專利名稱：制造旋轉(zhuǎn)體的方法和設(shè)備以及所獲得的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由至少一種有機熱塑性塑料形成的旋轉(zhuǎn)體，該有機熱塑性塑料被纏繞該旋轉(zhuǎn)體的軸的連續(xù)玻璃絲束所增強。
雖然不限于此類應(yīng)用，但是本發(fā)明將參考全部類型的管材，尤其用于在壓力下傳輸流體的那些管材的制造來更具體地描述。
另一個感興趣的應(yīng)用是用于容納流體，尤其是在壓力下容納流體的容器的制造。
以被纏繞旋轉(zhuǎn)體的軸的連續(xù)玻璃絲束所增強的至少一種有機熱塑性塑料為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)體的制造早已描述在專利申請WO 00/24566中。在該申請中，以有機熱塑性塑料和連續(xù)玻璃絲束為基礎(chǔ)的加熱絲帶被纏繞在旋轉(zhuǎn)的管上，與此同時加熱該管的被絲帶覆蓋的表面部分并在這一加熱的部分的下游加壓。該絲帶一般是從由緊密摻混的玻璃長絲和有機熱塑性塑料長絲組成的連續(xù)的共交織絲束獲得的，這些絲束的最普通形式，以商品名TWINTEX由SAINT-GOBAIN VETROTEX FRANCE銷售，具有(按按百分比)60或75％重量的玻璃和40或25％重量的有機熱塑性塑料。
盡管上述方法和所獲得的產(chǎn)品都比較可行，但是在應(yīng)用中遇到某些限制對管進行加熱和加壓以便實現(xiàn)絲帶的均勻沉積的這一附加操作的限制，必須增加用于食品級應(yīng)用的襯層或必須增加用于較好地耐磨損的外涂層，所獲得產(chǎn)品的范圍相當窄，類型非常有限。
本發(fā)明的目的是減輕上述缺點，尤其建議更大范圍的產(chǎn)品，針對同一產(chǎn)品，該產(chǎn)品例如顯示出了不同的增強材料含量，或其中能夠“根據(jù)定單”對該含量進行調(diào)節(jié)但卻沒有顯著的干擾，尤其對于所使用的方法或設(shè)備來說。
這一目的可通過根據(jù)本發(fā)明的方法來實現(xiàn)，該方法包括至少下列步驟-將至少第一種加熱復(fù)合材料帶引入到至少一個模中，-同時，將至少一種熔融物質(zhì)引入該模中，與所述的第一復(fù)合材料帶接觸，因此獲得至少一種第二復(fù)合材料帶，-將該第二復(fù)合材料帶纏繞在繞著軸旋轉(zhuǎn)的載體上。
本發(fā)明還涉及制造旋轉(zhuǎn)體的設(shè)備，它包括-生產(chǎn)至少一種第一加熱復(fù)合材料帶的一種或多種裝置，-至少一個模，它同時接收至少第一復(fù)合材料帶和與該第一復(fù)合材料帶接觸的至少一種熔化材料，從而獲得至少一種第二復(fù)合材料帶，-將該第二復(fù)合材料帶纏繞在繞著其軸旋轉(zhuǎn)的載體上的一種或多種裝置。
本發(fā)明的另一個目的是復(fù)合的旋轉(zhuǎn)體，尤其是由上述方法獲得的旋轉(zhuǎn)體。這一旋轉(zhuǎn)體具有僅僅由復(fù)合材料帶的纏繞所形成的至少一個區(qū)域，這一區(qū)域具有，視情況而定，可變的增強材料含量(或不同一的或可調(diào)節(jié)的或可變的增強材料含量)，尤其沿著旋轉(zhuǎn)的軸和/或隨著旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的厚度而變化的增強材料含量，和/或這一區(qū)域具有低的增強材料含量，特別地與在起始復(fù)合材料產(chǎn)品中或在所用的第一復(fù)合材料帶中的增強材料含量相比(例如當?shù)谝粠Ь哂?5％的增強材料含量時，低于75％重量的增強材料含量或當?shù)谝粠Ь哂?0％的增強材料含量時，低于60％重量的增強材料含量)和/或與通過纏繞在當前的旋轉(zhuǎn)體上所獲得的增強區(qū)域的增強材料含量相比而言，該材料具有更低的增強材料含量(例如增強材料含量代表了低于60％重量的該區(qū)域)，和/或這一區(qū)域中的至少