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1、10申请公布号CN104185539A43申请公布日20141203CN104185539A21申请号201280063418622申请日2012121713/333,64520111221USB29B11/16200601B29L23/00200601B29C70/32200601B29C70/54200601B29C70/2220060171申请人吉凯恩航空服务结构公司地址美国康奈提格州72发明人SR黑塞74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人张兰英54发明名称用于复合部件的织物预制件的环绕材料束改型57摘要披露了一种从具有多个环绕材料束46的织物44中形成用于复合部件的。
2、织物预制件20的方法。将织物44的一端接纳在成形件上，以使得织物44的环绕材料束46沿大体垂直于成形件的中心轴线的方向延伸。在织物44处于张力下的同时，将织物44卷绕在成形件上，并将环绕材料束46中的至少一些分成环绕材料束部段87，以沿着环绕材料束46的长度在相邻的环绕材料束部段87的端部之间产生空间100。相邻的环绕材料束部段87的此种分开适应在织物预制件形成过程中、织物44的变形，且同时仍保持环绕材料束部段87在织物44的至少一些部分中的存在。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014062086PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0701142012121787PC。
3、T国际申请的公布数据WO2013/096207EN2013062751INTCL权利要求书2页说明书14页附图15页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书14页附图15页10申请公布号CN104185539ACN104185539A1/2页21一种由具有多个环绕材料束和多个双轴材料束的织物形成用于复合部件的织物预制件的方法，所述方法包括将所述织物的一端接纳在所述成形件上，以使得所述织物的环绕材料束沿大体垂直于所述成形件的中心轴线的方向延伸；通过使所述织物和所述成形件绕所述成形件的中心轴线相对于彼此转动来将所述织物卷绕在所述成形件上；以及在所述织物处于张力下的同时，。
4、将所述环绕材料束中的至少一些分成环绕材料束部段，以允许沿着所述环绕材料束的长度在相邻环绕材料束部段的端部之间产生空间；其中，将所述环绕材料束中的至少一些分成环绕材料束部段以在相邻的环绕材料束部段之间产生空间能适应在所述织物预制件的形成过程中所述织物的增大变形，且同时保持在所述织物中的至少一些部分中存在环绕材料束部段。2如权利要求1所述的方法，其特征在于，以周期性间隔将至少一些环绕材料束拉伸断裂，以限定所述环绕材料束部段。3如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤以周期性间隔切割所述环绕材料束以限定所述环绕材料束部段。4如权利要求3所述的方法，其特征在于，切割步骤通过如下装置来执行所述。
5、装置在待切割点将围绕环绕材料束的斜纤维分开，然后在所述待切割点进行切割。5如权利要求3所述的方法，其特征在于，切割工具以周期性间隔对所述环绕材料束进行切割。6如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述切割工具是滚筒。7如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述切割工具是冲压工具。8如权利要求1所述的方法，其特征在于，相邻的环绕材料束设置成使得所述环绕材料束中的分开点沿着所述环绕材料束的延伸方向与相邻的环绕材料束错位。9如权利要求8所述的方法，其特征在于，一个环绕材料束中的两个环绕材料束部段之间的分开间隙由相邻环绕材料束中的环绕材料束部段来支持。10如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环绕材料束。
