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TW200938365A - Apparatus for manufacturing reinforced cellular materials - Google Patents

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Publication number
TW200938365A
TW200938365A TW97145248A TW97145248A TW200938365A TW 200938365 A TW200938365 A TW 200938365A TW 97145248 A TW97145248 A TW 97145248A TW 97145248 A TW97145248 A TW 97145248A TW 200938365 A TW200938365 A TW 200938365A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
semi
finished product
needle
porous material
textile
Prior art date
Application number
TW97145248A
Other languages
English (en)
Inventor
Jorg Rippert
Uwe Lang
Matthias Alexander Roth
Original Assignee
Evonik Roehm Gmbh
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 Evonik Roehm Gmbh filed Critical Evonik Roehm Gmbh
Publication of TW200938365A publication Critical patent/TW200938365A/zh

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    • 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
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/086Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of pure plastics material, e.g. foam layers
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    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
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Description

200938365 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於製造複合材料之技術領域。特定而言,本 發明係關於製㈣化多孔材料並將紡織半成品鈎取於針釣 中之裝置。此外,本發明係關於—種製造強化多孔材料之 系統,以及一種將紡織半成品釣取於針釣中以強化多孔材 料之方法。同樣地,本發明俜關一 赞a你關強化多孔材料於一飛機 中之使種包含此種強化多孔材料之飛機。 【先前技術】
❹ 因其較佳之剛度或強度與密纽,複合材料,且特定而 言夾心構造廣泛應用於諸多飛機工程領域。一般而言,夹 心構造係由一頂部面板或面層及一底部面板或面層製成, 在該等層或面之間,為了增強剛度之目的,具有一由呈六 角形截面之垂直延伸胞形成之蜂巢式核芯結構。 多孔材料之具體機械潛能因其結構而較此等蜂巢結構為 低。然而’尤其是在組件製造中及在擴展組件特性領域 中’多孔材料因其應用之多功能性而在結構航空應用之夹 層構造中受到關注4於這種原因,人們正在進行各種試 驗以努力改進多孔材料之機械特性而不招致密度之過分辦 大。藉助縫初技術(納入插針),或藉助類似方法,使核 局部強化而不招致結構重量之顯著增加。此外,在各種= 法中,存在-藉助插針密度及插針角度之局部變化將核芯 結構之機械特性修改成適合一特定應用情形以及對其進行 局部修改之選項。除從靜力學觀點看有意義之機械特性以 I35828.doc 200938365 外,此等核芯結構另外包含就衝擊或衝擊損壞度而言非常 有趣之特性。舉例而言,在強化多孔材料中,可偵測一龜 裂停止效應。 除其它以外,在隔熱及隔音領域中,以及在其製造中, 與蜂巢結構相比較’包含一高阻多孔材料核芯之此等夹層 構造與優點相關聯,但其亦與缺點相關聯,因為其只包含 比較差的機械特性。為了補償此等機械缺點,使用藉助其
可將纖維、纖維束或線納入高阻多孔材料組件中之縫鲂技 術。在一樹脂滲濾製程之後,散佈具有纖維之區隨後促成 多孔材料之機械強化。 組成通常用㈣化多孔材料之縫初方法的有藉助針穿透 多孔材料’並在此製程中同時將線或纖維束或纖維穿透高 阻多孔材料。使用兩種不同之方法來固定線。 。 首先,藉助稱作簇絨之縫紉方法,可將一線牵引穿過高 阻多孔材料層,並可將其附接至一基板,例如位於反面: 之石夕像膠。在完成接縫之後,可移除該基板。 第二縫紉方式屬於雙面縫紉方法之類別,其中_來自夾 層構造之-面層之面線藉助針縫透該層構造。隨後,藉助 一底線將該面線附接至該層構造之反面。 因針與線同時進入多孔材料,故在多孔材料中產生一孑 尺寸,該孔尺寸大於所納入纖維量之直徑。舉例而〜+ 例如在滲透期間進一步處理高阻多孔材料,則用樹月;來: 充孔中所留下的空隙,該空隙不由纖維束填充。 已知縫幼方式具有一共同態樣,亦即,首先一針穿透多 135828.doc 200938365 孔材料且在此製程同時將線納入多孔材料中。在此製程 中’在插人於多孔材料中期間’線與針之整個長度平行延 伸,且基本上延伸遍及針之整個長度。插入孔之孔尺寸因 此取決於針直徑及線之厚度。 所有此等習知方法均與一缺點相關聯,因為在自多孔材 料抽回針之後,所留下的孔相對於所納人線之厚度太大。 此導致Jf形’其中在渗透有一樹脂之後,未由纖維佔據