一部分增強材料在它們被包埋的有機材料內(nèi)具有偏離中心的位置和/或在這一區(qū)域中的增強材料被包埋在至少兩種不同的材料中和/或這一區(qū)域能夠與旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部(例如當中空的旋轉(zhuǎn)體打算用于運載該流體時的流體或例如對于實心旋轉(zhuǎn)體而言的填充泡沫體)和/或與旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體外部直接接觸(沒有功能性涂層，例如保護性涂層或美感涂層)。
在本發(fā)明中，將復(fù)合材料帶用稱為稀釋材料(dilution material)的第二材料覆蓋具有很多的優(yōu)點通過降低被纏繞到旋轉(zhuǎn)載體上的帶中的增強材料與有機材料的比率，使得該帶有更均勻的沉積和更好的完整性，無需對所沉積的帶施加另外的加熱或附加的壓力；通過合適地選擇外殼材料，它避免了增加內(nèi)涂層(襯層)(例如用于食品應(yīng)用)或外涂層(例如耐腐蝕性涂層)的；一般地說，通過外殼材料的選擇，有可能使得旋轉(zhuǎn)體具有附加的性能(抗UV性能、密封性能、抗腐蝕性等性能)；通過在線地(在旋轉(zhuǎn)體的制造過程中)改變所供給的包覆材料的量來連續(xù)地調(diào)節(jié)增強材料的含量并因此有可能獲得一些增強材料的含量與起始產(chǎn)品不同的旋轉(zhuǎn)體，起始產(chǎn)品的增強材料含量有利地不發(fā)生變化。
根據(jù)本發(fā)明的方法和產(chǎn)品因此具有的優(yōu)點是可變性，這無需改變起始產(chǎn)品就可實現(xiàn)。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法容易和快速地實施并且是經(jīng)濟的。根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體也具有，至少在通過纏繞所獲得的區(qū)域中，在組成它的各種元素之間的完美內(nèi)聚(或視情況而定，有機部分的完美的連續(xù)性)，在各種元素之間的聯(lián)合充分地緊密，確保特別令人滿意的壽命和強度/耐受性。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，第一復(fù)合材料帶包括至少一種增強材料(玻璃、炭黑、芳族聚酰胺等)和至少一種有機熱塑性塑料。該增強材料(優(yōu)選玻璃)優(yōu)選是在帶的縱向上連續(xù)的至少為絲束和/或長絲的形式。增強材料的絲束或長絲有利地被有機熱塑性塑料粘結(jié)在一起，它本身優(yōu)選是絲束和/或長絲的形式，和/或被其它的增強絲束和/或長絲(機織或交叉的加強條的情況)粘結(jié)在一起。優(yōu)選，該帶是從由增強長絲(優(yōu)選玻璃長絲)和至少一種有機熱塑性塑料的長絲形成的復(fù)合材料絲束獲得的，這些各種長絲有利地被緊密地交織，這些絲束的緊密結(jié)構(gòu)促進了熱塑性塑料對玻璃纖維的浸漬作用，尤其使得有可能形成非常均勻的加固帶(就是說具有內(nèi)聚性和完整性，允許使用它而不發(fā)生損壞)。理想的復(fù)合材料絲束可以根據(jù)直接方法獲得，如在專利EP0 367661、WO 98/01751或EP0 599 695中描述的方法，根據(jù)該方法的絲束具有一個優(yōu)點具有優(yōu)異的共混指數(shù)，導(dǎo)致玻璃絲束在熱塑性塑料內(nèi)的優(yōu)異分布，如在專利申請WO00/24566中所述的。
第一復(fù)合材料帶一般具有約1到10cm的寬度并且是基本上是扁平的或采取更復(fù)雜的橫截面的形狀，其中各部分與一條帶相似。該帶可以是柔性的，特別地，當該帶基本上是扁平的，或多少有些剛性時，易于被纏繞。復(fù)合材料絲帶的使用而不是復(fù)合材料絲束的使用將具有多個優(yōu)點，尤其是玻璃長絲分布在整個最終產(chǎn)品內(nèi)的熱塑性塑料當中并且是方便使用的。作為優(yōu)選，第一帶在進入模時不僅具有縱向的連續(xù)性而且具有橫向的連續(xù)性，尤其具有低于5％(或甚至低于3％，甚至更好地，低于0.5％)的空隙體積比。該空隙體積比能夠按已知方法通過使用圖像分析型的顯微照相法來測量，或通過使用在專利申請WO00/24566中所述的公式來計算。
