windingskop in de gebieden van het 10 omkeerorgaan. Daarom kan zowel de beweging van de windingskop voorbij het omkeerorgaan als de snelheid van de windingskop in het gebied van het omkeerorgaan variatie vereisen per opneming van loshangende filamenten en ter plaatsing van de filamenten op de gewenste manier over het oppervlak 15 van het omkeerorgaan. Natuurlijk kunnen andere variaties bij het heen en weer bewegen van de windingsmachinekop zoals een vertikale beweging van de windingskop, zijn vereist. Op dezelfde manier kan een beweging heen en weer, die de filamenten doet winden rondom de as 13, 20 teneinde los materiaal op te nemen, worden toegepast.
Hoewel een dergelijke niet-gelijkmatige beweging van de windingskop in de stand van de techniek niet regelbaar was, zodat de toepassing van cirkelvormige omkeerorganen was voorgeschreven, kan moderne apparatuur met numerieke 25 regeling, die toegepast wordt bij dergelijke windingsmachi-nes zoals in deze beschrijving is besproken, wanneer hij is voorzien van informatie met betrekking tot de vorm van de dwarsdoorsnede van de vorm, de rotatiesnelheid, en de hoekaanbrenging van de vezels ten opzichte van de 30 dwarsas, de windingskop automatisch controleren teneinde de vereiste aanbrenging van het filamentaire materiaal over het omkeerorgaanoppervlak te bereiken.
Wanneer het te winden voorwerp een taps toelopende vorm heeft, wordt een dergelijke tapsheid bereikt door 35 het aantal gewonden lagen vanaf het tijdste einde van het voorwerp tot het nauwste einde te laten afnemen.
Het diént duidelijk te zijn, dat voor een dergelijke windingsmethode, omkeerorganen tussen de einden van de vorm op plaatsen, die een deel van het voorwerp met 40 een bepaald aantal gewonden lagen, scheidt van een 8104709 - 10 - naburig gedeelte met een kleiner aantal van dergelijke gewonden lagen zullen zijn vereist. Nu wordt verwezen naar de fig. 6 en 7. Een dergelijk '.omkeerorgaan is weergegeven met 45. In overeenstemming met de onderhavige 5 uitvinding conformeert omkeerorgaan 45 met de dwarsdoorsnede-vorm van de vorm 16. Anders dan het omkeerorgaan 31 dat voor een optimale minimalisering van brugvorming zodanig is gemaakt, dat het qua afmetingen overeenkomt met de dwarsdoorsnedevorm van de vorm, strekt het omkeerorgaan 45 10 zich echter naar buiten uit in een mate, die voldoende is om het filamentair materiaal dat gewonden is over het oppervlak van het omkeerorgaan tussen de buitenrand daarvan en de vorm, onder te brengen. De hoeveelheid aldus ondergebracht filamentair materiaal zal daarom het 15 zich naar buiten uitstrekken van het omkeerorgaan vanaf de vorm bepalen. Bepaald is echter dat voor het winden van grote, taps toelopende luchtfoelievormen zoals die van de bladen van grote windturbines, waar het filamentair materiaal op de vorm in een handvorm is gewonden, het 20 omkeerorgaan vanaf de vorm zich naar buiten uitstrekt bij de voornaamste rand en de grootste oppervlakken daarvan, een afstand van bij benadering gelijk aan de helft van de breedte van de band en een kromtestraal bij de achterrand heeft, die bij benadering gelijk is aan de bandbreedte. 25 Hoewel is opgemerkt dat het naar buiten uitstrekken van het omkeerorgaan vanaf het vormoppervlak noodzakelijkerwijze .enige brugvorming doet ontstaan omdat het uitstrekken naar buiten slechts de halve breedte van de band bedraagt, dient het duidelijk te zijn dat dergelijke brugvorming 30 ·in aanzienlijke mate wordt verminderd vergeleken met • die, welke in de stand van de techniek werd veroorzaakt .door cirkelvormige omkeerorganen, waarbij het omkeerorgaan zich naar buiten zou uitstrekken van de vorm over een afstand die ten hoogste zeven maal de dikte 35 van de vorm zou bedragen. Zoals de as 13 kan de vorm zelf als een middel worden gebruikt voor het opnemen van loshangend materiaal in het filamentair materiaal.
In overeenstemming daarmee zal zijn in te zijn dat de werkwijze voor het vervaardigen van gewonden 4Q voorwerpen volgens de onderhavige uitvinding in aanzienlijke 8104709 - 11 - mate de brugvorming van filamentair materiaal tussen de rand van het omkeerorgaan en de vorm wordt verminderd. Zoals hierboven besproken werd, dient het verminderen van de brugvorming niet alleen voor het zo klein mogelijk 5 maken van vezel en bindmiddelafval, maar oök om niet alleen de machinale bewerking die vereist is aan het voorwerp onmiddellijk na het winden, maar ook het vereiste vermogen van de machine die gebruikt wordt voor het winden van het voorwerp, te. vèrminderen.
10 Hoewel de uitvinding niet is weergegeven en beschreven met betrekking tot gedetailleerde uitvoeringsvormen daarvan, dient het aan de deskundige duidelijk te zijn dat verschillende veranderingen in vorm en detail daarvan kunnen worden uitgevoerd zonder te geraken 15 buiten het kader van de onderhavige uitvinding. In overeenstemming daarmee zal, hoewel de uitvinding is beschreven in de omgeving van luchtfoelievervaardigings-methoden, het duidelijk zijn, dat de werkwijze volgens de uitvinding met even groot nut kan worden toegepast 20 bij het winden van elke langwerpige vorm.
- conclusies - 8104709

