專利名稱：形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備和粘合增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的部件的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備和粘合增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的部件的設(shè)備。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度、低密度材料已經(jīng)被用在被稱作夾層板的特定類型的復(fù)合物的制造中。在一個(gè)代表性的結(jié)構(gòu)中，這種板能包括被夾在薄的但是剛硬的材料之間的相對(duì)低密度的芯。最終板能具有高的彎曲剛度但是相對(duì)低的重量，這在多種應(yīng)用中其是有用的，例如包括，船只、基礎(chǔ)設(shè)施、和運(yùn)輸工具。包括輕質(zhì)木材或者由舉例來說聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯或聚乙烯形成的泡沫的開孔和閉孔材料能用作低密度芯。玻璃或碳纖維增強(qiáng)織物能用作薄材料的外層。各種粘合劑可以用來將這些材料聯(lián)結(jié)形成所期望的復(fù)合板。美國(guó)專利7，851，048，以引用的方式結(jié)合到這里，描述了用條塊構(gòu)造的纖維增強(qiáng)芯板形式的復(fù)合物的代表性的實(shí)施方式。例如，在它的其中一個(gè)代表性的實(shí)施方式中，美國(guó)?！だ?，851，048提供由多個(gè)低密度的、細(xì)長(zhǎng)條塊構(gòu)造的板，具有圍繞細(xì)長(zhǎng)條塊纏繞并且設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)條塊之間的增強(qiáng)片。由增強(qiáng)片和細(xì)長(zhǎng)條塊提供的相對(duì)薄的中間體結(jié)構(gòu)能在一側(cè)或兩側(cè)上被進(jìn)一步提供有材料層或材料表皮以例如提供額外的穩(wěn)定性或強(qiáng)度。也可以被應(yīng)用各種形狀的條塊以及增強(qiáng)物和表皮的變形。復(fù)合物，諸如美國(guó)專利7，851，048中所描述的板，其制造能是耗時(shí)的和勞動(dòng)密集的。將多個(gè)條塊設(shè)置在各種層內(nèi)能需要重復(fù)的傳送和各自的處理，以提供所述條塊的用于最終板的所期望的方位。為增強(qiáng)片和/或表皮使用多個(gè)層，并且舉例來說將粘合劑用來聯(lián)結(jié)板的這些元件形成額外的復(fù)雜性。因此，存在對(duì)于能用來制造復(fù)合板或可以用在這種復(fù)合板的制造中的中間體的方法和/或設(shè)備的需求。更具體地，用于使多個(gè)條塊與圍繞所述條塊纏繞的一個(gè)或多個(gè)柔性材料(諸如增強(qiáng)層和/或粘合劑層)相聯(lián)結(jié)的系統(tǒng)將是非常有用的。也能用來將條塊與柔性材料粘合在一起的這種系統(tǒng)也將是有益的。在這種系統(tǒng)也允許將一個(gè)或多個(gè)層提供到聯(lián)結(jié)后的條塊的外側(cè)的情況下也將提供額外的用途。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的方面和好處將在下面的說明書中被部分地闡述，或者通過描述可以是顯而易見的，或者通過本實(shí)用新型的執(zhí)行可以被認(rèn)識(shí)到。在一個(gè)代表性的方面中，本實(shí)用新型提供形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方法。這種方法的步驟能包括提供具有縱軸線的第一條塊，所述第一條塊具有沿著所述縱軸線的方向延伸的至少三個(gè)面，所述至少三個(gè)面包括第一面、第二面和第三面；將所述第一條塊移動(dòng)到與柔性材料相接觸并且圍繞所述第一面和第二面纏繞所述柔性材料；圍繞所述第三面纏繞所述柔性材料；沿著基本上垂直于它的縱軸線的方向推動(dòng)所述第一條塊；和，沿著第一條塊的縱軸線約束所述第一條塊以維持所述柔性材料圍繞所述第一條塊的纏繞。在本實(shí)用新型的另一代表性的實(shí)施方式中，提供一種形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，所述增強(qiáng)結(jié)構(gòu)由多個(gè)條塊和柔性材料形成，所述條塊具有限定縱軸線的長(zhǎng)度。所述設(shè)備包括由第一和第二相對(duì)表面形成的通道。所述相對(duì)表面被分離開的距離被構(gòu)造為接收用所述柔性材料纏繞的條塊的厚度。所述通道的長(zhǎng)度被構(gòu)造為接收所述條塊的長(zhǎng)度。所述通道限定第一側(cè)和第二側(cè)。沿著所述通道的第一側(cè)設(shè)置的第一饋入條塊。圍繞所述通道的第一側(cè)定位第一致動(dòng)器。所述第一致動(dòng)器能朝向所述通道移動(dòng)并且被構(gòu)造為使條塊從所述第一側(cè)朝著所述通道移動(dòng)并且移動(dòng)到所述通道中。沿著所述通道的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)定位的第二饋入條塊。圍繞所述通道的第二側(cè)設(shè)置第二致動(dòng)器。