第一復(fù)合材料帶包括至少一種有機熱塑性塑料，在這里被稱作第一材料，這一材料例如選自聚烯烴，特別是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)，聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯，彈性體，特別是乙烯丙烯聚合物(EPDM)或聚氯乙烯(PVC)，或聚酰胺，等，這些材料中的一些(尤其是聚乙烯)所具有的優(yōu)點從食品觀點考慮是化學(xué)上惰性的和相容的，能夠承受極低溫度并具有低成本價格。
第一帶一般是由從纏繞結(jié)構(gòu)中引出的并且平行(或粗略平行)組裝成至少一層(或片或網(wǎng)幅)的，和/或任選地從機織或交叉的復(fù)合材料絲束引出的連續(xù)復(fù)合材料絲束組成。為了獲得根據(jù)本發(fā)明的至少一種復(fù)合材料帶，該絲束層(或，視情況而定，這些層中的至少一層)被引入到一個區(qū)域中，在該區(qū)域中它被加熱到至少達到第一熱塑性塑料的熔點(和低于該材料降解的溫度和低于該增強纖維軟化的溫度的一種溫度)，然后加熱的絲束層(一般是鄰接的)進入浸漬設(shè)備中，該熔化的第一熱塑性塑料均勻地分布在其中并且該增強纖維被它浸漬。
然后得到具有橫向連續(xù)性的帶，該帶可以任選地經(jīng)歷一個附加于浸漬或與浸漬同時的成形步驟，從而獲得所需的分布圖。
不用說，根據(jù)本發(fā)明的方法，也可以形成幾個拆散層，就象幾根拆散的帶一樣，以及這些帶中的至少一個被引入到至少一個模中。
有利地，提供了調(diào)節(jié)絲束中的張力的步驟(例如當它們一起聚集成層或捆束時或在它們聚集在一起之前)和/或可以去除該絲束的任何靜電，例如在網(wǎng)幅通過該加熱區(qū)之前。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以包括形成如上所述的第一帶的步驟或使用早已形成的一個或多個帶，在后一種情況下在加熱的早期階段中將該帶加熱(并且任選地與特定的分布圖一致)到至少達到第一熱塑性塑料的熔點的溫度，之后進入模中。作為優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明的方法僅僅采用起始產(chǎn)品復(fù)合材料絲束并因此包括形成帶的在先步驟，參見以上所述。第一復(fù)合材料帶或從上文中所述的浸漬設(shè)備的出口處獲得的帶有利地被維持在與第一熱塑性塑料的熔點接近的溫度(或使第一熱塑性塑料有延展性的溫度)，一直到?；蛞恢钡奖景l(fā)明中提及的第二帶的單個或多個纏繞裝置(如接頭)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，第一帶被引入至少一個模中，同樣還給該模供給在這里稱作第二材料(或稀釋材料或包覆材料)的熔化材料。該第二材料可以與構(gòu)成該帶的第一有機材料相同或不同。它也可以是復(fù)合材料。它可以具有特殊的性能或含有可賦予特殊性能的添加劑或填料(例如鋸屑以獲得木質(zhì)外觀，改進對烴的耐受性的添加劑，它也可以填充滑石、長的或短的玻璃纖維等)。作為優(yōu)選，第二材料包括至少一種有機或塑性材料，有利地是熱塑性塑料，例如聚烯烴(特別是聚乙烯或聚丙烯)或聚氯乙烯或可以任選地含有熱固性材料如聚氨酯或彈性體，例如SEBS(苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯)改性的聚丙烯。有利地，選擇與構(gòu)成第一帶的第一材料相同或在化學(xué)上相容的第二材料(因此在兩種材料之間有良好的粘合，甚至是連續(xù)性)，可以任選地向該第二材料中填充添加劑，如上述的那些(鋸屑、玻璃纖維、滑石等)。