之孔區填充有樹脂’且因此機械特性之改進並非如同所期 望樣藉由纖維實現,相反,根據該方法,基本上藉由所 納入之樹脂實現。然而,與蜂巢結構相比較,具體(亦 即,重量相關之)機械特性之改進不足以滿足飛機工程中 必不可少之輕量構造潛㊣,因此只可很少考慮使用以此方 式強化之多孔材料。 為了闞釋本發明之重要性及優點,應在製造強化材料之 技術領域之上下文中添加如下: ί關於夾層構造之失常樣式之鈥插遠十強化效應之研究已 表明,在強化多孔材料之情況下,損壞區顯然仍僅限於一 内部列内之區。因此很顯明,損壞僅限於局部。在進一步 ,九期間可確定強化區之間的空間之效應。若在一相對 Φ的強化材料中’面板之失常係因局部及全局撓曲與面板 之抗剪失常之複雜互動而引起,當剛度降低時因更低之 強化密度,故面板失常受控於彎曲度。損壞樣式表示受衝 擊面層中之局部損壞及微細龜裂,但在反面上無損壞。在 種ΐ擊區Φ 、 °° 已拔出穿透面層之插針。此外,出現纖維斷 135828.doc 200938365 裂,在衝擊區中亦出現核芯與面層之局部分離。此等實際 結果很適合理論模擬。此外,在此上下文中,可進行cai 研究;該等CAI研究表日月,在非強化多孔材料之情況下, 組成主要失常機理的有面板之微縱向彎曲。然、而,在強,化 多孔材料之情況下,插針之分離/釋放係主要失常機理。 除強化多孔材料之NDT行為以外,亦可研究對強化角之相 依性。一個結果表明,因自面層牽引播針而引入之損壞之
極限值直接取決於針角度。在一 1〇。強化之情況下,出現 值得一提之損壞之極限值大於在一 2〇。強化情況下之值的 兩倍。對承受壓力負荷之強化多孔材料之能量攝取能力之 研究(根據試驗或藉助FEM分析)表明,藉由增加厚度,可 大大提高通量攝取能力。保證強化元件之間的空間小於形 成於一具有相同設計之非強化夾層構造中之褶皺之波長之 一半非常重要。 藉助加固插針之強化 在工業開發項目中’已開發出—種新的核芯材料,其對 ,於48 kgW蜂巢之特性同時在重量上節省ι〇%。此新核 心包含-藉由薄插針強化以改進其結構特性之輕質多孔載 體材料。強化半成品係具有任何所期望截面之薄桿狀元 件’其限制條件係其包含足夠固有硬度,因為不缺並 其進行處理。所使用之插針之直徑介於〇 279與OH _ 之間。慮及相應材料特性,釘可用該三個材料類別中之任 者製造’例如纖維強化塑膠、欽合金、玻璃、碳化石夕 或石英。在所開發之方法中,藉助超聲支援將插針射入多 135828.doc 200938365
孔材料中,且在一第二步驟中,使其變換於表面處。所得 產品以K-CORTM之商標名義銷售。作為上述之一替代形 式’插針亦可進入面層。此產品可以x_c〇RTM2名義構 得。此方法提供一非常重要的優點,因為半成強化產品可 以一單獨的製程步驟製造為一無盡產品。尤其在其特性在 很大程度上取決於纖維體積含量及纖維定向之半成黏合纖 維織物之情況下,此非常正確。因此,藉由改變局部插針 密度、插針長度、插針直徑及插針角度,設計師具有設計 一對於每一應用最佳之核芯之選項。可能之角度範圍從在 尤其直接承受壓力之組件區情況下之垂直插針至在抗剪強 化情況下之介於2〇。與3〇。之間的角度。 藉助幹半成品之強化 可具有使用各種方法之多孔材料之幹強化:縫紉方法、 捲繞/編織方法及卡釘方法。所得產品在品質及其強化之 撓性兩個方面相關很大。幹強化多孔材料核芯之最後加工 在一後續渗透製程中進行。 縫紉方法 :在兩種基本上不同之縫初方法··亦即,具有僅一面線 之單面縫紉方法(例如,簇絨、盲縫合)、包含一 部線之雙面縫幼方法。首先,將論述雙面縫初方法。一般 =鍵=品處理獲知各種針腳類型。實例包括鎖二 在此等類型 化一多孔材料 之針腳中’雙鎖式縫,刀已表明為最適合於強 。為了形成雙鎖式針腳,在料卫業中使用 135828.doc 200938365 -面線及-底部線’其亦稱作針線及夾梭線。針線藉助位 於針尖中之針眼保持於針中,且,縫透組件。在針之反向移 動期間,針線形成一由夾梭尖端炎持之線圈。由於失梭之 方疋轉移動,線圈擴大並牵引於夾梭周圍。在此製程中,針 線圈放置於夾梭線周圍以附接後者。 . 成圈點之位置藉助線張力設定。在紡織品工業中,通常 • #助完全不同之面線及底部線張力來將打結較位於欲縫 Φ 、匆:商品中間。以此方式,除其它以外,還實現接縫之拉 伸能力之增加。藉助於黏合纖維技術中之雙鎖式針腳結 點之此中點配置產生許許多多不期望有的副作用。將線牵 引穿過基板增加所放置平紋棉麻織物中之纖維之該/已出 現之波動。然巾,由於黏合纖維織物之互動在極大程度上 取決於層壓板中之纖維之界定對準,因此儘管不可避免, 但任何干擾皆應保持至一絕對最小值。 一進一步副作用係指黏合纖維織物紡織品之縫紉在一 Φ 除固定個別層以外’此縫初在-起亦使改進層間抗剪 強度(亦即’二維中之強化)成為可能。成圈點係此強化中 之弱點且因此若可能應位於有效區外部。出於上文所提 * &之原因’在黏合纖維織物技術中’循環點藉由増大底部 ,、線張力放置至層壓板之底面。就欲處理之紗線而言,必須 慮及在針腳形成期間,縫幼線承受相當大的摩擦負荷及橫 向負荷。因此,只可處理提供足夠挽性強度之紗線(例如 成夫拉爾)而不存在任何問題。只有在極端困難之情況下 才可使用粗線,或全然不可使用粗線。關於在纺織半成品 135828.doc • 11 - 200938365 中形成雙鎖式針腳之所述原 屌理無法在不加修改之情況下轉 換成半成多孔產品之強化製裎 一 c表程,亦即,因相對於紡織品之 尚基板高度。為此目的,在料庙 。 在對應之研究項目中開發出對應 之置。 在-英關㉟ϋ件巾,舉例而言,個賴料由一針桿 替換’藉助該針桿可同時形成幾個針腳。位於基板之底面 上之夾㈣統由-來自投射式紡織織布機領域之原理取
