以復(fù)合材料制作用于分配混凝土的臂件的方法及使用此法制得的臂件的制作方法
【專利摘要】一種以復(fù)合材料制作臂件的方法，所述臂件用于鉸接或可伸縮的數(shù)個(gè)模塊化結(jié)構(gòu)以分配混凝土，所述方法包含一第一步驟，其中一個(gè)或多個(gè)纖維層(16,25)被分布在一公型模(11)的外表面(17)上，所述公型模具有一橫截面，由至少一個(gè)基本上平坦的壁面所定義，所述公型模的截面從其數(shù)個(gè)端部的一個(gè)到另一個(gè)是在其至少一尺寸形成減少，所述多個(gè)纖維(16)可能會或可能不會被一樹脂基材預(yù)先浸漬，所述方法還包含一第二步驟，其中所述公型模(11)從由此得到的產(chǎn)品中被抽取出，在所述產(chǎn)品被抽取之前，可提供一個(gè)可能的熱處理，例如在壓熱器中。
【專利說明】以復(fù)合材料制作用于分配混凝土的臂件的方法及使用此法
制得的臂件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種以復(fù)合材料制作數(shù)個(gè)臂件的方法，所述臂件用于混凝土或其它類似于混凝土材料的分布，并安裝在數(shù)臺重型工作車輛上，例如一卡車，一混凝土攪拌機(jī)或一起重機(jī)。
[0002]本發(fā)明特別是有關(guān)于一種以復(fù)合材料制作數(shù)個(gè)臂件的方法，使所述數(shù)個(gè)臂件能夠彼此在數(shù)個(gè)端部接合而形成一鉸接或可伸縮的模塊化結(jié)構(gòu)，其可以采用多個(gè)位置，是介于一最小體積的折疊位置以及一最大延伸的位置之間。
[0003]本發(fā)明還有關(guān)于以所述方法所實(shí)現(xiàn)的以復(fù)合材料制成的所述臂件。
【背景技術(shù)】
[0004]以復(fù)合材料制成的管狀臂件(arms)是已知的，其用來做鉸接用或可伸縮的數(shù)種結(jié)構(gòu)，它是可移動(dòng)的并用來支撐及導(dǎo)引用于數(shù)種材料的運(yùn)輸裝置，例如數(shù)種管用以運(yùn)載混凝土或類似混凝土的材料。
[0005]這數(shù)種臂件的范例被描述于以 申請人:為名的歐洲專利EP-B-1，970, 344中，其描述了以復(fù)合材料制成的數(shù)個(gè)臂件，在彼此的數(shù)個(gè)端部樞轉(zhuǎn)，用以形成一用于數(shù)個(gè)重型車輛的掛接和移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
[0006]討論中的數(shù)個(gè)臂件一般具有一大致正方形或通用多邊形、圓形或橢圓形的截面，其至少根據(jù)一特性尺寸，由一端到另一端形成降少，以及在長度的發(fā)展上是遠(yuǎn)大于其他尺寸的長度。
[0007]所述數(shù)個(gè)臂件可被設(shè)置數(shù)個(gè)硬化和強(qiáng)化組件、用于連接到其他臂件或移動(dòng)裝置的數(shù)個(gè)連接組件，或基于所述數(shù)個(gè)臂件的一些使用的特定設(shè)備。
[0008]從另一也以 申請人:為名的EP-A-2，039, 498，一種以復(fù)合材料制成這類臂件的方法是已知的，所述方法提供了一第一步驟，在所述步驟中，一個(gè)合適量的纖維層被堆積在數(shù)個(gè)合適的母型模的體積內(nèi)；在一后續(xù)步驟中，所述纖維可能是已經(jīng)被預(yù)先浸潰或已浸潰。所述方法還包含一第二步驟，在所述步驟中，所述復(fù)合材料進(jìn)行一加熱過程，通常是在壓熱器中，以及一個(gè)最后步驟，在所述步驟中，必要的機(jī)械完成加工被實(shí)現(xiàn)。
[0009]這種已知方法的一個(gè)缺點(diǎn)是，要進(jìn)行的所述數(shù)個(gè)操作無法以一個(gè)完全自動(dòng)化的方式進(jìn)行。因此，生產(chǎn)力仍然有限，一個(gè)實(shí)施例和另一個(gè)同模型臂件的實(shí)施例之間的差異可以是相當(dāng)大的，以及數(shù)個(gè)勞動(dòng)力成本無法優(yōu)化。
[0010]所述公知方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是，難以操作數(shù)個(gè)機(jī)器以取得所述模具的一些區(qū)域，其進(jìn)一步復(fù)雜化使所述過程自動(dòng)化的可能性。此外，在具有中空部的數(shù)個(gè)臂件的情況下，提供兩個(gè)母型?？赡苁潜匾模靡允沟脙刹糠指鶕?jù)穿過所述臂件的縱向軸線的一平面是左右對稱的，其然后必須是連接的。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)目的是要改善上述以復(fù)合材料制成所述數(shù)個(gè)臂件的生產(chǎn)過程，用以呈現(xiàn)更適合于自動(dòng)化的進(jìn)程，并從而保證更高的生產(chǎn)率。[0012]本發(fā)明的另一個(gè)目的是使一個(gè)可重復(fù)的并可生產(chǎn)的產(chǎn)品具有數(shù)個(gè)均勻的功能以及具有數(shù)個(gè)減少的成本和次數(shù)。
[0013]本 申請人:已設(shè)計(jì)、測試和實(shí)施本發(fā)明以克服先前技術(shù)的的數(shù)種缺點(diǎn)，并獲得這些及其他數(shù)個(gè)目的及數(shù)種優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所闡述的以及其特征乃在于數(shù)個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求中，而數(shù)個(gè)從屬權(quán)利要求則描述本發(fā)明的其他數(shù)個(gè)特色或主要發(fā)明思想的數(shù)種變體。
[0015]根據(jù)上述數(shù)個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明一種以復(fù)合材料制作臂件的方法，所述臂件用于鉸接或可伸縮的數(shù)個(gè)模塊化結(jié)構(gòu)，所述方法包含一第一步驟，在所述步驟中，一個(gè)或多個(gè)纖維層連同或不連同樹脂基材(即數(shù)個(gè)預(yù)浸潰的或干的纖維)被分布在一公型模的外表面上，其具有一橫截面，由至少一個(gè)，優(yōu)選是兩個(gè)，基本上數(shù)個(gè)平坦的壁面所定義，其中所述公型模的橫截面可能具有固定的中間段，所述公型模從其數(shù)個(gè)端部的一個(gè)到另一個(gè)是在其至少一尺寸形成減少。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)解決方案中，所述截面是多邊形，優(yōu)選是長方形或正方形，其中所述截面包含構(gòu)成它的所有的壁面，基本上都是平坦的。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例的優(yōu)選形式下，所述多邊形截面被特征化以具有其數(shù)個(gè)邊緣是圓的或放射狀的。
[0018]在這種情況下，在所述橫截面內(nèi)的減少可以發(fā)生在數(shù)個(gè)長方形或正方形截面的寬度此二尺寸上。
[0019]在一正方形截面的情況下，對應(yīng)于一端所述截面可以是正方形，用以變換成對應(yīng)于另一端的一矩形截面。
[0020]反之亦然，在一端的一矩形截面可以轉(zhuǎn)化為對應(yīng)于另一端的一正方形截面。
[0021]在另一種變型的形式中，在所述前端和所述后端二者的所述截面都可以是矩形，且在所述兩端之間的截面積中具有一減少值。
[0022]所述堆積技術(shù)是選自數(shù)個(gè)基本的公知技術(shù)的一種或另一種，如RTM(ResinTransfer Molding,樹脂傳遞模塑)，輸液技術(shù),拉擠技術(shù),纏繞技術(shù)等。
[0023]藉由為此目的的數(shù)個(gè)機(jī)器，使用一公型模以允許所述材料的一個(gè)較簡單堆積，最重要的是，當(dāng)被作出的所述形狀具有數(shù)個(gè)幾何形狀上復(fù)雜的區(qū)域，其以數(shù)個(gè)小尺寸被特征化。
[0024]此外，一旦所述整合的熱處理步驟是完成時(shí)，所述模具可以從堆積其上的所述復(fù)合材料通過抽取而簡單的被移除。
[0025]如果提供所述加熱處理，則所述加熱處理可以進(jìn)行，例如在壓熱器中，或用另一種已知的方法。也可提供不必需使用加熱處理的方式，或者是以其他數(shù)種方式來進(jìn)行加熱處理。
[0026]從所述產(chǎn)品抽取出所述公型模后，數(shù)個(gè)用以消除任何多余材料的可能的機(jī)械加工，以及建立用于所述臂件的數(shù)個(gè)輔助構(gòu)件的數(shù)個(gè)關(guān)聯(lián)的座體，如數(shù)個(gè)軸套、數(shù)個(gè)孔眼，及加固件或數(shù)個(gè)連接至其他數(shù)個(gè)臂件的連接板也可被提供。
[0027]以復(fù)合材料因此制得的所述臂件包含一個(gè)中空的束帶，具有優(yōu)選是方形、或一約呈多邊形或其他形狀的截面，具有至少一個(gè)平坦的壁面，優(yōu)選是兩個(gè)，用于移動(dòng)或加固的設(shè)備或數(shù)個(gè)配件的連接，并具有在長度上的延展遠(yuǎn)大于所述截面的數(shù)個(gè)特征尺寸。
[0028]所述臂件的橫截面從所述臂件的一端到另一端，以一連續(xù)的方式或在數(shù)個(gè)區(qū)段的連續(xù)上，根據(jù)其至少一個(gè)尺寸逐漸減少。
[0029]將在截面積中的此減少值特征化的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，所述截面的幾何形狀隨著所述臂件上的彎曲力矩的增加而增大，以及因此增加它的效率。這意即，給定相同的負(fù)載，相比于以一恒定的幾何形狀的截面的情況下，所述減少中的截面將包含數(shù)量較少的碳層。
[0030]不同于在已知的數(shù)種解決方案中，在其他數(shù)個(gè)領(lǐng)域中，數(shù)種模制技術(shù)以具有類似于在此所使用的技術(shù)的數(shù)個(gè)公型模而被使用，本發(fā)明一種形式的實(shí)施例提供，沿縱向延伸的所述臂件的截面在尺寸中的減少值，并不只受限于由所述公型模制得的臂件的脫模角度(draft angle)。本發(fā)明的確提供以聯(lián)系沿縱向延伸到所述數(shù)個(gè)機(jī)械應(yīng)力的數(shù)個(gè)截面尺寸的減少量，其中用于所述數(shù)個(gè)機(jī)械應(yīng)力，所述截面尺寸已被估量，以及在使用期間它必須抵抗應(yīng)力。為此目的，所述通道，其從一具有較小截面到一具有較大截面的所述鉸接臂件的區(qū)域，發(fā)生具有大于5°的一錐度角，優(yōu)選是介于5°和20°之間，更佳是介于10°和15°之間，以及因此具有所述角度的數(shù)個(gè)幅度(amplitudes)，其遠(yuǎn)大于設(shè)置在本技術(shù)的狀態(tài)中，用于其他數(shù)個(gè)領(lǐng)域中的所述數(shù)個(gè)脫模幅度，其通常是包含介于2°和5°之間。
[0031]同樣的，本發(fā)明提供所使用的所述公型模，數(shù)個(gè)纖維被堆積其上，其特別被制作以具有一外部表面，所述外部表面是以反向同樣的形狀被塑型，如上文所述用于所述臂件的幾何形狀。
[0032]由于在本發(fā)明的應(yīng)用中，介于臂件的一節(jié)段的初端與末端之間的彎曲力矩可以雙倍增加介于所述臂件的最末截面與最初一個(gè)之間的比率，所述比率為公式s=0.4-0.6S所定義，其中S是所述最初截面，及s是所述最末截面，從而保證到一應(yīng)力的一阻力，其根據(jù)施加在所述臂件的長度上的數(shù)個(gè)負(fù)載而變化。
[0033]在其他數(shù)種形式的實(shí)施例中提供，在所述第一步驟其間，對應(yīng)于數(shù)個(gè)具有較小尺寸的截面，所述數(shù)個(gè)纖維的堆積發(fā)生并具有一較大的分布，對應(yīng)于數(shù)個(gè)具有較大尺寸的截面，所述堆積則逐漸減少。所述數(shù)個(gè)纖維的特殊分布取決于它在使用過程中經(jīng)受特定的數(shù)個(gè)應(yīng)力而允許以優(yōu)化所述臂件的阻抗。
[0034]在其他形式的實(shí)施例中，再次用以優(yōu)化在使用過程中的所述臂件的阻抗，它可以被設(shè)置使得具有數(shù)個(gè)較小尺寸的截面的所述臂件的區(qū)域，與具有數(shù)個(gè)較大尺寸的數(shù)個(gè)截面的所述臂件的區(qū)域相比而言具有一較大的厚度。
[0035]在其他數(shù)種形式的實(shí)施例中，可以提供，具有數(shù)個(gè)較小尺寸的截面厚度是數(shù)個(gè)較大尺寸的截面的兩倍。
[0036]特征化這種類型的截面的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在滾軋中不規(guī)則的減少，其將發(fā)生在若所述截面被制作成一恒定截面時(shí)。
[0037]從一錐形截面的使用中所產(chǎn)生的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，是被連接到所需的大容量中的減少，因?yàn)楸绕鹨粋€(gè)具有恒定截面的臂件而言，以這種方式制成的一臂件是較小的，且占據(jù)更少的空間，以及這使得所述機(jī)器的整體布局較容易。
【專利附圖】

【附圖說明】[0038]通過參考被給出以當(dāng)作一非限制性的例子的數(shù)個(gè)附圖，從下面一優(yōu)選形式的實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的這些和其它數(shù)種特征將變得明顯，其中:
[0039]圖1示意性的表示本發(fā)明實(shí)施例的一第一種形式，一種方法的一步驟，使用一復(fù)合材料制成一臂件；
[0040]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種形式，使用一復(fù)合材料以制成一臂件的透視圖；
[0041]圖2a是本發(fā)明實(shí)施例的一第一種形式所獲得的所述臂件的剖視圖；
[0042]圖2b是本發(fā)明實(shí)施例的一第二種形式所獲得的所述臂件的剖視圖；
[0043]圖2c是本發(fā)明實(shí)施例的一第三種形式所獲得的所述臂件的剖視圖；
[0044]圖3是示意性的表示本發(fā)明實(shí)施例的一第二種形式，一種方法的第一步驟，使用一復(fù)合材料以制成一臂件；
[0045]圖4是示意性的表示在圖4中的方法的第二個(gè)步驟；
[0046]圖4a是圖4的一橫截面的不意性表不圖；
[0047]圖4b是圖4的一個(gè)變體的示意性表示圖；
[0048]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的一種形式，是所述臂件的一縱截面；
[0049]圖6是圖5中所述臂件的一橫截面圖。
[0050]為了便于理解，通過使用相同的標(biāo)號，在可能的情況下，用以識別數(shù)個(gè)附圖中數(shù)個(gè)相同的共同組件。據(jù)了解，實(shí)施例的一種形式中數(shù)個(gè)組件和數(shù)個(gè)特征可以方便的被并入其他形式的實(shí)施例中，不需進(jìn)一步的澄清。
【具體實(shí)施方式】
[0051]參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例中一第一種形式，一種以復(fù)合材料制作臂件的方法，通常由標(biāo)號10表不,包含一第一步驟,在所述步驟中，一公型模11,或模芯被安裝在一心軸12上(如圖1所示)。
[0052]所述公型模11具有一截面形狀，其至少具有一個(gè)壁面，優(yōu)選是兩個(gè)或全部是基本上平坦的，因此所述臂件10具有相應(yīng)的數(shù)個(gè)平坦壁面，其使得數(shù)個(gè)板、數(shù)個(gè)凸緣或類似的可被貼附于它們上，用以固定數(shù)個(gè)功能組件或數(shù)個(gè)臂件10的配件，例如數(shù)個(gè)移動(dòng)插孔，固定到相鄰數(shù)個(gè)臂件或其他的數(shù)個(gè)固定組件。
[0053]所述公型模11的截面以一個(gè)基本上連續(xù)的方式，從一端到另一端縱向的形成減少，或所述截面可以具有一恒定截面的數(shù)個(gè)區(qū)段，其將兩個(gè)減少的截面連接在一起。
[0054]例如，參考圖2a，所述臂件10包含一第一區(qū)段50，或錐形區(qū)段，其具有它的數(shù)個(gè)上方壁面32中的一個(gè)，其具有一確定的錐度，以及沿它的縱向截面具有一恒定截面的一第二區(qū)段51。
[0055]在另一種形式的實(shí)施例中(圖2b)，所述第一區(qū)段50的上壁面32和下壁面33，以具有一確定的錐度相對于彼此變窄，以便隨后連接到所述第二區(qū)段51。
[0056]在實(shí)施例(圖2C)的另一種形式中，所述臂件10的第二區(qū)段51，或無論是所述上壁面32或所述下壁面33中的至少一個(gè)，非一直線展開，而是具有一拋物線輪廓的展開。再參考圖2c，有利的是提供，帶有一個(gè)圓錐形展開的所述第一區(qū)段50，延伸所述臂件10的總長度的約20%左右，而在所述第二區(qū)段51延伸作為剩余部分。此外，有利的是提供一個(gè)減半的截面尺寸，其通過從所述第一區(qū)段50的端部到所述第二區(qū)段51的端部。[0057]如示于圖2a、2b和2c中，用以制作所述數(shù)個(gè)臂件10的所述模11，具有數(shù)個(gè)縱向部分，分別是一第一部分53和一第二部分54，被形成與所述臂件10的內(nèi)表面形狀反向的相同形狀，或分別是所述第一區(qū)段50和所述第二區(qū)段51。
[0058]具體而言，根據(jù)所述情況，所述模11因此包含一具有單一的錐形邊緣(圖2a)的或具有一棱錐展開(圖2b，2c)的所述第一部分53。所述第二部分54，不是一直線展開(圖2a，2b)，而是一個(gè)拋物線的展開(圖2c)，或是一個(gè)圓錐形的展開，其類似于所述第一部分53所描述的。
[0059]有利的是提供，所述公型模11，至少用于具有一所需錐度的所述數(shù)個(gè)部分，從一端到具有一大于5°的錐度角β的另一端逐漸變窄，所述錐度角優(yōu)選是介于5°和20°之間，甚至更優(yōu)選是介于10°和15°之間。
[0060]此錐度角β，允許從所述模11中被制成的所述臂件10被簡易的抽取，被適當(dāng)?shù)拇_定以優(yōu)化所述臂件的阻抗，以對抗在使用過程中所經(jīng)受的機(jī)械應(yīng)力。
[0061]在所述成型方法中，一不粘材料層13起初以一噴霧的形式被堆積在所述公型模11的外表面17上。然后所述心軸12被制作以旋轉(zhuǎn)，如此可以給所述模11 一個(gè)圍繞其縱向軸線X的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)所述公型模11旋轉(zhuǎn)時(shí)，其從一分配器14得到數(shù)個(gè)復(fù)合材料16的數(shù)個(gè)纖維的一束帶，其具有一端部被連接到所述公型模11。
[0062]所述復(fù)合材料16的束帶是由纖維材料所組成，其被一樹脂基材預(yù)浸潰。他們被堆積在所述公型模11上之后，所述復(fù)合材料16也可以由被所述樹脂材料浸潰的數(shù)個(gè)純纖維所組成。
[0063]如果預(yù)浸潰材料被使用，則在進(jìn)行抽取所述產(chǎn)品之前，它是在壓熱器(autoclave)中被處理。
[0064]另一方面，如果干燥材料被使用，則一輸液步驟被提供用以注入所述樹脂到所述堆積的材料中，在壓熱器中的處理可能會或可能不會接著作。如果這個(gè)過程并不需要干燥材料，則這種弓I入樹脂的方法可能不被設(shè)置。
[0065]在同一時(shí)間，作為所述模芯11的旋轉(zhuǎn)，所述分配器14以一平行所述X軸的方向移動(dòng)，并沿所述公型模11的長度交替移動(dòng)。
[0066]在所述公型模11的運(yùn)轉(zhuǎn)及所述分配器14的運(yùn)轉(zhuǎn)的組成導(dǎo)致所述復(fù)合材料16的束帶轉(zhuǎn)動(dòng)到所述公型模11的外表面上，隨著一個(gè)螺旋形的路徑，從而所述復(fù)合材料16的束帶的縱向軸線X，其還確定了纖維材料的所述數(shù)個(gè)纖維的主要取向，相對于所述公型模11的軸線X傾斜一角度α (圖1)。
[0067]所述分配器14的運(yùn)動(dòng)模式，沿所述縱向延伸的數(shù)個(gè)纖維堆積的密度及數(shù)個(gè)纖維堆積的取向可以取決所述臂件11的區(qū)域而變化。具體而言，這些參數(shù)根據(jù)所述臂件10的每一區(qū)域必須支撐的數(shù)個(gè)負(fù)載的類型而變化。為此，由所述數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)組件、或數(shù)個(gè)關(guān)節(jié)組件，例如數(shù)個(gè)支架或數(shù)個(gè)致動(dòng)器的端部所影響的所述數(shù)個(gè)區(qū)域，必須具有數(shù)個(gè)纖維的最大各向同性，以便抵抗多方向的應(yīng)力。在這些區(qū)域中，所述數(shù)個(gè)負(fù)載以及因此在使用過程中施加到所述臂件10的數(shù)個(gè)應(yīng)力會在運(yùn)作過程中改變方向。
[0068]例如，參照圖2a、2b、2c中，可以提供的是，所述第一區(qū)段50的數(shù)個(gè)端部及所述第二區(qū)段51的那些端部具有所述數(shù)個(gè)纖維一各向同性的分布，而所述第一區(qū)段50以及所述第二區(qū)段51的更多的內(nèi)部部分具有數(shù)個(gè)纖維的單方向分布。[0069]其可被判斷為正當(dāng)?shù)耐ㄟ^事實(shí)是，數(shù)個(gè)樞轉(zhuǎn)組件通常是相關(guān)聯(lián)于接近所述臂件10的端部，以及因此一應(yīng)力的強(qiáng)化是預(yù)見的。另一方面，所述數(shù)個(gè)中央部分具有數(shù)個(gè)應(yīng)力的一分布，其大致是均勻的，并在使用過程中是單方向的。
[0070]事實(shí)上，可以提供的是，所述第一及第二區(qū)段50、51的數(shù)個(gè)端部位置具有數(shù)個(gè)纖維的一分布，其設(shè)置在具有角度α的數(shù)個(gè)可變方向的數(shù)個(gè)重疊層中，例如以順序?yàn)?°，30° ,45° ,90° ,45° ,30°，0°，用于堆積在所述數(shù)個(gè)不同的層。
[0071]與此相反的，所述數(shù)個(gè)中央部分可具有數(shù)個(gè)纖維的一分布，其大致平行于所述臂件10的軸線，以及因此傾斜的角度α為約O。。再者，為了保證，例如可能的數(shù)個(gè)扭轉(zhuǎn)負(fù)載的吸收，這些中央部分也可具有一些層，其橫向于縱向延伸而被堆積；例如它可以提供所述數(shù)個(gè)纖維的一堆積，其角度是0°，45°，45°，0°用于被堆積的數(shù)個(gè)不同層。
[0072]此外，在其他數(shù)個(gè)形式的實(shí)施例中，沿縱向延伸的數(shù)個(gè)不同堆積厚度的一分布可以被提供，例如，它可能被提供用于所述臂件10具有所述截面的數(shù)個(gè)較小尺寸的數(shù)個(gè)區(qū)域，申請一個(gè)更大量的纖維是必要的。還可以提供(圖2b)，例如，所述第一區(qū)段50的端部截面具有一厚度S，其是所述第二區(qū)段51的端部截面的厚度的一半。
[0073]—旦所述復(fù)合材料16被堆積在所述方法中，通過建立一期望的厚度在所述公型模11上，所述公型模11和所述分配器14都將停止。
[0074]在一隨后的步驟中，堆積在所述公型模11上的所述復(fù)合材料16被進(jìn)行一加熱處理，例如在壓熱器中或者類似的，以一本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員所已知的一方式用以鞏固其數(shù)個(gè)機(jī)械特性。圍繞所述公型模11的復(fù)合材料16的層，然后從它被抽取以結(jié)構(gòu)出復(fù)合材料所制成的所述臂件10。
[0075]從所述公型模11中抽取所述復(fù)合材料16是可能且容易的，通過事實(shí)，即所述公型模11具有一橫截面，其最后的減少數(shù)個(gè)交替的區(qū)段，其中從所述公型模11的一端到其他端，優(yōu)選是在所述截面的兩側(cè)，所述橫截面是保持恒定的。
[0076]在一第四步驟中，以復(fù)合材料10所制成的所述臂件經(jīng)受數(shù)個(gè)已知的機(jī)械運(yùn)作，用以消除所述多余的材料以及用以產(chǎn)生所述數(shù)個(gè)底座體，其具有以復(fù)合材料10所制成的其他數(shù)個(gè)臂件或具有可能的輔助設(shè)備。
[0077]根據(jù)示于圖3和圖4的實(shí)施例的形式，一種以復(fù)合材料10制成數(shù)個(gè)臂件的方法，包含:一第一步驟(圖3)，其中多個(gè)纖維25的片材被鋪設(shè)在一個(gè)或多個(gè)層中，在一公型?；蚰Ｐ?1上，直到它們形成一厚度，其至少等于正在制作的，以復(fù)合材料10制成的所述臂件的壁面的厚度。所述纖維25的片材可被自動(dòng)鋪設(shè)，以任何在本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員所已知的方式。
[0078]在一第二步驟(圖4)，被包裹在纖維25的所述數(shù)個(gè)片材中的所述公型模11，被插入到一個(gè)殼體26，其配備有一個(gè)或多個(gè)入口通道27以及一個(gè)或多個(gè)出口通道28。所述數(shù)個(gè)入口通道27及所述數(shù)個(gè)出口通道28被定位成在一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)中以便截?cái)嘤蓴?shù)個(gè)片材25的組所產(chǎn)生的所述厚度，所述組被堆積在所述公型模11上。在所述第二步驟中，利用所述數(shù)個(gè)入口通道27，一樹脂基材以一液體形式也被注入到介于所述公型模11和所述殼體26之間的體積內(nèi)。所述樹脂基材通過所述纖維25的片材的厚度，其是因此被所述樹脂基材所浸潰的，然后利用所述數(shù)個(gè)出口通道28從所述殼體26中所述樹脂基材才流出。一旦所述樹脂已經(jīng)浸潰設(shè)置在所述模芯11上的纖維25的所有片材，通過產(chǎn)生復(fù)合材料16的一厚度，一個(gè)可能的第三步驟可以接續(xù)，在所述步驟中，被堆積在所述公型模11上的所述復(fù)合材料16以一已知方式被進(jìn)行熱處理，例如在壓熱器中。
[0079]參考圖4a，可以提供的是，所述殼體26具有多個(gè)入口通道27，其設(shè)置在對應(yīng)于所述臂件10的截面中。
[0080]所述數(shù)個(gè)入口通道27因此被設(shè)置在對應(yīng)所述臂件10的數(shù)個(gè)壁面31，32，33的每一個(gè)之內(nèi)。
[0081]所述數(shù)個(gè)入口通道27被尺寸量度用以引入一定量的樹脂，以便可以均勻的覆蓋一約90，000 + 250000平方毫米的面積。
[0082]為了達(dá)到這個(gè)目的，提供沿著所述殼體26的縱向延伸的所述數(shù)個(gè)入口通道27的一分布，具有一間距P (圖4)，其被包含介于300毫米和500毫米之間。
[0083]在數(shù)個(gè)臂件10是具有數(shù)個(gè)大截面尺寸的情況下，可能提供在數(shù)個(gè)入口通道的數(shù)量上有一增加值，用于每一所述數(shù)個(gè)壁面31，32，33。例如(圖4b)，它可以提供，所述殼體26包含兩個(gè)入口通道27用于所述臂件10的每個(gè)壁面31，32，33，這是相對于彼此以一距離D相互定距離，其包含在300mm及500mm之間。
[0084]接著，在一第三步驟中，所述復(fù)合材料16仍然堆積在所述公型模11上，從它被噴射并被抽取，以及構(gòu)成以復(fù)合材料制作的所述臂件的結(jié)構(gòu)。
[0085]此外，在這第二種類型的方法中，所述第一步驟的纖維25的數(shù)個(gè)片材的堆積是由所述公型模11的數(shù)個(gè)外表面17的至少部分的平坦性所促進(jìn)。再者，從所述模具中，所述復(fù)合材料10的提取是可能被作成的，借著事實(shí)，即所述公型模11具有一橫截面，其從所述模11的一端到另一端，在這里也優(yōu)選的在所述截面的兩側(cè)皆形成減少。
[0086]也在這種情況下，有一最后步驟，在所述步驟中，以復(fù)合材料10制作的所述臂件進(jìn)行數(shù)個(gè)機(jī)械加工以完成并結(jié)束它，例如，用以消除多余的材料以及用以產(chǎn)生出連接到其他數(shù)個(gè)以復(fù)合材料10制成的臂件的底座體并具有可能的設(shè)備。
[0087]參照圖5和圖6，根據(jù)本發(fā)明以復(fù)合材料10制成的一臂件基本上是一中空結(jié)構(gòu)的一束帶，在這種情況下具有一矩形截面。
[0088]在這種情況下，沿著所述臂件10的長度，以復(fù)合材料10所制作的所述臂件的截面逐漸的減少。
[0089]所述臂件10的數(shù)個(gè)長側(cè)壁面31是大致垂直于對于所述短上壁面32和下壁面33，和所有的數(shù)個(gè)壁面基本上是平坦的，這有利于附加到它們的數(shù)個(gè)凸緣、數(shù)個(gè)板或數(shù)個(gè)其它數(shù)個(gè)組件的連接部件，其使得數(shù)個(gè)輔助設(shè)備的附加及/或兩個(gè)臂件的相互附著件是有功能性的。兩墻之間的數(shù)個(gè)邊緣34有利的是圓形的。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的解決方案中，所述圓形角度是包含介于20毫米和40毫米之間。
[0090]明確的是，如前所說明，數(shù)個(gè)部件的修改及/或增加可以被以復(fù)合材料所制作的臂件的所述方法所制成，且不脫離本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍的情況下。
【權(quán)利要求】
1.一種以復(fù)合材料制作臂件的方法，所述臂件用于鉸接或可伸縮的數(shù)個(gè)模塊化結(jié)構(gòu)以分配混凝土，其特征在于:所述方法提供用以預(yù)備一公型模(11)，具有一橫截面，其設(shè)有至少一個(gè)基本上平坦的壁面，所述橫截面從其數(shù)個(gè)端部的一個(gè)到另一個(gè)是在其至少一尺寸和對至少一個(gè)縱向部分而言形成減少；以及在于:所述方法包含一第一堆積步驟，其中一個(gè)或多個(gè)纖維層(16，25)被分布在所述公型模(11)的外表面(17)上,所述多個(gè)纖維(16，25)可能會或可能不會被一樹脂基材預(yù)先浸潰；以及一第二抽取步驟，其中所述公型模(11)從由此得到的產(chǎn)品中被抽取出，在所述產(chǎn)品被抽取之前，可提供一個(gè)可能的熱處理，例如在壓熱器中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:在所述第一步驟期間，所述多個(gè)纖維(16，25)被堆積在所述公型模(11)的一第一部分(52)上，以定義所述臂件(10)的至少一個(gè)第一區(qū)段(50)，其具有一圓錐形展開部，具有大于5°的一錐度角(β)，優(yōu)選是介于5°和20。之間，更佳是介于10°和15°之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:在所述第一步驟期間，所述多個(gè)纖維(16，25)被分布在所述公型模(11)的一第二部分(53)上，用以定義所述臂件(10)的至少一個(gè)第二區(qū)段(51)，其具有所述橫截面的數(shù)個(gè)壁面(32)的至少一個(gè)，并具有呈一拋物面展開的一構(gòu)形。