形成为卷以便运输的纤维加强的加强筋的制作方法

专利名称：形成为卷以便运输的纤维加强的加强筋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于纤维加强的加强条材或“加强筋”的制造的方法。
如在此使用的术语“加强筋”意图包括空心的条材和杆，即管材。外表面优选地但不是必要地为圆形横截面。杆可以为任何长度，包括相对短的元件，使得它们有时称为“螺栓，，。
背景技术：
在建筑、海洋、采矿和其它行业中的纤维加强塑料(FRP)杆的使用一直在增加。这是因为FRP具有许多益处，诸如不被(化学或盐水)腐蚀，非金属(或非磁性)且不传导性， 钢加强杆的大约2到3倍抗张强度和1/4重量，与钢杆相比具有与混凝土或岩石更相容的热膨胀系数。大多数条材经常通过拉挤工艺而生产并且具有线性的或一致的轮廓。常规拉挤工艺包括从加强材料源拉伸一束加强材料(例如纤维或纤维丝)；通过使加强材料穿过开口槽中的树脂浴池而润湿纤维并且浸透它们(优选地借助可以热凝结的聚合物树脂)； 将被树脂润湿且浸透的加强材料束拉动通过成形模具，以对准纤维束并且使其形成适当的横截面构造；和在保持丝上保持张力时在模具中固化树脂。因为纤维完全前进穿过拉挤工艺而不被切割或切碎，由此引起的产品通常沿纵向(即沿着纤维丝被拉动的方向)具有特别高的抗张强度。授予Goldsworthy的美国专利No. 3，793，108 ；授予Fuwa的美国专利 No. 4，394，338 ；授予 Harvey 美国专利 No. 4，445，957 和授予 iTong 的美国专利 No. 5，174，844 中描述了示例性拉挤技术。
FRP —致轮廓或线性杆在许多工业应用中提供多个优点。该杆是耐腐蚀的，并且具有高的抗张强度和减小的重量。在过去，螺纹钢杆或螺栓已经被广泛用于工程实践。然而， 使用灰泥灌浆的钢螺栓的在瑞典的长期观察已经显示，灌浆材料的质量不足目标的50%， 并且更多螺栓受到严重的腐蚀(见参考文献Hans K. Helfrich)。与钢螺栓对比，FRP螺栓是耐腐蚀的，并且可以同时用于临时支撑件和最终衬里，并且借助FRP岩石螺栓的单衬里隧道的建筑成本比借助传统现场混凝土的隧道的建筑成本低33%到50% (见参考文献 Amberg Ingenieurburo AG, Zurich) 这种FRP岩石螺栓连接系统是耐用的并且在其整个寿命期间作为最终衬里的一部分支撑结构。此外，由于它们的抗海水腐蚀特性，FRP螺栓和锚固件也被证明作为用于加强混凝土结构的水边地(例如，海岸或离岸海提)中的良好的方案。通常，玻璃纤维杆/螺栓已经是重要的物品，并且对于采矿和建筑行业来说将是更重要的产品。这些行业的重要需要是用于成本效益的提供长期可靠性的结构加强。由于复合加强筋将几乎无限地持续，因此对这些行业来说维修和维护中的节省将是重要的。
采矿行业需要用于采矿轴或隧道顶螺栓的复合杆。这些杆通常用手搬运并且在采矿隧道中安装在头顶上，因此存在的益处是，玻璃纤维杆是目前广泛使用的钢加强筋重量的1/4以及强度的两倍。玻璃纤维杆也不损坏采矿设备。在诸如桥梁、公路、海提和建筑结构的建筑行业中，使用钢加强筋的加强已经被广泛使用并且大多数钢加强筋在多年的使用寿命之后已经被腐蚀。典型地，具有钢加强筋的结构经常在一段时间之后被拆除。因此，近年来，对于建筑行业，耐腐蚀复合加强筋的使用已经增加。
在许多工业应用中，也需要非一致轮廓或非线性螺纹杆。例如，带螺纹的FRP杆和相联的螺母已经用作采矿行业中的岩石螺栓连接系统(例如，用于隧道顶螺栓)，用作建筑行业中的螺纹加强加强筋结构(例如，在桥梁建筑中)，以及用作海上结构中的海提螺栓连接系统。
来自现有制造技术的螺纹复合杆的结构包括两种类型 (1)在外表面上具有机加工螺纹的拉挤杆；和 (2)拉挤杆，该拉挤杆具有纤维粗纱的芯，塑料材料被模制在芯的外部以形成螺纹。