❹ 代。在縫合之後,面線之線圈打開於底面上,且底部線射 透所有線圈。除其它以外’人們已對藉助雙鎖式針腳強化 之、,且件進行主研究。在強化多孔材料之情況下,一分離面 板之表面在-衝擊之效應之後顯著減小,其中根據針腳密 度’可自外部看到之損壞僅略小於内部損壞。攝取能量首 先增大直到其在面板被穿透時減小為止。關於藉助縫匆技 術強化之多孔材料之選為之進一步研究已表明在此類強化 之情況下存在損壞公差之增大,因為存在標稱機械特性之 增加’但重量之增大並不明顯。與已闞述之雙面縫紉方法 相比較’單面縫初方法與一非常嚴重損壞相關聯,因為需 要僅自-面存取組件。舉例而言’盲縫合及簇絨係可能之 縫紉方法。 因針腳形成,故盲縫合不適合作為一強化方法。作為一 縫紉方法之簇絨與雙鎖式縫合相關,只是底部線由一其中 在抽回針時固定所形成之線圈之基板(例如矽)替換罷了。 【發明内容】 本發明之一目的係陳述改良式強化多孔材料製造。 135828.doc -12- 200938365 根據本發明,陳述一種製造一三維強化多孔材料並將一 紡織半成品鈎取於一針鈎中之裝置,以及一具有獨立請求 項之特性之系統。 本發明僅由提供該實例之多孔材料以一實例性方式實施 而成,但其亦可應用於其它領域。此外,在本發明之上下 文中,措詞纖維束係指由大量非加撚式拉伸個別纖維或單 絲、個別纖維本身、以及因加撚個別纖維或纖維束而已出
現之線製成之組紗。由於在本發明之上下文中提到一纖維 束之厚度,因此其係指呈一壓縮形式之個別纖維之和。 此外,若需要,根據本發明之本裝置、系統及方法亦可 用於製造具有未被分類為紡織半成品之強化材料之完全不 同材料。 根據本發明之一實例性實施例,陳述一種製造一強化多 孔材料並將一紡織半成品鈎取於一針鈎中之裝置。在此配 置中,該裝置包含一具有一輸送器件之第一子單元,以及 -具有-提取器件之第二子單元。在此配置中,該輸送器 件經配備以便可將該纺織半成品傳送至該提取器件中。與 此形成對比’該第—子單元及該第二子單元經配備以便可 作為該第-子單元相對於該第二子單元之一相對移動之結 果而按界定長度攤舖該紡織半成品。該第二子單元之該提 取器件進—步經設計以便可作為該提取科相對於該針釣 之相對移動之結果將該纺織半成品放置於該針釣中。 根據本發明,該第—_ 于年疋之該輸送器件可係能夠沿一 預定方向輸送該紡織半成品。 135828.doc -13- 200938365 ::而言,該紡織半成品將插入於該第二子單元 =中’其中在該提取器件之一間隙中,該紡織半成品 夺斜心料—釣狀狀—針鈎_。舉例而言,此放置在 該針鈎穿透欲強化之材料或欲強化之多孔材料之後進行。 . 二匕’此輸送器件可(例如)藉助所謂輸送輥實施而成,該 專輸送輥以一方式如此接近地彼此面對反向旋轉以致一位 -於該兩個輕之間的纺織半成品藉助摩擦力由該等輥之表面 ❹冑1'同樣地’輸送帶或㈣機械夾梭亦可想像,其作為 一輸送器件沿預定轴線輸送該纺織半成品。該纺織半成品 =該輸送之目㈣將料“之—界定長度輸送至位於該 ,^件後面之區以便隨後將所期望切割或未切割之半成 品量納入該強化材料中β 該第-子單元相對於該第二子單元之相對移動在其主要 意義上係指該器件之三個不同及獨立移動變體。首先,其 係指其中在該第二子單元之一移動完成整個移動之同時該 ® 第一子單元堅硬或堅固地保持於其位置中。其次,亦有可 能該第二子單元堅固地保持於其位置中而僅該第一子單元 移!。措詞相對移動亦係指-第三移動選項,其中該第一 子單元及該第二子單开兩本 早兩者均移動,只要以此方式,在所 有其它移動變體中通當紗t -織半成品。 常一樣,可按界定長度擁鋪該纺 在此配置中,本路日日+ , 此及任何其它移動可由任何所期 望驅動構件產生’例如由電、機械、氣壓或液壓驅動構件 產生。 135828.doc 200938365 和。^丨、心负度應如此理解,以致在將該紡 織半成品傳送至該提取器件中及該第一子單元相對於該第 子單几相對移動之後,與該提取器件且因此與稍後釣取 該紡織半成品之位置相比較調整該紡織半成品之位置。在 此配置中,此預定長度大多數時候取決於欲處理之材料中 2丰成品之所需長度。在此上下文中,材料厚度及欲出於 :化之目的擱置該半成品之插入角度或放置角度係重要 4=之此實例性實施例中,措詞相對移動亦用於將 〆、,半成叩放置於該針鈎令之移冑。在此上下文中,相 =動與提取器件相對於鈎取該紡織半成品或該纖維束之 牛(因此例如該針鈎)之移動相關。此意味著在一 況下該提取器件實施該移動而該針鈞保持於其位置中且 反之變體。在該第一情況之上下文中,應注 提取器件、半成品以機械方式及以一力傳輸方式連接至該 同之織半成品在該提取器件之移動期間沿相 门之方向相㈣之定向移動。因此,在㈣ 可將該紡織半成品放置於該針鈎中或放 γ 織半成品之任何其它所期望器件中=鈎取該纺 靜!:=因此因該機械連接該紡織半成品亦處於 動眘银 ,該針釣朝該紡織半成品方向之-移 動實現將該半成品鈎取於該針鈎中。 〇之移 個變體之一混合形式,其中令兩個Λ而,亦可具有該兩 同時亦該㈣)移心該提取器件及 卞攻口口放置於該針鈎中。 135828.doc •15- 200938365 因此,本發明之此實例性實施例能夠在將該等纖維牵引 至該多孔材料中之前在該多孔材料中形成―孔。由於這種 原因,根據本發明之系統可藉助纖維來改進多孔材料之強 化以便基本上所納入之纖維負責改進多孔材料核芯而不是 . 樹脂之機械特性,因為樹脂在後續滲透製程中流至負責上 ' 述之纖維周圍之過大孔中。 ; 因此’根據本發明之本裝置能夠實施纖維強化多孔材料 ❿ 之優點,而無需接受迄今關聯之缺點。 根據本發明之一進一步實例性實施例,該裝置此外包含 至少一個切割工具,該至少一個切割工具經配備以便可按 該界定長度切割該紡織半成品。 本發明基於下述思想:不在形成該等纖維束最終以定向 方式存在於其中之孔期間同時納入用於強化一多孔材料之 纖維束,而是首先為該多孔材料提供一自一第一表面朝一 第二表面之方向之通孔,並隨後接著沿該第一表面之方向 φ 將已叹置於該第二表面之另一側上之一紡織半成品或一纖 維束之彳片牵引至該通孔中。此適用於本實例性實施例 且適用於根據本發明之裝置之所有其它實例性實施例。 ' 此目的將藉由選擇、局部改變半成品密度或插針密度及 冑半成η口納入多孔材料中之角度以將該結構之機械特性修 改成適合特定應用及局部所需之機械特性來進一步加以補 充右接縫欲保持閉合,則此僅在一有限程度上係可能 的由於^種原目,根據本發明之裝置,在此實例性實施 例中通常就是這樣,可包含至少一個用於按一定長度切割 135828.doc •16- 200938365 該紡織半成品之切割工具。在此製 -. 11茨平成品之所靈 長度取決於個別要求,例如取決 译, %欲強化之多孔材料之厚 又、’取決於該半成品進入該多孔材料之牵入角度。 ;若要在根據本發明之裝置令使用專用_半成:,㈣ 该等紡織半成品需要專用切 -u ^^ . ^ ^ 以實例性實施例形 式k供此等專用切割工具。除具有鋒利刀式 割器以外,亦可使用拉站發X计 πτ使用藉助一電流或藉助光施加由熱量 ❹ 聲、切割而促成之分離製程之切割工具。 根據本發明之一進-步實例性實施例,該切割工具附接 至該第一子單元。 、啊楼