Claims (6)

1. Werkwijze voor.het vervaardigen van een voorwerp van niet-cirkelvormige, langwerpige dwarsdoorsnede, waarbij men een aantal over elkaar gelegen lagen van fila- . mentair materiaal rondom een vorm tussen een paar 5 op afstand staande omkeerorganen windt, terwijl een heen en weergaande verplaatsing van het filamentair materiaal en vorm langs een windingsas door de vorm wordt uitgevoerd, waarbij over elkaar liggende eind-omkeringen van aangrenzende lagen worden gevormd door 10 het filamentair materiaal te winden rondom de vorm terwijl het filamentair materiaal en de vorm wederzijds in een eerste richting worden verplaatst langs de windingsassen, en onmiddellijk daarna het filamentair materiaal over een buitenoppervlak van het omkeerorgaan onder ' 15 aangrijping van de randen daarvan windt, wordt: gewonden, terwijl de verplaatsingsrichting van het filamentair materiaal en vorm wordt omgekeerd, met het kenmerk, dat de omkeerorganen een vorm hebben, die in het algemeen conformeert aan de dwarsdoorsnedevorm van de vorm, 20 en de conformering in vorm tussen het omkeerorgaan en de vorm een zo klein mogelijke filamentaire brugvorming oplevert tussen de randen van de omkeerorganen en de vorm langs overwegende delen van de omtrekken daarvan.
2. Werkwijze volgens conclusie l, m e t het 25 kenmerk, dat de niet-cirkelvormige langwerpige dwarsdoorsnede een luchtfoelievórm omvat.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de luchtfoelievorm voor- en achterranden insluiten en de voor- en achterranden van het 30. omkeerorgaan en de vorm in het algemeen samenvallen.
4. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het filamentair materiaal rondom de vorm wordt gewonden in een continue band, die een aantal in het algemeen naast elkaar geplaatste filamenten omvat 35 en het omkeerorgaan over een overwegend gedeelte daarvan 8104709 - 13 - zich naar buiten uitstrekt vanuit de vorm over een afstand die bij benadering gelijk is aan de helft van de breedte van de band.
5. Werkwijze volgens conclusie 4,met het 5 kenmerk, dat het omkeer or gaan en de dwarsdoorsnede van de vorm een luchtfoelievorm hebben, die gekarakteriseerd worden door te'genover elkaar liggende voor- en achterranden, waarbij de achterrand van het omkeerorgaan een kromtestraal heeft, die bij benadering gelijk is aan de 10 breedte van de band.
6. Werkwijze volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de vorm is gemonteerd op een as, die een lengte-as heeft die in het algemeen êën lijn vormt met de windingsas, waarbij de as zodanig vanaf het 15 buitenoppervlak van het omkeerorgaan uitsteekt, dat loshangend materiaal in het filaiiientair materiaal wordt opgenomen door een winding daarvan rondom de as wanneer het filamentair materiaal over het buitenoppervlak van het omkeerorgaan wordt gewonden. 8104709
NL8104709A 1980-10-20 1981-10-16 Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp van gewonden filament. NL8104709A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8104709A true NL8104709A (nl) 1982-05-17