所述第二致動(dòng)器能朝向所述通道移動(dòng)并且被構(gòu)造為以與所述第一致動(dòng)器相交替的方式使條塊從所述第二側(cè)朝著所述通道移動(dòng)并且移動(dòng)到所述通道中。饋入的柔性材料被設(shè)置的鄰近所述通道并且被設(shè)置在所述第一和第二致動(dòng)器之間。所述饋入的柔性材料被構(gòu)造為將柔性材料供應(yīng)到所述通道中。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于由多個(gè)條塊和柔性材料形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，所述條塊具有限定縱軸線的長(zhǎng)度，所述設(shè)備包括由第一和第二相對(duì)表面形成的通道，所述相對(duì)表面被分離開的距離被構(gòu)造為接收纏繞有所述柔性材料的條塊的厚度，所述通道的長(zhǎng)度被構(gòu)造為接收所述條塊的長(zhǎng)度，所述通道限定第一側(cè)和第二側(cè)；沿著所述通 道的第一側(cè)設(shè)置的第一饋入的條塊；圍繞所述通道的第一側(cè)定位的第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器能朝向所述通道移動(dòng)，所述第一致動(dòng)器被構(gòu)造為使條塊從所述第一側(cè)朝向所述通道移動(dòng)并且移動(dòng)到所述通道中；沿著所述通道的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)設(shè)置的第二饋入的條塊；圍繞所述通道的第二側(cè)設(shè)置的第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器能朝向所述通道移動(dòng)，所述第二致動(dòng)器被構(gòu)造為以與所述第一致動(dòng)器相交替的方式使條塊從所述第二側(cè)朝向所述通道移動(dòng)并且移動(dòng)到所述通道中；和，饋入的柔性材料，其被設(shè)置成鄰近所述通道并且在所述第一和第二致動(dòng)器之間，所述饋入的柔性材料被構(gòu)造為將柔性材料供應(yīng)到所述通道中?？蛇x地，所述第一和第二致動(dòng)器被設(shè)置為沿著基本上與由所述第一饋入的條塊和所述第二饋入的條塊所提供的所述條塊的縱軸線垂直的方向移動(dòng)所述條塊?？蛇x地，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器各自包括推動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述推動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為接觸所述條塊并沿著基本上與所述條塊的縱軸線垂直的方向移動(dòng)所述條塊并且將所述條塊移動(dòng)到與所述柔性材料相接觸；和折入機(jī)構(gòu)，所述折入機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為將所述柔性材料壓靠在所述條塊上并且被構(gòu)造為使所述條塊沿著所述通道前進(jìn)?？蛇x地，所述第一和第二致動(dòng)器各自包括至少一個(gè)由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠致動(dòng)器?？蛇x地，所述饋入的柔性材料包括增強(qiáng)材料層；沿著所述增強(qiáng)材料層的一側(cè)設(shè)置的第一粘合材料層；和沿著所述增強(qiáng)材料層的另一側(cè)設(shè)置的第二粘合材料層。可選地，所述形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備進(jìn)一步包括設(shè)置在所述通道的下游的夾持機(jī)構(gòu)，所述夾持機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為選擇性地夾持從所述通道接收的所述條塊和所述柔性材料?？蛇x地，所述形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備進(jìn)一步包括設(shè)置在所述夾持機(jī)構(gòu)下游的第一加熱裝置，所述第一加熱裝置被構(gòu)造為將熱量施加到所述柔性材料?？蛇x地，所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第一加熱裝置下游的第一輸送裝置，所述第一輸送裝置被構(gòu)造為將所述條塊和所述柔性材料牽拉至離開所述夾持機(jī)構(gòu)以將所述柔性材料暴露到所述第一加熱裝置。[0017]可選地，所述第一輸送裝置包括一對(duì)輸送機(jī)，各輸送機(jī)被定位在從所述夾持機(jī)構(gòu)接收的條塊和柔性材料的相反側(cè)上，該對(duì)輸送機(jī)被構(gòu)造為將纏繞有柔性材料的條塊的厚度接收到定位在該對(duì)輸送機(jī)之間的空間中?？蛇x地，來自所述輸送裝置的所述條塊和所述柔性材料包括具有相反側(cè)的中間體，所述設(shè)備進(jìn)一步包括提供到所述中間體的相反側(cè)的其中一側(cè)的第一饋入穩(wěn)定材料?？蛇x地，所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備進(jìn)一步包括提供給所述中間體的相反側(cè)的另一側(cè)的第二饋入穩(wěn)定材料?？蛇x地，所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述輸送裝置的下游的第二加熱裝置，所述第二加熱裝置被構(gòu)造成沿著所述中間體的所述相反側(cè)中的至少一側(cè)提