根據本發明之裝置之此實例性實施例(例如)顯示於I 中,其第一子單元6包含(例如)兩個刀具或切割工具2。此 等刀具或切割工具係具有刀鋒之機械切割工具,其中上述 更專業化之切割工具無法排除作為可能之切割工具。 根據本發明之—進—步實例性實施例,該針鈎設置於— 所謂釣針上。 在此上下文中,措詞鈎針係指一(例如)配備用於將纖維 束牵引至-多孔材料中之縫匆器件。舉例而言,已知特定 :言用於製造夹層構造領域之縫匆器件。此等夾層構造包 δ (例如)可藉由碳纖維或藉由其它黏合纖維織物強化之多 孔材料。為了使根據本發明之裝置針對此同一製造情形在 術上相谷,在此一縫紉器件中使用一所謂釣針。此—鈎 針以一實例性方式顯示於圖域财,其中此鈎針可另夕Α 包含一閉合機構。 135828.doc -17- 200938365 根據本發明之一實例性實施例,該裝置進一步包含氣壓 驅動構件’其中此等氣壓驅動構件經配備以產生該兩個相 對移動中之至少一者。 在此上下文中,措詞氣壓驅動構件係指用於產生壓縮空 氣之構件及藉助壓、缩空氣管線將壓縮空氣傳送至對應移動 組件(包括密封件及噴嘴)之構件兩者。
根據本發明之一進一步實例性實施例,該提取器件進一 步包3 -垂直間隙。在此配置中’該垂直間隙經配備以便 可將該針:插入至該間隙中。此外,該第一子單元相對於 ^第一子單疋之相對移動可經實施以便在實施此相對移動 之後將該紡織半成品之中間設置於該間隙之中間。 、,措詞紡織半成品之中間圖解闊釋於圖。中。因此,纺織 ' 中間係自在此紡織半成品在一稍後階碎片將根據 需要實際或可能由該等切割器或該切割卫具㈣之位置量 ;、J在圖2C中位於該等切割器之左手側之紡織半成品之該 二刀等於隨後在一進一步步驟中鈎取並放置於欲強化之材 :中之半成品之該部分之整個長度。該第-子單元相對於 該第二子單元之相對移動由此完成從而使從可能之切割工 具2到該提取器件之該間隙之中間之距離在長度上恰好等 於:該間隙之中間到該紡織半成品之端之距離。 針=纺織半成品恰好在該間隙之中間之位置處鈎取於- *時及虽s亥紡織半成品隨後牵引至一欲強化之多孔 材料十時,^ π、丄 乂上所述保證在該多孔材料中之一孔之每一位 處纖維在度皆相同。在提取於該針鈎中期間由該針釣 135828.doc _ 18- 200938365 半成品之碎片形成之線圈因此具有兩個在長度上相 ::本發明之一實例性實施例,該裝置包含至少一個位 於一輸送器件處之輸送輥。 在此配置中’此等輪㈣使將該㈣半成 地機械輸送至該提取器件中^及連續 ㈣骷- 中成為了心。該等輸送輥例如清 ❹ ❹ 2顯不於圖1中且由參考字符1標示。此外,圖2a_m — 、視圖圖解閣釋用於預繞該纺織半成品或該粗紗之該等輥 之功能及重要性。為了提供在一稍後階碎片可按—適者之 ,度作為強化材料插入於該多孔材料中並插入於該針I之 提取位置處之中間之纺織半成品,該等輥操縱對該半成品 之預繞|α合將相對於該半成品之該部分(該部分設置於 發明之裝置内)之中間定位該間隙之中間,預繞該 粗線或該+成品使在該纺織半成品於一稍後階碎片由—針 釣釣取之位置虚^ E. ric 慝按預疋長度以該紡織半成品成為可能β 在此上下文中,措詞"設置於根據本發明之裝置内之半成 °°之該部分"係指例如在圖2c中位於該切割工具之左手側 之半成品之彼部分。選擇用於量測根據本發明之裝置内之 半成Π口之長度之此起始點,此乃因在一些實例性實施例 中’欲處理之半成品之長度在一切割製程期間取決於切 器。 σ 種用於製 部部分系 部分系統 根據本發明之—進—步實例性實施例,陳述一 造強化材料之系統,該系統包含一底部及一頂 統在此配置中,欲強化之材料可放置於該兩個 135S28.doc •19· 200938365 之間,其中該底部部分系統包含根據本發明之上一個實例 性實施例之裝置。與以上所述形成對比,該頂部部分系^ 包含一針桿驅動器及/或一簇絨縫紉機。 本發明基於下述思想:不在形成纖維束最終將以一定向 方=存在於其中之孔期間同時納入一用於強化一多=料 之纖維束,而是首先為該多孔材料提供一 一 口 乐一表面朝 一第二表面之方向之通孔,並隨後接著沿 不衣甶之方 ❹ 鲁 …-已设置於該第二表面之另一側上之纖維束 通孔中。 ^ 在此配置中,該紡織半成品對應於該纖維束,且將气 織半成品設置於該第二表面之另一側上係由該底部部^系 統(亦即’根據本發明之上述實例性實施例之一之裝幻實 現。與以上所述形成對比,形成該等纖維束或該纺織半成 品最終將以一方向方式存在苴 牡於具τ之孔,並同時接近該針 釣以將該紡織半成品鈎取至該提取器件係、由該頂部部 統(例如一針桿驅動器)保證。 由於根據本發明之此系統能夠實施-單面縫幼方法,且 由於該針釣或該鈎針並非同時在該多孔材料中之產生一孔 並將該纖料5丨至該多孔材财,a此根據本發明之系統 I藉助纖維來改進對多孔材料之強化以便基本上所納入之 纖維負責改進該多孔材料核芯之機械特性。 =^ #助該頂部部分H縫透欲強化之材料成為可 心,該材料既可放置於亦可附接於該兩 由該針桿驅動器所產生之淺^丨^ + ^ 系統之間。 之通孔可在任一所期望斜角位置處 135828.doc 200938365 納入該多孔材料中。 以上所述亦適用於上文所提及之所有裝置。 特定而言,該等通孔之定向可個別地調整至欲強化之多 孔材料之相應形式,以及運作中所預期之負栽情形。該系 ..、统使將—核芯結構修改成適合-具體負載情形及應用情形 成為可能。 ' 根據本發明之—進一步實例性實施例,根據本發明之系 ’统進—步包含―用於輸送欲強化之材料之輸送機構,其中 $輸送機構之設計方式使得可在該兩個❹系統之間以預 定步驟輸送該材料。 為了能夠在該多孔材料之平面中之多孔材料内之各個位 置處納入強化材料,需要藉助該輸送系統或該輸送機構在 該兩個部分系統之間定位該材料以便當該多孔材料中之一 通孔形成時,可在所期望斜角位置處為所期望局部位置提 供一坊織半成品。在此配置巾,可根據需要縫初各種圖案 〇 以使將該核芯結構之局部機械特性修改成適合一具體負載 情形或應用情形成為可能。I此上下文中,#助該㈣工 具可在每一工作步驟之後按一定長度切割該紡織半成品以 - 便不存在一延伸遍及該材料之一更大空間區之閉合接縫, 且因此可將該材料内之插針之密度局部改變直至最小局部 單元具有決定性重要意義。 在此配置中,該輸送機構之預定步驟可由一軟體程式或 一控制單元預定義或實施。 根據本發明之一進一步實例性實施例,該系統進一步包 135828.doc -21 · 200938365 含至少-個用於控制根據本發明之裝置、根據本發明之輸 送機構及/或頂部部分系統之電腦單元。 為了使欲由該輸送器件實施用於預繞該紡織半成品之程 序成為可月b ’且為了能夠控制根據本發明之裝置之相對移 動中之至少一者,在此實例性實施例中陳述一種電腦單 • &。此外,該電腦單元可控制該輸送機構以將該多孔材料 .· 移動至欲強化之適當局部位置。 β 然而,包含一針桿驅動器之根據本發明之頂部部分系統 亦可由根據本發明之電腦單元控制。 因此,可藉助根據本發明之系統來實施一完全自動實施 強化多孔材料之製造及一紡織半成品於一針鈎中之提取 之完全自動及電腦控制製程單元。 根據本發明之一進一步實例性實施例,陳述一種將紡織 半成品鈎取於一針鈎中以強化材料之方法,其中該方法包 含下列步驟:將該半成品攤鋪到該欲強化材料之底面上; 〇 將該半成品之中間定位於該提取位置處;將該針鈎插入至 欲強化之材料中;將該半成材料放置於該針鈎中;及抽回 该針鈎同時將該半成品定位於該欲強化材料中。 為了實施一種其中在該材料中產生該等通孔不是與該強 , 化材料之饋通同時進行之單面縫紉方法,換言之,根據該 等插針,陳述根據本發明之上述方式相關步驟。在此配置 中,圖2a至f闡述在欲強化材料之底面上進行之該方法之 彼部分。因此,該等圖式顯示在預繞一粗線,以及將該半 成品之中間定位至該後續提取之位置期間之該紡織半成 135828.doc -22· 200938365 品。將該針釣播人$讼& VL ,, 明之八Γ 材料中可(例如)由根據本發 引至-多孔材料中之專用㈣=日在用於將纖維束牽 於該針鈎中可(例如)藉由該針鈎相對於該紡織半成品之一 目對:動實現。為了將該纺織半成品擱置於欲強化之材料 "針鈎拔過該材料’以接著自該針釣釋 ::或該纖維束。在此製程中,達到該方法之初始情: :;始情形"在此上下文中不涉及已處理材料之狀 ^疋㈣實施該方法之裝置之狀態及情形。在達到此 =Μ形之後’因此可重新及在該裝置之初始狀態下起動 並實施該方法》 根據本發明之方法之—連續重複變體(該變體可局部應 一於具有不同密度之多孔材料)使在一大面積範圍内但以 ;'局部分化方式強化多孔材料’並在此製程中減小在將該 ❹ ^織半成品㈣至該多孔材料中期間之孔尺寸成為可能。 =:,基於根據本發明之方法,可獲得一具有一高阻多孔 芯之夹層構造,與蜂巢結構相比較,其保持隔熱及 7優點以及製造優點,且另外,由㈣據本發明之方 η ’與習用多孔材料或習用強化多孔材料相比較,其包含 經改進之機械特性。 一根據本發明之一進一步實例性實施例,陳述一種包含下 -個附加步驟之方法··自該針鈎釋放該纺織半成品。 為了將該妨織半成品之個別有限碎片局部摘置於該多孔 材料並這樣做以局部達成不同之插針密度,必須按一定長 135828.doc -23- 200938365 度製備該纺織半成品之相應碎片,例如在將其納入欲強化 之材料中之前切除。在製備該等強化材料並將其掷置於欲 強化之材料中之後,該纺織半成品必須由該針釣釋放。隨 後,位於欲強化之多孔材料之另一位置處之該針釣可再欠 藉由該整個製程掷置一纖維束或一纺織半成品碎片。在此 ❿ ❹ μ t ’㈣放製„製程步驟可(例如)藉由下述方式進 灯.藉助剪刀或藉助任何所期望電、熱或機械切割工且來 進行切割。然而’可打開已按根據本發明之方法由位:例 如一針之針釣周圍之紡織半成品形成之線圈。此打開製程 係在欲處理之材料之頂部進行,此乃因該半成品已鈎取於 欲強化之材料之底部上並隨後牵引穿過該材料。然而,亦 可打開該線圈以便(例如)藉由重力或藉由沿該釋放方向牽 引該半成品來釋放該紡織半成品。 根據本發明之-進一步實例性實施例,該方法包含下— :附加㈣:藉助一切割工具,在欲強化之材料之底面處 按界定長度切割該紡織半成品。 類似於自該針釣釋放該_^品之上—個步驟, =程步驟亦係必不可少的以便能夠形成一局部變化插針 又且因此修改該多孔材料之機械特性。在此製程中,該 等切割工具可係機械切割器,抑或’作為一替代形式; 助電、光或熱技術運作之切割技術亦可用作切割工具 於該紡織半成品設置於該多孔材料下面以便將該纺織半成 =穿過該多孔材料部分地到達該表面,因此切割該纺 織半成品(例如)在該多孔材料之底部處進行。 135828.doc -24- 200938365 根據本發明之一進一步實例性實施例,該針鈎位於一鈎 針上,且該半成品藉助該半成品相對於該鈎針之一相對 動放置於該針鈎中。 根據本發明之—進—步實例性實施例,重複進行該等製 . 帛步驟’且因省略切割該紡織半成品而出現—閉合接縫。 • 若有利於一具體應用在該多孔材料之某一區域中產生一 :%合接縫,則根據本發明之方法因省略啓動該切割工具而 ❹I將呈以其它方式使用之半成品碎片之多個長度之該纺織 成品之-碎片及同-碎片掷置於該多孔材料中並以此方 式產生一長閉合接縫。 根據本發明之H實例性實施例,該半成品係一纖 維束’其中該纖維束之纖維摘置成平行並伸展於欲強化之 材料中。 舉例而言,此針鈎可附接至一具有一釣形尖端之針。該 針鈎將,亥粗線或該纺織半成品央持於該材料之底面上之令 ® 間並將該粗線牵引穿過該多孔材料。由於折疊,大量纖維 被牵引至其以平行及伸展方式存在於其中之多孔材料中。 根據本發明之一進—步實例性實施例,陳述將-已使用 "、據本發明之裝置、根據本發明之系統或根據本發明之方 - &製造之強化多孔材料用於一飛機中。 根據本發明之一進一步實例性實施例,陳述一種包含一 已使用根據本發明之裝置 '根據本發明之系統或根據本發 明之方法製造之強化多孔材料之飛機。 該裝置及該系統之各實例性實施例適用於該方法,反之 135828,doc •25- 200938365 亦然* 根據本發明’形成一種可尤其用於製造夾層構造領域中 之裝置。夾層構造包含(例如)可藉由碳纖維或其它黏合纖 維織物強化之多孔材料。 本發明之進一步實例性實施例及優點顯示於下文對圖式 之說明中。
