專利名稱：具有連續(xù)輥清潔的復(fù)合環(huán)成型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于成型熱塑性環(huán)狀結(jié)構(gòu)的方法及設(shè)備，尤其涉及在熱塑性環(huán)狀結(jié)構(gòu)的卷繞和成型過程中進行清潔的方法及設(shè)備。
過去，大多數(shù)復(fù)合環(huán)狀結(jié)構(gòu)用熱固性材料進行制造。當(dāng)熱固性合成材料用于生產(chǎn)環(huán)狀結(jié)構(gòu)時，整個環(huán)必須在高壓釜中于一定溫度進行固化，此溫度要適于使材料達到其最終的固化狀態(tài)。在高壓釜過程中，熱固性材料里的纖維有松馳并失去結(jié)構(gòu)中的排列的趨勢。纖維的松馳是不希望發(fā)生的事情，因為在現(xiàn)有技術(shù)中，眾所周知，纖維的排列對復(fù)合結(jié)構(gòu)的強度和剛度的一致性有顯著影響。因此，熱塑性材料已被推薦作為熱固性材料的替代物。
制作環(huán)狀結(jié)構(gòu)的熱塑性復(fù)合材料的工藝要求完全不同于熱固性材料所使用的機器和方法。從用熱塑性材料生產(chǎn)諸如圓筒環(huán)等結(jié)構(gòu)中能獲得許多明顯的優(yōu)點。特別是，當(dāng)熱塑性復(fù)合材料帶在新帶被添加到環(huán)狀結(jié)構(gòu)中的瞬間發(fā)生壓實和固化時，如在卷繞操作中那樣，熱塑性復(fù)合材料基體中的纖維被固定在壓實和固化時那些纖維所形成的任何形狀中。纖維的固定避免了上文提及的與纖維松馳有關(guān)的不利之處。因而，將復(fù)合材料基體中的纖維固定排列極大地提高了所形成的復(fù)合材料強度和剛度的一致性。
在用熱塑性復(fù)合材料制造環(huán)狀結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域中，已經(jīng)完成的工作中的大部分集中在使用對流傳熱，以使熱塑性復(fù)合材料帶獲得一定溫度，在此溫度時，熱塑性復(fù)合材料能夠發(fā)生固化。對流傳熱幾年前被引入熱塑性環(huán)成型領(lǐng)域中，以提高環(huán)成型過程中所能獲得的速度。眾所周知，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過輻射和傳導(dǎo)方式進行的熱傳導(dǎo)不能產(chǎn)生足夠的熱能給熱塑性復(fù)合材料產(chǎn)品，以使材料以比每秒1至2英寸更快的速度固化。該速度指的是當(dāng)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)時，新的熱塑性復(fù)合材料帶被添加到先前的熱塑性復(fù)合材料帶層上的速度。對流熱傳導(dǎo)是在正被成形的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的卷繞過程中，在新帶與前層開始接觸的點通過將熱氣吹到熱塑性復(fù)合材料帶上獲得的。熱氣的噴吹使得熱塑性復(fù)合材料熔融，于是新舊材料結(jié)合成一整體。
但是，對流熱傳導(dǎo)在很多方面是不好的，其中之一即效率極低。所產(chǎn)生的熱量中僅一小部分被實際用于加熱熱塑性復(fù)合材料帶。所產(chǎn)生熱量的大部分吹到了沖擊噴嘴附近，加熱了機器、軸承、心軸和其它相關(guān)結(jié)構(gòu)。另一不利之處是對流傳熱不能加熱想要加熱的某個位置，此位置即添加的新熱塑性復(fù)合材料帶與卷繞在環(huán)上的前一層熱塑性復(fù)合材料帶之間的接觸點。該位置不能被加熱，是因為吹入的氣體停滯在導(dǎo)入帶與卷繞環(huán)之間的銳角位置。停滯的對流熱沒有速度因而不能傳熱。
當(dāng)用熱塑性復(fù)合材料帶卷繞一個厚壁環(huán)狀結(jié)構(gòu)時，還遭遇到另一個問題。為形成厚壁環(huán)狀結(jié)構(gòu)，需要大量熱塑性復(fù)合材料帶。這可以通過將多個相對短的熱塑性復(fù)合材料帶接合在一起來獲得。但是，引入帶內(nèi)的接頭給結(jié)構(gòu)帶來了不連續(xù)性，降低了所形成產(chǎn)品的機械性能。一個替代方案是，單根特別長的熱塑性復(fù)合材料帶可用于卷繞厚壁環(huán)狀結(jié)構(gòu)，它清除了最終產(chǎn)品中的接頭。這種技術(shù)的問題在于制造幾千英尺長且沒有接頭的熱塑性復(fù)合材料帶是極其昂貴的。一些其它的繁瑣方案已被發(fā)明，但全都帶有不利影響，它們或嘗試在空中拼接材料，或使用一種啟動并停止的固化技術(shù)。
熱塑性復(fù)合材料帶的原位固化是用于制造飛輪環(huán)結(jié)構(gòu)的一種有效技術(shù)。該方法一般使用一加熱的壓輥，用于將熱塑性復(fù)合材料帶的表面壓到飛輪環(huán)的表面上以形成充分固化結(jié)構(gòu)。該工藝過程中出現(xiàn)的一個問題是熱塑樹脂涂層有從熱塑復(fù)合材料帶粘附到加熱的壓輥上的趨勢。最佳處理溫度通常導(dǎo)致熱塑樹脂在輥上的快速集聚。該涂層引發(fā)了多個問題，包括從輥至環(huán)的熱導(dǎo)率的變化、熱塑性復(fù)合材料帶上導(dǎo)致產(chǎn)品密度變化的非均勻壓力、和導(dǎo)致密度變化很大的非均勻表面的集聚材料往產(chǎn)品表面的隨機脫落。
過去，原位固化清洗設(shè)備要求停止成型工藝，以移開具有樹脂集聚的輥，并且將輥用清洗劑(即鋼絲棉、沙紙等)進行手工清洗。為了滿意地除去集聚在壓輥上的熱塑性樹脂，提出并執(zhí)行另一先有技術(shù)。該技術(shù)包括物理刮擦(連續(xù)的和/或手工的)、被動刮刀、螺旋形鋼索和紅外加熱(局部且集中)。這些技術(shù)沒有一種被證明是成功的。刮刀由于與壓輥和集聚材料接觸而變熱，因而在長時間的成型工藝結(jié)束前就被磨損了。硬化的或陶瓷的刮刀對壓輥表面造成不可接受的損壞。最后，集中的紅外輻射不能“看見”熱塑性樹脂，因而未能將樹脂從輥表面燒掉。
原有的固化輥清洗技術(shù)中另一缺點是，在圓柱形產(chǎn)品如環(huán)被成型時，它們不能連續(xù)地執(zhí)行。這很重要，由于熱塑性復(fù)合環(huán)的成形不能產(chǎn)生任何中斷，如果為了中途的輥清洗步驟而使工藝過程停止和起動，這種中斷就會發(fā)生。連續(xù)的輥清洗是需要的，因為它能在樹脂與新引入的熱塑性復(fù)合材料帶在固化點上接觸前就除去輥上的樹脂痕跡。因而連續(xù)的清洗有助于確保壓輥所施加的壓力在發(fā)生固化的帶的寬度上是一致的。
因而，一直需要一種新的改進的方法和設(shè)備，用于使用相對便宜的熱塑性材料卷繞環(huán)狀結(jié)構(gòu)，它有一連續(xù)清潔的壓輥，并使用熱傳導(dǎo)實現(xiàn)熱塑性復(fù)合材料的固化。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于采用帶，最好是熱塑性復(fù)合材料帶制作近圓柱形結(jié)構(gòu)的方法及設(shè)備，此方法和設(shè)備使用了連續(xù)清洗的輥。該方法包括繞軸旋轉(zhuǎn)心軸以形成用于制造圓柱形結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)成形面。一條或多條帶卷繞在心軸成形面上以形成近圓柱形結(jié)構(gòu)。在卷繞過程中，帶通過一個或多個壓輥被壓實到心軸的成形表面上，該壓輥被設(shè)置成旋轉(zhuǎn)并將熱塑性材料壓到心軸的成形表面上。壓輥被燃燒器連續(xù)清洗以移走粘附于壓輥上的污染物和帶殘留物。最后，帶子被加熱以固化帶材料，幾乎與此同時將新帶壓到所形成的近圓柱形結(jié)構(gòu)的外層上。壓輥通過熱傳導(dǎo)使帶固化。
根據(jù)本發(fā)明的其它方面，燃燒器是一明火燃燒器。為了盡可能好地除去污染物和殘留物，最好燃燒器有一可控的加熱級別。燃燒器充分加熱壓輥，使壓輥通過熱傳導(dǎo)固化帶材料。借助于燃燒器對壓輥的連續(xù)清洗基本上從粘附于壓輥上的帶上除去了所有污染物和樹脂成分。此外，熱塑性圓柱形結(jié)構(gòu)使用全部自動化工藝進行生產(chǎn)。由于取消了壓輥的手工斷續(xù)清洗的需要，因而借助于燃燒器對壓輥的連續(xù)清洗允許全部自動化。
根據(jù)本發(fā)明的其它方面，心軸繞軸旋轉(zhuǎn)形成用于制造圓柱形結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)成形面。當(dāng)心軸旋轉(zhuǎn)時，帶被卷繞在心軸的成形面上，生成圓柱形結(jié)構(gòu)。帶材料通過壓輥被壓實到心軸成形面上，而該壓輥被設(shè)置成旋轉(zhuǎn)并將帶壓到心軸的旋轉(zhuǎn)成形面上。壓輥用燃燒器連續(xù)清洗，以將粘附在壓輥上的污染物和帶材料的樹脂成分除去。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，壓輥或者僅通過一個燃燒器或者通過與電加熱結(jié)合的燃燒器被加熱。最好，燃燒器是一個具有可控加熱級別的明火燃燒器。燃燒器充分加熱壓輥，以使輥通過熱傳導(dǎo)固化帶材料。通過燃燒器對壓輥進行的連續(xù)清洗基本上將粘附于壓輥上的全部污染物和帶材料的樹脂成分除去。
根據(jù)本方法的另外一方面，帶由熱塑性復(fù)合材料構(gòu)成。
從上文所述概要很容易理解，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的壓輥環(huán)形卷繞設(shè)備的連續(xù)清洗有許多優(yōu)于上文所述先有技術(shù)中的方法和設(shè)備的益處。由于本發(fā)明優(yōu)先使用熱傳導(dǎo)來同時壓實和固化所形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，因而卷繞于心軸上的帶材料中的纖維被固定在排列中，提高了所形成結(jié)構(gòu)的機械性能。帶材在心軸成形表面的卷繞以及由加熱的壓輥對多層帶進行的同時壓實/固化，使得圓柱形結(jié)構(gòu)可以無接頭地被制造。最后，壓輥連續(xù)清洗的使用使如下幾方面最小(1)從輥到環(huán)的熱傳導(dǎo)率變化，(2)導(dǎo)致產(chǎn)品密度變化的帶上的不均勻壓力，以及(3)聚集材料往產(chǎn)品表面上的隨機脫落，這種脫落導(dǎo)致具有較大密度變化的非均勻表面。最終結(jié)果是全面出眾的部件質(zhì)量。
當(dāng)與

圖1結(jié)合時，本發(fā)明的上述方面及諸多伴隨優(yōu)點將通過參見下面的詳細描述變得更易于理解，其中圖1是據(jù)本發(fā)明的復(fù)合材料環(huán)卷繞器的側(cè)視圖。
圖1描述了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的輥環(huán)卷繞器10的一個優(yōu)選實施例，用于將由熱塑性復(fù)合材料制成的一條或多條帶30制成近圓柱形結(jié)構(gòu)14，它使用一個或多個壓輥40通過熱傳導(dǎo)來固化熱塑性復(fù)合材料。所述的輥環(huán)卷繞器10包括一個繞軸24旋轉(zhuǎn)的心軸20，它通過一個電機或其它旋轉(zhuǎn)動力源(未顯示)來驅(qū)動。心軸20的外圓周提供了一旋轉(zhuǎn)成形面，在制造圓柱形層狀結(jié)構(gòu)14時使用。隨心軸的旋轉(zhuǎn)，一個或多個熱塑性復(fù)合材料帶卷繞到心軸上。當(dāng)其被卷繞時，每條引入的熱塑性復(fù)合材料帶30經(jīng)熱傳導(dǎo)幾乎同時被各自的加熱的壓輥40壓實和固化。為便于圖示，圖1中僅顯示了一個壓輥。壓輥被一機械裝置所支承，該機械裝置將壓輥壓在卷繞在心軸20上的帶的外層上。該支承機械裝置在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，示意性地用一彈簧42表示，該彈簧壓靠在安裝有壓輥的軸44上。支承機械裝置在外帶卷上產(chǎn)生一連續(xù)的壓力。根據(jù)本發(fā)明，壓輥40用一燃燒器50進行連續(xù)清洗，其明火54指向輥40上遠離接觸點的表面，它將粘附于壓輥40上的污染物和其它熱塑性復(fù)合帶30的樹脂成分除去。
驅(qū)動心軸20的旋轉(zhuǎn)軸24最好基本位于水平面內(nèi)。這個旋轉(zhuǎn)方向是優(yōu)選的，因為熱塑性復(fù)合材料帶30被壓輥40加熱到一固化溫度，從而使熱塑性復(fù)合材料帶內(nèi)的樹脂處于粘稠的半熔融狀態(tài)。如果驅(qū)動心軸20的旋轉(zhuǎn)軸24被定位在基本垂直的面內(nèi)，粘稠的熔融樹脂會由于重力作用而有向所形成的圓柱形結(jié)構(gòu)底端的沿軸向流動的趨勢，形成畸形的最終產(chǎn)品。
再參見圖1，引入的熱塑性復(fù)合材料帶30最好由一材料供應(yīng)軸(未顯示但現(xiàn)有技術(shù)中公知)供給。此外，在正常的壓實和固化過程中，當(dāng)帶30到達壓輥40時處于拉緊狀態(tài)是有利的。張力減少了最終產(chǎn)品上的缺陷，諸如起皺及其它擠壓缺陷。為產(chǎn)生繃緊的輸入熱塑性復(fù)合材料帶30，最好使用牽力輥(未顯示但在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的)。當(dāng)帶離開供應(yīng)軸之后而在帶30到達壓輥40之前，牽力輥將帶30限制在一點上。一種眾所周知的摩擦限制技術(shù)包括在一對并置的牽力輥之間引導(dǎo)熱塑性復(fù)合材料帶30。
熱塑性復(fù)合材料帶30被加熱的壓輥40壓靠到心軸20的成形面上，這如圖1所示和上述討論的那樣，壓輥40設(shè)置成旋轉(zhuǎn)并將熱塑性復(fù)合帶30壓靠在成形于心軸20表面的近圓柱形結(jié)構(gòu)14上。熱塑性復(fù)合材料帶30通過與加熱的壓輥40接觸而導(dǎo)致的熱傳導(dǎo)加熱到一定溫度(高于材料的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度)，該溫度足以固化形成帶30的熱塑性復(fù)合材料，幾乎與此同時，壓實并將引入的熱塑性復(fù)合材料帶30添加到成形的圓柱形層狀結(jié)構(gòu)14中。
雖然本發(fā)明主要討論的涉及由熱塑性復(fù)合材料帶30制作的近圓柱形結(jié)構(gòu)14的成型，但是本發(fā)明也可以用于產(chǎn)生使用其它類型材料的結(jié)構(gòu)。例如，熱固性材料壓實工藝也可以使用帶明火54的燃燒器50以除去壓輥40上的殘留物和/或污染物。更明確地，根據(jù)本發(fā)明，采用壓輥的金屬、合金、混合物或其它化合物的壓實工藝也可以用燃燒器50除去壓輥40上的殘留物和污染物。
如圖1所示，輥40將引入的熱塑性復(fù)合材料帶30擠壓到近圓柱形結(jié)構(gòu)14上，該結(jié)構(gòu)14通過將引入帶壓靠到從動心軸20的圓周成形面上而形成。如前所述，壓輥40被加熱，該輥通過與帶30之間的可傳熱接觸將熱塑性復(fù)合材料帶30加熱。該熱量足以在幾乎與將引入帶壓實到所形成結(jié)構(gòu)的外周上的同時，固化帶中的樹脂。先前使用的加熱壓輥使用諸如內(nèi)部電線圈的機構(gòu)來產(chǎn)生必要的固化溫度(通常高于熱塑性樹脂的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，最好燃燒器50在連續(xù)清洗循環(huán)過程中充分加熱壓輥40以消除對附加加熱機構(gòu)的需求。如此，本發(fā)明降低了設(shè)備10的成本和復(fù)雜性，同時提高了生產(chǎn)方法的效率。本發(fā)明的可替換實施例(或用于特殊類型的具有高固化溫度的材料)可以采用與燃燒器50產(chǎn)生的對壓輥的加熱相結(jié)合的內(nèi)部電線圈或其它加熱機制(圖中由線圈58示意性表示)。電線圈可被用于在啟動時預(yù)熱壓輥。甚至在這些實施例中，燃燒器50至少提供一些加熱壓輥至適當(dāng)?shù)臏囟人璧臒崃?。因此，甚至在這些實施例中，本發(fā)明減少了所需的能量并相當(dāng)大地節(jié)約了成本。
在本發(fā)明的另一可替換實施例中，壓輥40被主要用于(或僅用于)將熱塑性復(fù)合材料帶30壓至已成形的圓柱形結(jié)構(gòu)14的外周上，并不用于通過熱傳導(dǎo)進行固化。在本發(fā)明的這些實施例中，使用了將熱塑性復(fù)合材料帶30加熱到固化溫度(諸如對流，紅外加熱等)的其它方法。由于壓輥40仍易受來自熱塑性復(fù)合材料帶30的樹脂或其它殘留物及其它污染物的覆蓋，這些實施例使用了本發(fā)明中的燃燒器50，以提供壓輥所需的連續(xù)清洗。因而，通過本發(fā)明的燃燒器50對壓輥40的連續(xù)清洗是有作用的和有益的，而不管將熱塑性復(fù)合材料帶30加熱到固化溫度使用的是哪種傳熱方法。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的燃燒器50最好在輥40有機會轉(zhuǎn)一整圈并將污染物和樹脂成分擠壓到所制造的近圓柱形結(jié)構(gòu)14的新成形面上之前，優(yōu)先將粘附于壓輥40上的全部熱塑性材料和其它污染物除去。最好是，燃燒器50使用明火。且最好是，燃燒器產(chǎn)生的熱或明火54的級別或速度可以由一適當(dāng)?shù)目刂破?0控制。燃燒器50的控制允許燃燒器溫度級別和加熱速度被設(shè)置成達到不同類型材料的殘留物和其它污染物完全去除所需的級別。因而，本發(fā)明允許通過燃燒器50獲得所需的明火54和加熱級別，同時獲得在低級別熱量或明火可接受的情況下的成本效益。
另一優(yōu)點是，根據(jù)本發(fā)明所形成的連續(xù)清洗壓輥的環(huán)狀卷繞器10允許近圓柱形結(jié)構(gòu)14的成型完全自動化。通過撤銷用于刮除壓輥40上的污染物和殘留物的全職工人，本發(fā)明提供了比手工刮除更優(yōu)的進一步的成本節(jié)約。
本發(fā)明已針對優(yōu)選方法和優(yōu)選設(shè)備進行了描述。在閱讀了前述說明書之后，普通技術(shù)人員能夠在不偏離所公開的觀點的情況下作出不同的其它變化、更改和替代或其它相應(yīng)修改。因而應(yīng)知道在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，除此處具體說明以外本發(fā)明也能被實施。
權(quán)利要求
1. 一種用熱塑性復(fù)合材料帶制作近圓柱形結(jié)構(gòu)的方法，包括(a)繞一個軸旋轉(zhuǎn)一個心軸，以產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)成形面；(b)繞心軸的成形面卷繞至少一條熱塑性復(fù)合材料帶以形成一近圓柱形結(jié)構(gòu)；(c)用至少一個壓輥將至少一條熱塑性復(fù)合材料帶壓靠到心軸的成形面上，該壓輥被設(shè)置成旋轉(zhuǎn)并將熱塑性復(fù)合材料壓到心軸成形面上；(d)用一個燃燒器連續(xù)清潔所述至少一個壓輥，以將粘附于所述至少一個壓輥上的污染物和熱塑性復(fù)合材料的樹脂成分除去；(e)加熱所述至少一條熱塑性復(fù)合材料帶，以固化所述至少一條熱塑性復(fù)合材料帶，并基本上同時將熱塑性復(fù)合材料壓靠到所形成的近圓柱形結(jié)構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，燃燒器包括一個明火燃燒器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，燃燒器有一個可控的加熱級別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，燃燒器充分加熱所述至少一個壓輥，以便至少一個壓輥通過熱傳導(dǎo)固化熱塑性復(fù)合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過燃燒器對至少一個壓輥進行的連續(xù)清潔基本上將粘附于至少一個壓輥上的全部污染物和熱塑性復(fù)合材料樹脂成分除去。
6.一種制作近圓柱形結(jié)構(gòu)的方法，包括(a)繞一個水平軸旋轉(zhuǎn)一個心軸，以產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)成形面；(b)繞心軸成形面卷繞材料以形成一個圓柱形結(jié)構(gòu)；(c)用至少一個壓輥將該材料壓靠到心軸成形面上，該壓輥被設(shè)置成旋轉(zhuǎn)并將該材料壓到心軸成形面上；以及(d)用一燃燒器連續(xù)清潔至少一個壓輥，以將粘附于壓輥上的污染物和材料殘留物除去。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，該材料是熱塑性復(fù)合材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述至少一個壓輥被加熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，所述至少一個壓輥僅被該燃燒器加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，所述至少一個壓輥被電加熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其中，燃燒器充分加熱所述至少一個壓輥，以使所述至少一個壓輥通過熱傳導(dǎo)固化熱塑性復(fù)合材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其中，通過燃燒器對所述至少一個壓輥進行的連續(xù)清洗基本上將粘附于所述至少一個壓輥上的全部污染物和熱塑性復(fù)合材料樹脂成分除去。
13.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，該燃燒器包括一明火燃燒器。
14.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，燃燒器有一可控的加熱級別。
