B - Operations – Transporting – 32 – B
Patent
B - Operations, Transporting
32
B
B32B 1/08 (2006.01) A63B 53/10 (2006.01) B29C 53/58 (2006.01) B29C 53/60 (2006.01) B29C 70/08 (2006.01) B29C 70/20 (2006.01) B29C 70/22 (2006.01) B32B 5/28 (2006.01) A63B 59/12 (2006.01) B29C 47/02 (2006.01)
Patent
CA 2139692
The invention provides improvements to a composite member that has a plurality of plies. The improved composite member has (1) an interior ply which functions to dampen or resist sudden forces exerted on the composite member, (2) an intermediate load-carrying ply, and (3) an exterior abrasion-resistant ply. These plies have multiple, often intertwined fiber components disposed or imbedded with a matrix material, preferably Nylon-6 thermoplastic, to inhibit sharp edges during breakage. One or more of the plies typically has "bi-axial" or "tri-axially" braided fiber geometries wherein one or more fibers are helically wound about the circumference of the member. The helically oriented fibers are oriented at a selectively variable angle which influences the overall bending strength of the composite material. In one aspect, the angles of the fiber components and other factors are used to maintain substantially uniform cross-sectional area over the length of the tubular member while simultaneously varying the bending stiffness. In another aspect, the intermediate ply is constructed with two or more sub-plies. Such sub-plies can include tri- axially extending plies, and circumferentially-wound plies. The circumferentially-wound plies are often wound more tightly at the ends of the composite member to increase resistance to stresses caused by objects within the tubular shaft. A composite member constructed according to the invention resists sudden or impact forces and has high, selectively variable bending strength, high impact resistance, and safe failure modes.
La présente invention apporte des améliorations à un élément composite constitué de plusieurs couches. L'élément composite amélioré se compose 1) d'une couche interne qui sert à résister à des forces soudaines exercées sur l'élément composite ou à en réduire l'effet, 2) d'une couche intermédiaire portante, et 3) d'une couche externe résistante à l'abrasion. Ces couches sont formées de composants à fibres multiples, souvent entrelacés, qui sont disposés ou noyés dans une matrice, de préférence en nylon-6 thermoplastique, qui ne forme pas de bords tranchants lorqu'il se brise. Dans l'une ou plusieurs de ces couches, les fibres sont composées de deux ou trois brins tressées ensemble, soit une ou plusieurs fibres sont tressées en spirale sur le pourtour de l'élément. Les fibres torsadées, le sont suivant un angle variable, qui influe sur la résistance à la flexion du matériau composite. Dans l'une des configurations, les divers angles des composants à fibres et d'autres facteurs sont destinés à faire en sorte que la section de l'élément tubulaire demeure relativement constante sur toute la longueur de l'élément tubulaire et à faire varier simultanément la rigidité à la flexion. Dans une autre configuration, la couche intermédiaire est formée de plusieurs épaisseurs. Ces épaisseurs multiples peuvent comporter des couches orientées dans trois axes différents ou des couches enroulées sur le pourtour de l'élément. Ces dernières sont parfois enroulées de façon plus serrée aux extrémités de l'élément composite, ce qui confère à ce dernier une plus grande résistance aux contraintes causées par des objets se trouvant à l'intérieur du tube. Un élément composite construit suivant la présente invention peut résister à des forces soudaines ou à des forces de choc et présente une résistance à la flexion élevée et réglable, une grande résistance aux chocs et des propriétés de sûreté intégrée.
Gallagher James L.
Nolet Steven C.
Quigley Peter A.
Fiberspar Spoolable Products Inc.
Riches Mckenzie & Herbert Llp
LandOfFree
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