PT82312B

PT82312B - Processo de fabricacao de objectos constituidos por uma matriz organica reforcada de fibras por meio de bobinagem das referidas fibras sobre um suporte e dispositivo para por em pratica este processo

Info

Publication number: PT82312B
Application number: PT82312A
Authority: PT
Inventors: Daniel Guillon; Alain Bricard
Original assignee: Saint Gobain Vetrotex
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1992-06-30
Also published as: EP0200606A1; DE3660326D1; FR2579964A1; US4790900A; ES553627A0; PT82312A; ATE35238T1; JPS61230929A; ES8703384A1; FR2579964B1; EP0200606B1

Description

Memória descritiva referente ao

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<·! f 1 pedido de patente de invenção de Vetrotex Saint-Gobain, francesa, industrial, com sede em 7Ó7,quai des Allobroges, F73OOO Chambery, França, para:

PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE OBJECTOS CONSTITUÍDOS POR UMA MATRIZ ORGANICA REFORÇADA DE FIBRAS, POR MEIO DE BOBINAGEM DAS REFERIDAS FIBRAS SOBRE UM SUPORTE E DISPOSITIVO PARA POR EM PRATICA ESTE PROCESSO

A invenção visa a fabricação de objectos, formados de fibras contínuas, tais como, fibras de vidro, e de substâncias orgânicas, tais como, resinas sintéticas, os quais são obtidos por enrolamento das referidas fibras sobre um suporte apropriado.

Os processos e dispositivos de fabricação segundo esta técnica recorrem, em geral, a uma instalação que compreende essencialmenre uma peça de abastecimento da urdideira , guarnecida dum certo número de bobinas de fios ou de mechas obtidas, por exemplo por estiragem de vidro fundido segundo meios mecânicos,um suporte susceptível de ser posto em rotação e uma cabeça de distribuição dos fios ou mechas que tem por função garantir a repartição destes sobre o referido suporte em rotação.Esta instalação compreende ainda um certo número de elementos de guia dos fios ou mechas, saídos das várias bobinas,de maneira a manté-los sobretudo separados sob a forma de pelo menos uma teia. Estes elementos de guia podem também conferir uma certa tensão à teia de fios ou de mechas, dirigir a referida teia de fios para uma tina de im1

pregnação de resina, no caso dos referidos fios ou mechas não terem sido impregnados destas substâncias durante uma operação prévia.

Segundo a forma e as dimensões do objecto a realizar, a cabeça de distribuição pode fornecer uma só mecha, formada da reunião de vários fios, ou uma teia de fios ou me chas. Neste último caso, a cabeça de distribuição tem a estrutura dun pente munido de dentes paralelos que mantêm a paração dos elementos constitutivos da teia durante toda a operação de bobinagem sobre o suporte em rotação.

Este sistema de distribuição das fibras sob a forma duma teia não causa nenhum problema particular, se a largura da teia depositada sobre o suporte não tiver de variar.

Mas quando a largura da teia de fios tiver de variar periodicamente no decurso da sua bobinagem, para respei. tar, por exemplo, uma forma dada por ura molde, fixado sobre o suporte em rotação, ainda é possível obter esta variação fazendo girar periodicamente o pente da cabeça de distribuição.

No entanto, esta possibilidade é muito reduzida porque a rotação do pente aumenta a tensão da teia acentuando o atrito das fibras sobre os dentes do referido pente. Es te aumento de tensão pode conduzir à ruptura dum certo número de fibras e prejudicar a qualidade da peça obtida.

Por outro lado, a experiência mostra que esta rotação do pente permite ligar uma teia de largura L até uma largura 0,5 L no máximo. Ora, a realização de certas peças necessita dwna redução muito maior da largura da teia.

presente invento propõe fornecer meios que permitem fazer variar periodicamente a largura, pelo menos, duma teia de fios ou de mechas paralelas, em proporções muito maiores do que as que permitem os meios conhecidos, sem prejudicar a qualidade da peça fabricada.

invento tem sobretudo por finalidade a obtenção de meios que permitam adaptar permanentemente a largura da (ou das) teia (s) à secção do molde em rotação.