供熱量。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種用于粘合增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的部件的設(shè)備，所述增強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)細(xì)長(zhǎng)條塊和設(shè)置在所述細(xì)長(zhǎng)條塊之間的柔性材料，所述設(shè)備限定相對(duì)于所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)條塊的走向的上游方向和下游方向，所述設(shè)備包括用于相對(duì)于下游細(xì)長(zhǎng)條塊固定上游細(xì)長(zhǎng)條塊的位置的夾持裝置；設(shè)置在所述夾持裝置的下游的設(shè)置裝置，所述設(shè)置裝置被構(gòu)造為將所述下游細(xì)長(zhǎng)條塊牽拉至離開所述上游細(xì)長(zhǎng)條塊以暴露設(shè)置在它們之間的柔性材料；和設(shè)置成在所述夾持裝置和所述設(shè)置裝置之間的位置處將熱量提供到所述柔性材料的加熱器。參考下面的描述和附屬的權(quán)利要求，本實(shí)用新型的這些和其它特征、方面和好處將變得是更好理解的。附圖，其被結(jié)合在說明書中并且構(gòu)成該說明書的一部分，示出了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并且與描述一起用來解釋本實(shí)用新型的原理。

在說明書中闡述了本實(shí)用新型的完整的和能實(shí)現(xiàn)的披露內(nèi)容，包括本實(shí)用新型的對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言的最佳實(shí)施方式，其參考附圖，其中圖I提供能用來聯(lián)結(jié)多個(gè)條塊以例如形成復(fù)合板或復(fù)合板的中間體的制造方法的代表性的實(shí)施方式的示意圖。圖2到7提供可以用來根據(jù)也由這些附圖示出的代表性的方法設(shè)置、纏繞和前進(jìn)多個(gè)條塊的設(shè)備的代表性的實(shí)施方式的示意圖。圖8到11提供設(shè)備的代表性的實(shí)施方式的示意圖，該設(shè)備可以用來根據(jù)也由這些附圖示出的代表性的方法使用柔性材料將多個(gè)條塊粘合到彼此，并且也可以用來將一個(gè)或多個(gè)層附接到條塊的外側(cè)。圖12提供可以使用本實(shí)用新型聯(lián)結(jié)的代表性的條塊的透視圖。在不同的附圖中相同的或類似的附圖標(biāo)記用來表示相同的或相似的特征。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供用于聯(lián)結(jié)細(xì)長(zhǎng)條塊的方法和設(shè)備。更具體地，本實(shí)用新型涉及用柔性材料纏繞和/或結(jié)合細(xì)長(zhǎng)條塊的方法和設(shè)備。“柔性”，在這個(gè)應(yīng)用中意味著材料能在不損壞的情況下彎曲。此外，層，舉例來說，穩(wěn)定材料層可以被添加到由細(xì)長(zhǎng)條塊和柔性材料形成的中間體。為了描述本實(shí)用新型的目的，現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本實(shí)用新型的實(shí)施方式和/或方法，在附圖中或者用附圖示出了本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。通過解釋本實(shí)用新型而不是限制本實(shí)用新型的方式提供各實(shí)施例。事實(shí)上，在不脫離本實(shí)用新型的范圍或精神的情況下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種修改和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。例如，被示為或描述為一個(gè)實(shí)施方式的一部分的特征或步驟能與另一實(shí)施方式或步驟一起使用以產(chǎn)生更進(jìn)一步的實(shí)施方式或方法。這樣，旨在本實(shí)用新型覆蓋落入附屬權(quán)利要求和它們的等同權(quán)利要求的范圍內(nèi)的這種修改和變化。圖I提供了制造方法20的整體圖，其可以用于用柔性材料200聯(lián)結(jié)細(xì)長(zhǎng)條塊100，其中柔性材料200設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)條塊100之間并且至少部分地圍繞細(xì)長(zhǎng)條塊100纏繞。如同將被進(jìn)一步描述的那樣，方法20包括形成部分30、內(nèi)結(jié)合部分40、外結(jié)合部分50和切割部分60，所述部分能分別單獨(dú)地使用或者以與圖I中所示的不同的組合使用，如同使用這里所披露的技術(shù)將理解的那樣。參考圖12，細(xì)長(zhǎng)條塊100能被構(gòu)造成具有多種不同的外形或橫截面形狀，包括，例 如，梯形102、三角形104、和正方形106。各條塊100具有縱軸線L和至少三個(gè)沿著這個(gè)縱軸線延伸的面。例如，具有梯形102的條塊100包括第一面101、第二面103和第三面105。也可以使用具有更多個(gè)面諸如四個(gè)面的橫截面形狀。