6、部段的长度不小于环绕材料束宽度的10倍。11如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述织物预制件上产生至少部分地沿径向方向远离所述成形件的中心轴线延伸的结构特征。12如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述环绕材料束的分开便于所述织物的变形，以产生至少部分地沿径向方向远离所述成形件的中心轴线延伸的结构特征。13如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述结构特征是凸缘。14如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述织物预制件用于风扇容纳壳体。15如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成形件是可绕所述中心轴线转动的心轴。16一种由具有多个环绕材料束和多个双轴材料束的织物形成的用于复合部件的织物预。
7、制件，所述织物预制件包括本体，所述本体由所述织物形成，且所述本体具有延伸穿过其中的中心轴线；以及至少一个结构特征，所述至少一个结构特征形成在所述本体中的，其中，所述结构特征权利要求书CN104185539A2/2页3中的至少一些环绕材料束分成环绕材料束部段，所述环绕材料束部段沿着所述环绕材料束的长度彼此隔开。17如权利要求16所述的织物预制件，其特征在于，所述结构特征至少部分地沿径向方向远离所述中心轴线延伸。18如权利要求17所述的织物预制件，其特征在于，所述结构特征是凸缘。19如权利要求16所述的织物预制件，其特征在于，所述织物预制件是用于风扇容纳壳体的前体。20如权利要求16所述的织物预制。
8、件，其特征在于，所述环绕材料束中的至少一些并不分成环绕材料束部段。21一种由施加有树脂的织物形成的复合部件，其中，所述织物具有多个环绕材料束和多个双轴材料束，且所述复合部件包括本体，所述本体包括所述织物，且所述本体具有延伸穿过其中的中心轴线；以及至少一个结构特征，所述至少一个结构特征形成在所述本体中，其中，所述结构特征中的至少一些环绕材料束分成环绕材料束部段，所述环绕材料束部段沿着所述环绕材料束的长度彼此隔开。22如权利要求21所述的复合部件，其特征在于，所述结构特征至少部分地沿径向方向远离所述中心轴线延伸。23如权利要求22所述的复合部件，其特征在于，所述结构特征是凸缘。24如权利要求21所。
9、述的复合部件，其特征在于，所述环绕材料束中的至少一些并不分成环绕材料束部段。25如权利要求21所述的复合部件，其特征在于，所述复合部件是风扇容纳壳体。权利要求书CN104185539A1/14页4用于复合部件的织物预制件的环绕材料束改型0001相关申请的交叉引用0002本申请要求在2011年12月21日提交的、题为“HOOPTOWMODICATIONFORAFABRICPREFORMFORACOMPOSITECOMPONENT用于复合部件的织物预制件的环绕材料束改型”的美国非临时专利申请13/333,645的优先权。在此，该申请的内容就如全文引用以参见方式纳入本文。0003联邦赞助研发的声明0。
10、004不适用。背景技术0005本发明涉及用于复合部件的织物预制件的形成。具体地说，本申请涉及织物的处理以改进织物预制件的质量。0006复合部件通常用在大的强度与重量比极为重要的应用中，例如飞行器部件中。许多结构复合部件能通过如下方式形成将高强度织物卷绕在成形件周围以产生称为织物预制件的部件，将树脂施加于织物预制件，然后使得树脂固化以形成最终的复合部件。0007然而，某些结构特征的形成是成问题的。例如，在具有一个或多个端部凸缘的风扇容纳壳体中，端部凸缘通常须与圆柱形本体的剩余部分分别地形成。由于风扇容纳壳体通常由三轴织物沿第一方向的环绕材料束和沿两个其它方向的斜材料束制成以增大强度，因而，利用用。
11、于形成圆柱形或近圆柱形本体的相同织物来形成端部凸缘并不是没有价值的。0008形成端部凸缘的典型方法是1在每层中重复线性标记DART，2除去环绕材料束并允许斜材料束被剪切，以及3增加单独的凸缘细节。然而，所有这些技术方案都会增加成本和重量，这是因为它们通常需要更多材料来加强凸缘。0009因此，需要改进的方法来形成织物预制件，该织物预制件所具有的结构特征需要较高的织物剪切量，但不会显著地损害所产生部件的结构完整性。发明内容0010披露一种形成织物预制件的改进方法，该方法允许织物在不整体去除环绕材料束的情形下进行增强的变形。为此，将织物中的轴向材料束或环绕材料束中的至少一些改型成具有在织物片内可彼此。
