[发明专利]一种用于使单向纱扩幅的振动扩幅辊

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年12月20日提交的美国临时申请号61/739,809的优先权，该临时申请通过引用结合到本申请中。

技术领域

本发明涉及一种对用于纤维增强型复合材料的纤维束进行扩幅的方法和系统。

背景技术

分别具有多个单丝的纤维束是公知的并被用于制造防弹纤维增强材料层和叠片。可通过将纤维束在一个辊子或成组的辊子上张紧来使纤维束沿与单丝的方向垂直的方向进行扩幅。但是，该张紧会使部分纤维断裂并由此降低该材料层或叠片的防弹性能。

发明内容

根据本发明的一个示例的纤维加工系统包括具有在第一端部与第二端部之间沿纵向方向延伸的扩幅辊的纤维扩幅器。扩幅辊具有位于第一端部与第二端部之间的至少一个圆弧状表面，以及可操作用于使扩幅辊振动的至少一个机械振动装置。该至少一个机械振动装置连接成用于在第一端部与第二端部之间的位置处将机械振动输入扩幅辊。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，至少一个机械振动装置由单个机械振动装置组成。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，至少一个机械振动装置由连接成用于在第一端部与第二端部之间的扩幅辊的中点处将机械振动输入扩幅辊的单个机械振动装置组成。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，至少一个机械振动装置包括多个分立的机械振动装置。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，至少一个机械振动装置包括连接成用于在沿扩幅辊的不同分散位置处将机械振动输入扩幅辊的多个分立的机械振动装置。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，至少一个扩幅辊浸入到树脂浴中，并且至少一个圆弧状表面具有一米或大于一米的跨距S。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，树脂浴的粘度为300-1200厘泊。

根据本发明的示例的一种对至少一个纤维束进行扩幅的方法包括使至少一个张紧的纤维束在第一端部与第二端部之间沿纵向方向延伸的扩幅辊的圆弧状表面上运动，并在运动过程中，在第一端部与第二端部之间的位置处将机械振动输入扩幅辊，以便将所述至少一个张紧的纤维束横向地扩幅和展平。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例包括在第一端部与第二端部之间的单一、排他的位置处将机械振动输入扩幅辊。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，该单一、排他的位置位于第一端部与第二端部之间的中点处。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例包括在第一端部与第二端部之间的中点处将机械振动输入扩幅辊。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例包括在沿扩幅辊的多个位置处将机械振动输入扩幅辊。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，沿扩幅辊的多个位置排除了扩幅辊的中点。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，沿扩幅辊的多个位置关于扩幅辊的中点对称。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例包括将机械振动输入扩幅辊以便产生至少5000Hz的扩幅辊振动频率以及至少300磅的扩幅辊振动力。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例包括将机械振动输入扩幅辊并且产生至少7000Hz的扩幅辊振动频率和至少300磅的扩幅辊振动力。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，至少一个张紧的纤维束在圆弧状表面上的运动包括使并排的纤维束的纤网在圆弧状表面上进行覆盖跨距S的运动。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，跨距S为一米或大于一米，而圆弧状表面则浸入到树脂浴中。

上述实施例中的任何一者的另一个实施例中，树脂浴的粘度为300-1200厘泊。

附图说明

本领域技术人员通过下文的详细描述将明了本发明的各种特征和优点。与所述详细描述一并的附图可简述如下。

图1示出了纤维加工系统的示例。

图2示出了扩幅辊和位于扩幅辊的中点的机械振动装置的示例。

图3示出了具有三个机械振动装置的扩幅辊的另一个示例。

图4示出了具有两个机械振动装置的扩幅辊的另一个示例。

具体实施方式