低密度條塊100可以由任何合適的材料制成，包括但不限于泡沫塑料(閉孔或開孔)、輕質(zhì)木材、和密封的塑料條塊。泡沫塑料可以是，例如，聚氨酯泡沫塑料、發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料、發(fā)泡聚乙烯泡沫塑料、發(fā)泡聚丙烯泡沫塑料，或其共聚物。條塊可以由舉例來說剛性泡沫塑料，諸如PVC、苯乙烯丙烯腈(SAN)、或聚甲基丙烯酰亞胺(PMI);耐火泡沫塑料諸如酚醛塑料；或由塑料、金屬、紙或類似材料制成的中空管制成。對(duì)于這個(gè)代表性的實(shí)施方式來說，形成部分30包括提供被聯(lián)結(jié)在層中以形成柔性材料200的材料的進(jìn)給輥108、110和112。各輥108、110和112能被提供有張緊裝置以在制造方法20的操作期間將張力維持在從各輥拉出的材料上。當(dāng)材料被應(yīng)用到條塊100時(shí)，這種張緊能幫助防止在材料中形成折疊或褶皺?？梢允褂门c圖I中所示的不同數(shù)量的進(jìn)給輥。例如,柔性材料200可以由單種材料形成使得僅僅需要一個(gè)輥?？商鎿Q地，也可以使用多于三個(gè)輥。作為例子，如同圖I中所示的那樣，進(jìn)給輥108可以提供成為柔性材料200中的層的增強(qiáng)材料114。增強(qiáng)材料114能包括，但不限于，機(jī)織織物、編織物、粘合型紡織品、非紡織材料(例如短切原絲租)、或絲片(sheet of strands)。增強(qiáng)材料114能是單向絲諸如粗紗，并且可以通過在粗紗上結(jié)合、織入固定紗，或者將在粗紗上編織固定紗而被保持在一起。在機(jī)織織物、編織物、經(jīng)編/襯緯織物、非紡織或粘合型紡織品的情況下，紡織品能具有被布置在多個(gè)(兩個(gè)或三個(gè))軸向方向中的紗或帶元件。增強(qiáng)材料114的紗或纖維可以是，例如，玻璃纖維、碳纖維、聚酯纖維、芳綸、尼龍、天然纖維和它們的混合物。連續(xù)的纖維增強(qiáng)材料114是多軸向編織物。多軸向編織物具有高模量、能被定向成適合剪切和壓縮需求的無卷曲纖維。纖維可以是單絲、復(fù)絲、短纖維、帶元件、或它們的混合物。由于它們的低成本、相對(duì)高的模量、以及與多種樹脂的良好兼容性，玻璃粗紗是優(yōu)選的。用在增強(qiáng)材料片114中的纖維具有高的強(qiáng)度重量比。例如，優(yōu)選地，纖維具有在23°C時(shí)由標(biāo)準(zhǔn)纖維特性測(cè)量的至少lGPa/g/cm3的強(qiáng)度重量比，和至少70GPa的模量。進(jìn)給輥110和112能提供，舉例來說，粘合劑層116和118。例如，層116和118可以包括在加熱時(shí)被活性化并且當(dāng)冷卻時(shí)結(jié)合的非織造粘性帶片，諸如聚酰胺粘性紗布(Scrim)0如同在圖I中所示的那樣，層116和118被沿著增強(qiáng)材料114的兩側(cè)設(shè)置以形成柔性材料200，其進(jìn)而圍繞條塊100纏繞，如同下面將描述的那樣。也可以使用其它聯(lián)結(jié)。例如，多個(gè)層可以被施加到增強(qiáng)材料的一側(cè)或兩側(cè)。此外，能去除掉進(jìn)給輥110和112，使得不提供粘合劑或者增強(qiáng)材料114可以包含粘合劑?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，形成部分30 也包括由第一相對(duì)表面122和第二相對(duì)表面124限定的通道120。相對(duì)表面122和124被間隔開一距離D，該距離D被構(gòu)造為適于用柔性材料200纏繞并且被進(jìn)給到通道120中的條塊100的厚度，如同在圖2中所示的那樣。通道120的長(zhǎng)度(垂直于紙的尺寸，如同讀者觀察的那樣)被構(gòu)造為接收條塊100的長(zhǎng)度I (參見圖12)。通道120也限定第一側(cè)126和第二側(cè)128，其被定位在通道120的相對(duì)側(cè)上以及饋入(infeed)的柔性材料200的相反側(cè)上。通道120的第一側(cè)126裝備有致動(dòng)器120，對(duì)于這個(gè)代表性的實(shí)施方式，其由推動(dòng)機(jī)構(gòu)132和折入機(jī)構(gòu)(tucker mechanism) 134構(gòu)成。推動(dòng)機(jī)構(gòu)132包括能伸展的接觸頭136 (如同在圖3中的箭頭E所示的那樣)以接觸條塊100并朝著通道120推動(dòng)條塊100，并且將條塊100推到通道120中，并且將其推到與柔性材料200相接觸。折入機(jī)構(gòu)134包括能用來接觸柔性材料200和圍繞條塊100纏繞這種材料的接觸靴138。第二側(cè)128也包括具有折入機(jī)構(gòu)142和推動(dòng)機(jī)構(gòu)144的致動(dòng)器，盡管用于位于第二側(cè)128上的條塊100，但是它們與機(jī)構(gòu)132和134類似地操作。機(jī)構(gòu)132、134、142和144能分別由舉例來說由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠致動(dòng)器構(gòu)成。盡管被示為分離的裝置，也應(yīng)當(dāng)理解，推動(dòng)機(jī)構(gòu)132和折入機(jī)構(gòu)134能由單個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成以提供致動(dòng)器130。同樣，機(jī)構(gòu)142和144能被構(gòu)造為用于致動(dòng)器140的單個(gè)機(jī)構(gòu)。