该方法之部分態樣揭示於美國臨時申請案US 60/685296 中’該申請案與本案以引用方式完全合併。 【實施方式】 下面’參照該等圖式闡述本發明之較佳實例性實施例。 在下文對該等圖式之說明中,相同之參考符號用於相同 或類似之元件。 所提供之下文說明亦適用於一包含一已使用根據本發明 之裝置、根據本發明之系統或根據本發明之方法生產之強 化材料之飛機m明亦適用於將—已使用根據本發明 穿置根據本發明之系統或根據本發明之方法製造之強 化多孔材料用於一飛機中。 圖1顯示根據本發明之裝置之-實例性實施例之一概略 三維圖。該緣圓顯示-具有一輸送器件1之第一子單元6, 其中在本實施例中之輪^^/土,—人, 一 翰送器件1包含(例如)輸送輥1。此 卜,顯不第二子單元5,甘士士丄而 其中在本實施例中其係一牢牢地 附接至一底板n之垂直單元。盥 * ^工结一【 一、匕形成對比,在此實施例 Y弟一子卓兀6可沿線性舳始 動由誠、^ 線性方式移動’該移 動由一機械驅動器8操縱。 在此配置中,該相對移動無需 135828.doc -26 - 200938365 在如所不之線性軸線上進行,而是其可根據需要沿三 曲線移動。 在-實例性實施例中’該移動可藉助具有對應壓縮空氣 供應管二7之氣壓器件實現 '然而,基本上,任何可產生 帛一子早兀與第二子單元之間的相對移動之電、氣壓或機 械駆動皆係可能的。在此實施例中,因此事實是第二子單 :^不移動’而該兩個子單元之間的相對移動係由第—子 ❹ 引起。在此實例性實施例中,此第-子單元顯示為 -位於該線性軸線上之滑動片。為了保證按一定長度切割 該纺織半成品,以一實例性方式顯示兩個就位於第一子單 元上之機械切割器2。若已藉助輸送輥1按-對應長度攤舖 該紡織半成品,且若藉助第一與第二子單元之間的相對移 動,、已將該紡織半成品之未來中間定位至提取器件14内之 間隙之中間’則可按一定長度切割該紡織半成品。只有以 此方式方可附接該纺織半成品之個別碎片,換言之,個別 ® 、靶向方式位於該多孔材料内之位置處之個別纖維 束或個別粗線。具有其間隙14之提取器件3包含一用於纺 織半成品4之通道9以便可藉助該等輸送輥將該半成品放置 -於該提取11件中°如圖1中所示,該端部可自提取器件3自 由地伸出。 在上述配置中’尤其重要的是,作為實例,選擇且根據 本說明書之上述段落在其它實施例中可具有該輸送器件之 變體、該切割工具之變體、用於產生第-與第二子單元之 門的相對移動之變體以、及用於產生該提取器件與該針釣 135828.doc •27- 200938365 之間的相對移動之變體。 在此種情況下,例如’提取器件3與該針鈎之間 移動13可受用於橫向移動提取器件% -其中僅該提取器件移動而該針鈎(其=二 忒圖不中)處於靜止狀態之相對移動。 、 藉助圖1中所示之本發明之裝置,可 思想。藉助根據本發明之裝置,因此可達成中多孔材 ❹
料之機械特性之改進根據需要由該等纖維實現,而不是美 =由所納入之樹脂實現(在迄今已知之方法中通常就: 廷樣)之情形。 -為了能夠H自動製程㈣根據本發明之裝置製造此一 經改進之多孔材料,藉由顯示於…中之根據本發明之裝 置來實施下列個別步驟:按一界定長度攤鋪該等粗線、切 割該等粗線、將該等粗線放置至針中之中間並打開位於頂 部處之針中之線圈。在製程自動作#中,按下述方式實施 圖1中之本實施例之個別功能。整個功能單元包含兩個子 單元。顯示為-滑動片之第-子單元6藉助一線性軸線10 在底板11上移動,其中顯示為一垂直單元之第二子單元5 剛性地安裝於該底板上。在第一步驟中,輥丨將粗線4向前 傳送達所期望長度。在此製程中,該紡織品穿過提取器件 3,而其另一端可自由垂下。在下一步驟中,滑動片6沿該 線性軸線移動一為使該粗線之中間精確地位於提取器件3 之間隙之中間所需之距離。當該粗線定位時,該鈎針穿透 ~基板並在該基板底部上遇到單元3或提取器件3之間隙。 135828.doc 28- 200938365 為了將該粗線穿過該針鈎,提取器件3配置於一例如由空 氣驅動之滑動片U上,滑動片12可進行一橫向移動。當: 針鈎位於該間隙令時,該開口指向上面攤鋪有該粗線之 側。在此上下文中,措詞開口係指該針釣之一開口以使將 該粗線放置於該針鈎中成為完全可能。舉例而言此針釣 亦可藉由打開-以其它方式閉合之針鈎提供。若該小滑動 片隨後朝該針方向進行一橫向移動,則將該粗線放置至該 ❿ 參 針鈎中。在該針進行一反向移動之前,藉助該等切割器或 切割工具2按一定長度切割該粗線。 下面圖2山顯示根據本發明之裝置在實施用於製造一 強化多孔材料並將一纺織半成品鈎取於-針鈎中之根據本 發明之方法期間之各種狀態。 圖2a顯示根據本發明之|置之—實例性實施例之一概略 -維圖。在此配置中,該裝置顯示於俯視圖中。該輸送器 件以-實例性方式顯示為輸送概i,輸送⑴將纺織半成品 4移動至提取器件3内用於紡織半成品之通道9中。提取器 件14内之間隙隨後保證其中該鈎針可釣取該粗線或該半成 品之體積區。在此配置中,圖2a顯示藉助根據本發明之裝 置之根據本發明之方法夕^ k 万法之初始情形。在此配置中,箭頭17 顯示第一子單元相對於第二子單元之相對移動之方向,或 在本實施例中切割2 W ,, 工具。 以一實例性方式設計為一機械切割 圖㈣示根據本發明之裝置在實施根據 之狀態,其中在此製裎舟跡ώ 々在時 步驟中’顯示藉助輸送輥1來預繞 I35828.doc •29· 200938365 k、’織半成Dn Q該圖不清楚地顯示位於該提取器件之間隙 中之纺織半成品14a。