取決于所選擇的材料，第二材料可以簡單地發(fā)揮稀釋作用，或另外賦予所形成的第二帶以附加的性能。所形成的第二帶在其長度的至少某些部分上優(yōu)選含有占帶0-74％重量，優(yōu)選1-60％重量，或甚至5-55％重量的增強材料含量(所使用的絲束本身一般具有60或75％重量的增強材料含量)，這一含量還可能沿著帶的長度發(fā)生變化。
第二材料的應(yīng)用也允許對第一帶進行更好的固結(jié)，所獲得的第二帶多少由被至少一種第一復(fù)合材料帶增強的至少一種第二材料形成。當該第一帶是從本身屬于復(fù)合材料的絲束獲得時，該第二材料以特別令人滿意的方式附著于第一帶(或甚至，尤其對于同一材料，與第一帶的第一材料一起熔合)，這是各種材料的情況。第二帶因此有利地包括粗略地平行并且鄰接排列的并被至少一種第一熱塑性塑料固定在一起的連續(xù)增強纖維的至少一種第一帶，和與該第一帶緊密接觸的至少一種第二材料。如上所述，當?shù)谝徊牧虾偷诙牧鲜窍嗤臅r，該兩種材料在所獲得的旋轉(zhuǎn)體內(nèi)完全熔合。
在根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備中，被引入到模中的第二材料例如可來自擠出裝置。有可能對于所添加的物質(zhì)的量和對于所要賦予第二帶的形狀實現(xiàn)完美的控制，這一形狀有可能尤其由模(和任選地由附加的成形裝置)來給予。根據(jù)該實施方案，第一帶會在它進入到模中時發(fā)生變形，模起著成形裝置的作用，并且涂有第二種物質(zhì)，或簡單地涂敷第二種物質(zhì)以完成由模所賦予的形狀(和任選地穿入到附加的成形裝置中)。優(yōu)選地，模既允許第一帶的定位，也允許對第二帶的橫截面的度量(或成形)。
第一帶(或多個第一帶，如果在一個或幾個模中引入幾根幾個第一帶((或，視情況而定，并聯(lián)或串聯(lián)地進入幾個模中)，這一方法使得所獲得的產(chǎn)品的范圍進一步變寬。當并聯(lián)地獲得幾個第二帶時，包覆材料能夠從一個帶到另一根帶以及在各帶內(nèi)發(fā)生變化，然后各種帶被纏繞到旋轉(zhuǎn)的載體上。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，通過改變各種物質(zhì)的進料，結(jié)果有可能不僅獲得具有不同的增強材料含量的旋轉(zhuǎn)體，而且同樣能獲得隨著旋轉(zhuǎn)軸和/或厚度而變化的物質(zhì)混合物。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中形成的第二帶(或多個第二帶，如果有幾根這樣的帶的話)有利地直接纏繞到心軸上(如有必要，所需的性能在根據(jù)本發(fā)明的纏繞帶中就地表現(xiàn)出來)，但是將它纏繞到用于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)部的管或襯層上，和/或不排除在所獲得的纏繞物上增加外覆蓋層，這一覆蓋層有可能以例如膜或纏繞的帶等形式施加。根據(jù)本發(fā)明的第二帶也可以纏繞到早已覆蓋了第一纏繞物(例如以有機材料帶的形式)的載體上。順便說一下，在纏繞的同時沒有必要(雖然不排除)將第二帶加熱和/或?qū)ζ涫┘訅毫Α?br> 可以將第二帶纏繞形成鄰接彎折，即有一定間隔的彎折或彼此至少部分地重疊的彎折。帶或這些帶的纏繞可以或多或少在橫向上完成，一般是以螺旋形方式來完成，帶相對于旋轉(zhuǎn)體的軸的角度能夠根據(jù)沿著該軸的長度方向上位置而變化并且作為尤其是后面提到的所需機械性能的函數(shù)由接頭(laying head)來賦予。該載體的各彎折可以在載體的整個長度或一部分長度上看見帶的一個或多個彎折的沉積，下一個彎折可能看出帶的下一個或多個彎折的取向發(fā)生改變。因此有可能獲得具有非常致密的纏繞、搭接或類似于螺紋的疏松繞線的結(jié)構(gòu)。