在类型(1)中，机加工复合加强筋表面在其充分弯曲之后的问题是在一定深度的表面中的纤维被切成段。当它们被切成短的长度时，就丧失了纤维的高的抗张强度的益处。 螺纹的强度现在依赖于固化树脂的剪切强度，该剪切强度比纤维的剪切强度小得多。因此， 该加强筋不能在张力下使用，这是由于加强筋的螺纹将从芯剪切。该加强筋使用特别设计的螺母，当载荷放置在加强筋上时该螺母压在该加强筋上以给予它保持强度。旋紧到加强筋上的螺母具有刚好足够的阻力，以吸收螺母和螺纹表面之间的任何松弛。因此，在没有预张力的情况下使用螺母。
在类型O)中，加强筋具有玻璃纤维粗纱制成的芯和塑料模制的螺纹表面。这种加强筋仅仅能够经受少量的纵向载荷。这是因为由模制塑料形成的螺纹缺少具有纵向强度的玻璃纤维加强。其它加强筋，诸如由Marshall Industries Composites Inc C-BAR 1996 在小册子中示出的那些，是纤维加强的聚酯芯和聚氨酯改性的乙烯基酯外皮的组合，它在加强筋表面中不包括螺纹结构。

发明内容
本发明的一个目标是提供一种用来形成和运输由纤维加强的树脂形成的加强条材的方法。
根据本发明的第一方面，提供一种供应加强条材的方法，该方法包括 从大体上相对于条材纵向布置的加强纤维的粗纱和渗透穿过粗纱的树脂形成加强条材，以形成由渗透树脂整体化的结构； 盘卷已形成的条材，以形成缠绕与条材的长度成直角的轴线许多次的条材的卷； 施加保持构件以将条材保持在卷中； 将条材的卷运输到远处； 在远处，从卷移出条材并且将条材切割至小于卷长度的所需长度。
优选地，形成加强条材的步骤包括提供相对于条材纵向布置的一系列加强纤维的内粗纱；和提供缠绕内粗纱的至少一个粗纱的至少一个螺旋状缠绕或多个螺旋状缠绕， 树脂渗透穿过内粗纱且渗透穿过所述至少一个缠绕，以形成由渗透树脂整体化的结构。
优选地，形成加强条材的步骤包括提供相对于条材成纵向布置的一系列加强纤维的内粗纱；提供沿第一缠绕方向缠绕内粗纱的至少一个粗纱的一个或多个第一螺旋状缠绕；和提供沿第二相反缠绕方向缠绕内粗纱的至少一个粗纱的一个或多个第二螺旋状缠绕，树脂渗透穿过内粗纱并且渗透穿过缠绕以形成由渗透树脂整体化的结构。
优选地，该条材具有外表面部分，该外表面部分沿条材长度的至少大部分延伸，并且在外表面部分处，内粗纱具有在固化期间通过一个或多个缠绕施加的张力暴露且向外凸起的一个或多个第一和第二缠绕之间的部分，凸起部分限定条材的外表面部分的部件，因此，该部件是粗糙的和暴露的，以便接合要被加强的材料，从而在要被加强的材料和内粗纱之间传递纵向载荷。
优选地，树脂在内粗纱和缠绕粗纱的外表面上暴露。
优选地，外表面部分没有连接到树脂的外表面上的粘接的外部粗化元件。
优选地，在外表面部分处，树脂被固化，同时内粗纱和缠绕粗纱不受外部压力，使得外表面的形状在树脂被固化时由内粗纱和缠绕粗纱的形状唯一限定。
优选地，条材的直径在0. 375英寸到1. 25英寸的范围中，并且更优选地在0. 5英寸或0.75到1.25英寸的范围中。达到1.00英寸的加强筋是常用的，并且可以在本发明中被盘绕。也使用达到1. 25英寸的加强筋。
优选地，树脂是乙烯基酯树脂，但可使用其它树脂。
优选地，粗纱由E玻璃形成，但可使用其它玻璃加强。此外，可以使用芳族聚酰胺或碳，玄武岩纤维或任何有机纤维。
优选地，至少一个缠绕的缠绕数量使得缠绕之间的间隔在1. 0到2. 0缠绕/英寸的范围中，以便保持该条材抵抗由于扭矩弯曲的损坏。
优选地，树脂对粗纱的比率使得纤维含量为按重量的70%，但可以使用其它比率。
优选地，条材具有典型地小于50的低的弹性模量。
优选地，缠绕布置成允许条材上的扭曲达到小于7英尺的曲率半径而没有损坏。
优选地，条材在卷绕机中被盘卷到支撑结构的内表面上。
优选地，支撑结构包括绕轴线布置成圆的一系列柱，该柱平行于轴线。然而，可以使用其它框架结构。
优选地，条材由引导件供给到支撑结构的内部中，并且通过条材到内部中的前进运动用于绕轴线旋转支撑结构。
优选地，支撑结构在保持带施加到卷之后被移出。在框架由围绕轴线布置的一系列柱形成的情况下，通过被移出的顶条材将要被保持的柱布置就位，从而允许柱从卷中移出，可以实现这种情况。
优选地，类似的支撑结构布置在远处，以便在从卷中拉出条材时保持卷。
可以提供条材的以下方面以允许以紧半径盘绕，该紧半径充分小，典型地达到小于12英尺的直径以允许卷的运输。
低刚性条材需要较小的作用力来弯曲(低的弹性模量)。
树脂的性质允许足够延长而不损害条材的性质。
缠绕构造设计成将纤维保持在一起成为束。
为防止纤维在它未缠绕时分裂(鸟笼效应)，缠绕也允许条材上形成扭矩而没有损坏。
应当注意，复合加强筋不会塑性变形，使得它一旦再次被展开，它就保持完美的平直。选择的加强筋优选地具有低于钢的弹性模量的4到5倍的弹性模量。钢典型地接近 207Gpa，使得用来产生大约或低于50Gpa的模量的加强筋的参数选择是优选的。弹性模量是这种加强筋的标准量度并且由标准实验室技术测量。具有较高模量的加强筋的使用提供较难盘绕的较刚性的条材。
卷的尺寸由可以被运输的最大直径且由材料可以盘绕到其上的最小直径确定。因此，典型地，9英尺或18英尺直径的最大卷半径可以用在允许宽载荷的一些运输取向上，并且卷以从车辆一侧处接近地面水平到车辆另一侧处允许的最大高度的倾斜取向被运输。因此，OD由运输要求限制并且ID由材料性质限制。对于12英尺的卷，该卷可以在卷上的竖直位置中被运输。多个卷可以在卡车上被并排运输(达到40000磅)。
使用加强筋以切成一定长度的直条材被运输的常规运输方法，超过53英尺的条材长度需要特别许可，并且在一些情况下，串列拖车装置用于在一些州和省中不允许的运输中。因此，当以常规方式运输时，对于长的长度来说，运输成本显著较大。
典型地，卷保持条材的多个缠绕和大约300缠绕的层，该条材在每个卷上可达到 10000英尺条材。这种卷可能重量超过5000磅，从而允许卡车装载到其最大重量。
对于完成缠绕之后的运输，存在三种替代方案 -卷可以缠绕有合适的条带并且从卷绕机被释放。然后，它被放置在与卷绕机类似构造的展开机中。
-卷被保持在卷绕机中并且具有条材的整个卷绕机被运输到远处以便使用。就是说，相同的卷绕机用于盘绕和展开。
-接线盒位于卷内，以便运输，并且从卷绕机中释放以将加强筋保持就位以便运输。
在远处使用场所，卷可以手动地或通过展开机构从内部卷半径展开。
当从缠绕框架移出卷时，保持柱的阵列的顶条材是可移出的，并且每根竖直柱例如在铰链上可移动。一旦加强筋束被缠绕且绑好以便运输而实际不运输卷绕机时，这就允许加强筋束的移出。为用户供应类似的卷绕机，并且典型地，该卷绕机分开并且可以被容易地运输。用户将卷放置在卷绕机中，关闭卷绕机，重新将条材螺栓连接在顶部上并且切断运输带。
在缠绕其间，加强筋可以被推到卷中或者被拉入。就是说，卷绕机可具有用于驱动卷绕机旋转的马达，当卷变重时，该马达用于提供缠绕力或减小来自加强筋的推力。


图1是根据本发明的加强条材的一部分的侧视图。
图2是沿图1的线2-2的剖视图。
图3是放大比例的与图2的剖视图类似的剖视图。
图4是沿图1的线4-4的剖视图。
图5是用来盘绕图1到4的加强条材的缠绕装置的等距视图。
图6是图5的缠绕装置的顶视平面图。
图7是图5的缠绕装置的侧视图，示出处于适当位置以便从缠绕装置移出卷的盘绕的条材。
具体实施例方式在图1中示出总体在10指示的加强条材，该加强条材具有沿条材的长度的绝大部分延伸的第一段11和延伸条材的长度的一部分的第二段12。该条材通常形成为连续的构造，使得第一和第二段交替地重复。第二段的长度通常将包括相对于主段1的长度的仅仅短的部分，使得例如主段可以是12英尺长并且第二段仅仅6英寸长。
加强条材由树脂材料14单独地形成，该树脂材料渗透到包括纵向加强纤维15和缠绕加强纤维16、17的加强纤维的段。
纵向加强纤维15构成该结构的主要体积，使得纤维含量可以典型地构成为纵向纤维90到97%且缠绕纤维3到10%，其中树脂含量可以为按重量的20到30%。
部分11的区域中的结构在没有任何纤维的任何压缩的情况下通过拉挤工艺而形成。因此，纵向纤维15形成的内芯和外部缠绕16和17都不穿过模具结构，使得它们自由占据如当形成时由材料中的张力确定的它们的位置。
树脂可以是在没有热的情况下凝结的两部分树脂，但更优选地是热固性树脂，该热固性树脂通过许多可用加热技术的任何一种被加热。因此，热被施加到该结构以实现树脂的固化而加热装置不接触在该结构上。这样，第一段11中的纤维自由占据取决于它们张力的它们的位置并且它们占据树脂中的位置，使得树脂延伸穿过纵向纤维和缠绕纤维。
为了获得树脂14向外延伸到外表面18并且渗透穿过所有纤维的这种情况，纵向纤维和缠绕纤维都优选地使用洗浴或浸渍工艺优选地被润湿，使得纤维在进入上面概括描述的形成系统之前充分形成有树脂。
纤维的润湿保证纤维渗透穿过外表面18的整个结构。
通过任何形式的模具(纵向纤维的芯穿过该模具)设置的任何压缩的不存在保证缠绕纤维16和17施加压力到缠绕纤维所接触的纵向纤维的那些部分上，缠绕纤维向内挤压那些纵向纤维并且因此挤压段19中的纵向纤维的凸起。因此，在纤维的每一个缠绕的带之间存在一部分纵向纤维，这部分纵向纤维被挤压并且向外凸起，使得它突出到优选地略微超出缠绕纤维的外表面的位置。
缠绕纤维当然通过螺旋状缠绕动作沿纵向间隔，使得缠绕纤维的宽度小于凸起的中间段19的宽度。
典型地，沿每一个方向的缠绕纤维可以间隔1到3英寸。然而，可以使用较宽或较小的间隔，只要纵向纤维被适当地控制并且存在足够的空间以保证缠绕之间的凸起。
缠绕纤维可以被缠绕作为单线缠绕工艺中的单根粗纱或作为应用于多线缠绕工艺的多根粗纱。在这种多线工艺中，并排的粗纱的数量可以在3到10的范围中。缠绕位置处的粗纱的数量或粗纱的厚度可以取决于芯的直径而变化。
缠绕动作沿两个方向进行，使得缠绕纤维在它们交叉时彼此重叠，如例如在20处所示。这样，凸起段在前视图中通常为菱形并且在顶部和底部处通过缠绕纤维的缠绕动作被挤压。因此，凸起段19是单独的并且由缠绕纤维分离，并且纵向纤维通过凸起段的顶部和底部处的缠绕被适当地包含且保持到该结构中。
沿两个方向对称的一个或多个缠绕的设置倾向于包含且定位内部纵向粗纱并且沿纵向保持它们，即使施加张力。因此，沿纵向的纵向纤维的全部强度被保持并且不被纵向纤维的任何扭曲倾向减小或损害。纵向纤维的任何这种扭曲可以通过连续地施加载荷到不同纤维导致连续失效而显著减小强度。此外，沿相反方向的缠绕适应沿两个方向施加到杆的扭矩。
因此，凸起段19被设置在外表面18上以便接合所述条材嵌在其中的材料。因此， 如果要被加强的材料是混凝土，则混凝土凝结在加强条材周围并且接合凸起段19。因此，从混凝土到加强条材的纵向载荷被传递到凸起段19并且不仅传递到缠绕段16和17。缠绕段因为它们相对于纵向的角度而具有比纵向且连续的纵向纤维差的适应纵向张力的能力。因此，沿纵向传递载荷到凸起段19保证载荷被传递到纵向纤维中并且避免传递到可以纵向运动或从外表面18被剥离的元件。凸起段19由于它们是纵向纤维的一部分，因此当然不能纵向运动。
然而，外表面因此可以没有诸如粗砂或沙子的附加粘接突出元件，粗砂或沙子通常施加到这种加强条材的外表面。
树脂穿过整个纵向纤维和缠绕纤维渗透到外表面18的事实保证缠绕纤维被有效地粘接到该结构中。
第二段12在它通过在夹紧模具内夹紧条材的该部分而形成时沿该条材周期性地形成。夹紧模具在它向前运动时可以与该结构一起运动，或者在夹紧动作发生并且在夹紧位置中发生固化时该运动可以停止。通常，夹紧段在该条材的剩余部分运动到加热段中之前形成以完成固化动作。夹紧模具具有内表面，该内表面成形为诸如正方形的多边形形状并且挤压缠绕纤维和纵向纤维以将它们形成为需要的外部形状22，如图4中所示。夹紧动作将纤维挤压在一起并且由于来自该结构的树脂的挤压而可减小横截面面积。纵向纤维延伸穿过夹紧段并且缠绕纤维也延伸穿过夹紧段，如图4中所示。因此，沿两个缠绕方向的缠绕纤维在多边形第二段12处被夹紧到该结构中。
作为多边形形状的替代，可以使用任何其它非圆形形状，诸如压缩的扁平形状。
作为另一替代，粗糙的加强筋可以形成有穿过纤维的孔以提供用于锚固件的连接。
因此，第二段12成形为使得该条材可以被卡盘或其它夹紧元件抓持，使得该条材在特别情况下的条材的隔离期间可以绕其轴线旋转。纤维16和17的缠绕保证第二段12 处的旋转通过那些缠绕的段16和17在该条材的整个长度上转化为扭矩。
在这种类型的装置的使用的一个例子中，该条材可以被插入到采矿情况中的岩石中的钻孔中并且钻孔填充有合适的树脂。抓持第二段12并且旋转第一段11的该条材的旋转引起的树脂中的搅拌作用导致树脂在凸起段19引起的有效的搅拌作用中通过该孔散布周边。因此，该条材可以被粘接到钻孔中的位置中以充当用于例如矿井的顶区域处的采矿结构的加强件。
在这种类型的加强条材的另一替代使用中，钻头可以连接在一个段12并且在另一段12处抓持条材，从而允许该条材与钻头一起旋转，引起钻削动作，将条材直接驱动到钻孔中，同时条材引起孔的钻削。然后，条材可以保持在适当位置并且钻头被选择成一次性使用类型，使得它可以被丢弃在孔内。
此外，由树脂内的缠绕纤维16和17的存在引起的多边形段12和条材的主要部分之间的直接连接允许多边形段和主要段11之间的载荷传递。
已经发现这里描述的装置的显著有利之处在于它提供改善的嵌入强度，该嵌入强度是用于计算用来加强混凝土中的条材的参数的因数。因此，外表面(沿两个方向的缠绕，纵向股的凸起)的形状提供与粘附材料(混凝土或环氧树脂)的较高程度的连接。这种较高的机械粘接转变为高的嵌入强度。
已经发现这里描述的装置的显著有利之处在于它提供裂缝宽度的改善的控制。为了保持低的裂缝宽度因数，裂缝宽度的量度是用于计算用来加强混凝土中的条材的参数的另一因数。当为了裂缝控制加强而设计时，这种产品的性质和其高的嵌入强度将允许使用较小的粘接依赖系数(例如，沙子涂覆的条材使用0. 8，并且光滑拉挤条材将较高)。较低的粘接依赖系数转化为较小的裂缝宽度，或者相同裂纹宽度所需的较小加强。
现在参考图5到7，图中示出一种供应如上面描述的加强条材的方法和一种用于该方法的缠绕装置。因此，拉挤方法在30处被示意性地指示并且使用本领域技术人员熟知的并且如上面更特别地描述的系统和构造。
加强条材在安置在拉挤系统中之后被牵拉系统31牵拉，该牵拉系统被示意性地示出为一对辊，但可以使用其它构造。
然后，条材前进到缠绕框架32中，该缠绕框架由中心毂34形成，该中心毂被承载在基座35上，以便毂34绕轴线36的旋转。该毂承载多个臂37和用于那些臂的支架38，臂从轴线向外径向延伸，每一个臂在其外末端处承载竖立柱33，该柱彼此平行并且平行于轴线36。优选地，轴线36是竖直的，从而柱是竖直的，但可以使用其它取向。
柱由两根条材39保持竖直，可以释放两根条材以允许柱向外折叠，如33A处所示。
因此，形成的条材卷绕轴线36以形成许多次缠绕轴线36的条材的卷40，该轴线与条材的长度成直角。
由于条材的高的弯曲阻力，柱33充当保持构件以将条材保持在卷中，该卷在柱之间自由，以便占据柱位于其上的圆限定的圆。
当缠绕由足够的条材组成以形成所需重量的卷并且总膨胀力小于缠绕框架可适应的最大值时，卷由合适的带缠绕以在移出框架的情况下将卷保持就位。因此，柱33可以在卷在臂上就位时向外折叠，以释放卷以便被移出且运输到远处以便使用。
卷的圈不必是螺旋状的并且缠绕可以是随意的。然而，可能希望竖直移动辊31，以提供卷的圈的更精确且一致的铺放。圈的数量可以存在单层卷，或者可以施加更多圈，从而存在施加在与柱接触的圈的上方的内圈。
典型地，引导件竖直横穿以并排铺放圈，层的数量被选择成达到重物的所需长度或直到达到加强筋能不再允许必要曲率的直径。
作为将缠绕框架安装在毂上的替代，可设置外部保持器，该外部保持器限定用来旋转框架的外部轴承，诸如外部的一组辊。框架可以由限定环的连续的片材形成，该环安置在外部轴承装置中。
框架的横截面形状可以是提供最大量的加强筋的圆柱形，该加强筋可以缠绕在最外直径处。替代地，该形状可以是V形或U形或半圆形，以便在加强筋在大的作用力下运动到最大可用直径时更好地引导加强筋的圈的铺放，该大的作用力由想要返回到直的状态的加强筋的弹性效果提供。
在一些情况下，可以设置引导臂以将加强筋引导到框架的内表面上，以保证层中的圈的精确铺放。
在运输之后，在远处，该条材从卷中拉出并且切割至小于卷长度的所需长度。类似支撑结构被设置在远处，以便在从卷拉条材时保持卷。就是说，框架32也设置在远处并且供应的卷在柱位于下降位置33A时跌落到框架上。在柱升高且固定的情况下，卷的缠绕被移出并且允许卷通向柱。然后，它可以通过类似于引导件3l的对称的展开引导件从框架被拉出使得该条材可以被拉到希望的长度且切割。
权利要求
1.一种供应加强条材的方法，该方法包括由大体上相对于所述条材纵向布置的加强纤维的粗纱和渗透穿过所述粗纱以形成由渗透树脂整体化的结构的树脂形成所述加强条材；盘卷形成的条材，以形成绕与所述条材的长度成直角的轴线缠绕许多次的条材的卷； 施加保持构件以将所述条材保持在所述卷中； 将所述条材的卷运输到远处；在所述远处，从所述卷移出所述条材并且将所述条材切割至小于所述卷的长度的所需长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述加强条材的所述步骤包括提供布置成相对于所述条材纵向的一系列加强纤维的内粗纱；和提供绕所述内粗纱缠绕的至少一个粗纱的至少一个螺旋状缠绕或多个螺旋状缠绕，所述树脂渗透穿过所述内粗纱并且渗透穿过所述至少一个缠绕，以形成由所述渗透树脂整体化的结构。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，形成所述加强条材的所述步骤包括 提供相对于所述条材纵向布置的一系列加强纤维的内粗纱；提供沿第一缠绕方向绕所述内粗纱缠绕的至少一个粗纱的一个或多个第一螺旋状缠绕；和提供沿第二相反缠绕方向绕所述内粗纱缠绕的至少一个粗纱的一个或多个第二螺旋状缠绕，所述树脂渗透穿过所述内粗纱并且渗透穿过所述缠绕，以形成由所述渗透树脂整体化的结构。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述条材具有外表面部分，所述外表面部分沿条材的至少大部分长度延伸，并且在所述外表面部分处，所述内粗纱具有在固化期间通过一个或多个缠绕施加的张力暴露并且向外凸起的一个或多个第一和第二缠绕之间的部分，凸起的所述部分限定所述条材的外表面部分的部件，因此所述部件是粗糙的和暴露的，以便接合要被加强的材料，从而在所述要被加强的材料和所述内粗纱之间传递纵向载荷。