12、分开的部段。在向织物施加变形时，环绕材料束的各部段能彼此分开以适应此种变化。然而，这些部段仍能基本保持在织物的变形部分中，并且能在结构上对这些区域进行加强。0011披露了一种从具有多个环绕材料束和多个双轴材料束的织物中形成用于复合部件的织物预制件的方法。将织物的一端接纳在成形件上，以使得织物的环绕材料束沿大体垂直于成形件的中心轴线的方向延伸。通过使织物和成形件绕成形件的中心轴线相对于彼此转动来将织物卷绕在成形件上。在卷绕过程中，在织物处于张力下的同时，将环绕材料束中的至少一些分成环绕材料束部段，以允许沿着环绕材料束的长度在相邻环绕材料束部段说明书CN104185539A2/14页5的端部之间产。
13、生空间。通过将至少一些环绕材料束分成环绕材料束部段以在相邻的环绕材料束部段之间产生空间，在织物预制件的形成过程中能适应织物的增大变形。在织物的至少一些部分中仍保持环绕材料束部段的存在的同时会发生上述适应情况。0012环绕材料束的分开能便于织物的变形。在一些形式中，此种改进的织物变形能用于产生如下结构特征该结构特征至少部分地沿径向方向远离成形件的中心轴线延伸，例如凸缘。因此，该方法能尤其有益地用于形成诸如风扇容纳壳体之类的部件，这些部件具有会要求增大织物变形量的结构特征、弯曲部以及凸缘。0013可将织物制备成以各种方式将环绕材料束分成环绕材料束部段。能以周期性间隔将至少一些环绕材料束拉伸断裂，以。
14、限定环绕材料束部段。在一些形式中，该方法还可包括以周期性间隔切割环绕材料束以限定环绕材料束部段的步骤。上述切割可通过如下装置来执行该装置在待切割点将围绕环绕材料束的斜纤维分开，然后在待切割点进行切割。可使用切割工具来以周期性间隔切割环绕材料束，且该切割工具可包括滚筒和/或冲压工具。还可采用制备环绕材料束分开的其它装置或多种不同的装置。此外，在一些情形中，其中一些环绕材料束可并不分开或者甚至并不制备成分开。0014在一些实施例中，相邻的环绕材料束可设置成使得相邻环绕材料束中的分开点沿着环绕材料束的延伸方向在各相邻材料束中错位异相。于是，一个环绕材料束中两个环绕材料束部段之间的分开间隙可得到在相邻。
15、环绕材料束中存在环绕材料束部段的支持。为了确保各个部段不会过小地保持在织物中，环绕材料束部段的长度可构造成并不小于环绕材料束宽度的10倍。0015还披露了用于复合部件的织物预制件和复合部件。织物预制件和复合部件包括由织物形成的本体，其中，该本体具有延伸穿过其中的中心轴线。该织物预制件和复合部件还包括形成在该本体中的至少一个结构特征，其中，结构特征中的至少一些环绕材料束分成环绕材料束部段，这些环绕材料束部段沿着环绕材料束的长度彼此隔开。在复合部件的情形下，织物预制件的织物接纳树脂以将织物的材料束保持就位。0016形成在具有分开的环绕材料束的本体中的结构特征可至少部分地沿径向方向远离中心轴线延伸。。
16、该结构特征可例如是凸缘；然而，该结构特征也可是除了凸缘以外的其它结构。可设想的是，环绕材料束的分开尤其有益于形成如下一些结构特征其中，在结构特征的形成过程中，会有相对较高的织物变形量施加于织物。如上所述，可设想的是，并非所有的环绕材料束都需要分成环绕材料束部段。在一些情形下，其中一些环绕材料束可并不制备成分开，并且即使这些环绕材料束可分开，它们也根本不需要分开。0017该技术可用于形成宽范围的织物预制件和复合部件。一种特定的应用会是形成用于风扇容纳壳体的复合部件或者制造作为风扇容纳壳体的复合部件的前体的织物预制件。0018本发明的这些和其它优点将会从以下详细描述和附图中显现出来。下文仅仅是对于。
17、本发明的一些较佳实施例的描述。由于这些较佳实施例不趋于作为落在本权利要求的范围内的仅有的实施例，因而为确定本发明的整个范围，应参见所附权利要求。附图说明0019图1是包括风扇容纳壳体和风扇壳体的涡轮风扇发动机的局部侧剖视图；说明书CN104185539A3/14页60020图2是用于风扇容纳壳体或风扇壳体的织物预制件的一个实施例；0021图3是在大体管状本体的轴向端部处已形成凸缘之后、与图2类似的风扇容纳壳体或风扇壳体；0022图4是图2所示织物预制件的部分视图，其中具有剖取的截面；0023图5是图3所示风扇容纳壳体或风扇壳体的部分视图，其中具有剖取的截面；0024图6示出能用于制造织物预制件。
18、和复合部件的三轴织物材料；0025图7是三轴织物的部段的详细视图，其中轴向或环绕材料束从织物的端部延伸出；0026图8是三轴织物的侧剖视图；0027图9是用于在对每个轴向材料束分别张紧的同时、形成织物预制件的设备的示意图；0028图10是可用于将轴向材料束连接于张紧机构的中间连接器的一个实施例；0029图11示出了带有边缘衬条的织物，这些边缘衬条用于在织物中引导斜材料束；0030图12是如图11所示附连于织物的边缘衬条的详细视图，该视图提供了边缘衬条附连于双轴材料束的进一步细节；0031图13是用于周期性地切断或剪断轴向材料束的设备；0032图14是凸缘的一部分的侧视图，其示出了其中一些环绕材。