正如前面所表明的，本發(fā)明還涉及實施如上所述的方法的設(shè)備。這一設(shè)備特別地包括用于形成復(fù)合材料帶的一個或多個裝置或用于輸送(和/或驅(qū)動)和加熱(和任選的浸漬和/或成形)早已形成的層或帶的一個或多個裝置。當根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體從復(fù)合材料絲束的纏繞連續(xù)地制得時，這些裝置尤其可以包括-用于驅(qū)動和組裝平行絲束的至少一個捆束(或?qū)?形式的絲束的一個或多個裝置；-用于加熱該捆束的一個或多個裝置；-用于浸漬已加熱的捆束以獲得帶，例如致密化和層壓的扁平帶的至少一種裝置；-用于將帶保持在至少達到模的溫度下的一個或多個裝置。
該設(shè)備也可以包括經(jīng)軸架(絲束的繞線從它退繞)和引導(dǎo)該絲束的至少一個輥子。
將該絲束組合成平行絲束的至少一個捆束的形式的裝置，例如由一種有孔的板和/或一種梳(它的齒讓絲束以均勻的間隔平行排列)組成。
任選地，調(diào)節(jié)該絲束的張力的一個或多個裝置在例如該組合裝置的上游提供。
同樣，可以在例如加熱裝置的上游提供抗靜電裝置。
一般說來，該設(shè)備包括由一個或多個烘箱組成的一個或多個加熱裝置，該烘箱尤其屬于紅外型，優(yōu)選用燈操作，燈的功率根據(jù)帶的溫度來調(diào)節(jié)，這一類型的烘箱的優(yōu)點是同時具有就能量利用方面和易于調(diào)節(jié)方面而言的高性能。
該浸漬設(shè)備可以，例如包括按三角形排列的三個成員，并且所述的捆束從它們之間穿過，對成員分開的高度進行調(diào)節(jié)以便確定在捆束的表面上的合適的壓力。這些成員可以是加熱輥(或棒)，并且是能移動的或固定的。有利地，各輥可以包括用于刮落在捆束通過之后沉積在輥上的熔化的熱塑性塑料的刀片。
該浸漬裝置也可用作成形設(shè)備或在其之后配置一個或多個附加的成形裝置，從而將絲束的捆束或所形成的帶轉(zhuǎn)化成具有所選擇的橫截面的至少一種帶。這一成形裝置可以，例如包括加熱的模和/或輥子(該絲束的捆束或該帶分別地在它們之間通過)。
裝置，例如成形裝置也可使網(wǎng)幅居中，尤其在形成帶之前，并且例如可以包括具有合適形狀(例如雙曲面形狀，或配有輪緣)并沿相反的方向旋轉(zhuǎn)的下輥和上輥，絲束的層在兩輥之間通過時將集中在運行的中心軸周圍，從而輸送出一捆束的鄰接絲束。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還包括至少一個模，這里稱作蒙皮模，優(yōu)選在尺寸上與所要獲得的第二帶的橫截面相當，并且能夠在其中同時引入至少一個第一帶和與該帶接觸的至少一種熔化的第二種物質(zhì)，以獲得由被至少一個第一帶增強的至少一種第二種物質(zhì)組成的第二帶。
任選地，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括該模的上游或該模本身包括用于使與至少一種第二種物質(zhì)接觸的至少一根帶定位和/或成形的裝置。
該模還可以包括用于讓第二種物質(zhì)與該帶接觸并對其施加附加的壓力的裝置。該第二種物質(zhì)(或這些第二種物質(zhì)，當有幾種這些物質(zhì)時)可以經(jīng)由模中的各種通道與第一帶接觸。取決于模的橫截面和/或各種通孔的存在和/或附加壓力的應(yīng)用和/或在模中第一帶的位置，所輸送的第二種物質(zhì)的量可以在帶的橫截面的各個點上不同，例如可以在第一帶的一面上比在另一面上沉積更多的物質(zhì)，因此導(dǎo)致了該增強材料在所形成的第二帶內(nèi)的中心偏移。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括將至少一種熔化的第二種物質(zhì)提供于蒙皮模中的至少一個擠出機。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還包括一個或多個纏繞裝置，這些裝置包括，例如，為帶定位和方便它就位的接頭。該接頭能夠移動和受控旋轉(zhuǎn)；它可以例如由旋轉(zhuǎn)的或固定的自清洗的輥組成，并且確保例如帶居中，如后面參考附圖