也可以使用用于致動(dòng)器130和140的其它構(gòu)造，包括使用多于兩個(gè)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造。繼續(xù)參考圖2，第一側(cè)126也包括第一饋入146的條塊100，而第二側(cè)128包括第二饋入148的條塊。如同所示的那樣，饋入146和148分別由被放置到表面150和152上用以由致動(dòng)器130和140操作的多個(gè)條塊100組成。對(duì)于如同所示的那樣的具有梯形橫截面102的條塊100，在兩個(gè)饋入146和148中的條塊100的第二面103被定向成朝著通道120。從而，一旦被設(shè)置在通道120內(nèi)，各條塊100的方位相對(duì)于相鄰條塊100的方位翻轉(zhuǎn)(flip)，如同圖2中所示的那樣。作為例子，能由操作員在表面150和152上放置條塊100人工地形成饋入146和148?？商鎿Q地，輸送機(jī)能被放置在各側(cè)126和128上以與致動(dòng)器130和140同步操作。也可以使用用于供應(yīng)饋入146和148的其它構(gòu)造。現(xiàn)在參考圖3，在操作時(shí)，通過推動(dòng)機(jī)構(gòu)132的伸展(箭頭E)從第一側(cè)126移動(dòng)第一條塊100a。條塊IOOa被推到與柔性材料200相接觸，其在致動(dòng)器132和140之間被進(jìn)給(箭頭F)并且被進(jìn)給到通道120中。更具體地，推動(dòng)機(jī)構(gòu)132的接觸頭136接觸第三面105以沿著基本上垂直于它的縱軸線L的方向推動(dòng)條塊100a。這種動(dòng)作使得柔性材料200圍繞條塊IOOa的第一面101和第二面103纏繞。此外，當(dāng)它圍繞條塊IOOa纏繞時(shí)一定量的柔性材料200被拉到通道120中。繼續(xù)參考圖4，第二側(cè)128上的折入機(jī)構(gòu)142然后被伸展，從而接觸靴154使得柔性材料200圍繞條塊IOOa的第三面105纏繞。當(dāng)折入機(jī)構(gòu)142繼續(xù)它的伸展和纏繞時(shí)，如同在圖5中所示的那樣，條塊IOOa被進(jìn)一步推到通道120中，其使得通道120中的前面被纏繞的條塊100被向下游指引(index)，如同由箭頭I所示的那樣。而且，這個(gè)動(dòng)作使得額外量的柔性材料200被拉到通道120中。相對(duì)表面122和124起作用以約束已經(jīng)被纏繞并且已經(jīng)被插入到通道120中的多個(gè)條塊100，使得柔性材料200圍繞條塊100的布置被維持。接下來，如同在圖6中所示的那樣，第二側(cè)128上的推動(dòng)機(jī)構(gòu)144被伸展，如同由箭頭E所示的那樣，使得接觸頭156從第二饋入148朝著通道120并沿著基本上垂直于條塊IOOb的縱軸線I的方向移動(dòng)第二條塊100b。如同所示的那樣，接觸頭156沿著第三面105推動(dòng)條塊IOOb直到條塊IOOb被移動(dòng)到通道120中并且被柔性材料200圍繞第一面101和第二面103纏繞。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，柔性材料200被拉到通道120中。現(xiàn)在觀看圖7，第一側(cè)126上的折入機(jī)構(gòu)134現(xiàn)在被伸展(箭頭E)，使得接觸靴138圍繞條塊IOOb的第三面105纏繞柔性材料200。當(dāng)折入機(jī)構(gòu)134繼續(xù)它的伸展和纏繞時(shí)，條塊IOOb被進(jìn)一步推到通道120中，其使得通道120中的先前纏繞的條塊100被向下游指弓丨，如同由箭頭I所示的那樣并且也使得第二條塊IOOb被設(shè)置靠在第一條塊IOOa的第三·面105上，其中條塊IOOa和IOOb的縱軸線I是基本上平行的。條塊IOOb的這種相同的移動(dòng)也使得額外量的柔性材料200被拉到通道120中。相對(duì)表面122和124起作用以約束已經(jīng)被纏繞并且已經(jīng)被插入到通道120中的多個(gè)條塊100，使得柔性材料200圍繞條塊100的布置被維持。因此，圖4到7中所示的方法繼續(xù)進(jìn)行以提供用柔性材料200纏繞并且被設(shè)置在通道120中的多個(gè)條塊100。如同所描述的和所示的那樣，折入和纏繞在側(cè)126和128之間交替進(jìn)行并且纏繞后的條塊100在如同由箭頭I所示的那樣的機(jī)器方向上被向下游進(jìn)給或指引。盡管已經(jīng)參考使用梯形形狀的條塊100描述了這個(gè)操作，使用這里所披露的技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，類似的方法也能用于具有其它形狀的條塊100。返回來參考圖1，當(dāng)條塊100被纏繞并且被向下游(箭頭I)進(jìn)給時(shí)，通道120將條塊100進(jìn)給到內(nèi)結(jié)合部分40。對(duì)于圖I中所示的代表性的實(shí)施方式，通道120被示為具有彎曲部158。這僅僅作為例子被提供。例如取決于安裝或應(yīng)用所需要的特定構(gòu)造，通道120能在所有位置處都是直的或者具有多個(gè)彎曲部。圖8到11提供內(nèi)結(jié)合部分40的局部放大視圖，其中從形成部分30接收纏繞在柔性材料200中的條塊100。內(nèi)結(jié)合部分40包括由圍繞條塊100和柔性材料200流的相對(duì)側(cè)設(shè)置的一對(duì)夾持板162構(gòu)成的夾持機(jī)構(gòu)160。