Para se chegar a estes resultados, o invento consiste em deslocar periodicamente a teia de fios (ou mechas) entre duas posições extremas, segundo um movimento transversal à direcção de avanço da referida teia e simultaneamente deslocar separadamente cada fió ou cada grupo de fios para um plano inclinado em relação ao plano vertical, paralelo aos fios, segundo um ângulo que varia dum plano para o outro.

Para este efeito, a teia de fios passa através pelo menos dum primeiro orgão móvel de guia, associado a ura or gão motor, solidário da cabeça de distribuição ou disposto na proximidade desta.

orgão motor garante o deslocamento do orgão de guia perpendicularmente à direcção da teia. Este deslocamento efectua-se segundo um programa pré-determinado.

Os fios ou mechas passam igualmente através dum segundo orgão de guia, fixo, formado pelo pente da cabeça de distribuição. Este pente é constituído por uma série de has tes fixadas a cada uma das suas extremidades, de tal maneira que os vários planos que passam por duas hastes adjacentes são secantes.

invento está descrito de forma mais pormenorizada no seguimento, fazendo referência às figuras dos desenhos, em que:

- As figuras ΙΑ, 1B e 1C são vistas esquemáticas em plano de objectos diferentes realizáveis segundo o invento.

- A figura 2 é um corte longitudinal esquemático duma forma de realização do dispositivo, munido de dois orgãos de guia dos fios.

- A figura 5 é um corte transversal esquemático do dispositivo representado na figura 2.

ífl

- A figura 4 é uma representação esquemática da implantação das extremidades das has^ tes que formam um dos orgãos de guia representado nas figuras 2 e 3·

- A figura 5 é um esquema de várias secções transversais do objeeto representado na figura 1B.

Os objectos em material composto, constituído por exemplo, de fibras de vidro contínuas e de resinas sintéticas, são realizados segundo o invento por bobinagem de mechas sobre um molde fixado sobre um suporte em rotação e podem tomar formas muito diferentes, tal como está ilustrado nas figuras IA a 1C.

As larguras extremas £ e L destes objectos podem variar, em particular, em grandes proporções. Assim, nos exemplos representados, a relação destas larguras é 1 (um) a 4.

Qualquer wa dos objectos representados pode ser obtido utilizando uma cabeça de distribuição dos fios, tal como está representada nas figuras 2 e 3, munida dum pente cujos dentes estão implantados conforme está mostrado na figura 4.

Para a realização destes objectos, são utilizadas por exemplo, mechas de fios contínuos de vidro, conhecidos sob o nome de rovings” que se apresentam geralmente sob a forma de novelos grossos cilíndricos·

Estes novelos, previamente impregnados ou não de resina sintética estão dispostos numa peça da urdideira não representada; as várias mechas provenientes desses novelos são reunidas por meios conhecidos em si para formar uma teia de fios paralelos 10. Esta teia dirigida para a cabeça de distribuição que compreende duas placas P^ e P^, cujas faces frontais 11 e 12 são paralelas e sobre as quais estão fixadas as extremidades duma série de hastes 13.

A montante e a jusante do pente formado pelas hastes 13, a teia 10 passa em dois pares de barras 14, 14’ e 15, 15’· Estas barras, paralelas entre si, estão dispostas dum lado e do outro da teia 10, perpendicularmente à direcção de deslocamento da referida teia, materializada por uma seta·

As extremidades das hastes 13» fixadas sobre a face 11 da placa P^, estão implantadas de tal maneira que a projecção ortogonal das distâncias que separam as referidas extremidades num plano perpendicular às faces 11 e 12 é igual à largura menor ·£ dada à teia 10. A projecção ortogonal no mesmo plano que anteriormente das distâncias que separam as extremidades das hastes 13, fixadas à face 12 da placa Pg, é igual à largura maior L dada â teia 10.

Estas duas larguras extremas estão, para a forma de realização representada, numa razão de 1 (um) a 4.