所述。
作為優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明所提及的蒙皮模(或蒙皮模中的至少一個，當有幾個這些模時)位于前面已提及的接頭的出口處并在載體(在其上纏繞了第二帶)之前。
雖然不是必須的，但是該設(shè)備也可以包括用于至少在表面上加熱該帶的一個或多個裝置(例如熱空氣吹嘴)，該帶是在繞著軸旋轉(zhuǎn)的載體附近的區(qū)域中或在帶和載體之間的接觸區(qū)域的下游，和/或用于在覆蓋帶的該載體的外周表面的一部分上施加局部壓力(例如以至少一個旋轉(zhuǎn)輥的形式)的一個或多個裝置，例如位于緊靠以上加熱區(qū)域的下游的區(qū)域中。如前面所說明，旋轉(zhuǎn)載體例如可以是心軸，這一心軸有可能被加熱或未加熱，或是管(或?qū)嵭牟寮蛐枰庸痰牟考?，它們可以構(gòu)成或不構(gòu)成所獲得的旋轉(zhuǎn)體的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的各種元件可以是固定的或能夠移動的(平動和/或旋轉(zhuǎn))。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體一般是中空的，并且在它的壁中包括連續(xù)形式的一般沿著旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸(縱向)螺旋形纏繞的至少一種增強材料，和至少一種有機熱塑性塑料(該增強材料一般包埋在其中)。包埋在有機材料中的連續(xù)增強絲束例如，至少對于它們中的一些而言，與旋轉(zhuǎn)體的軸形成了約15°的角度，或根據(jù)另一個有利的實施方案，與旋轉(zhuǎn)體的軸形成了50-55°的角度，對于同樣量的所使用的連續(xù)玻璃絲束，這種配置允許提高旋轉(zhuǎn)體對于由流動的或內(nèi)部所包含的流體所施加的壓力的軸向抗力和外周抗力。根據(jù)另一個有利的變型，包埋在有機熱塑性塑料中的連續(xù)增強絲束的至少一些與旋轉(zhuǎn)體的軸形成了接近90°的角度，而其它連續(xù)增強絲束在沿著旋轉(zhuǎn)體的軸縱向地排列的同時被包埋在有機材料中。
選擇這些變型之一、它們的組合或另一種變型使得不同的連續(xù)增強絲束的纏繞角有優(yōu)勢，以及在增強絲束的排列的方向上各增強絲束的數(shù)量的選擇是根據(jù)與各應(yīng)用有關(guān)的具體限制如耐壓性、耐橢圓形變形、抗彎強度、拉伸強度等進行的。
根據(jù)一個有利的實施方案，根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體的壁基本上或甚至完全地由第二纏繞帶形成。
本發(fā)明還涉及由以上所定義的旋轉(zhuǎn)體形成的并且被例如一個或多個修飾層覆蓋(通過纏繞、共擠出等)的結(jié)構(gòu)，例如復(fù)合管，特別地由有機熱塑性塑料制成和/或裝有附加元件(如在末端上的接頭，例如通過焊接或粘結(jié)固定的接頭，或至少一個襯層等)。
根據(jù)本發(fā)明形成的旋轉(zhuǎn)體或結(jié)構(gòu)特別地非常適合于容納和/或輸送加壓流體。
現(xiàn)在參考附圖來描述其它的優(yōu)點和特征，該附圖描繪了用于制造根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體的設(shè)備的示意圖。為了看得更清楚，各部分的尺寸不必按比例描繪。
所描繪的該設(shè)備使得可以制造出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體1，后者是通過將由平行排列的增強長絲形成的第一帶4所構(gòu)成的復(fù)合材料帶3纏繞在心軸2上并由第一熱塑性塑料固定在一起而形成的，這一帶被埋入與該帶緊密接觸的第二種塑料中。