藉由預繞半成品,提取器件3中用於 纺織半成品之通道9已滿,且纺織半成品4之端部在該圖式 之左手側上自由垂下。 . 圖以顯示在其中第—子單元與第二子單元之間的相對移 移動到這樣的程度以致該半成品之中間精確地位於提 器件14之間隙之中間之製程步驟期間根據本發明之裝置 ❹ < —維概略圖。在—後續步驟令’間隙1 8之中間將係在 此該針釣鈎取該紡織半成品之位置。在此配置中,箭頭17 指示第一+ |元相肖於第二子單元之相#移動之方向。此 涉及,或至少不排除該移動類型之所有三個選項之可能 性,即第-及第二子單元之移動;僅第一子單元之移動; 或僅第二子單元之移動。 圖2c清楚地顯示位於該等切割器或切割工具2之左手側 上之紡織半成品之彼部分已藉由該相對移動精確定位從而 Φ 使半成品4之中間部分與間隙14a或18之中間精確重合。此 保證在該半成品由該針鈎提取之後’保證該多孔材料内之 紡織材料之均勻分佈。 - 圖2(1顯示根據本發明之裝置在實施根據本發明之方法時 之一概略二維圖。圖2d顯示插入包含一對應針鈎6之針15 之步驟。繪圖2d之左手區顯示具有輸送輥丨及半成品4以及 切割器2之根據本發明之裝置之一俯視圖。在圖2d之右手 側上,顯示有其中設置提取器件3之間隙之彼區域之一放 大圖。圖2d之此右手區以剖面圖顯示包括具有針鈎15及16 135828.doc -30· 200938365 之針以从取器件3b之此間隙 分以剖面圖㈣示該坊織半成。^也該圖式之右手部 過位於其上之多孔材料之孔口仏中該針已形成一透 提取器件之間隙之此情形T,J=之目的已進入該 織纖維相距-定距離L ^有針釣16之針15仍與該纺 《續相對移動之結果。4纖維放置於針15_僅作為- 之-俯視:圖2:在圖:手在:手侧上顯示根據本發明之裝置 ❹卜在此配置中,左手:上顯示提取器件3之間隙之截 釣或釣針以相對移=Γ作為提取器件3相對於該針 相對移動(由箭頭3指示) ::置於該針中或放置於該針鈎中。在此配置:提取: 件顯示於剖視圖31)中;在放 :k取器 似充當一® A 牛成。,该提取器件類 t。在此下^ 將纺,織半成品_至針15之間口 移動::: 相對移動實現該提取器件及該針鈎之 ❿放置”=選項亦具有決定性意義。一旦將該半成品 線二半:,則藉助切割器2可按-定長度切割該粗 深:^纺織丰成品。冑後,該針可 粗線或該紡織丰成σ讲 **移動並將該 ·'料之項立/ ψ 置至欲強化之多孔材❹。在該# 釋二I:現已由該針釣周圍之強 :顯不根據本發明之裝置之一概略二維俯視圖 箭頭指示對應於先前所進行之相對移動之 β在抽回該針之後達到初始情形。隨後,可在欲 135828.doc •31 - 200938365 強化之材料之位置改變之後重複根據本發明之方法之第一 步驟。 ❿ 圖3顯示根據本發明之裝置或根據本發明之系統之根據 本發明之方法之一概略三維圖。在此配置中,在幾個連續 景/像中,自該多孔材料之頂部看去,顯示個別步驟。針j 5 顯示仍位於該多孔材料之頂部。多孔材料丨9呈矩形且欲在 預定位置處用-紡織半成品加強。子圖4顯示在將針⑸番 入於多孔材料19中之後’在抽回先前所產生之孔内之針期 間 已馈通該多孔材料之被鈎住訪織半成品在該多孔材 料之頂部退出。下—子圖5顯示一把剪刀,其用於手動切 割紡織半成品以將紡織半成品與針15分離。下一子圖_ 示各個饋通之紡織半成品碎片’其中此等碎片已透過該多 孔材料放置成三個平行列。下一及最後一個子圖7顯示多 孔材料19之-放大圖,其中在插進所有該等纺織半成品碎 片之後該完整多孔材料包含有規則地強化之位置。 圖4顯示用於產生強化材料之根據本發明之系統之一概 略二維圖。該圖示顯示-頂部部分系統24及一底部部分系 統以及位於其之間用於支承欲處理之材料之中間單 =7。為了能夠就由上部單_界定之插人點而言定 理之此材料,提供一用於該中間單元之輸送機構^ :配置中’-電腦單元26能夠控制該中間單 構。此外,該上部及噹下邱罝_ 輸送機 1及该下部早兀或該頂部及該底部部分 ^可藉由自該電腦單元至欲控制之相應單元之線路完全自 動控制。在此配置中,該 自 这上分系統可包含—針桿驅動 135828.doc -32- 200938365 $ ’而該底部部分系統可係根據本發明之裝置之裝置。藉 助囷4中所不之系統,因此可完全自動地製造強化多孔材 料-中甚至局部變化之插針密度亦可藉由根據本發明之 系統實施。 圖5&及515顯示兩種不同設計之針,藉助該等針可以一實 例性方式來實施根據本發明之方法,或者可將該等針用於 · 制根據本發明之裝置。圖化顯示—釣針3G之—第一實施 W ’其包含一其前部逐漸變細形成-尖端32之直線軸31。 在尖端32之區中,針3〇包含一針眼33,然而,針眼^包含 位於一側上之開口以便藉由該開口可將一纖維束插入於 針3 0之該針眼區中。 圖5b中所示之鈎針3〇基本上對應於圖^中所示之鈎針, 只是除圖5a中所示之鈎針3〇以外其還包含一閉合機構^罷 了 ’該閉合機構經設計以在自一多孔材料拔出鈎針3〇期間 閉合針眼33之該開口。閉合機構35基本上包含一副翼%, φ 該副翼在其初始位置中停住於針3〇之軸處之錐形區37中。 一旦在自該多孔材料拔出該針期間此副翼刊之自由端接觸 該多孔材料’該副翼36即刻自其初始位置沿順時針方向移 - 動至一其中其完全閉合針眼33之開口之位置,如圖5b中所 示此避免其中當針30自該多孔材料抽回時第二翼之針 鈎端損壞該多孔材料中之一通孔之内壁。此外,閉合機構 保證無任何纖維在牵入至該多孔材料中期間與該纖維束分 離。若包括已施加之覆蓋層之多孔材料係多孔的,則閉合 機構35防止一其中在返回途中來自該等紡織品之纖維由針 I35828.doc •33· 200938365 30夾持且被牵弓丨至該孔之内部中之情形。 圖6顯示-具有一頂部部分系統6 ^ 4R 4* 4. 底部部分系統 60S之根據本發明之系統6〇〇之 Φ » 4+601^ 免—維圖。在此配置 (其在刺入欲強化之材料之後將該 取於該底部部分系統6〇3 — ) _ +成-釣 駆w 則至棒607。此棒形成針桿 驅動1§ 604之一部分。此外, 叙H夕徂Φ „ 定顯不下部部分系統605之驅 動益之供電線。強化材料納 L r尤頂部與底部部分系絲 之間的區域標示為606。 I刀糸統 【圖式簡單說明】 圖式中之圖解係概略的且不按比例。 圖^顯示根據本發明之一實例性實施例用 多孔材料並用於將一紡織半成品鈎取於匕 發明之裝置之一概略三維圖。 T之根據本 圖顯示根據本發明之—實例性實施例用 化多孔材料並用於將一紡織半成品釣取於—針釣強 本發明之裝置之概略二維圖。 之根據 圖3顯示藉助一根據本發 統之根據本發明之方法< Μ戈根據本發明之系 «之一概略三維圖。 二1 顯示根據本發明之-實例性實施例之根據本發明 系統之一概略二維圖。 赞月之 圖顯示一可用於本發明之釣針之—概略 圖6顯示-根據本發明之—實例性實施例之。 統之一概略三維圖。 分系 【主要元件符號說明】 135828.doc •34- 200938365