A figura 4 mostra como as hastes 13 estão fixadas às placas P_ e P_o. Os vários pontos 16 a 30 correspondem âs projecções ortogonais das extremidades das hastes 13, fixadas à face 12, num plano paralelo às faces 11 e 12. Os diferentes pontos 16’ e 30’ correspondem às projecções ortogo nais das extremidades correspondentes, fixadas à face 11, no mesmo plano.

A implantação das hastes 13 é portanto tal que os vários planos que passam por uma haste cortam os vários planos que passam por uma haste adjacente à primeira.

A implantação das hastes 13 ilustrada aqui é regular e simétrica. A projecção ortogonal da distância que separa as extremidades de duas hastes adjacentes, por exemplo 20 e 21, num plano perpendicular às faces 11 e 12 é regularmente igual a L^. Igualmente, a projecção ortogonal das extremidades correspondentes 20' e 21' sobre o mesmo plano é regularmente igual a

A soma das projecções é igual à maior largura L dada da teia 10 e a soma das projecções é sensivelmente igual à menor largura £ dada à referida teia.

Ê evidente que a passagem del a L . reciprocamente pode ser obtida com hastes implantadas de maneira bem diferente. Esta implantação pode ser assimétrica e/ou irregular na medida em que a característica seguinte seja respeitada: os planos contendo duas hastes adjacentes serem sempre secantes.

Não é necessário que as hastes sejam sempre implan tadas de maneira a que esta projecção ortogonal das distâncias que separam as suas extremidades, fixadas sobre uma das placas, seja igual al. Assim as hastes podem formar um feixe divergente a estas duas extremidades. As projecções ortogonais das distâncias que separam as extremidades das hastes fixadas tanto sobre como sobre P_o poderão ser então iguais ·* ~ a L. Nesta forma de realização, o valor H será obtido em duas posições vizinhas e simétricas em relação a um plano mé dio, paralelo às faces 11 e 12. Esta configuração do pente permite guiar duas teias de fios separadamente·

- 6 lulli processo consiste assim em bobinar uma série de fios ou de grupos de fios sob a forina de teia 10 e simultaneamente modificar a largura da referida teia deslocando-a periodicamente entre as faces 11 e 12 das placas e Pg gra ças às barras 14, 14' e 15» 15’, estando estas últimas munidas dum orgão motor não representado.

Cada par de barras é solidário dum montante fixado às suas extremidades, deslizando o conjunto verticamente sobre um par de calhas de transporte corrediças, não representadas.

Cada par de barras está animado dum movimento alter nativo, representado esquemáticamente por uma seta dupla nas figuras 2 e 3, sujeito ao movimento de rotação do suporte. Este movimento é coordenado de maneira a manter a parte da teia 10 compreendida entre os dois pares de barras num plano paralelo às faces 11 e 12,

Também é possível utilizar um único par de barras, ou à saída ou à entrada da cabeça de distribuição.

movimento periódico do (ou dos) par(es> de barras está programado por qualquer ineio mecânico ou electró nico conhecido, A programação do deslocamento das barras faz com que possa ser ajustada contlnuamente a largura da teia deposta à largura, em todos os pontos,do objecto realizado.

Todas as secções transversais do objecto têm evidentemente uma superfície constante, mas podem apresentar formas em corte bem diferentes, A figura 5 mostra as formas correspondentes aos vários cortes 5a-5a*, Jb-5b’, 5c-5c’ do objecto representado na figura 1B, A forma dos flancos do ob jecto é determinada pelas paredes dum molde fixado sobre o suporte em rotação.

Quando a configuração do pente permite guiar duas

I teias em dois planos diferentes, cada teia é guiada separada mente da outra, pelo menos, por um par de barras. 0 movimento de cada par de barras poderá estar sujeito ao movimento de rotação do suporte de maneira a que as teias depostas apresentem a mesma largura em qualquer instante. Evidentemente que isto nao é possível senão se o pente estiver fixo em relação às teias de fios.

invento permite realizar-se directamente peças de estrutura, tais como, elementos de suspensão de veículos automóveis.

- 8 RESUMO

A invenção refere-se à fabricação de objectos compósitos por enrolamento de fibras contínuas sobre um suporte em rotação, estando as referidas fibras associadas a uma substância orgâ nica.