該帶是從復(fù)合材料絲束5如由SAINT GOBAIN VETROTEX FRANCE以商品名TWINTEXaR銷售的，并例如使用在專利EP 0 599 695中描述的方法來制造的絲束，這些絲束由緊密共混的玻璃長絲和有機熱塑性塑料(聚烯烴或聚酯類型)的長絲組成。
這些絲束是從放置于經(jīng)軸架(未描繪出來)上的繞線6退繞的。這一經(jīng)軸架例如可以是在專利申請WO 00/24566中描述的一種。然后通過使用一個或多個設(shè)備(由7象征性地描繪)如一個或多個梳和/或穿孔板和/或帶凹槽的輥和/或條形集合體等來平行組合這些絲束。也可以，例如在經(jīng)軸架上和/或在帶的預(yù)先形成途徑的各個點上提供調(diào)節(jié)張力和/或檢測運動和/或除去靜電的一個或多個裝置。例如，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以包括在經(jīng)軸架和第一烘箱8之間的按照在專利申請WO 00/24566中的參考文獻75下描述的各種裝置的連接。平行組裝的連續(xù)絲束穿過第一烘箱或第一系列紅外線烘箱8，在烘箱中它們被加熱到至少達到第一熱塑性塑料的熔點的溫度，然后加熱的絲束的層穿過浸漬設(shè)備9，該浸漬設(shè)備通過將該層(或捆束)平整化而允許在除去絲束之間所含的空氣而使材料變得更致密并完全地將玻璃長絲包埋在熱塑性塑料中之后獲得第一帶或條。該浸漬設(shè)備9例如由按三角形配置的三個互相平行的加熱輥組成，上輥可調(diào)節(jié)高度使得帶能夠更大或更少程度地平整化。
將如此形成的第一加熱帶通過第二烘箱或第二系列烘箱10而保持溫度一直到接頭11為止，該接頭理想地能夠在樞軸上轉(zhuǎn)動以便可以改變帶的沉積角。該接頭例如是在專利申請WO 00/24566中的參考文獻71中描述的一種。在離開接頭之后和剛好在與心軸接觸之前，第一帶被引入模12中，在模中給它涂敷第二種物質(zhì)，處于熔化狀態(tài)下的該第二物質(zhì)從擠出機13中出來并經(jīng)由例如軟管14供應(yīng)到模中。第二種物質(zhì)與第一種物質(zhì)相同或不同，并以粒料15和/或絲束等形式被引入到擠出機中。然后將通過給第一帶包覆所形成的第二帶3纏繞在繞著軸旋轉(zhuǎn)(這里例如按照由箭頭表示的方向)的心軸上，靠近該心軸的輥16也同樣能有助于第二帶的應(yīng)用(該輥有可能被認為構(gòu)成或不構(gòu)成鋪設(shè)設(shè)備的一部分)。
根據(jù)本發(fā)明獲得的旋轉(zhuǎn)體能夠用于各種應(yīng)用，如流體的運輸或儲存。
權(quán)利要求
1.制造旋轉(zhuǎn)體的方法，包括至少下列步驟-將至少第一種加熱的復(fù)合材料帶引入到至少一個模中，-同時將至少一種熔融物質(zhì)引入該模中，與第一復(fù)合材料帶接觸，以此獲得至少一種第二復(fù)合材料帶，-將該第二復(fù)合材料帶纏繞在繞著軸旋轉(zhuǎn)的載體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于第一復(fù)合材料帶是從由玻璃長絲和有機熱塑性塑料的長絲形成的連續(xù)絲束，優(yōu)選緊密摻混的連續(xù)絲束形成的。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的方法，特征在于所述的第一帶具有低于5％的空隙體積比。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其特征在于第一帶是通過如下方式獲得的將平行的連續(xù)的復(fù)合材料絲束組合成至少一個層，將該層引入到一個區(qū)域中，在該區(qū)域中它被加熱到至少達到第一熱塑性塑料的熔點的溫度，然后讓這一層的加熱的絲束穿過浸漬設(shè)備來均勻地分配該熔化的第一熱塑性塑料并用其浸漬該增強纖維。