Family

ID=22734694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8104709A NL8104709A (nl) 1980-10-20 1981-10-16 Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp van gewonden filament.

Country Status (20)

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

Families Citing this family (31)

* 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
WO1996006776A1 (en) * 1994-08-31 1996-03-07 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
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
US30489A (en) * 1860-10-23 Rice-httlliitg machine
US3123313A (en) * 1964-03-03 Apparatus for fabricating a reinforced plastic article
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
DK157436C (da) 1990-06-05
ES8206364A1 (es) 1982-08-16
AU7634281A (en) 1982-04-29
AU544125B2 (en) 1985-05-16
IT1139247B (it) 1986-09-24
DK439181A (da) 1982-04-21
DE3141013A1 (de) 1982-06-16
NO813486L (no) 1982-04-21
DK157436B (da) 1990-01-08
ZA816815B (en) 1982-09-29
IL64079A0 (en) 1982-01-31
ES506333A0 (es) 1982-08-16
DE3141013C2 (de) 1986-12-18
SE449190B (sv) 1987-04-13
KR830007360A (ko) 1983-10-19
AR224966A1 (es) 1982-01-29
FI813191L (fi) 1982-04-21
CA1166220A (en) 1984-04-24
GB2085397A (en) 1982-04-28
KR890002274B1 (ko) 1989-06-27
SE8106112L (sv) 1982-04-21
GB2085397B (en) 1984-03-28
IN154615B (nl) 1984-11-17
FI72491C (fi) 1987-06-08
FR2492354B1 (fr) 1986-05-16
JPS5798468A (en) 1982-06-18
BR8106618A (pt) 1982-06-29
JPH0211502B2 (nl) 1990-03-14
IT8124568A0 (it) 1981-10-20
FR2492354A1 (fr) 1982-04-23
FI72491B (fi) 1987-02-27
US4529139A (en) 1985-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8104709A (nl) Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp van gewonden filament.
US4381960A (en) Method of manufacturing a filament wound article
US4264278A (en) Blade or spar
US4273601A (en) Method for the production of elongated resin impregnated filament composite structures
JP2001096524A (ja) セラミックハニカム成形体の切断方法
US5603146A (en) Arrangement and process for the production of short warps
NL8204194A (nl) Werkwijze voor het vervaardigen van een draadgewikkeld produkt.
US4374689A (en) Method and apparatus for filament winding
US3301505A (en) Delivery head for a filament winding apparatus
US3292872A (en) Method and apparatus for traversing strand material
FR2289651A1 (fr) Procede de fabrication d'au moins un ruban de tissu a poil, machine de tissage sans navette pour la mise en oeuvre du procede et ruban ainsi obtenu
NL1021043C2 (nl) Inrichting en werkwijze voor het wikkelen van vezels op een doorn ter verkrijging van een buisvormige structuur.
JPH0412828A (ja) 螺旋溝付frp製棒状体の成形方法及び装置
RU1029522C (ru) Оправка для изготовления изделий из композиционных материалов
JPH0280342A (ja) 光ファイバの巻取方法及び巻取装置
JPS61220826A (ja) 繊維強化プラスチツクスの成形法
CA1080593A (en) Method and apparatus for the production of wound cylindrical bodies of resin-impregnated glass fiber with a sandwich core
EP0128930A1 (en) Method of winding a strip of uniform width into a cylindrical strip roll
JPS6353022A (ja) 長繊維強化樹脂製ステアリングホイ−ル芯の製造方法
JPS63149134A (ja) 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法
JPS59114025A (ja) Frpにおけるフイラメントワインデイング方法

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed