專利名稱：纖維涂覆機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維涂覆機(jī)械，包括帶有涂覆輥的纖維涂覆頭，其用于生產(chǎn)由合 成材料制成的部件。本發(fā)明尤其涉及一種配備有纖維張力限制系統(tǒng)和/或特定的涂覆頭和 /或特定的用于將纖維從所述纖維存貯裝置輸送到涂覆頭的裝置的涂覆機(jī)械，以及用于此 類纖維涂覆機(jī)械的張力限制系統(tǒng)和涂覆頭。
背景技術(shù)：
纖維涂覆機(jī)械，公知為纖維澆注(placement)機(jī)械，特別是通過文獻(xiàn)EP0626252所 知的，關(guān)于涂覆模盤上的多條以樹脂預(yù)浸漬的纖維形成的帶，涂覆輥接觸貼緊模盤以便涂 覆所述帶。所述機(jī)械包括吊機(jī)架，其上安裝有涂覆頭，以便允許所述涂覆頭沿著多個軸移 動。預(yù)浸漬纖維的線軸安裝在與機(jī)械手聯(lián)結(jié)的筒子架上，并通過特定的輸送和導(dǎo)向系統(tǒng)從 所述筒子架被輸送到涂覆頭上的涂覆輥。由于樹脂表面的粘性，這種輸送和導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計 復(fù)雜且易被堵塞。為保證完全拆卷預(yù)浸漬的纖維，以及纖維寬度基本不變，纖維纏繞在具有分隔膜 的線軸上。預(yù)浸漬的纖維具有受環(huán)境溫度限制的有限壽命，而且必須存貯在-15°C狀態(tài)的溫 度下。所述澆注機(jī)械必須帶有分隔膜去除系統(tǒng)，該去除系統(tǒng)必須保證全部并且可靠的去除 所述分隔膜以避免任何制造部件被污染的風(fēng)險?，F(xiàn)有澆注機(jī)械被證明為特別笨重且昂貴。建造在吊機(jī)架的不同移動軸上或澆注頭 上的不同元件，如線軸筒子架，輸送和導(dǎo)向、冷卻和分隔膜去除系統(tǒng)不方便且笨重，這限制 了纖維涂覆的速度。因空間需求和不同的軸的行程限制，該機(jī)械不允許纖維放置在小尺寸 部件或某些凹模上。預(yù)浸漬的纖維可能具有非理想的(non-optimum)機(jī)械特性，由于纖維為細(xì)絲構(gòu) 成，當(dāng)纖維由公知為“裂縫帶(slit tape)”的預(yù)浸漬的單向裂口帶產(chǎn)生時，纖維可能被割斷 或不連續(xù)。在注模上涂覆的預(yù)浸漬的纖維必須要進(jìn)行中間的夯實作業(yè)，以便逐漸排除已涂覆 的纖維的各疊層之間捕獲的空氣。這些夯實操作的執(zhí)行或者通過安裝真空罩，或者通過在 模盤上對纖維澆注頭施加持續(xù)壓力，或者通過兩種方法的結(jié)合。在兩種情況下，交付周期延 長，并且機(jī)械必須設(shè)計為能夠施加這種壓力。為制造所述合成部件，預(yù)浸漬的纖維必須在真空或高壓容器中進(jìn)行聚合作業(yè)。為 保證最終合成物的低的孔隙率(porosity)，有必要在高壓罐中完成聚合反應(yīng)，而這很大程 度地提高了作業(yè)成本。當(dāng)纖維存貯在線軸上時，內(nèi)置的筒子架包括連結(jié)于每一線軸的馬達(dá)驅(qū)動的拆卷系 統(tǒng)。每一拆卷系統(tǒng)為根據(jù)纖維的速度自動控制以便限制其在涂覆輥上的張力，以特別保證
3纖維在模盤的凹面上平展放置。每一拆卷系統(tǒng)也同樣根據(jù)機(jī)械手的位移自動控制，以便特 別地通過反繞纖維來恢復(fù)其松弛。這種拆卷系統(tǒng)占用了相當(dāng)大的空間而且昂貴，并由于自 動控制的約束而顯著地限制了線軸的拆卷速度，因此也限制了纖維的涂覆速度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為通過特別提出一種減小了空間需求、設(shè)計簡單且花費較少的纖維 涂覆機(jī)械，從而克服前述缺點的至少一個。為達(dá)到這一目的，本發(fā)明的目的為一種纖維涂覆機(jī)械，包括用于移動纖維涂覆頭 的系統(tǒng)，所述涂覆頭包括涂覆輥和用于將纖維導(dǎo)入所述涂覆輥的導(dǎo)向裝置；纖維存貯裝置； 以及用于將纖維從所述存貯裝置輸送到所述涂覆頭的纖維輸送裝置；其特征在于所述纖 維涂覆機(jī)械另外包括至少一個設(shè)置在所述纖維存貯裝置和涂覆頭之間的張力限制系統(tǒng)，所 述張力限制系統(tǒng)包括至少兩個相互平行的柱體，其上能夠部分地卷繞多條纖維，以及用于 以大體相同的速度轉(zhuǎn)動所述柱體的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置由所述機(jī)械的控制單元自動控 制，以使所述柱體的圓周速度大于所述在涂覆輥處的纖維的移動速度，以便施加拉力于存 貯裝置中抽出的纖維，使得無論纖維移動速度如何，均能限定涂覆輥上的纖維的張緊力為 基本不變的數(shù)值。對于在涂覆頭上以不同速度移動的纖維來說，如本發(fā)明所述的張力限制系統(tǒng)允許 拆卷多個線軸或通過簡單的自動控制拆卷多個纖維球。無論纖維速度如何，所述張力限制 系統(tǒng)都允許降低卷繞著的纖維的張力。所述張力限制系統(tǒng)與單獨的現(xiàn)有技術(shù)的拆卷系統(tǒng)相 比被證明設(shè)計簡單，不笨重，且花費少。所述機(jī)械可以包括設(shè)于存貯裝置輸出端和/或嵌入在輸送裝置中的張力限制系 統(tǒng)，例如沿著機(jī)械手臂和/或在涂覆頭輸入端，在后一種情況下張力限制系統(tǒng)可以內(nèi)置于 機(jī)械手的端部，或整合在涂覆頭內(nèi)。如特征之一所述，所述柱體放置為使每一條纖維都能夠部分地圍繞卷繞每一柱 體，從而通過其兩主要表面接觸柱體，以保證構(gòu)成纖維的所有細(xì)絲都被驅(qū)動。優(yōu)選地，每一 條纖維均通過大體相同的長度的每一表面貼緊柱體。按照第一實施例，所述柱體包括用于容納纖維的環(huán)形槽，纖維直接接觸柱體。因其脆性、彈性或粘性，一些纖維不能直接接觸轉(zhuǎn)動的柱體。為應(yīng)用這些纖維，特 別是以熱固化樹脂材料預(yù)浸漬的纖維，根據(jù)第二實施例，帶環(huán)繞所述張力限制系統(tǒng)的每一 柱體安裝，以使每條纖維與所述柱體之間插入一個帶，因纖維施加于所述帶上的壓力的作 用，每一帶能夠附著于纖維上并被所述柱體或多或少地驅(qū)動，所述壓力與作用于纖維上的 張緊力成比例。當(dāng)纖維停止時，纖維施加于帶上的壓力為零，此時帶與柱體成滑動接觸狀態(tài)。當(dāng)纖 維向前移動時，纖維施加壓力于帶上以使其受所述柱體的驅(qū)動，所述帶與柱體之間的滑動 與纖維所施加的壓力成正比。因此所述柱體與帶之間的相對速度與所施加的壓力成比例， 帶與纖維之間的相對速度為零或很低。優(yōu)選地，每一帶以環(huán)形安裝于由所述柱體和附加裝置部分形成的滑道上以便限制 所述帶與柱體之間的角接觸部，所述纖維和帶之間的所述角接觸部少于或等于，優(yōu)選為少 于所述帶和柱體之間的所述角接觸部。
按照一個實施例，所述附加裝置包括新月形盤，所述新月形盤環(huán)繞所述柱體固定 安裝，以使端部件與所述柱體相切配合，每一帶安裝為環(huán)繞于盤的外圓周邊緣并且安裝在 所述柱體的未被所述盤覆蓋的圓周部分。每一所述柱體上優(yōu)選配合彼此相抵平伸放置的 盤，導(dǎo)向凸緣在兩個相鄰的盤之間及抵靠于最外側(cè)的盤，以便導(dǎo)向所述帶和纖維。如特征之一所述，每一帶由不同材料的兩個層形成。優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置被控制以使所述柱體的圓周速度比纖維的最高移動速度大 20%到40%，例如比纖維的最高移動速度大約大30%。應(yīng)用一個或多個張力限制系統(tǒng)使擁有設(shè)計簡單和空間需求小的輸送系統(tǒng)成為可 能，從而獲得高的移動速度。如特征之一所述，所述纖維輸送裝置包括柔性管，每一柔性管 能夠容納一條纖維進(jìn)入其內(nèi)部通道，柔性管通過其端部被固定于張力限制系統(tǒng)和存貯裝置 之間以及張力限制系統(tǒng)和涂覆頭之間而被安裝。例如通過滑行臺(ramp)系統(tǒng)，限制系統(tǒng)或 系統(tǒng)組放置在涂覆頭上游，從而使因纖維在柔性管內(nèi)的摩擦而造成的張力受到限制或被消 除。柔性管因具有足夠的長度和柔韌性而不會對機(jī)械手的運動造成限制。按照本發(fā) 明，通過應(yīng)用具有不變長度的、可能由一只或幾只管連接在一起的柔性管，當(dāng)機(jī)械手移動時 便不再需要提供松弛回復(fù)系統(tǒng)。此外，纖維在管中被隔離并且所述管能夠被冷卻，例如所應(yīng) 用的預(yù)浸漬的纖維的粘性特性可隨溫度而減小。優(yōu)選地，所述柔性纖維輸送管的橫截面為矩形，以便提高柔韌性及降低空間要求， 尤其在大寬度纖維的情況下。優(yōu)選地，柔性管由塑料制成，優(yōu)選為高密度聚乙烯塑料，更佳 地為蒸餾(still)高密度抗靜電聚乙烯塑料。所述纖維輸送的直接性能使得提出移位系統(tǒng)，所述移位系統(tǒng)由不同的直接模塊自 動化局部裝配而形成。所述自動化局部裝配適于成本效果的方式以制造不同尺寸的部件。所述移位系統(tǒng)能夠在至少三個互相垂直的方向上移動涂覆頭。所述移位系統(tǒng)包括 例如一個機(jī)械手，其包括多個關(guān)節(jié)的腕或臂，所述腕或臂的端部安裝有所述涂覆頭。移位 系統(tǒng)可以由例如一多關(guān)節(jié)型的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械手形成，其放置在底板上或安裝在線性軸或吊機(jī)架 上。在纖維卷裝成球狀或裝在紙箱中的情況下，纖維存貯系統(tǒng)可以包括臺架，和/或 所述系統(tǒng)在纖維形成為線軸的情況下包括筒子架。所述存貯裝置例如在機(jī)械手固定在底板 上的情況下可放置在底板上，或安裝在移位系統(tǒng)的元件如線性軸的滑動架上。按照本發(fā)明的所述張力限制系統(tǒng)能夠內(nèi)置在不具有或具有聯(lián)機(jī)浸漬功能的機(jī)械 中，在后一種情況下所述機(jī)械包括向每條干燥的纖維涂覆樹脂的裝置。按照第一實施例，所述樹脂涂覆裝置放置在干燥的纖維存貯裝置和張力限制裝置 之間，兩者之間的柔性管被較好地冷卻，以便在纖維離開樹脂涂覆裝置時降低或消除纖維 的粘性特性。按照第二實施例，所述機(jī)械配備有允許對干燥的纖維進(jìn)行聯(lián)機(jī)樹脂浸漬的頭部， 所述樹脂涂覆裝置內(nèi)置于該纖維涂覆頭中，并且優(yōu)選能夠在纖維離開導(dǎo)向裝置時在纖維上 涂覆樹脂。纖維涂覆頭允許使用干燥的纖維和樹脂，在干燥的纖維將要堆積在模盤上之前 在其上涂覆一層樹脂。纖維可以無需分隔膜地打包，例如打包成球狀、線軸狀或裝在紙箱 中。樹脂涂覆在導(dǎo)向裝置上游以避免其堵塞，此外還允許所提出的導(dǎo)向裝置設(shè)計簡單，空間需求小。所述涂覆頭在纖維上涂覆樹脂以得到部分被樹脂浸漬的纖維結(jié)構(gòu)，其具有特定的 纖維含量，例如55%體積的纖維，由此可應(yīng)用公知的RFI (樹脂膜浸漬)方法制造合成件。 這種RFI方法通過樹脂注入流過纖維以浸漬纖維，能夠得到低孔率的合成件，而無需在高 壓容器內(nèi)聚合的階段。所述獨創(chuàng)性的涂覆頭還可用于聯(lián)機(jī)以少量粘合劑或樹脂覆蓋纖維， 例如5_20g/m2，剛好足夠使纖維保持定位以進(jìn)行干式作業(yè)，其中合成件將以注射方式或以 干式注入樹脂的方法制成，公知為RTM(樹脂轉(zhuǎn)注成型)。在這種RTM方法中，在后續(xù)的階段 內(nèi)的最終件的樹脂被注射或注入，使樹脂能夠只在封閉模中加工，例如具有揮發(fā)性有機(jī)成 分的樹脂，并在最終件的所有表面獲得特定的表面狀態(tài)。也使得結(jié)合前述所有涂覆類型用 于相同的合成件成為可能。如本發(fā)明所述的機(jī)械提供應(yīng)用多種纖維的可能性，如合成或天然纖維、混合或非 混合纖維，尤其當(dāng)前應(yīng)用的復(fù)合領(lǐng)域的纖維，如玻璃纖維、碳、石英和芳香尼龍纖維，以及多 種熱硬化性和熱塑性樹脂，單一材料或合成材料，無論是否應(yīng)用諸如納米復(fù)合材料或改良 其特性的塑化劑的添加劑來進(jìn)行強(qiáng)化，尤其為使纖維粘附于注模而無脫離或滑動的風(fēng)險的 高粘度樹脂，更具體地為不含溶劑的樹脂，以及特別地為冷卻時具有高粘度的熱熔樹脂，其 將在后續(xù)的真空浸漬時段內(nèi)完全地浸漬纖維。樹脂的封裝形式為諸如液態(tài)、糊狀或固態(tài)，特 別地如薄片狀或粒狀。如另一特征所述，樹脂涂覆裝置包括多個面向所述涂覆輥布置的分配管道，以便 樹脂能夠被涂覆到纖維的與涂覆輥相反的表面上，所述涂覆裝置能夠?qū)渲跃鶆蚝穸然?多孔的薄膜形態(tài)涂覆所述表面上，并且/或者使樹脂以焊縫形式沉積在所述表面上。所述 樹脂涂覆裝置優(yōu)選包括與每條纖維對應(yīng)的一分配管道，以保證無論涂覆頭方位如何，樹脂 均存在于單個表面而不致溢出邊緣，以避免任何污染涂覆輥和導(dǎo)向裝置的問題。所述樹脂涂敷裝置可以包括至少一個唇形噴嘴，其配合有限定多個分配管道，和/ 或多個管狀噴嘴的金屬薄片，每一噴嘴為一條纖維限定一個分配管道，其可自由使用并安 裝于例如同一個滑行臺上。如另一特征所述，所述機(jī)械包括配料裝置，其能夠根據(jù)纖維移動速度而為所述澆 注頭的樹脂涂覆裝置以某一控制流速供應(yīng)樹脂，該配料裝置由所述機(jī)械的控制單元自動控 制。所述配料裝置可以內(nèi)置于涂覆頭或放置在移位系統(tǒng)上，例如沿著機(jī)械手臂。所述配料 裝置可以包括至少一個容積泵，其包括帶有出口的配料艙，在配料艙內(nèi)移動的活塞，以及開 動活塞的裝置，如液壓或電氣起重器，其由控制單元自動控制。如另一特征所述，所述機(jī)械另外包括能夠存貯樹脂并為所述配料設(shè)備供應(yīng)樹脂的 存貯和供應(yīng)裝置。該樹脂存貯和供應(yīng)裝置將適合所用樹脂的不同形式的包裝和體積。所述 樹脂存貯和供應(yīng)裝置可包括熔化器、筒式卸料器、或增壓容器，其通過保持沿著所述移位系 統(tǒng)的至少一個輸送管輸送樹脂以遠(yuǎn)離所述頭部，而不會限定移位系統(tǒng)的不同軸的移動。在 應(yīng)用多復(fù)合樹脂的情況下，每種化合物被輸送入其專屬導(dǎo)管并在涂覆頭處完成混合。這些 存貯裝置可能放置在底板上或內(nèi)置于移位系統(tǒng)的一個元件上，例如利用滑動架安裝在一線 性軸上。優(yōu)選地，所述涂覆頭包括能夠切割、可能為分別地切割的纖維的切割裝置，以及能 夠重選路徑運送，可能分別地運送每一根剛剛被切割的纖維的重選路徑運送裝置，所述切 割裝置和重選路徑運送裝置放置在樹脂涂覆裝置的上游。根據(jù)一個實施例，所述導(dǎo)向裝置
6為包括每條纖維的管道，其橫截面優(yōu)選為圓形，所述切割裝置和重選路徑運送裝置放置在 管道之間。因纖維上沒有樹脂，因而允許應(yīng)用截面為圓形的簡單管道，也可以包括有彎角的管件。按照一個實施例，重選路徑運送裝置包括帶有輥和逆轉(zhuǎn)輥的驅(qū)動系統(tǒng)，以及空氣 注入系統(tǒng)，所述空氣注入系統(tǒng)用于向所述導(dǎo)向管中的一個注入壓縮空氣或其他類型氣體以 在涂覆輥的從下游到上游的方向上造成氣流，所述裝置放置在例如切割裝置的下游以吸收 剛剛被切割的纖維。所述氣流優(yōu)選為已調(diào)節(jié)，或者說經(jīng)過溫度和/或濕度的控制，并被凈化 以防止纖維被污染。如一特征所述，所述澆注頭另外包括冷卻裝置，所述冷卻裝置用于冷卻剛涂覆在 纖維上的樹脂以避免其與涂覆輥粘結(jié)。該冷卻裝置能夠通過例如冷氣流來冷卻涂覆輥從而 冷卻從所述涂覆裝置下游向著所述涂覆輥的纖維，和/或直接冷卻涂覆裝置的下游或上游 的纖維。本發(fā)明的另一目的為如先前所限定的張力限制系統(tǒng)，其用于配合帶有或不帶有樹 脂涂覆裝置的纖維涂覆機(jī)械，纖維卷繞機(jī)械和/或特別地，多軸型的編織機(jī)械。對于預(yù)浸漬 或預(yù)涂覆纖維，依靠所用樹脂的特性或張力限制系統(tǒng)的類型，換句話說帶有或不帶有分隔 帶，纖維可能在其至少一個主要表面上配備分隔膜。本發(fā)明的又一個目的為纖維涂覆機(jī)械，包括纖維涂覆頭移位系統(tǒng)，其包含涂覆輥 和將纖維導(dǎo)向到所述涂覆輥上的裝置；纖維存貯裝置；以及用于將所述纖維從所述存貯裝 置輸送到所述涂覆頭的纖維輸送裝置，其特征在于所述纖維輸送裝置包括前述的柔性管， 每一管的內(nèi)部通道能夠容納一條纖維。所述機(jī)械可配備一個或多個前述的張力限制系統(tǒng)， 如先前所描述，這種輸送裝置特別使取消用于纖維卷繞筒的馬達(dá)驅(qū)動的松弛恢復(fù)系統(tǒng)成為 可能，使纖維與外界隔離，以及簡化涂覆頭移位系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述柔性管橫截面為矩形并 且/或者由高密度的、優(yōu)選為抗靜電的聚乙烯塑料構(gòu)成。本發(fā)明的再一個目的為纖維涂覆頭，其安裝于移位系統(tǒng)端部，并與樹脂涂覆裝置 配合，如先前所定義，所述頭部包括涂覆輥和用于將纖維導(dǎo)向到所述涂覆輥上的裝置，以及 能夠在纖維離開導(dǎo)向裝置時將樹脂涂覆在所述纖維上的涂覆裝置，以及與此種類的涂覆頭 配合的、帶有或不帶有張力限制系統(tǒng)的纖維涂覆機(jī)械。
結(jié)合附圖，通過以下對本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選的特定實施例的詳細(xì)的解釋性說明，本發(fā) 明將被更好地理解，并且本發(fā)明的其他目的、細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點也將展現(xiàn)得更加清晰，附圖 中圖1為按照第一實施例的澆注機(jī)械的立體圖；圖2為圖1中機(jī)械的澆注頭的放大的示意性側(cè)視圖；圖3和圖4為兩幅圖2中澆注頭組成元件的放大的立體圖；圖5為圖2中的導(dǎo)向裝置的放大的剖視圖；圖6為沿圖5中剖面VI-VI形成的視圖；圖7為按照第一實施例的張力限制系統(tǒng)的組成元件的立體圖；圖8為沿圖7中剖面VIII-VIII形成的視圖9為按照第二實施例的張力限制系統(tǒng)的組成元件的立體圖；圖10為圖9中的張力限制系統(tǒng)的縱向剖視圖，方向為垂直于所示柱體；圖11為圖9中的張力限制系統(tǒng)的橫向剖視圖，方向為沿所示柱體之一的軸線方 向；圖12、13、14分別為圖9、10、11中的細(xì)節(jié)C1、C2、C3的放大圖；圖15為按照第二實施例的澆注機(jī)械的示意性立體圖；圖16為按照第三實施例的澆注機(jī)械的示意性立體圖；以及圖17為圖16的局部放大立體圖。
具體實施例方式參見圖1，澆注機(jī)械(placement machine) 1包括本身為公知的、由6軸型機(jī)械手 2形成的移位設(shè)備；安裝在所述機(jī)械手的多關(guān)節(jié)的臂21端部的澆注頭3 ；纖維存貯裝置；將 纖維從所述存貯裝置輸送到澆注頭的纖維輸送裝置；樹脂存貯裝置8以及張力限制裝置9。所述機(jī)械手包括鄰近支撐裝置放置的固定的基板22，其由接收臺T1形成，支撐其 上用于制作組合件的模盤Ml。該機(jī)械手臂可轉(zhuǎn)動地活動安裝于所述基板上，并包括安裝為 可相互圍繞轉(zhuǎn)動的不同部分。所述臂的腕部件，如圖2所示，包括圍繞旋轉(zhuǎn)軸A1，A2裝配的 最后三個臂部23，24，25，包括在其末端的裝配臺25。所述腕部件安裝成可沿A3軸在所述 機(jī)械手的剩余部分上轉(zhuǎn)動。澆注頭3沿軸A1以固定方式安裝于裝配臺上，上述軸A1也被 稱為裝配軸。在本實施例中，纖維F為玻璃纖維型的纖維，以從中心拆卷的球的形式打包。纖維 存貯裝置由鄰近機(jī)械手基板放置在底板上的簡單臺架71形成，纖維球并排放置于所述臺 架的托盤72上。作為不同，柔性纖維在排列于所述臺架托盤上的紙箱內(nèi)打包。這樣纖維不 會帶靜電荷并且變得柔順，可在所述存貯裝置中設(shè)置濕度控制裝置，例如為了得到相對濕 度為70%的濕度值設(shè)置。如圖2至圖5的示意性顯示，纖維在柔性輸送管73內(nèi)單個地從臺架輸送到澆注 頭。輸送管端部以速動連接的方式連接到滑行臺?；信_74安裝在澆注頭的外殼30上， 輸送管73以兩排堆疊的方式裝配在滑行臺上以形成兩纖維層，第一纖維層F1和第二纖維 層F2。滑行臺也用于將輸送管固定在所述臺架的每個托盤上。所述輸送管因具有足夠的長 度和柔韌性而不會對機(jī)械手和澆注頭的運動造成限制。正如機(jī)械手領(lǐng)域內(nèi)慣常使用的，為 保護(hù)輸送管并保持其沿著機(jī)械手臂，輸送管穿入通過緊固件76固定于所述臂上的導(dǎo)管75， 例如穿入兩個導(dǎo)管，每一導(dǎo)管提供一束對應(yīng)于纖維層Fl、F2的輸送管。所述輸送管由不會 使纖維折斷、不會使纖維帶靜電荷的材料制成，其造成的摩擦很小，不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，抗磨損 并具有良好的疲勞和反復(fù)彎曲強(qiáng)度。在這一實施例中，輸送管橫截面為圓形，其直徑適于配 合纖維，對于600至2400tex的纖維，輸送管內(nèi)徑例如為8mm，外徑為10mm。輸送管由聚合 材料制成，諸如天然高密度聚乙烯塑料，包括抗靜電劑。按照下述參照圖9和圖13的對另 一不同的實施例的描述，所述輸送管橫截面為矩形。參見圖2至圖5，澆注頭3包括外殼30，其內(nèi)安裝有柔性涂覆輥31，以及兩個以角 度偏移的導(dǎo)向管道系統(tǒng)32a、32b，以在涂覆輥的方向上引導(dǎo)兩纖維層，所述兩纖維層與涂覆 輥均相切以使其一層中的纖維與另一層的纖維之間交織而形成纖維帶。所述涂覆輥安裝為
8在所述外殼的兩個凸緣之間旋轉(zhuǎn)。所述涂覆輥由涂敷有如聚四氟乙烯的抗粘附材料的彈性 材料制成。每一纖維層通過一組松散地安裝于軸34上的底輪33從滑行臺74朝其導(dǎo)向系統(tǒng) 運送，所述軸34平行于涂覆輥軸裝配在外殼內(nèi)。旨在導(dǎo)引第一纖維層F1的第一導(dǎo)向系統(tǒng) 32a放置為平行于所述平臺上的澆注頭的裝配軸A1，即在圖2和圖5中垂直地放置，第二導(dǎo) 向系統(tǒng)32b放置于所述涂覆輥上方，與第一導(dǎo)向系統(tǒng)大約成15°角。對于每一導(dǎo)向系統(tǒng)，每 一條纖維穿入不同的在縱向上對準(zhǔn)并分隔的管道35-38，以便能夠布置單獨切割系統(tǒng)和單 獨重選路徑運送(re-routing)系統(tǒng)。每一切割系統(tǒng)包括面向反向刀具(counter-tool)41 安裝于氣動起重器40的軸40a端部的平面刀片39。所述氣動起重器能夠在兩管道36、37 之間，在刀片與纖維分開的息止位置和刀片為切割纖維而抵住反向刀具停止的工作位置之 間移動所述刀片。每一重選路徑運送系統(tǒng)包括安裝于氣動起重器44的軸44a端部由彈性體制成的 驅(qū)動輥42和逆轉(zhuǎn)輥(kicking roller) 43。所述起重器能夠在兩管道35、36之間，在所述逆 轉(zhuǎn)輥與纖維分開的息止位置和為使纖維向前移動所述逆轉(zhuǎn)輥倚靠所述驅(qū)動輥壓平纖維的 工作位置之間移動逆轉(zhuǎn)輥。因所需空間的原因，所述重選路徑運送系統(tǒng)布置為交錯排列于兩個平行堆疊的行 中。同樣地，所述切割系統(tǒng)在重選路徑運送系統(tǒng)的下游布置為交錯排列于兩個平行堆疊的 行中。重選路徑運送系統(tǒng)和切割系統(tǒng)的控制起重器40、44垂直地安裝于同一個平行于與其 聯(lián)結(jié)的導(dǎo)向系統(tǒng)的管道的支撐板45上，并放置在所述管道的與另一導(dǎo)向系統(tǒng)相反的一側(cè)。 同一列重選路徑運送系統(tǒng)的驅(qū)動輥由單獨的驅(qū)動輥42形成。對于兩纖維層，頭部(head) 包括集攏設(shè)置于導(dǎo)向系統(tǒng)之間、由內(nèi)置于澆注頭的單獨馬達(dá)46經(jīng)由皮帶47轉(zhuǎn)動的四個輥。如圖中所的實施例中，每條纖維穿入第一所謂的輸入管道35，然后穿入第一中間 管道36和第二中間管道37，并最后進(jìn)入有彎角的輸出管道38。參見圖6，所述輸入管道由 橫截面為圓形的金屬管形成，所述金屬管相互平行地安裝在與所述外殼一體的同一個第一 支撐桿48上。所述第二中間管道由平行六面體板50配合突出于所述板的兩個平行縱向棱 邊52、53上的橫截面為圓形的內(nèi)孔51形成，所述板在其一個棱邊即所謂上棱邊52上包括 一組齒54，以便所述內(nèi)孔形成于兩個不同的水平面上，兩個相鄰孔的輸入孔口 51a的縱向 偏移量對應(yīng)于兩個相鄰的切割系統(tǒng)的縱向偏移量。第一中間管道36由橫截面為圓形的金 屬管形成，所述金屬管相互平行地安裝在裝配于板50的上棱邊52上的第二支撐桿49上。 等長的所述第一中間管道一方面為了限定兩組交錯排列的空間55a和55b而與第一管道 分離，以便重選路徑運送系統(tǒng)的兩排逆轉(zhuǎn)輥穿過，另一方面為了限定兩組交錯排列的空間 56a、56b而與所述輸入孔口分離，以便切割系統(tǒng)的兩排刀片穿過。每一內(nèi)孔在其輸入孔口 51a具有錐形沉孔，所述錐形沉孔限定斜截錐形導(dǎo)向壁57，便于重選路徑運送剛剛被切割 的纖維。用于切割同一層的纖維的切割系統(tǒng)的反向刀具41由固定于與起重器對面的板的 表面的同一塊單獨的反向板(counter-plate)構(gòu)成。輸出管道38由橫截面為圓形的金屬 管形成，所述金屬管穿過所述板下棱邊53安裝到所述內(nèi)孔51內(nèi)，直至所述錐形沉孔。這些 所述輸出管具有彎角的端部件38a。所述第一導(dǎo)向系統(tǒng)的彎角件在所述第二導(dǎo)向系統(tǒng)的彎 角件之間相互交錯，以使輸出管道的輸出孔口基本排成一行。輸出管道的壁厚度較小，從兩 個導(dǎo)向系統(tǒng)出來的纖維形成為纖維帶，在所述纖維帶中纖維大體上為邊對邊放置。在第一
9實施例中，纖維帶包括28條纖維，每一導(dǎo)向系統(tǒng)輸送14條纖維，當(dāng)纖維被輸送時，纖維可能 抵著導(dǎo)向管道的內(nèi)管壁輕微彎曲。很明顯，兩個導(dǎo)向系統(tǒng)可以布置為其中只有一個具有彎 角的端部件，而另一個僅包括直線管道。參見圖5，支撐板50包括突出于內(nèi)孔和外部主表面50a的壓縮空氣供應(yīng)通道58。 這些所述通道通過導(dǎo)管59單獨供應(yīng)經(jīng)調(diào)節(jié)的壓縮空氣，如圖2至圖5部分所示，并被確定 方位以便在輸出管道方向上形成氣流，用以吸收剛剛被切割的纖維。作為不同，這些所述壓 縮空氣供應(yīng)通道布置在切割裝置上游，例如在第一中間管36所在的平面，此時氣流使纖維 能夠定位為朝向所述內(nèi)孔的輸入孔口。噴嘴60安裝于所述外殼(casing)內(nèi)，例如其末端平行于涂覆輥，以便在纖維離開 輸出管道時在每條纖維上涂覆樹脂。噴嘴，公知為唇形噴嘴(lip nozzle)，公知地包括兩個 緊扣一金屬薄片的栓條60a、60b。金屬薄片具有橫向切口，所述橫向切口平均間隔向外延伸 到所述金屬薄片縱向外邊緣以形成分配通道，其上在兩個栓條之一的60a的內(nèi)側(cè)接觸表面 形成有縱向槽。在本實施例中，所述縱向槽例如應(yīng)用彈性塊，被分隔為七個段，每一段形成于四個 分配通道內(nèi)。上栓條包括七個橫向通道，所述橫向通道形成在縱向槽上并且通過供應(yīng)導(dǎo)管 67連接到配料泵(dosing pump) 61以將樹脂單獨地提供給所述槽的每個段，上述配料泵也 稱為容積泵。每一配料泵61包括柱體62，其限定配料艙的界限并在其第一端部裝有用于分配 樹脂的出口 ；活塞，其安裝為穿過所述柱體的第二開口端部在配料艙內(nèi)滑動；以及致動器， 其能夠使所述活塞線性移動。該致動器由液壓起重器或電動起重器63組成。所述起重器 主體63a以速動裝配方式裝配在環(huán)形泵缸64上，并且起重器軸延伸進(jìn)入配料艙并在其端 部支承泵活塞。泵的出口經(jīng)由輸出導(dǎo)管65連接到公知為分配罐的二位閥(two position valves)系統(tǒng)66。此分配罐能夠一方面在第一位置使配料泵單獨地與已連接噴嘴的供給導(dǎo) 管67連接，用以供給噴嘴的不同的段，而另一方面在第二位置使所述輸出導(dǎo)管65與已連接 樹脂存貯和供給裝置的罐的公共輸入口 66a連接，用以向配料泵再供給樹脂。分配罐受到 其內(nèi)置的馬達(dá)68經(jīng)由皮帶69的作用而在其兩個位置之間移動。在這一實施例中，所述樹脂存貯和供給裝置應(yīng)用二復(fù)合樹脂(two compound resin)。各化合物存貯在放置于筒式卸料器83、84內(nèi)的筒81、82中并通過自身的供給管 85a、85b (見圖4)輸送給澆注頭，實質(zhì)上已知，所述筒式卸料器83、84結(jié)合有泵83a、84a。 所述供給管連接于放置在保證兩種化合物均勻混合的靜態(tài)混合器87上游的雙復(fù)合閥(two compound valve) 86的輸入端，此靜態(tài)混合器的輸出端連接到所述分配罐的輸入端66a。所 述兩根樹脂供給管穿入由緊固件89固定的導(dǎo)管88 (見圖1)，以保護(hù)并保持其沿著機(jī)械手， 這類似于用于纖維傳輸管的緊固件76的作用。所述澆注頭包括冷卻涂覆輥的冷卻裝置，用以冷卻離開所述噴嘴即將貼近所述輥 的纖維從而避免樹脂粘附到所述涂覆輥上。如圖5示意性顯示，冷卻裝置包括放置在涂覆 輥31上方的冷空氣噴射器311。壓縮空氣經(jīng)由入口 312供應(yīng)給此渦流型冷空氣噴射器。所 述壓縮空氣，例如氣壓為6bars的壓縮氣體，被轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)由出口 313排出的熱氣流，溫度約 為-40°C的冷氣流，如箭頭“D”示意性顯示的，通過噴口或?qū)Я髌?14導(dǎo)向所述涂覆輥。由 金屬片或塑性材料制成的所述導(dǎo)流器大體上在涂覆輥的整個長度上延伸以使整個纖維帶能夠被冷卻。所述導(dǎo)流器可以與涂覆輥分離以與后者形成一使得冷氣流D定位在輸出導(dǎo)管 38下游的纖維方向上的通道。優(yōu)選地，所述導(dǎo)流器大體與涂覆輥表面同高，纖維可依靠來自 前述通道58的壓縮空氣流被直接冷卻。作為所應(yīng)用的樹脂種類的功能，澆注頭優(yōu)選包括加熱裝置，所述加熱裝置用于在 樹脂涂覆到纖維之前在澆注頭中循環(huán)加熱樹脂以達(dá)到其工作溫度。這些圖中未示出的加熱 裝置，例如以內(nèi)置在套管中并環(huán)繞配料泵61、分配罐66、靜態(tài)混合器87，供給導(dǎo)管67和噴嘴 60布置的電阻的形式出現(xiàn)。所述機(jī)械包括控制單元，其例如放置在控制盒77內(nèi)，并能夠按照編程時序控制 機(jī)械手的運動；以及切割系統(tǒng)、重選路徑運送系統(tǒng)和配料泵的起重器，以及控制驅(qū)動輥的馬 達(dá)、控制分配罐的馬達(dá)、筒式卸料器馬達(dá)和泵。內(nèi)置于澆注頭的用于控制系統(tǒng)的電氣、氣壓 和/或液壓電路設(shè)置在管78內(nèi)，其沿著機(jī)械手臂從澆注頭延伸至所述控制盒。作為樹脂的粘性和粘度，以及纖維含量和待沉積的樹脂的量，樹脂通過在纖維和 噴嘴之間的接觸以滲透或非滲透的膜的形式被施用，或者以焊縫的形式不通過在纖維和噴 嘴之間的接觸被施用。所述噴嘴可安裝為可在內(nèi)縮(retracted)位置和工作位置之間移 動，在所述兩位置間的移動可由例如起重器系統(tǒng)控制。纖維可經(jīng)過張緊桿以使所述層上的 纖維能夠在通過涂覆輥前更有效地被邊對邊地拉平，并且更適宜涂覆樹脂。配料泵起重器的軸的前進(jìn)速度由機(jī)械手機(jī)械控制單元控制，以便與纖維移動速度 相關(guān)地調(diào)節(jié)通過量，從而無論機(jī)械手的移動速度和方向如何，都保證在纖維整個長度上的 樹脂含量基本不變，尤其為一系列不變的橫截面。在本實施例中，每一配料泵用于向四條相鄰的纖維施用樹脂。因而所述切割和重 選路徑運送系統(tǒng)的起重器以四個為一組的方式被控制。