夾持板162能被用來保持被柔性材料200纏繞的多個(gè)條塊100的位置。例如，如同由圖I和9中的箭頭C所示的那樣，夾持板162已經(jīng)被壓靠在幾個(gè)條塊100和一部分柔性材料200上以保持它們的位置。相反地，如同由圖8、10和11中的箭頭R所示的那樣，夾持板162已經(jīng)被釋放，使得條塊100和柔性材料200能被向前指引或者能在下游方向上移動(dòng)。也如同在圖8到11中所示的那樣，內(nèi)結(jié)合部分40包括由一組熱空氣吹風(fēng)機(jī)166形成的第一加熱裝置164。吹風(fēng)機(jī)166被設(shè)置在夾持機(jī)構(gòu)160的下游并且也圍繞條塊100和柔性材料200流的相反側(cè)設(shè)置。吹風(fēng)機(jī)166能被用來將加熱的空氣(箭頭H)應(yīng)用到柔性材料200，尤其是當(dāng)條塊IOOa和IOOb被分離以暴露定位在這種條塊之間的柔性材料時(shí)，如同更具體地在圖9中所示的那樣。吹風(fēng)機(jī)166也能在該方法的其它時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。具有吹風(fēng)機(jī)166的加熱裝置164的構(gòu)造僅僅作為例子被提供。也能使用其它構(gòu)造，諸如，在一側(cè)上的單個(gè)吹風(fēng)機(jī)，在一側(cè)或兩側(cè)上的粘合劑涂覆器(諸如粘合劑噴霧器或具有吹風(fēng)機(jī)的粉末涂布機(jī))，以及其它?？梢詰?yīng)用多種粘合劑類型，舉例來說，熱熔粘合劑、UV粘合劑，并且也能使用其它的。第一輸送裝置168被設(shè)置在第一加熱裝置164的下游。第一輸送裝置168由圍繞條塊100和柔性材料200流的相反側(cè)設(shè)置的一對(duì)輸送機(jī)170構(gòu)成。輸送機(jī)170彼此間隔開的量大約等于用柔性材料200纏繞的條塊100的厚度。各輸送機(jī)170轉(zhuǎn)動(dòng)，如同由圖8中的箭頭A所示的那樣，并且接觸條塊100和柔性材料200流以使它們沿著機(jī)器方向(參見圖8中的箭頭I)向下游前進(jìn)。如同下面將討論的那樣，能根據(jù)需要選擇性地啟動(dòng)輸送機(jī)170以在需要時(shí)移動(dòng)條塊100和柔性材料200。因此，為了將相鄰條塊100與柔性材料200結(jié)合在一起，內(nèi)結(jié)合部分40如下地運(yùn)轉(zhuǎn)。從圖I和圖8開始，當(dāng)條塊100被纏繞和被推到通道120中時(shí)，如同前面所描述的那 樣，條塊100和柔性材料200流從形成部分30前進(jìn)(箭頭I)到結(jié)合部分40。在這種時(shí)間期間，該對(duì)輸送機(jī)170被啟動(dòng)(箭頭A)以幫助向下游移動(dòng)條塊100和柔性材料200流，如同圖8中的箭頭I所示的那樣。通過上面的形成部分30的討論，將會(huì)理解，在形成部分30中纏繞和折入單個(gè)的條塊100的同時(shí)，條塊100和柔性材料200流前進(jìn)一個(gè)條塊100?，F(xiàn)在參考圖9，在前進(jìn)一個(gè)條塊100之后，夾持板162被啟動(dòng)以壓在在板162之間的條塊100和柔性材料200上(箭頭C)，其停止這個(gè)材料的移動(dòng)。接下來，輸送機(jī)170的轉(zhuǎn)動(dòng)(如同由箭頭A所示的那樣)引起上游第一條塊IOOa和下游第二條塊IOOb之間的分離。這種分離暴露柔性材料200的被設(shè)置在第一條塊IOOa和第二條塊IOOb之間的部分。當(dāng)被暴露時(shí)，吹風(fēng)機(jī)166能將熱空氣吹在柔性材料200以活性化在形成部分30中被應(yīng)用到增強(qiáng)材料114的粘合材料116和118。當(dāng)被加熱足夠時(shí)間以活性化粘合劑時(shí)，夾持板162被釋放，如同由圖10中的箭頭R所示的那樣。同時(shí)，第一輸送裝置168維持其停止?fàn)顟B(tài)，使得設(shè)置在輸送機(jī)170之間的條塊100和柔性材料200被固定在合適位置。結(jié)果是，當(dāng)輸送裝置168上游的條塊100和柔性材料200流被向前(箭頭I)指引時(shí)，第二條塊IOOb被壓靠在第一條塊IOOa上以提供壓力，該壓力與粘合材料一起用來將條塊IOOa和IOOb結(jié)合在一起的。維持這個(gè)壓力直到條塊IOOa和IOOb被充分地結(jié)合在一起，使得當(dāng)被沿著機(jī)器方向移動(dòng)時(shí)分離將不發(fā)生。如果需要，在粘合劑活性化和條塊接觸之后，吹風(fēng)機(jī)166能被停止以允許冷卻粘合劑。在充分地結(jié)合在一起之后，條塊100和柔性材料200被向前或向下游指引，如同在圖11中所示的那樣。該移動(dòng)使得條塊IOOa和IOOb被移動(dòng)，使得如同剛剛描述的部分40那樣的內(nèi)結(jié)合過程能在條塊IOOb和IOOc之間再次重復(fù)，等等。如同在圖I中所示的那樣，在內(nèi)結(jié)合部分40中與柔性材料200結(jié)合在一起的條塊100形成中間體300，中間體300向下游前進(jìn)到外結(jié)合部分50，在那里額外的層可以被添加到中間體300的外部一也就是，相反側(cè)。例如，可能期望將穩(wěn)定材料172和174的層添加到中間體300的相反側(cè)300a和300b的一側(cè)或兩側(cè)。能從可以被裝備有張緊裝置的進(jìn)給輥176和178提供材料。穩(wěn)定材料172和174可以包括，舉例來說，被應(yīng)用到中間體300以有助于它的處理和運(yùn)輸?shù)募徔椘?