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述树脂暴露在所述内粗纱和所述缠绕粗纱的外表面上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外表面部分没有连接到所述树脂的外表面上的粘接的外部粗化元件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述外表面部分处，所述树脂被固化，同时所述内粗纱和缠绕粗纱不受外部压力影响，使得所述外表面的形状在所述树脂被固化时由所述内粗纱和缠绕粗纱的形状唯一限定。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述条材的直径在0.375英寸至1.5英寸的范围中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述条材的直径在0.5英寸至1.5英寸的范围中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述条材的直径在0.75英寸至1.5英寸的范围中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述树脂是乙烯基酯树脂。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述粗纱由E玻璃形成。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个缠绕的缠绕数量使得缠绕之间的间隔在1. 0至2. 0缠绕/英寸的范围中。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述条材具有小于50的弹性模量。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述条材能够盘绕至小于 7英尺的曲率半径，而没有损坏。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述条材在卷绕机中被盘绕到支撑结构的内表面上。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述支撑结构包括绕所述轴线布置成圆的一系列柱，所述柱平行于所述轴线。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述条材由引导件供给到所述支撑结构的内部中，并且所述支撑结构至少部分地通过所述条材到所述内部中的前进运动绕所述轴线旋转。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，在保持带被施加到所述卷之后移出所述支撑结构，并且类似的支撑结构布置在所述远处，以便在从所述卷中拉出所述条材时保持所述卷。
20.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，在所述支撑结构处于将所述卷保持就位的位置的情况下运输所述卷。
21.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述卷由内部保持构件支撑，以便运输。
全文摘要
一种复合加强条材由一系列内粗纱形成，至少一个粗纱的第一和第二螺旋状缠绕沿相反的缠绕方向缠绕内粗纱，树脂渗透穿过其中。条材结构形成为允许扭矩弯曲，该扭矩弯曲足以允许形成的条材被缠绕以形成许多次缠绕与条材的长度成直角的轴线的条材的卷。该条材前进到由围绕竖直旋转轴线的一系列柱形成的旋转的缠绕框架中。卷保持就位，同时移出框架以便将卷运输到远处。在远处，卷被放置在类似的缠绕框架中，并且条材从卷中拉出并且被切割至所需长度。
文档编号B65H49/00GK102186654SQ201080002833
公开日2011年9月14日 申请日期2010年5月17日 优先权日2009年6月3日
发明者兰德尔·布兰德斯特伦 申请人:兰德尔·布兰德斯特伦