A invenção consiste em bobinar pelo menos uma teia (10) de fios (ou de mechas) modificando entretanto a sua largura gra ças a um dispositivo que desloca essa teia periódicamente en tre duas posições extremas A e B segundo um movimento transversal à sua direcção de avanço e simultâneamente desloca s£ paradamente todos os fios (ou mechas) num plano inclinado em relação ao plano vertical, paralelo aos fios (ou mechas) segundo um ângulo que varia dum plano para o outro.

Aplica-se â realização de peças de estrutura, tais como, ele mentos de suspensão de veículos automóveis.

Claims

I^a. - Processo de fabricação dum produto composto constituído de fibras contínuas, tais como fibras de vidro, e duma substância orgânica tal como resina sintética, segundo o qual são bobinadas continuamente as referidas fibras, que se apresentam sob a forma de fios ou de mechas e dispostas pelo menos em uma teia (10), sobre um suporte animado dum movimento de rotação, e no decurso do qual é modificada a largura da teia (10), caracterizado pelo facto de ser deslocado alternativamente o conjunto dos fios ou mechas que o constituem entre duas posições extremas A e B segundo um movimento transversal à sua direcção de avanço e simultâneamente ser deslocado separadamente cada fio ou cada mecha num plano inclinado em relação ao plano vertical paralelo aoa fios, segundo um ângulo que varia dum plano para o outro.

23. - Processo de fabricação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de ser aumentada ou diminuida continuamente a largura da teia (10), quando esta é deslocada duma das posições extremas para a outra.

ja, - Processo de fabricação de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de a largura da teia (10) deposta sobre o suporte em rotação variar permanentemente tal como a largura do produto composto desejado.
4a. - Dispositivo de fabricação dum produto compos.

to, constituído de fibras contínuas, tais como fibras de vidro, e duma substância orgânica, tal como uma resina sintética, compreendendo meios de reunião das referidas fibras sob a forma, pelo menos, duma teia de fios ou de grupos de fios e eventualmente um meio de impregnação dos referidos fios pela referida substância orgânica, um suporte de bobinagem e o seu meio de o pôr em rotação, uma cabeça de distribuição da teia sobre o suporte, caracterizado pelo fa£ to de compreender em combinação pelo menos um primeiro orgão móvel de guia (14, 14’; 15» 15’) da teia (10) solidário da cabeça de distribuição ou disposto na proximidade desta, um orgão motor que desloca este orgão de guia transversalmente à teia (10), um segundo orgão fixo de guia, solidário da cabeça de distribuição, constituído por uma série de hastes (13) fixadas nas suas extremidades de forma que os vários planos que passam por duas hastes adjacentes sejam secantes.
5^a. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de o primeiro orgão móvel de guia ser constituído por duas barras (14, 14’; 15, 15’) paralelas entre si e dispostas dum lado e do outro da teia (10) de fios.
6a. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de as barras (14, 14’; 15, 15’) serem solidárias nas suas extremidades dum mon* tante que desliza sobre calhas de transporte (corrediças).
7a, - Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 e 6, caracterizado pelo facto de este orgão de guia estar instalado na entrada e na saída da cabeça de distribuição da teia (10).
8a. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de as hastes (13) do segundo orgão fixo de guia terem as suas extremidades fixadas às faces frontais de duas placas paralelas (P^, Pg).
9a. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de a implantação das hastes (13) ser tal que a projecção ortogonal, num plano perpendicular à teia de fios, das distâncias que separam as

- 11 suas extremidades fixadas à placa P^ corresponder à menor largura (-£) da teia.
10&. - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 8 e 9i caracterizado pelo facto da a implantação das hastes (13) ser tal que a projecção ortogonal, num plano perpendicular à teia de fios, das distâncias que separam as suas extremidades fixadas à placa Pg corresponder à maior largura (L) da teia.

Correspondente pedido foi depositado em França, sob ο η^Ω. 85 05056, em 3 de Abril de 1985» cuja prioridade reivindica.