(57)【要約】      （修正有）【課題】スラスターの為の本体又はリアアセンブリの熱保護カバーを製造するための設備の提供。【解決手段】エラストマー材料のストリップ５０が押し出される出口オリフィス１４１を有する金型１４０を有し、金型の出口オリフィス１４１のサイズを変化させる金型制御システムを備える押出成型機１００と、その軸線を中心として回転させられる様に構成するマンドレル２００と、マンドレル２００の長手軸線Ｘに沿ってマンドレル２００に対して移動する付着ヘッド３３５と、金型の出口オリフィス１４１から付着ヘッド３３５にストリップを搬送するコンベアシステム３３０と、付着ヘッド３３５上とマンドレル上のストリップの厚さを測定し、予め決められた値に対して測定された厚さ値を比較し、比較の結果に応じて金型の出口オリフィス１４１のサイズを変化させる為に、金型制御システムを制御する様に構成される厚さ監視システムとを備える設備３００。【選択図】図２
2017100442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラスターのための本体又はリアアセンブリの熱保護カバー（６０）を製造するための設備（３００）において、
エラストマー材料のストリップ（５０）が中を通して押出成形される出口オリフィス（１４１）を有する金型（１４０）を有する押出成形機（１００）であって、前記金型（１４０）の前記出口オリフィス（１４１）のサイズを変化させるように構成されている金型制御システム（４５０）を備えている押出成型機（１００）と、
そのマンドレルの軸線を中心として回転させられるように構成されているマンドレル（２００）と、
前記マンドレル（２００）上に前記ストリップ（５０）を付着させるように構成されている付着ヘッド（３３５）であって、この付着ヘッド（３３５）と前記マンドレル（２００）は、前記マンドレル（２００）の長手軸線（Ｘ）に沿って互いに相対的に移動させられるように構成されている、付着ヘッド（３３５）と、
前記金型（１４０）の前記出口オリフィス（１４１）から前記付着ヘッド（３３５）に前記ストリップ（５０）を搬送するように構成されているコンベアシステム（３３０）と、
前記付着ヘッド上と前記マンドレル（２００）上の前記ストリップ（５０）の厚さを測定するように、かつ、予め決められた値に対して各々の測定された厚さ値を比較するように構成されている厚さ監視システム（４００）であって、さらに、この比較の結果に応じて、前記金型（１４０）の前記出口オリフィス（１４１）のサイズを変化させるように前記金型制御システム（４５０）を制御するように構成されている厚さ監視システム（４００）とを少なくとも備える設備（３００）。
【請求項２】
前記付着ヘッド（３５５）上の前記ストリップ（５０）の温度を測定するように、且つ、予め決められた温度値に対して測定された温度値を比較するように構成されている、温度監視システム（４７０）をさらに備えており、前記押出成形機（１００）の前記金型（１４０）の中で前記ストリップ（５０）を加熱するように構成されている第１のヒーター部材と、前記付着ヘッド（３３５）上の前記ストリップ（５０）を加熱するように構成されている第２のヒーター部材とをさらに備え、前記温度監視システム（４７０）は、さらに、前記第１のヒーター部材及び前記第２のヒーター部材の少なくとも一方を制御するために、前記比較の結果に応じて作用するように構成されている請求項１に記載の設備（３００）。
【請求項３】
前記付着ヘッド（３３５）は、前記マンドレル（２００）上に前記ストリップ（５０）を付与するためのアプリケーター部材（３３７）を備え、前記厚さ監視システム（４００）は、さらに、前記アプリケーター部材（３３７）によって加えられる前記マンドレル（２００）に対する前記ストリップ（５０）の付与圧力を、前記厚さ比較に応じて制御するように構成されている請求項１又は２に記載の設備（３００）。
【請求項４】
前記付着ヘッド（３３５）は、前記マンドレル（２００）上に前記ストリップ（５０）を付与するためのアプリケーター部材（３３７）を備え、前記設備（３００）は、さらに、前記ストリップ（５０）の厚さを適合化させるための、且つ、前記アプリケーター部材（３３７）によって加えられる前記マンドレル（２００）に対する前記ストリップ（５０）の付与圧力の増大の後に、前記出口オリフィス（１４１）のサイズを増大させるために金型制御システム（４５０）を制御するように構成されている、ストリップ厚さ調整器システム（４１０）を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の設備（３００）。