19、料束部段的布置和间隔；0033图15是通过使用真空将膜片抽吸抵靠于预制件、而在织物预制件的卷绕过程中持续地施加压力的设备的侧视图；0034图16是图15所示设备的部分立体图，其中更详细地示出了该设备在成形件中的各个构件；以及0035图17是图15所示设备的剖视图，其中在成形件的转动部分和连接于真空的固定部分之间存在滑动密封。具体实施方式0036本发明涉及用于生产织物预制件的改进方法，这些织物预制件能被进一步处理以制造复合部件或零件。通常，一旦卷绕好织物预制件，就能将树脂导入到织物预制件中以形成复合部件。能以多种方式中的任何一种方式来提供该树脂，这些方式包括但不局限于注塑和诸如树脂传递模塑RTM。
20、和真空辅助树脂传递模塑VART之类的传递模塑。在使得树脂固化之后，织物中的高强度纤维在树脂基体内保持就位，以提供复合材料。0037在本文的详细描述中，提供了织物预制件和复合部件的一些具体实施例，其中描述了用于飞行器的复合部件。然而，所说明的预制件和部件不应被理解成所描述方法可适用的仅有的预制件和部件。本文所描述的方法也可用于制造非飞行器用复合部件，以及将织物卷绕在成形件周围以产生织物预制件的任何其它工艺。0038首先参见图1，示出了用于飞行器的涡轮风扇发动机10的一部分。该涡轮风扇发动机10包括风扇组件12，该风扇组件可绕涡轮风扇发动机10的中心轴线AA转动以吸入空气，并且最终产生推进力。风扇。
21、组件12具有中心转子14，该中心转子沿着中心轴线AA延伸并且包括多个叶片16，这些叶片大体从中心转子14径向向外延伸。说明书CN104185539A4/14页70039该风扇组件12至少部分地由风扇容纳壳体18围绕。该风扇容纳壳体18由诸如封装在树脂中的织物之类的高强度复合材料制成。对于飞行器部件而言，织物可由碳纤维材料制成，而树脂可以是诸如双马来酰亚胺或聚酰胺之类的环氧树脂或高温树脂，以制造高温下稳定的强度和刚度极高的部件。然而，根据应用的需求，也可使用其它纤维和树脂材料。在下文将更详细地描述可用于构造复合材料的其中一些材料。0040风扇容纳壳体18有助于防止任何抛射物沿可能损坏发动机10或。
22、飞行器的方向径向地离开涡轮风扇发动机10。例如，如果风扇组件12的其中一个叶片16由于处于其中一些或所有叶片16从中心转子14断裂的“叶片断开”情形而失效，则风扇容纳壳体18有助于容纳叶片16的断裂部分。类似地，如果在进气过程中外部物体被吸入到涡轮发动机10中，则风扇容纳壳体18能防止若该物件在接触叶片16之后径向向外发射而发生可能的毁灭性事件。0041图1还示出了附连在风扇容纳壳体18后方的风扇壳体19。该风扇壳体19能由与风扇容纳壳体18类似的材料制成，并且与发动机旁通空气在其内流动的管道接续。0042现在转向图2至5，示出在凸缘22形成在轴向端部24和26上之前和之后的、具有轴线BB的用。
23、于风扇容纳壳体18的织物预制件20。该织物预制件20具有大体管状的本体28，该本体在两个轴向端部24和26之间延伸。该本体28包括径向面向内表面30和径向面向外表面32，该径向面向内表面在成形过程中与成形件或心轴接触。在所示的特定实施例中，本体28包括折曲部或弯曲部的一部分34，该折曲部或弯曲部的一部分将风扇容纳壳体18的本体28分隔成不同直径或半径的两个部段36和38。这些不同直径的部段36和38可有助于适应叶片16的特定位置例如图1所示，并且也可用于引导空气流经过涡轮风扇发动机10。该折曲部或弯曲部的一部分34在概念上是本体28中至少部分地沿径向方向延伸的结构特征。0043在图2和4中最佳。
24、示出的是，用于风扇容纳壳体18的织物预制件20可成形为，使得轴向端部24和26比大体管状本体28的剩余部分薄，以在轴向端部24和26上限定前体凸缘区域40。在导入树脂之前，这些前体凸缘区域40可在图4的线条41处向上弯曲，以形成用于将风扇容纳壳体18附连于最终组件中的相邻部件的凸缘22。类似地，这些前体凸缘区域40可在图4上的线条41处向下弯曲以形成凸缘22。然而，还可设想的是，通过采用下文的织物处理技术，凸缘22可与织物的卷绕同时形成。类似地，可设想仅仅在端部24或26中一个端部处具有一个凸缘或者甚至不具有凸缘的设计。0044用于风扇容纳壳体18的织物预制件20包括多个织物卷绕层。风扇容纳壳。