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 3a 3b 4a 4b 14a 15 16 17 輪送觀 切割器 提取器件 纺織半成品 第二子單元 第一子單元 用於控制系統之連接 驅動機構 用於紡織半成品之通道 線性軸線 底板 用於橫向移動提取器 提取器件 件3之滑動片 θ取器件相對於針釣之相對移動 用於定位位置之提取器件 提取器件3之截面 紡織半成品之截面 所放置之紡織半成品 方 向 具有紡織半成品之提取器件3中之間隙 針 18 針上之針釣 第一子單元相對於第二子單元之相對移動之 方向 間隙14之中間 135828.doc -35- 200938365
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 600 601 602 603 單元之線路 多孔材科 在饋通多孔材料之後斬碎之紡織半成品 用於手動切割紡織半成品之剪刀〇〇 成列之饋通紡織半成品碎片 在插進纺織半成品之所有碎片之後的完整多 孔材料 頂部部分系統 底部部分系統 電腦單元 支承欲處理之材料<中間單元 中間單元之輸送機構 供電腦單元控制各個 鈎針 轴 尖端 針眼 第一翼 閉合機構 副翼 錐形區 ^有頂部及底部部分系統之系統 頂部部分系統 底部部分系統 135828.doc -36- 200938365 604 605 606 607 針桿驅動器 底部驅動器之供電線 用於放置欲強化之材料之區 針桿驅動器之桿 Ο 參 135828.doc -37-

Claims (1)

  1. 200938365 、申請專利範圍: -種用於製造一強化多孔材料並用於將一紡織半成品鈎 取於-針釣中之裝置,該裝置包含—具有—輸送器件之 第一子單元以及一具有一提取器件之第二子單元, 其中該輸送器件經配備以將該紡織半成品傳送至該提 取器件中;
    其中該第一子單元及該第二子單元經配備致使因該第 y子單元相對於該第二子單元之一相對移動之—結果可 以一界定長度攤舖該紡織半成品;且 其中該第二子單元之該提取器件進一步經設計致使因 該提取器件相對於該針鈎之相對移動之—結果可將該纺 織半成品放置於該針鈎中。 2·如睛求項1之裝置,該裝置更包含: 至/個切割工具,其經配備致使該紡織半成品可被 切割成一界定長度。 3. 如請求項2之裝置, 其中該切割工具附接至該第一子單元。 4. 如前述請求項中任—項之裝置, 其中該針鈎設置於一鈎針上。 5. 如明求項“3中任一項之裝置,其進一步包含: 用Μ產生该兩個相對移動中之至少一者之氣力驅動構 6. 如請求項1-3甲任一項 含: 之裝置,其中該提取器件進一步包 135828.doc 200938365 一垂直間隙; 中其:該垂直間隙經配備致使該針购可被插入至該間隙 其中该第一子單元相對於該第二子單元之該相對移動 可經實施致使在該相對移動已進行之後該_半成品^ 中間部分位於該間隙之中間。 如請求項1-3中任一項之裝置, ❹ 其中該輸送器件包含至少-個輸送輥。 8· 種用於製造強化多孔材料之系統,該系統包含—底 部分系統及一頂部部分系統, 其中待強化的多孔材料可被放置於該兩個部分系統之 間, 、 其中該底部部分系統包含如前述請求項中任一項之 置;且 & 其中該頂部部分系統包含一針桿驅動器。 9.如請求項8之系統,其中該系統進一步包含: 一用於輸送該待強化多孔材料之輸送機構, 其甲該輸送機構經設計致使該材料可在該兩個部分系 統之間以預定步驟輸送。 1〇·如前述請求項8或9中之-項之系統,其中該系統進一步 包含: 一用於控制根據本發明之裝置、根據本發明之輸送機 構及/或該頂部部分系統之電腦單元。 11. -種用於將紡織半成品釣取於—用於強化材料之針釣中 I35828.doc 200938365 之方法:其中該方法包含下列步驟: 將該半成品攤鋪至待強化材料之一底面上. 將該半成品之令間部分定位於提取位置處;, 將該針鈎插入至該待強化材料中; 回該針 將該半成材料放置於該針鈎中;及 鈎在將該半成品定位於該待強化材料中之同時抽 12.如請求項U之方法,其另外包含下列步驟:. 自該針鈎釋放該紡織半成品。 13·如請求項〗〗或12中 ^ 唄之方法,其4¾ & 驟: 、另外包含下列步 之該底面處以一界 藉助-切割工具’在該待強化材料 定長度切割該紡織半成品。 14. 如請求項11或12之方法, 其中該針鈎位於一釣針上;且 其中藉助該半成品相對於該釣針之 半成品放置於該針鈎中, 相對移動而將該 15·如清求項11或12之方法, 其中重複執行該等製程步驟,且 其中由於,略切割該纺織半成 16.如請求項11或12之方法, k供一閉合接縫。 其中該紡織半成品係一纖維束;且 平行並伸 其中該等纖維經攤鋪以便在 。 隹°亥待強化材料中 135828.doc 200938365 17·如請求項1 1或12之方法, 其中該材料係一多孔材料。 18_ -種-強化多孔材料於一飛機中之用 料係使用根據請求項1_3中之一項之步 、°" , 項之裝置、根據請求項8 或9之系統、或根據請求項丨丨或丨2之方法製造。 19. -種包含-強化多孔材料之飛機’該多孔:料係使用根 據請求項1-3中之一項之裝置、根據請求項8或9之系統、 或根據請求項11或12之方法製造。 135828.doc
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