，諸如紗布。除了圍繞它們的縱軸線I的轉(zhuǎn)動(dòng)之外，這種紗布限制條塊100的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。優(yōu)選地，這種紗布具有開口孔和低表面面積以在舉例來說可以使用的任何后繼浸潰過程期間允許樹脂流到條塊100中?？商娲?，穩(wěn)定材料172和174可以包括一層或多層表皮材料，如同在美國(guó)專利7，851，048中所描述的那樣。作為額外的例子，穩(wěn)定材料172和174可以同時(shí)包括紗布層和表皮材料層。同樣，額外的進(jìn)給輥可以被添加以與進(jìn)給輥176和178 —起供應(yīng)材料。第二輸送裝置180被設(shè)置在第一輸送裝置168的下游并且包括設(shè)置在中間體300的相反側(cè)300a和300b上的一對(duì)輸送機(jī)182。輸送機(jī)182轉(zhuǎn)動(dòng)以將穩(wěn)定材料172和174拉到輸送機(jī)182之間的空間中并且靠壓在中間體300的側(cè)300a和300b上。當(dāng)中間體300以及材料172和174通過輸送機(jī)182前進(jìn)時(shí)，壓力被施加到其上。如果需要，加熱器184形式的第二加熱裝置能用來活性化，例如存在于穩(wěn)定材料172和/或174 或柔性材料200中的粘合劑。因此，當(dāng)這樣穿過輸送機(jī)182時(shí)穩(wěn)定材料172和174能作為層被結(jié)合到中間體300上。最后，具有一個(gè)或多個(gè)穩(wěn)定材料層的中間體300向下游前進(jìn)到切割部分60。如同在圖I中所示的那樣，切割部分60包括能用來將中間體300切割成所期望的長(zhǎng)度和寬度的第一鋸186和第二鋸188。代替第一和或第二鋸，能使用多個(gè)鋸。例如，第一和第二鋸186和188可以被用來將中間體300切割成4英尺寬乘8英尺長(zhǎng)的板4，其通常被用在結(jié)構(gòu)材料中。也可以使用其它尺寸。盡管已經(jīng)參考特定的代表性的實(shí)施方式和其方法詳細(xì)地描述了本實(shí)用新型，將會(huì)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解了前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可以容易地產(chǎn)生這種實(shí)施方式的變化、改變和等同物。因此，本披露的內(nèi)容的范圍是作為例子而不是作為限定，并且主題披露的內(nèi)容不排除包括對(duì)本實(shí)用新型的主題的這種修改、變化和/或添加，其對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而目將是顯而易見的。
權(quán)利要求1.一種形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，所述增強(qiáng)結(jié)構(gòu)由多個(gè)條塊和柔性材料形成，所述條塊具有限定縱軸線的長(zhǎng)度，其特征在于所述設(shè)備包括 由第一和第二相對(duì)表面形成的通道，所述相對(duì)表面被分離開的距離被構(gòu)造為接收纏繞有所述柔性材料的條塊的厚度，所述通道的長(zhǎng)度被構(gòu)造為接收所述條塊的長(zhǎng)度，所述通道限定第一側(cè)和第二側(cè)； 沿著所述通道的第一側(cè)設(shè)置的第一饋入的條塊； 圍繞所述通道的第一側(cè)定位的第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器能朝向所述通道移動(dòng)，所述第一致動(dòng)器被構(gòu)造為使條塊從所述第一側(cè)朝向所述通道移動(dòng)并且移動(dòng)到所述通道中；沿著所述通道的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)設(shè)置的第二饋入的條塊； 圍繞所述通道的第二側(cè)設(shè)置的第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器能朝向所述通道移動(dòng)，所述第二致動(dòng)器被構(gòu)造為以與所述第一致動(dòng)器相交替的方式使條塊從所述第二側(cè)朝向所述通道移動(dòng)并且移動(dòng)到所述通道中；和， 饋入的柔性材料，其被設(shè)置成鄰近所述通道并且在所述第一和第二致動(dòng)器之間，所述饋入的柔性材料被構(gòu)造為將柔性材料供應(yīng)到所述通道中。
2.如權(quán)利要求I所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于所述第一和第二致動(dòng)器被設(shè)置為沿著基本上與由所述第一饋入的條塊和所述第二饋入的條塊所提供的所述條塊的縱軸線垂直的方向移動(dòng)所述條塊。
3.如權(quán)利要求I所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器各自包括 推動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述推動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為接觸所述條塊并沿著基本上與所述條塊的縱軸線垂直的方向移動(dòng)所述條塊并且將所述條塊移動(dòng)到與所述柔性材料相接觸；和， 折入機(jī)構(gòu)，所述折入機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為將所述柔性材料壓靠在所述條塊上并且被構(gòu)造為使所述條塊沿著所述通道前進(jìn)。