25、体18的厚度部分地由织物层的数量以及织物厚度所规定。然而，织物的卷绕质量以及蓬松度也会影响织物预制件20和所得到复合部件的厚度。例如，充分去胀的织物预制件所具有的平均厚度通常小于并未充分去胀的织物预制件的平均厚度，这是因为织物卷绕中的瑕疵会产生不规则区域。0045为了解风扇容纳壳体18中的织物预制件20的纤维结构，现在附加地参见图6至8对用于形成织物预制件20的一种较佳织物进行更详细地描述。在图6至8中，所示三轴织物42包括各个织物材料束，这些织物材料束编织在一起以形成织物片44。三轴织物42包括多个环绕或轴向材料束46以及多个双轴材料束48和50。0046如本文所使用的，材料束指代纤维束或丝。
26、束，该纤维束或丝束设置成形成连续长说明书CN104185539A5/14页8度的材料。通常，对于飞行器复合结构而言，这些材料束由碳纤维或石墨制成，该碳纤维或石墨对于它们的重量而言具有良好的强度。0047环绕或轴向材料束46设置成大体彼此平行。为了简化起见，这些材料束46沿大体与织物片44的织物片44卷绕在成形件或心轴周围时行进的方向平行的方向延伸。因此，在织物馈送或卷绕方面，这些材料束可称为轴向的。由于这些材料束46再绕成形件或心轴的中心轴线卷绕，因而这些材料束46也可被称为“环绕材料束”，这是因为一旦织物44敷设到成形件之上，材料束46就沿环绕方向在成形件周围延伸。0048多个双轴材料束48。
27、和50包括两组材料束，这两组材料束分别相对于轴向材料束46以正角以及相对于轴向材料束46以负角定向。双轴材料束48和50交替地穿过轴向材料束46上方和下方，以形成在图8中最佳示出的织物片44，从而在织物片中形成编织物。这意味着轴向材料束46大致直线地延伸穿过织物片44。当织物片44被覆平时，两组双轴材料束48和50中的每组材料束都大体彼此平行即，第一组双轴材料束48中的各个材料束彼此平行，且第二组双轴材料束50中的各个材料束彼此平行。0049虽然已描述了三轴织物并且提供了用于生产示例在风扇容纳壳体18的示例复合部件的织物成形件20的基础材料，但可设想其它类型的织物也可用于本文所使用的一些方法。。
28、因此，应理解的是，虽然一些技术会固有地受到织物特征所限制，但也可使用其它类型的织物。例如，如果织物不包含轴向材料束，则无法容易地实施分别地且独立地张紧环绕材料束。0050现在转向图2至5并且更确切地转向图4和5，多层三轴织物42卷绕在彼此之上以产生织物预制件20。三轴织物42设置在织物预制件20中，以使得轴向材料束46沿着织物预制件20的环绕方向延伸并且大体垂直于轴线BB，而双轴材料束48和58大体螺旋地设置在大体管状本体28周围。0051通常，为了形成织物预制件20，将织物44的一端接纳在成形件上，以使得织物的轴向材料束沿大体垂直于成形件的中心轴线的方向延伸。然后，通常通过转动成形件以将织物。
29、44拉到成形件上来将织物44卷绕在成形件周围，以敷设织物44的各层尽管在成形件保持静止或者在成形件也转动的同时，也可将织物的自由端环绕在成形件周围。在此种卷绕过程中，可使用下文描述的设备和工艺对织物44进行周期性地去胀或连续地去胀。0052为了形成前体凸缘区域40中的相对较薄部分，可在将织物42敷设在成形件上之前切割织物42。这样，较少层的三轴织物42敷设在成形件的轴向端部上。0053现在，将描述对于卷绕工艺的各种改进，这些改进能有助于提供一种织物预制件，该织物预制件所具有的织物结构能促进较强复合部件的形成。所描述的方法能在卷绕工艺过程中更佳地控制织物，并且在卷绕织物时改进预制件的连续去胀。这。
30、意味着所得到的织物预制件被更紧地卷绕，比使用传统卷绕方式制造的预制件具有更低的膨胀度，并且在如此卷绕的织物预制件中具有较少的褶皱和波纹。当通过将树脂施加于预制件来形成复合部件时，最终的复合部件具有较高的织物与树脂容积比，该较高的织物与树脂容积比也称为纤维容积比或纤维组分改进了复合部件的强度与重量比，并且在复合部件内提供更一致的织物结构。0054转向图9，示出卷绕设备52，该卷绕设备能用于将织物44卷绕在成形件54上，同时将彼此分开且独立的每个轴向或环绕材料束46同时张紧。该卷绕设备52包括成形件54说明书CN104185539A6/14页9和工作台56，该成形件具有中心或转动轴线CC，而该工作。
31、台与成形件54隔开并且支承多个分开的张紧机构58。0055在所示的实施例中，成形件54是可转动心轴，该可转动心轴将织物44的一个端部接纳在其上。能以多种方式中的任何一种方式来实现织物44的端部的接纳，这些方式例如包括通过缠绕、粘合剂、紧固件、夹持等等将织物44的一个端部附连于成形件54。也可通过将织物44卷绕在成形件54上至少一整圈且然后使织物44保持绷紧、以使得织物44卷绕在自身之上的张力就能将织物44保持在成形件54上，从而将织物44接纳在成形件54上。0056如图所示，成形件54具有圆柱形的形状即，在成形件54的织物卷绕在其上的轴向长度上具有恒定的半径，由此限定了中心在轴线CC的面向外圆。