在切割四條纖維的操作過程中，控 制四個相鄰的對應(yīng)的切割系統(tǒng)的起重器以將刀片推入其工作位置。因為兩相鄰切割系統(tǒng)的 縱向偏移，兩相鄰切割系統(tǒng)的控制也將在時間上輕微偏移。在一個時間延遲后，與這些纖維 相關(guān)的重選路徑運送系統(tǒng)的起重器的向前運動停止，所述時間延遲是剛被切割的四條纖維 的移動速度的函數(shù)。為避免樹脂滴離開噴嘴滴落在纖維上的問題，配料泵起重器優(yōu)選受到 控制以使泵活塞在相反的方向上移動。四個重選路徑運送系統(tǒng)的逆轉(zhuǎn)輥的起重器隨即開動 以相對于相應(yīng)的驅(qū)動輥42按壓纖維，并且將它們重選路徑運送到涂覆輥，例如剛好在噴嘴 上游。在這一重選路徑運送操作過程中，壓縮空氣被注入對應(yīng)的通道58內(nèi)。當(dāng)機(jī)械運行時， 壓縮空氣也可以連續(xù)地注入。作為不同，樹脂可以通過單獨的配料泵單獨地涂覆在每條纖維上，與纖維的移動 速度相關(guān)，每個泵的起重器被自動控制。所述切割和重選路徑運送系統(tǒng)因此能夠以完全獨 立的方式被自動控制。在兩個覆蓋階段之間，當(dāng)所述配料泵中的一個的存量減小到低于給定的最低供應(yīng) 極限時，所有的配料泵可以再供給。配料艙通過內(nèi)置于筒式卸料器的活動泵供應(yīng)，在供應(yīng)過 程中，控制馬達(dá)68以便其使所述分配罐移動到其第二位置，配料泵起重器同時被開動用以 收回活塞。作為不同，所述配料泵可以通過由控制單元單獨控制的三通閥實現(xiàn)再供給。不同的配料裝置和不同的涂覆裝置可以根據(jù)配料樹脂的性質(zhì)尤其是其活性、流變 性和粘性來應(yīng)用。當(dāng)樹脂沉積的量小并且/或者樹脂具有大的活性時，樹脂的供應(yīng)可能需 要依靠可裝入前述配料泵的配料艙中的一次性的樹脂盒。這種一次性的樹脂盒在用空時可
11以更換。在此情況下，所述配料泵可以直接連于唇形噴嘴而不必提供用于再供給配料泵的 分配罐。所述唇形噴嘴可替換為一次性的管狀噴嘴，所述管狀噴嘴彼此橫靠地排列于支撐 滑行臺上，每條纖維具有通過如前所述的配料泵經(jīng)由供給導(dǎo)管單獨供給的自身的噴嘴。所 述泵將優(yōu)選較遠(yuǎn)放置，其放置于機(jī)械手臂上并在澆注頭外側(cè)，并經(jīng)由28根很長的供給導(dǎo)管 67，其沿著機(jī)械手臂延伸直至管狀噴嘴。張力限制系統(tǒng)，又稱為進(jìn)料器，規(guī)定為用于向從球中拆卷的纖維施加張緊壓力，從 而限制涂覆輥31上的纖維的繃緊力。在本實施例中，所述機(jī)械包括兩個沿著機(jī)械手臂插入 纖維輸送管中的進(jìn)料器，每一進(jìn)料器用于處理14條纖維中的一層。參見圖7和圖8，每一進(jìn) 料器9包括一組馬達(dá)驅(qū)動的柱體91，其安裝為在外殼內(nèi)相互平行地轉(zhuǎn)動，纖維可在其上經(jīng) 過而無需充分纏繞。所述兩個進(jìn)料器能夠內(nèi)置于同一外殼90中，如圖1所示。這里應(yīng)用的 纖維為通常為帶狀、帶有或不帶有扭轉(zhuǎn)的合成材料。每一纖維的兩個主要表面與柱體接觸， 經(jīng)過每一主要表面的大體相同的長度。所述柱體與纖維的上下表面的接觸使柱體與纖維的 摩擦力分布均勻，因而保證了組成纖維的所有細(xì)絲將被繃緊。所述柱體的數(shù)量和其直徑由涂覆輥上所需的繃緊張力決定，同時也與空間需求限 制相關(guān)。接觸表面和由此的纖維與柱體的接觸長度與主要與所需的摩擦力相關(guān)。在本實施 例中，所述進(jìn)料器包括四個交錯排列放置的柱體輸入柱體91a、第一中間柱體91b、第二中 間柱體91c和輸出柱體91d，所述第一中間柱體和輸出柱體限定與所述輸入柱體和第一中 間柱體所限定的平面平行布置的平面。柱體通過皮帶96被一單獨的由控制單元自動控制 的馬達(dá)92驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述皮帶96安裝在所述馬達(dá)的小齒輪92a上以及每個柱體的端部之 一，并繞過底輪(return pulley)93。參見圖8，輸入柱體91a和第二中間柱體91c在順時 針方向上被驅(qū)動，第一中間柱體91b和輸出柱體91d在逆時針方向上被驅(qū)動。來自臺架的 輸送管73的段73a連接到輸入滑行臺174a，其配合孔眼79并平行于所述柱體安裝，以便將 纖維以層的形式送入輸入輥91a。纖維F得以通過輸入柱體91a上的第一表面接觸，經(jīng)過稍 多于四分之一圈，之后通過在第一中間柱體91b上的第二表面，經(jīng)過多于二分之一圈，然后 通過在第二中間柱體91c上的第一表面，經(jīng)過多于二分之一圈，最后通過輸出柱體91d上的 第二表面，經(jīng)過多于四分之一圈。然后，纖維經(jīng)由輸送管的段73b被輸送至澆注頭，所述段 73b安裝于輸出滑行臺174b上，其類似于輸入滑行臺都采用保護(hù)管以便在其端部連接澆注 頭的滑行臺74。馬達(dá)92被控制單元控制使得所述柱體的圓周速度比纖維最快移動速度大例如 30%。所述柱體以連續(xù)控制速度被驅(qū)動使其總是大約比纖維最快移動速度快30%。作為不 同，在機(jī)械開動時，柱體可以被恒速驅(qū)動，其值將根據(jù)編程裝配時序而被確定。所述柱體具有平滑表面以便不損傷纖維，但其未磨光，以便在纖維離開進(jìn)料器時 向其施加繃緊張力時，所述柱體能夠充分附著于纖維上。舉例說明加工粗糙度為0.5i!m 的鋁柱體經(jīng)45微米硬質(zhì)陽極氧化(hard anodization)表面處理后可保證其表面具有足夠 高的抗磨損和劃傷性能。為拆卷通過了 6米的輸送管之后的玻璃纖維球或6kg的碳纖維線 軸，4個直徑為50mm的柱體提供低于50grams的繃緊張力。優(yōu)選地，所述柱體具有環(huán)形槽 97，每條纖維獨立地被接納入槽內(nèi)以保證纖維互不接觸地精確定位。當(dāng)纖維進(jìn)入柱體時，所述纖維可以經(jīng)過布置在輸入滑行臺94和輸入柱體91a之間 的張力調(diào)整桿上，以便在纖維的張力過小或不一致時使其制動，并且/或者消除其形狀記憶。尤其在趨向于保持球的曲率的玻璃纖維的情況下。根據(jù)輸送管長度及纖維類型，沿著纖維輸送系統(tǒng)直至涂覆輥可能需要一個或更多 的限制系統(tǒng)。例如在纖維球存貯臺架的輸出端和/或直接在涂覆頭上設(shè)置額外的進(jìn)料器。 