15.一種由熱塑性復(fù)合材料帶制作近圓柱形結(jié)構(gòu)的設(shè)備，包括(a)一個用于接受熱塑性復(fù)合材料帶的帶有一旋轉(zhuǎn)軸和一成形面的心軸，該熱塑性復(fù)合材料帶卷繞于心軸成形面上以形成近圓柱形結(jié)構(gòu)；(b)設(shè)置成旋轉(zhuǎn)并可調(diào)地將熱塑性復(fù)合材料帶壓靠到心軸成形面上的至少一個壓輥，其中，所述至少一個壓輥在熱塑性復(fù)合材料與壓輥的接觸點附近將熱塑性復(fù)合材料帶固化，從而固化并壓實該近圓柱形結(jié)構(gòu)；以及(c)一個燃燒器，該燃燒器通過除去粘附于壓輥上的污染物和熱塑性復(fù)合材料殘留物對所述至少一個壓輥進行連續(xù)清潔。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，其中，燃燒器包括一個明火燃燒器。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，包括一個用于控制燃燒器加熱級別的控制器。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，其中，燃燒器充分加熱所述至少一個壓輥，以使所述至少一個壓輥通過熱傳導(dǎo)固化熱塑性復(fù)合材料帶。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，其中，通過燃燒器對至少一個壓輥進行的連續(xù)清潔基本上將粘附于至少一個壓輥上的全部污染物和熱塑性復(fù)合帶的樹脂成分除去。
20.一種用于制作近圓柱形結(jié)構(gòu)的設(shè)備，包括(a)一個帶有一旋轉(zhuǎn)軸和一成形面的心軸，該心軸用于接受卷繞于心軸成形面上以形成圓柱形結(jié)構(gòu)的材料；(b)設(shè)置成旋轉(zhuǎn)并可調(diào)地將該材料壓靠到心軸成形面上的至少一個壓輥；及(c)一個燃燒器，該燃燒器通過從粘附于壓輥上的材料上去除污染物和殘留物而對所述至少一個壓輥進行連續(xù)清潔。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，該材料是熱塑性復(fù)合材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的設(shè)備，其中，壓輥被加熱。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，其中，壓輥僅被燃燒器加熱。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，其中，壓輥被電加熱。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，燃燒器充分加熱所述至少一個壓輥，以使至少一個壓輥通過熱傳導(dǎo)固化熱塑性復(fù)合材料。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的設(shè)備，其中，所述至少一個壓輥在熱塑性復(fù)合材料帶與壓輥的接觸點附近將熱塑性復(fù)合材料帶固化，從而固化并壓實該近圓柱形結(jié)構(gòu)。
27.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，通過燃燒器對至少一個壓輥進行的連續(xù)清洗基本上從粘附于至少一個壓輥上的材料上去除了全部污染物和樹脂成分。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，燃燒器包括一個明火燃燒器。
29.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，包括一個用于控制燃燒器加熱級別的控制器。
全文摘要
一種用熱塑性復(fù)合材料帶(30)制作近圓柱形結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備,使用至少一個壓輥(40)以通過熱傳導(dǎo)固化熱塑性復(fù)合材料帶。成形設(shè)備包括由電動機或其它旋轉(zhuǎn)動力機械驅(qū)動而繞軸(24)旋轉(zhuǎn)的心軸(20)。心軸的旋轉(zhuǎn)面提供了用于制造圓柱形結(jié)構(gòu)的成形面。引入的熱塑性復(fù)合材料帶同時被加熱的壓輥通過熱傳導(dǎo)壓實和固化。壓輥用燃燒器(50)進行連續(xù)清洗,燃燒器的明火火焰指到壓輥上,以去除粘附其上的污染物和熱塑性復(fù)合材料殘留物。
文檔編號B29K105/06GK1326851SQ0112209
公開日2001年12月19日 申請日期2001年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月16日
發(fā)明者帕特里克·加拉格爾 申請人:波音公司