32、柱形表面60。然而，在其它实施例中，成形件54可具有不同的形状。例如，成形件可具有正方形或矩形截面，该正方形或矩形截面会致使纤维预制件具有管状矩形形状。在另一示例中，成形件可具有在成形件的轴向长度的至少一部分上变化的半径。该可变半径可用于形成例如在图1所示的风扇容纳壳体18上观察到的折曲部之类。0057在卷绕设备52的另半部可观察到，张紧机构58在工作台56上散开或铺开。每个张紧机构58都具有从中馈送出的线62。这些线62各自在织物44的自由端64也就是织物44的与织物44中一开始被卷绕在成形件54周围或接纳在成形件上的端部相对的端部，以使得轴向材料束46从一个端部延伸至另一个端部处联接于其中。
33、一个轴向材料束46。来自张紧机构58的线62馈送通过引导件或梳理件66，以使得每根线62都与线62所联接的相对应轴向材料束46大体共线。这样，尺寸显著地大于轴向材料束46的尺寸的每个张紧机构58可在工作台56上彼此隔开，并且为线62的行进提供充足的间隙。0058在图9所示的实施例中，每个张紧机构58都是磁性接合器。每个磁性接合器都具有卷轴，该卷轴将线62从其送出。在线62的此种送出过程中，伴随着从卷轴拉动或退绕线62，磁性接合器提供抵抗卷轴转动的可控阻力。例如下文将更详细描述的是，由于每根线62都附连于轴向材料束46，因而每个轴向材料束46都分别且独立地张紧和放出。0059如本文所使用的，“分。
34、别地张紧”轴向材料束意味着所述轴向材料束与织物中的其它轴向材料束的至少一些不相关地张紧。在一个较佳实施例中，织物中的每个轴向材料束都彼此分别地张紧。此种分别张紧能致使一个或多个轴向材料束46在织物44的双轴材料束48和50内滑动。然而，在其它形式中，轴向材料束的分别张紧能以组的形式执行。例如，两个或多个轴向材料束可与其它材料束不相关地张紧。这可有益于使得卷绕设备的尺寸和/或成本最小化。个别地放出意味着能以不同的长度放出材料束。至少对于一定时间段，一个材料束能以与另一材料束的速率不同的速率进行馈送。0060现在转向图9中卷绕设备52的所示实施例，虽然对于各个轴向材料束46进行个别地张紧，但这并非。
35、必然意味着每个轴向材料束46都接受不同的张力。实际上，可将张紧机构58设定为对于每个轴向材料束46都提供相同的张力或基本上相同的张力。由于织物44自身或者成形件54在其轴向长度上的形状的差异性，在各个轴向材料束46上分别地保持恒定的轴向张力会致使在织物44中有差别地放出轴向材料束46。相反，如果在织物44的整个宽度上将织物夹紧，则夹持力会抑制织物46的轴向材料束相对于彼此的运动或各自的放出。0061轴向材料束46有差别放出的能力能用于改进织物预制件20的质量和一致性。虽说明书CN104185539A7/14页10然单独地张紧的织物需要相对于成形件极为仔细地对准以防止织物的不均匀卷绕，但所披露的。
36、卷绕设备52容许度更大并且能适应更大的错位。此外，由于轴向材料束46能相对于彼此滑动，因而可更佳地适应在其宽度上具有不同截面的成形件，这是因为卷绕在成形件中具有较短周界的一部分周围的轴向材料束46能比卷绕在成形件中具有较长周界的一部分周围的轴向材料束46放出更多。这可以是用于生产图1至5中示出的风扇容纳壳体18所用织物预制件20的成形件的情形。0062可设想的是，来自张紧机构58的线62可直接连接于轴向材料束46，或者轴向材料束46可经由中间连接器连接于线62。当使用中间连接器时，该中间连接器可同时附连于线62和轴向材料束46。通过使用某种连接件，以保持线62的完整性的方式实现中间连接器与相对。
37、应线62的连接。由于直接连接可包括将线打结或粘合至轴向材料束并且在不牺牲一定长度的线的情形下就难以分离，因而中间连接器可用于将轴向材料束46可逆地连接于线62。0063在图10中部分地示出一种类型的中间连接器68。该中间连接器68包括一对带有孔72的垫板70。在轴向材料束46的端部74的每一侧上设置垫板70，然后将垫板70放置在一起以将轴向材料束46的端部74夹在它们之间。在一些形式中，垫板70可结合粘合剂使用以附连于轴向材料束46。在其它形式中，一个或多个垫板70可朝向彼此磁性吸引。在又一些其它形式中，可将机械压力施加于垫板70，以使得这些垫板将轴向材料束46的端部74夹紧。然后，可将系于线。