【請求項５】
前記マンドレル（２００）上に前記ストリップ（５０）が付着させられる速度を変化させるように、且つ、前記マンドレル（２００）上の前記ストリップ（５０）の付着速度の減少又は増大のそれぞれに後に、前記出口オリフィス（１４１）を通過する前記ストリップ（５０）の押出成形速度をそれぞれに減少又は増大させるように構成されている速度調整器システム（４２０）をさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の設備（３００）。
【請求項６】
前記金型（１４０）は、互いに協働し且つ互いに対して相対的に移動可能である少なくとも２つの要素（１４５、１４６）によって画定されており、金型制御システム（４５０）は、前記金型（１４０）の前記出口オリフィス（１４１）のサイズを変化させるために、これらの要素（１４５、１４６）の少なくとも一方を移動させるように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の設備（３００）。
【請求項７】
スラスターのための本体又はリアアセンブリの熱保護カバー（６０）を製造する方法であって、請求項１〜６のいずれか１項に記載の設備（３００）を使用し、
前記金型（１４０）の前記出口オリフィス（１４１）の中を通してエラストマー材料の前記ストリップ（５０）を押出成形する段階と、
前記押出成形されたストリップ（５０）を前記コンベアシステム（３３０）によって前記付着ヘッド（３２５）に搬送する段階と、
前記マンドレル（２００）自体の軸線を中心として回転させられる前記マンドレル（２００）の上に押出成形された前記ストリップ（５０）を付着させるために前記付着ヘッド（３３５）を使用する段階であって、前記付着ヘッド（３３５）と前記マンドレル（２００）は付着中に前記マンドレル（２００）の長手軸線（Ｘ）に沿って互いに相対的に移動させられ、前記押出成形されたストリップ（５０）の厚さが、前記厚さ監視システム（４００）によって前記付着ヘッド（３３５）上と前記マンドレル（２００）上とにおいて測定される段階とを少なくとも含み、
前記厚さ監視システム（４００）は、予め決められた厚さ値に対して、各々の測定された厚さ値を比較し、
行われた比較の結果に応じて、前記厚さ監視システム（４００）は、前記出口オリフィス（１４１）のサイズを変化させるように、かつ、異なる厚さで前記ストリップ（５０）を押出成形するように、前記金型制御システム（４５０）を制御する、方法。
【請求項８】
前記温度監視システム（４７０）は、前記付着ヘッド（３３５）上の前記ストリップ（５０）の温度を測定し、かつ、前記ストリップ（５０）の温度を変化させるように前記第１のヒーター部材及び前記第２のヒーター部材の少なくとも一方を制御するために、すでに行われた温度の比較の結果に応じて作用するように、予め決められた温度値に対して測定温度値を比較する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記厚さ監視システム（４００）は、前記ストリップ（５０）が前記マンドレル（２００）上に付着させられている間に、前記ストリップ（５０）上に前記アプリケーター部材（３３７）によって加えられる圧力を変化させるように、前記付着ヘッド（３３５）の前記アプリケーター部材（３３７）を制御するために、行われ終わった前記厚さ比較の結果に応じて作用する請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記マンドレル（２００）上に前記ストリップ（５０）が付着させられている間に、前記付着ヘッド（３３５）の前記アプリケーター部材（３３７）によって加えられる圧力が増大させられ、前記ストリップ厚さ調整器システム（４１０）は、この圧力の増大の後に、前記出口オリフィス（１４１）のサイズを増大させるために、且つ、より大きい厚さで前記ストリップ（５０）を押出成形するために、前記金型制御システム（４５０）を制御するように作用する請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記マンドレル（２００）上の前記ストリップ（５０）の付着速度は、それぞれに減少させられるか又は増加させられ、前記速度調整器システム（４２０）は、前記付着速度のこの変更の後に、前記出口オリフィス（１４１）を通る前記ストリップ（５０）の押出成形速度をそれぞれに減少させるか又は増加させる請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