明顯地，進(jìn)料器可以設(shè)置為包括足夠長以接收全部需要涂敷的纖維的輥，也就是本實施例 中的兩纖維層F1、F2的28條纖維。這里，進(jìn)料器內(nèi)置于帶有干纖維聯(lián)機(jī)浸漬功能的纖維澆 注機(jī)械，其可被用于傳遞預(yù)浸漬的纖維以進(jìn)入未配備樹脂涂覆裝置的纖維澆注機(jī)械。圖9至圖14顯示了按照第二實施例的進(jìn)料器109，其允許處理14條纖維F中的兩 層。此進(jìn)料器109和先前所敘述的進(jìn)料器9的主要不同在于由于帶194插入每個柱體和 每條纖維之間，因此纖維F不直接接觸柱體191。這一實施例尤其適用于傳遞預(yù)浸漬的纖 維。參見圖9至圖11，進(jìn)料器109包括兩組由馬達(dá)驅(qū)動的柱體191，安裝為可相互平行 地旋轉(zhuǎn)，以懸臂形式形成于支撐板190上，每一組柱體用于通過一個纖維層，第一組的柱體 大體沿著同一平面P1布置為接連的順序，第二組的柱體沿著平行于第一組的平面P1的平 面P2布置。每一組包括輸入柱體191a，中間柱體191c，例如共有8個，以及輸出柱體191d。 兩組柱體利用帶由單一的馬達(dá)192驅(qū)動，如前所述，其由控制單元自動控制，所述帶196安 裝于馬達(dá)小齒輪192a和每一柱體的端部1191 (見圖11)并繞過底輪(return pulley) 193。參見圖11至圖14，每個柱體與插入在纖維和柱體之間的帶194配合。每一帶環(huán)繞 柱體和固定安裝于所述支撐板上的附加導(dǎo)向件或模座195安裝。為限制單位空間需求量， 每一導(dǎo)向模座一般形成為新月形盤195，其半徑大于柱體半徑并帶有圓形凹陷1195a，其曲 率半徑與柱體的曲率半徑相適合以環(huán)繞柱體安裝所述盤，使轉(zhuǎn)動的柱體與盤之間無接觸， 并使其端部1195c、1195d與柱體相切配合。帶194安裝在所述盤的外圓周邊緣1195b以及 柱體的未被所述盤覆蓋的外圓周部分上，并且限定在所述盤的兩個端部1195c和1195d之 間。所述盤彼此靠近地平伸放置，凸緣198插入兩個相鄰的盤之間并貼靠外側(cè)盤放置，以便 導(dǎo)向所述帶和纖維。應(yīng)用支桿(圖未示出)制作盤組件，所述支桿直接穿過所述盤和凸緣、 穿過其中的橫向開口 198a，1195e(圖12、13)，并以端部相互平行地固定在所述支撐板上。 纖維上下穿行于兩個相繼的柱體，反之亦然。與兩個相繼的柱體結(jié)合的兩個導(dǎo)向件總成放 置于柱體平面P1的每一側(cè)。對于兩個相繼的柱體，每條纖維經(jīng)過第一柱體的位于兩個凸緣198之間的帶上的 第一表面展平，所述表面與所述帶和柱體之間的尖角接觸部處于同一平面，然后經(jīng)過第二 柱體的帶上的第二表面展平。帶的寬度大于纖維的寬度并大體等于相鄰兩凸緣之間的距 離，因此保證了纖維從不與旋轉(zhuǎn)的柱體接觸。對每個柱體，在纖維上無張緊力作用的時候，帶與柱體為滑動接觸。當(dāng)纖維在涂覆 輥上被施加繃緊張力時，纖維將壓力施加給帶，后者被柱體帶動轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動粘附在帶上 的纖維。帶在纖維一側(cè)的表面具有允許帶與纖維保持接觸的粘附系數(shù)，帶與纖維之間的相 對速度為零或非常小，帶在柱體一側(cè)的表面具有使得當(dāng)纖維施加壓力時帶能夠被柱體驅(qū)動 的摩擦系數(shù)。這一表面必須具有高抗磨和抗劃傷能力和抗靜電特性的優(yōu)點。如圖14示意 性顯示，帶最好由兩層組成材料不同的層194a、194b組成。舉例說明，纖維一側(cè)的層由軟彈 性體構(gòu)成，而柱體一側(cè)由硬彈性體構(gòu)成。每一帶在角部之上接觸柱體，使得其在一方面當(dāng)施加壓力時能夠驅(qū)動纖維，另一方面當(dāng)纖維停止時不被柱體驅(qū)動。所述角部例如布置為90°。位于帶和纖維之間的角接觸部要小于帶和柱體之間的角接觸部，兩個柱體之間的 距離被限定從而纖維不會在模座端部件處與帶接觸，纖維和帶之間的角接觸部將被確定以 便限制纖維和帶的粘附表面，尤其在應(yīng)用預(yù)浸漬纖維時。因此限制取出纖維所需要的力 (剝離力)。這一角部越小，中間柱體的數(shù)量就會越多。如前述，連接自臺架的柔性輸送管173的段允許纖維以層狀的形式被帶入輸入柱 體191a。在輸出端，纖維接著進(jìn)入輸入管段(未圖示)以便被輸送到澆注頭。作為不同，柔 性管的橫截面為矩形，這在圖12中更好地表示。在同一層中，所述管邊對邊放置。矩形橫 截面管的使用允許傳輸大寬度的纖維，例如寬度為6. 35mm至25mm的纖維，而不存在纖維自 身扭轉(zhuǎn)或疊邊的風(fēng)險。實際上，無論機(jī)械手如何移動，橫截面為矩形管都以纖維保持完全平 坦的方式進(jìn)行彎曲，而無側(cè)向下陷的風(fēng)險。舉例說明，為了傳輸寬度為6. 35mm的纖維，所述 管具有8 X 2mm的內(nèi)部矩形橫截面，管壁厚1mm，也就是說外部橫截面為10 X 4mm。所述管可 以在其端部邊靠邊裝配以減小所需空間，特別是澆注頭內(nèi)的空間，并使管的輸入口或輸出 口和底輪之間在輸入端和輸出端處的距離很小。圖15顯示根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械的第二實施 例，用于涂覆纖維于芯軸M2上，所述芯軸M2安裝為可在在水平軸的定位器T2上旋轉(zhuǎn)。澆 注機(jī)械101與先前結(jié)合圖1至圖7描述的不同，其區(qū)別在于機(jī)械手102裝配于滑動架126 上，其安裝為可在由兩根導(dǎo)軌127組成的、平行于所述定位器軸線的線性軸上滑動。所述滑 動架配備有由所述機(jī)械的控制單元自動控制從而可沿著所述線性軸移動機(jī)械手的驅(qū)動裝 置，例如馬達(dá)驅(qū)動的滾輪式驅(qū)動裝置。另外，用于存貯和供給樹脂的筒式卸料器183、184以 及纖維存貯臺架171同樣設(shè)置在滑動架170、180上，所述滑動架170、180安裝為可在機(jī)械 手102兩側(cè)的軌道上滑動?；瑒蛹?70、180通過連接臂170a、180a連接到機(jī)械手的滑動架 126上，并且/或者配備單獨的驅(qū)動裝置。圖16和圖17顯示根據(jù)本發(fā)明的澆注機(jī)械201的第三實施例。機(jī)械移位系統(tǒng)202 包括第一滑動架222，其安裝為可沿著位于吊機(jī)架的221的兩個平行支桿221a之間的第一 水平方向X移動；第二滑動架226，其安裝為可在第一滑動架上沿著與第一滑動架垂直的第 二水平方向Y移動；以及第三滑動架227，其安裝為可在第二滑動架226上沿第三垂直方向 Z移動。