38、62的端部的钩状件76引过垫板70中的孔72，以将垫板70暂时地连结于张紧机构58的线62。0064由于比起并未通过将多个轴向材料束中的至少一些轴向材料束分别张紧所形成的织物预制件可更紧密地卷绕织物，因而在将树脂施加于织物预制件之后形成的复合部件中能实现较高的织物与树脂容积比。0065现在参见图11和12，示出边缘衬条78A、78B、78C以及78D，这些边缘衬条能附连于织物44的双轴材料束48和50的端部。当这些边缘衬条78A、78B、78C以及78D附连于双轴材料束48和50的端部时，能移动这些边缘衬条78A、78B、78C以及78D以更佳地控制织物内的剪切角并对各个材料束进行导向。这表示。
39、了在织物预制件20的卷绕之前和卷绕过程中处理织物44以控制纤维结构的又一模式。0066边缘衬条78A、78B、78C以及78D中的每个在织物44的侧向边缘80和82中的一个边缘上附连于其中一组双轴材料束48或50的端部。侧向边缘80和82相对于织物44在成形件54上的馈送方向由图11中箭头D所示是“侧向的”，该馈送方向大体垂直于成形件的转动轴线CC。在所示出的形式中，例如可在图12中观察到，在织物44的侧向边缘80上，边缘衬条78A附连于第一组双轴材料束48的一个端部，而边缘衬条78B附连于第二组双轴材料束50的一个端部。在织物44的另一侧向边缘82该侧向边缘与第一侧向边缘80相对上，边缘衬条。
40、76C附连于第一组双轴材料束48的另一端部，而边缘衬条76D附连于第二组双轴材料束50的另一端部。0067边缘衬条78A、78B、78C以及78D能以多种方式中的任一方式附连于相应一组材料束的端部。例如，边缘衬条78A、78B、78C以及78D可粘附于材料束。在另一示例中，边缘衬条78A、78B、78C以及78D可各自包括多个部件，这些部件在所施加的力的作用下夹在一起以抓持材料束的端部。说明书CN104185539A108/14页110068在所示出的实施例中，边缘衬条78A、78B、78C以及78D各自具有形成在其中的一排开口84，这些开口例如能与一系列钩状件接合，以有选择地并且独立地移动边。
41、缘衬条78A、78B、78C以及78D。这些钩状件可用于使得边缘衬条78A、78B、78C以及78D相对于织物44向前或向后运动即，分别平行于或反向平行于箭头方向D，和/或相对于织物44向外侧向地运动即，在织物44的平面中垂直于箭头方向D。还可使用边缘衬条78A、78B、78C以及78D的其它或替代的接合装置，例如但不局限于链轮。0069这些边缘衬条78A、78B、78C以及78D能被彼此独立地控制。由于这些边缘衬条附连于两组斜材料束在所示的形式中，这两组斜材料束是第一和第二组双轴材料束48和50，第一组斜材料束能独立于第二组斜材料束由四个边缘衬条78A、78B、78C以及78D所控制。通过使。
42、得一个或多个边缘衬条78A、78B、78C以及78D运动，能够在将织物44卷绕在成形件54周围之前和/或过程中，引导所附连的一组双轴材料束48和50以产生织物预制件20。双轴材料束48和50的此种引导可用于出于性能方面的目的来对材料束进行导向，或者以有益于织物预制件20和所得到的复合部件的形成的方式在织物44中引起剪切力或应力。0070应理解的是，为了在双轴材料束卷绕到成形件上时对双轴材料束进行充分地导向，会期望保持在边缘衬条上的力，直到将整个材料束放置在成形件上。因此，这可以是如下情形可保持双轴材料束中首先接纳在成形件上的端部，直到第二端部也接纳在成形件上为止。由于双轴或斜材料束相对于织物的。
43、馈送方向成一角度，这意味着材料束在接纳在成形件上之后需要保持一段距离。0071现在将描述边缘衬条78A、78B、78C以及78D的多个运动示例，以强调可处理织物44的可能方式。这些示例被规定为是说明性的，但并非是可如何采用边缘衬条78A、78B、78C以及78D的仅有示例。0072为了在织物44中引起应力或剪切力，一个或多个边缘衬条78A、78B、78C以及78D可相对于织物44行进即前行或后退即延后，以控制相应附连的一组材料束的定向，并改变第一组斜材料束和第二组斜材料束之间的角度。例如，边缘衬条78A可沿着由箭头A指示的方向相对于织物44的馈送方向D行进，而边缘衬条78C可沿着由箭头R指示的。
44、方向相对于织物44的馈送方向D后退，以减小轴向材料束46和第一组双轴材料束48之间的角度。这例如会在该组双轴材料束48中产生从60度至50度的角位移。同时，边缘衬条78B可相对于织物44的馈送方向D后退，而边缘衬条78D可相对于织物44的馈送方向D行进，以减小轴向材料束46和第二组双轴材料束50之间的角度。再次，这会产生从60度至50度的变化。这具有缩窄织物44和使双轴材料束48和50剪式运动的效果，以减小轴向材料束46之间的侧向间隔。这可以根据成形件54的形状以及在织物44上引起的局部剪切力的大小形成轴向材料束46的有差别的间隔。0073替代地，每个边缘衬条78A、78B、78C以及78D可。
