[发明专利]预浸渍碳素纤维放置机构的清洗装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种预浸渍碳素纤维束(tow)放置机构的清洗装置，且特别涉及一种用于过滤、提取和移除所述纤维束中的多余的表面纤维和树脂的装置。

背景技术

已知如由Cincinnati Milacron Inc.制造的纤维放置机构用在复合材料部件的制造领域。在这些机构中，多个预浸渍有源于各种卷轴上的树脂的纤维束以束带的形式被引导至敷设头(application head)，其中在该敷设头中将该纤维束敷设到模具上以成形具有所需要的形状的所述部件。

专利US5022952、US5273614和EP0535264A1描述了束带引导系统的几种特征，在此结合作为参考。

特别地，纤维放置机构用来将复合材料层放置到成形模具上，该束很薄以至于适应于所需要的断面形状。

该束的材料是预浸渍的材料，是纤维增强和粘性性质的聚合体基体的混合物。

该束，例如具有3.2mm的宽度，以例如32束的多个束的带的形式环行通过纤维放置机构，到达其中集成有材料切割、箝位和推进/重启的系统的敷设头，从而根据先前确定的图案执行该部件的布局。

在该束带到达敷设头之前，其通过非常窄的通道和用于每个束的引导件，用于控制它的移动，由于该材料在其通过所述引导通道中的绝对摩擦(simple friction)，导致产生一定程度的绒毛、干的纤维、灰尘和多余的表面树脂及污垢。

依次地(in turn)，所述的缺陷会原始地存在于该束本身，这是因为在其制造期间难以完全避免这些缺陷，尤其是在浸渍和切割操作中要求高精度的非常窄的束的情况下。

纤维的多余部分和绒毛导致材料在通过所述引导通道时的阻塞，为了清洗机构而因此导致高的机构停顿率(rate of machine standstills)，且因此导致生产率的显著下降，该下降估计在30％左右，如维护需要整个工作时间的30％。

为了解决这个缺点，已经提出对工作区域和纤维放置机构的敷设头进行制冷和除湿，但即使这样能减少该缺点，但并不能消除它，这是因为使工作区域完全冷下来是不可能的。

本发明的目标由提供一种针对上述缺点的令人满意的方案组成。

发明内容

在第一方面，本发明提供一种清洗装置，其用在包括至少一个用于将束带引导至敷设头(application head)的引导滚筒的预浸渍碳素纤维放置机构中。该装置包括配置为使得束带通过其间的两个过滤元件。这些过滤元件由两个板支撑，这两个板具有用于所述过滤元件的可调节钳位装置和将其固定到这两个板之间的所述机构或将其从其间的所述机构分离的装置结合。

在第二方面，本发明提供一种具有至少一个包括所指出的特征的清洗装置的纤维放置机构，该清洗装置较佳地位于引导滚筒的出口。

本发明的一个重要特征是清洗装置必须以这样的一种方式使用，即在束带进入敷设头之前执行束带的过滤，且控制多余的绒毛、干的纤维和树脂从该带中消除，以最小化该机构的该敷设头的维护要求。

本发明的另一个重要特征是该装置具有通过真空、抽气装置等移除积聚在过滤元件中的材料(干的纤维和树脂)的元件，使得该束不将该材料带入该敷设头。

根据下文的参照附图的其目标的示例性实施例的详细描述，可理解本发明的其它特征和优点。

附图说明

图1a和1b分别示出本发明的清洗装置目标在应用到束带之前和之后的简要示意图。

图2示出具有用于带中的束的单独引导通道的清洗装置的过滤以元件的简要示意图，该单独引导通道用于阻止束结合在一起而因此导致相互粘结。

图3a和3b示出定位在纤维放置机构内的位于引导滚筒的出口的本发明的清洗装置目标的视图。

具体实施方式

从图1-3可以看出，本发明清洗装置目标5包括由两个板15、17支撑的过滤元件11、13，这两个板与用于过滤元件的可调节的钳位装置29结合，在束带21到达将材料的需要的层31放置到模具31上的敷设头(application head)25之前，该过滤元件用于环行通过纤维放置机构的束带21。

所述板15、17也具有将其固定到该纤维放置机构的装置(未示出)。

该束带21在该收集多余树脂和纤维的过滤元件11、13之间通过。装置5可包括移除所述多余材料的装置35，如真空或抽气系统，从而阻止所述材料随后粘附到该带21的风险的可能性。

在本发明较佳的实施例中，过滤元件11、13中的一个具有其内侧面，该内侧面配置为具有用于该带21的每个束43的引导通道41，从而阻止束43之间的干扰。