所述第一、第二和第三滑動架均被構(gòu)建在其每個上的驅(qū)動裝置驅(qū)動，并由設(shè)置在盒 277內(nèi)的所述機(jī)械的控制單元自動控制。機(jī)械手腕部，包括三個部23、24和25并承載澆注頭3，如先前結(jié)合圖2所描述的， 其安裝為可繞其軸A3在第三滑動架227較低端部上旋轉(zhuǎn)，因此所述澆注頭可以模M3之上 移動，所述模M3設(shè)置在所述吊機(jī)架的兩個支桿221b之間。用于存貯和供給樹脂的筒式卸料器283、284放置于第二滑動架226上。所述機(jī)械 提供纖維涂覆，例如碳纖維F，包裝為線軸B的形式。所述線軸安裝在同樣放置于所述第二 滑動架的筒子架271上。每一線軸安裝在所述筒子架的芯軸上，其旋轉(zhuǎn)并不被自動控制，但 可以為其配備旋轉(zhuǎn)制動裝置。纖維在所述筒子架上的支承輪和/或托輥上傳遞，隨即離開 筒子架直接進(jìn)入進(jìn)料器9a，如先前按照第一或第二實施例所描述。纖維接著進(jìn)入輸送管，然 后進(jìn)入安裝于機(jī)械手前面、在所述第三滑動架較低端部的第二進(jìn)料器9b內(nèi)。纖維隨后通過 輸送管輸送到澆注頭。在所述線軸拆卷時，自動減速控制和/或機(jī)械調(diào)節(jié)前述的制動裝置 能夠控制線軸的轉(zhuǎn)動慣量，尤其在切割通過的纖維時為使線軸停止瞬時轉(zhuǎn)動，或在重要的減速期間。優(yōu)選地，如本發(fā)明所述的機(jī)械包括配備有自動制動系統(tǒng)的筒子架，其根據(jù)纖維的 張力在閉環(huán)方式下自動控制，如專利文件EP 697990中所描述。此系統(tǒng)具有純機(jī)械自動控 制的優(yōu)點，不帶有具有始終啟動延時的限制了加速或減速階段缺點的傳感器、電動或氣動 致動器。 盡管結(jié)合不同的特定實施例對本發(fā)明給予了描述，但很顯然本發(fā)明不應(yīng)因此而被 限制，本發(fā)明包括落入本發(fā)明的方案內(nèi)的所有的技術(shù)上等效的手段及其結(jié)合。
權(quán)利要求
一種纖維涂覆機(jī)械(1，101，201)，包括用于移動纖維涂覆頭(3)的移位系統(tǒng)(2，102，202)，所述纖維涂覆頭(3)包括涂覆輥(31)和用于將纖維導(dǎo)向到所述涂覆輥上的裝置(32a，32b)；纖維存貯裝置(71，171，271)；以及用于將所述纖維從所述存貯裝置輸送到所述涂覆頭的纖維輸送裝置，其特征在于所述纖維輸送裝置包括柔性管(73，173)，每一管的內(nèi)部通道能夠容納一條纖維(F1，F(xiàn)2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械(1，101，201)，其特征在于，柔性管(173)的橫截面為矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械，其特征在于，所述柔性管(73，173)由高密度聚乙 烯塑料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械，其特征在于，所述柔性管由高密度抗靜電聚乙烯塑料 制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一項所述的機(jī)械，其特征在于，所述柔性管端部連接到滑行 臺(74)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項所述的機(jī)械，其特征在于，所述移位系統(tǒng)(2，102，202) 能夠在至少三個互相垂直的方向上移動涂覆頭(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)械，其特征在于，所述移位系統(tǒng)(2，102，202)包括一個機(jī) 械手(2，102，202)，所述機(jī)械手(2，102,202)包括多個關(guān)節(jié)的腕或臂(21)，所述腕或臂(21) 的端部安裝有所述涂覆頭(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)械，其特征在于，所述移位系統(tǒng)(2，102)由一多關(guān)節(jié)型的標(biāo) 準(zhǔn)機(jī)械手形成，其放置在底板上或安裝在線性軸(127)或吊機(jī)架上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項所述的機(jī)械，其特征在于，所述纖維存貯系統(tǒng)(271)包 括筒子架，所述存貯系統(tǒng)被放置在底板上或安裝在所述移位系統(tǒng)(202)的元件(226)上。
10.一種纖維涂覆頭，其安裝于一移位系統(tǒng)的端部，包括涂覆輥和用于將所述纖維導(dǎo)向 到所述涂覆輥上的裝置，其特征在于其包括用于將樹脂涂覆到每條纖維(Fl，F(xiàn)2)上的裝 置(60)，所述涂覆裝置(60)能夠在所述纖維(Fl，F(xiàn)2)離開所述導(dǎo)向裝置(32a，32b)時將 樹脂涂覆在所述纖維(F1，F(xiàn)2)上。
11.一種纖維涂覆機(jī)械，包括移動纖維涂覆頭的系統(tǒng)、纖維存貯裝置以及用于將所述 纖維從所述存貯裝置輸送到所述涂覆頭的纖維輸送裝置，其特征在于所述涂覆頭為權(quán)利 要求10所要求保護(hù)的涂覆頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維涂覆機(jī)械(1，101，201)，包括用于移動纖維涂覆頭(3)的移位系統(tǒng)(2，102，202)，所述纖維涂覆頭(3)包括涂覆輥(31)和用于將纖維導(dǎo)向到所述涂覆輥上的裝置(32a，32b)；纖維存貯裝置(71，171，271)；以及用于將所述纖維從所述存貯裝置輸送到所述涂覆頭的纖維輸送裝置，其特征在于所述纖維輸送裝置包括柔性管(73，173)，每一管的內(nèi)部通道能夠容納一條纖維(F1，F(xiàn)2)。
文檔編號B29C70/38GK101941294SQ201010272009
公開日2011年1月12日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月3日
發(fā)明者亞力山大·哈姆林, 伊萬·哈蒂 申請人:科里奧利合成技術(shù)公司