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其特征在于將第一帶加熱至和/或保持在達到模的溫度或達到用于纏繞第二帶的單個或多個裝置的溫度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其特征在于第二帶在其長度的至少某些部分上包含占帶0-60％重量的增強材料的含量，這一含量也有可以沿著帶的長度而發(fā)生變化。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其特征在于第二種材料在經(jīng)過擠出裝置調(diào)理之后被引入到模中。
8.制造旋轉(zhuǎn)體的設(shè)備，其特征在于它包括-用于提供至少一種第一加熱復(fù)合材料帶的一種或多種裝置，-至少一個模，它用于同時接收至少第一復(fù)合材料帶和與該第一復(fù)合材料帶接觸的至少一種熔化材料的，從而獲得至少一種第二復(fù)合材料帶，-用于將該第二復(fù)合材料帶纏繞在繞著其軸旋轉(zhuǎn)的載體上的一個或多個裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所要求的設(shè)備，其特征在于所述的單個或多個纏繞裝置包括至少一種接頭，所述的模位于該接頭的出口處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任意一項的設(shè)備，其特征在于它包括-用于牽引和組裝平行絲束的至少一個捆束形式的絲束的一個或多個裝置；-用于加熱該捆束的一個或多個裝置；-用于浸漬該加熱的捆束以獲得帶的至少一種裝置；-用于將帶保持在至少達到模的溫度下的一個或多個裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任何一項的設(shè)備，其特征在于擠出機將熔化的第二種物質(zhì)供應(yīng)到在尺寸上與第二帶的橫截面相當?shù)哪Ｖ小?br> 12.具有至少一個僅僅由帶的纏繞所形成的區(qū)域的復(fù)合旋轉(zhuǎn)體，該帶是由在其上面沉積了稀釋材料的復(fù)合材料帶形成的。
13.具有至少一個僅僅由復(fù)合材料帶的纏繞所形成的區(qū)域的復(fù)合旋轉(zhuǎn)體，該區(qū)域具有可調(diào)節(jié)的和/或減低的增強材料含量和/或這一區(qū)域中的至少一些增強材料在該有機材料內(nèi)具有偏離中心的位置，其中增強材料包埋在該有機材料中，和/或在這一區(qū)域中的增強材料被包埋在至少兩種不同的材料中和/或這一區(qū)域可以與旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)部和/或外部直接接觸。
14.具有可變的增強材料含量的復(fù)合旋轉(zhuǎn)體。
15.包含至少一個根據(jù)權(quán)利要求12-14中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)體的復(fù)合結(jié)構(gòu)，例如管道或容器。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括至少下列步驟的方法將至少第一種加熱的復(fù)合材料帶引入到至少一個模中，同時將至少一種熔融物質(zhì)引入該模中，與第一復(fù)合材料帶接觸，因此獲得至少一種第二復(fù)合材料帶，將該第二復(fù)合材料帶纏繞在繞著軸旋轉(zhuǎn)的載體上。本發(fā)明還涉及實施該方法的設(shè)備和所獲得的產(chǎn)品。
文檔編號F16L9/12GK1665672SQ03815738
公開日2005年9月7日 申請日期2003年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者G·扎內(nèi)拉, C·迪克雷特, J·瓦龍 申請人:法國圣戈班韋特羅特斯有限公司