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于:所述第一區(qū)段(50)延伸為所述臂件(10)總長度的約20%，以及所述第二區(qū)段(51)延伸為剩余部分。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:在所述第一堆積步驟其間，所述多個(gè)纖維(16,25)的一分布,其沿著所述公型模(11)的縱向延伸具有一可變濃度。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:在所述第一堆積步驟其間，一個(gè)較小濃度的多個(gè)纖維(16，25)的堆積，設(shè)置在對應(yīng)所述公型模(11)具有一較大尺寸的截面上，用以在一縱度方向上朝向數(shù)個(gè)較小尺寸的截面逐步增加堆積的濃度。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:對應(yīng)所述公型模(11)的數(shù)個(gè)較小尺寸的截面，一纖維層(16，25)以一厚度被堆積，其大致是對應(yīng)所述公型模(11)的數(shù)個(gè)較小尺寸的截面厚度的兩倍。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:在所述第一堆積步驟其間，所述多個(gè)纖維(16，25)的數(shù)個(gè)重疊層被堆積，其中每一所述數(shù)個(gè)層具有所述數(shù)個(gè)纖維，其按照數(shù)個(gè)不同的取向堆積。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:所述方法提供所述公型模(11)的截面是多角形、長方形或正方形，其中所述截面包含構(gòu)成它的所有的壁面，基本上都是平坦的。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:所述方法提供所述多邊形截面，具有所述截面的兩個(gè)連續(xù)邊，相對于彼此圍繞。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:用于堆積數(shù)個(gè)纖維的技術(shù)，選自RTM(Resin Transfer Molding,樹脂傳遞塑模)、輸液技術(shù)、拉擠技術(shù)及纏繞技術(shù)等的一個(gè)或另一個(gè)。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:從所述產(chǎn)品抽取出所述公型模(11)后，數(shù)個(gè)機(jī)械加工被提供以消除多余的材料，以及建立數(shù)個(gè)關(guān)聯(lián)的座體，用于所述臂件的數(shù)個(gè)輔助構(gòu)件，如數(shù)個(gè)軸套、數(shù)個(gè)孔眼，及加固件或數(shù)個(gè)連接至數(shù)個(gè)其他臂件的連接板。
13.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:一中間步驟被提供在所述第一和所述第二步驟之間，其中被所述多個(gè)纖維(16，25)卷繞其上的所述公型模(11)被插入一殼體(26)，以及一樹脂基材通過使用制作在所述殼體(26)內(nèi)的數(shù)個(gè)通道(27)被導(dǎo)入，以浸潰所述多個(gè)纖維(16，25)。
14.一種以復(fù)合材料制作的臂件，用于鉸接或可伸縮的數(shù)個(gè)模塊化結(jié)構(gòu)以分配混凝土，其特征在于:所述臂件具有一正方形或一約呈多邊形的截面，具有至少一個(gè)平坦壁面(31，32，33)，優(yōu)選是兩個(gè)，用于移動(dòng)或加固的設(shè)備或配件的連接，并在長度上的一延展遠(yuǎn)大于所述截面的數(shù)個(gè)特征尺寸，其中所述延展的截面從所述臂件的一端到另一端，以一連續(xù)的方式或在數(shù)個(gè)區(qū)段的連續(xù)上，根據(jù)其數(shù)個(gè)尺寸中的至少一個(gè)，逐漸減少。
15.如權(quán)利要求14所述的臂件，其特征在于:沿縱向延伸的所述截面的減少值，是使得其最末截面與最初截面之間的比率為公式s=0.4-0.6S所定義，其中S是所述最初截面，及s是所述最末 截面。
【文檔編號】B66C23/64GK103476698SQ201280018770
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月23日
【發(fā)明者】尼科拉·匹里, 保羅·達(dá)里奧·邁尼 申請人:西法股份公司