4.如權(quán)利要求I所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于所述第一和第二致動(dòng)器各自包括至少一個(gè)由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠致動(dòng)器。
5.如權(quán)利要求I所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于所述饋入的柔性材料包括 增強(qiáng)材料層； 沿著所述增強(qiáng)材料層的一側(cè)設(shè)置的第一粘合材料層；和， 沿著所述增強(qiáng)材料層的另一側(cè)設(shè)置的第二粘合材料層。
6.如權(quán)利要求I所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括 設(shè)置在所述通道的下游的夾持機(jī)構(gòu)，所述夾持機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為選擇性地夾持從所述通道接收的所述條塊和所述柔性材料。
7.如權(quán)利要求6所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括 設(shè)置在所述夾持機(jī)構(gòu)下游的第一加熱裝置，所述第一加熱裝置被構(gòu)造為將熱量施加到所述柔性材料。
8.如權(quán)利要求7所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括 設(shè)置在所述第一加熱裝置下游的第一輸送裝置，所述第一輸送裝置被構(gòu)造為將所述條塊和所述柔性材料牽拉至離開所述夾持機(jī)構(gòu)以將所述柔性材料暴露到所述第一加熱裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于所述第一輸送裝置包括一對(duì)輸送機(jī)，各輸送機(jī)被定位在從所述夾持機(jī)構(gòu)接收的條塊和柔性材料的相反側(cè)上，該對(duì)輸送機(jī)被構(gòu)造為將纏繞有柔性材料的條塊的厚度接收到定位在該對(duì)輸送機(jī)之間的空間中。
10.如權(quán)利要求8所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于來自所述輸送裝置的所述條塊和所述柔性材料包括具有相反側(cè)的中間體，所述設(shè)備進(jìn)一步包括 提供到所述中間體的相反側(cè)的其中一側(cè)的第一饋入穩(wěn)定材料。
11.如權(quán)利要求10所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括提供給所述中間體的相反側(cè)的另一側(cè)的第二饋入穩(wěn)定材料。
12.如權(quán)利要求10所述的形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括 設(shè)置在所述輸送裝置的下游的第二加熱裝置，所述第二加熱裝置被構(gòu)造成沿著所述中間體的所述相反側(cè)中的至少一側(cè)提供熱量。
13.一種用于粘合增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的部件的設(shè)備，所述增強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)細(xì)長(zhǎng)條塊和設(shè)置在所述細(xì)長(zhǎng)條塊之間的柔性材料，所述設(shè)備限定相對(duì)于所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)條塊的走向的上游方向和下游方向，其特征在于所述設(shè)備包括 用于相對(duì)于下游細(xì)長(zhǎng)條塊固定上游細(xì)長(zhǎng)條塊的位置的夾持裝置； 設(shè)置在所述夾持裝置的下游的設(shè)置裝置，所述設(shè)置裝置被構(gòu)造為將所述下游細(xì)長(zhǎng)條塊牽拉至離開所述上游細(xì)長(zhǎng)條塊以暴露設(shè)置在它們之間的柔性材料；和， 設(shè)置成在所述夾持裝置和所述設(shè)置裝置之間的位置處將熱量提供到所述柔性材料的加熱器。
專利摘要提供形成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備和粘合增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的部件的設(shè)備。用可以包括增強(qiáng)層和諸如粘合劑的其它層的柔性材料纏繞所述條塊，由此所述條塊能被結(jié)合到彼此。此外，例如穩(wěn)定材料層的層可以被添加到由細(xì)長(zhǎng)條塊和柔性材料形成的中間體的一側(cè)或兩側(cè)。穩(wěn)定材料例如能是用樹脂浸漬的紗布層和/或一層或多層材料以給中間體增加強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B32B37/24GK202685402SQ20122009340
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者F.M.皮特曼, R.W.約翰森, M.湯姆金斯, A.S.布蘭頓 申請(qǐng)人:美利肯公司