45、沿相反方向即行进而非后退，且反之亦然运动，以致使双轴材料束48和50具有相对于轴向材料束46变大的角度。这导致在对边缘衬条78A、78B、78C以及78D施加运动之下，织物44有效地变宽。0074在另一示例中，可沿着箭头L指示的方向侧向向外拉动边缘衬条78A、78B、78C以及78D，以在织物44的宽度上保持绷紧。这可与边缘衬条78A、78B、78C以及78D行进或后退一起或分开进行。说明书CN104185539A119/14页120075可设想的是，每个边缘衬条78A、78B、78C以及78D都可具有施加于该边缘衬条的力，其中在任何位置施加的力的方向沿着织物44的平面中的180度圆弧从纯粹行。
46、进方向A到纯粹逆反方向R，且该力穿过侧向向外方向L。基本上，这意味着具有A或R和/或L方向的合力的力可施加于每个边缘衬条78A、78B、78C以及78D。根据将力施加于边缘衬条78A、78B、78C以及78D的设备，以沿A或R和/或L方向的分开的离散矢量或者单一组合矢量来施加该力或这些力。0076最后，这意味着每个边缘衬条78A、78B、78C以及78D都能相对于织物馈送的方向D和速率独立地运动或保持静止，以提供多种模式的织物处理。如上所述，四个边缘衬条78A、78B、78C以及78D中的每个都能相对于织物馈送方向D行进、后退、保持静止和/或侧向向外运动。此外，每个边缘衬条78A、78B、78。
47、C以及78D的朝前/朝后运动能与侧向向外力组合，从而在织物平面中在180度范围内能沿任何方向拉动每个边缘衬条78A、78B、78C以及78D。由于能分别地控制所有四个边缘衬条78A、78B、78C以及78D，因而会产生可能施加的力的许多组合。0077虽然示出四个边缘衬条78A、78B、78C以及78D，但可设想的是，也可使用少于四个的边缘衬条78A、78B、78C以及78D来导向或引导材料束。例如，可使用单个边缘衬条来引导或导向单组材料束的一个端部。在另一示例中，一对边缘衬条可附连于织物的仅仅单个侧向边缘，以使得每一个边缘衬条附连于每一组斜纤维的成组边缘中的一个。然后通过使得其中一个边缘衬条行。
48、进而使得另一个边缘衬条后退，能在织物的该侧引起局部剪切力。0078在复杂形状的卷绕过程中，能利用织物的此种局部变形。例如，如果折曲部或一些其它结构特征存在于成形件54上，则能控制或引导斜纤维以更好地塑造表面的轮廓例如，具有较少的褶皱，更平坦地敷设在成形件上等等。这可例如通过选择性地引起剪切力来进行，以便于在织物预制件20上形成结构特征。0079此外，在织物44敷设于成形件54上时，通过向斜或双轴材料束施加一定量的张力或力，该织物的形状或轮廓能保持或锁定到织物预制件20中的织物44中。这意味着织物44能共轴地形成使用传统卷绕技术难以如果并非是不可能的获得的形状和轮廓，然后通过进一步卷绕而稳定至该。
49、构造，这首先保持了受应力条件中的下层纤维并最终保持了树脂的施加。由于应力会从织物中自然地释放出，因而除非织物的上述形状在卷绕过程中捕获在成形件上，否则织物会趋于向其初始的相对大体平坦的状态折回。0080应理解的是，需要进行一些考虑，以平衡向织物施加的各个力的强度。施加于斜或双轴材料束的力应足够大，以克服用于使织物沿馈送或加工方向保持绷紧的力。如果施加于织物的斜或双轴材料束的力过小，则用于使得织物保持绷紧的力的强度会克服施加于织物的斜或双轴材料束的力并抵消它们的效果。0081因此，使用该方法能形成纤维预制件和复合部件，并在如此敷设的织物中具有迄今未见的材料束结构。0082在一些实施例中，织物预制件包括第一容积和第二容积，第一组和第二组斜或双轴材料束相对于彼此以第一角度设置在该第一容积中，而第一组和第二组斜或双轴材料束相对于彼此以第二角度设置在该第二容积中，且第一角度与第二角度不同。这意味着，织物能在成形件的某些区域上选择性地伸展以满足所选定的几何形状。0083在其它实施例中，与放松的织物相比，斜或双轴材料束处于通过改变这些斜或双说明书CN104185539A1210/14页13轴材料束的定向所引起的应力下，且所引起的应力在卷绕过程中锁定到织物预制件中，以维持斜或双轴材料束的定向。虽然所引起的应力或剪切力在整个预制件中会是均匀的，但这仍会在预制件的织物中引起应力或剪切力。0084在一。