内側及び／又は外側の熱保護カバーを備えている少なくとも１つの強固なシェルを備えるスラスター本体を製造する方法であって、前記熱保護カバー（６０）は、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法を実施することによって作られるスラスター本体を製造する方法。
【請求項１３】
外側熱保護カバーを備えている強固なシェルを少なくとも備えるスラスターのリアアセンブリを製造する方法であって、前記熱保護カバー（６０）は、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法を実施することによって作られるスラスターのリアアセンブリを製造する方法。
【請求項１４】
スラスター本体の内側熱保護カバーは前記マンドレル（２００）上で作られ、前記スラスター本体の前記強固なシェルは、このようにして作られている前記熱保護カバー（６０）の外側表面上に付着させられて、前記外側表面に接着させられる請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
外側熱保護カバーは、上前記強固なシェルの外側表面上に作られ、前記外側表面に接着させられる請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に固体推進剤スラスターのための、スラスターのための本体又はスラスターのリアアセンブリの熱保護カバーを製造する設備に関する。本発明は、さらに、こうしたカバーを製造する方法と、こうした熱保護カバーを備えているスラスターのための本体又はリアアセンブリを製造する方法とに関する。本発明は、特に、ロケットエンジンの本体又はリアアセンブリの熱保護カバーを製造することに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体推進剤スラスター本体は、基本的には、内側熱保護カバーを通常は備えている例えば複合材料で作られている強固なシェルで形成されており、この内側熱保護カバーは、通常は、３つの基本的な機能、即ち、推進剤の燃焼から結果的に生じる高温ガスによる悪影響からその強固な複合材料シェルを保護する機能と、推進剤の燃焼中に圧力を受けて変形するその強固なシェルによって生じさせられる機械的応力を減衰させる機能と、ガスの漏洩に対してその強固なシェルが耐漏洩性であることを確実なものにする機能とを果たす必要がある。
【０００３】
スラスター本体の強固なシェルの内側に対して熱保護カバーを付加するための様々な異なる方法が存在する。こうした方法の１つが、未加硫の半製造状態であり且つ粘性が一貫している、従来のゴム製造業の手段（シリンダーミキサー、インターナルミキサー等）によって調製されるゴムを使用することと、切断され、その後で、オートクレーブ内で加硫される前にマンドレル上にドレープ（ｄｒａｐｅ）されるエラストマーシートの形にそのゴムを変形させることとにある。その次に、このようにして作られた様々な熱保護要素が、このように構成されている熱保護上に糸状に巻き付けることによって複合材料シェルを形成するために使用される（一般的に金属で作られており、取り除かれることが可能である）別のマンドレル上でアセンブリされるように、その熱保護要素のそれぞれのマンドレルから分離させられる。この方法は、特に高い実施コストをその技術に課す長時間の製造サイクルを生じさせる。明確に述べると、この方法は、多種類の工具を必要とし、且つ、一部分が手作業である不連続的な一連の作業を生じさせる。
【０００４】
別の公知のタイプの方法が、実施コストを減少させる働きをする。この方法は、スラスター本体の強固なシェルを形成する前に複合材料の繊維状巻付物（ｆｉｌａｍｅｎｔａｒｙ  ｗｉｎｄｉｎｇ）によってエラストマー層でマンドレルを被覆することにある。この方法では、エラストマー層は、回転するマンドレルの外側表面全体上に押出成形ストリップを付着させることによって作られる。その次に、このようにして得られたカバーが、繊維状の巻付物を予備形成する前に、オートクレーブ内で加硫される。この方法は、内部熱保護カバーを作るための方法を単純化するのに役立つが、その結果として得られるカバーは、当初に予想された属性を必ずしも実現するとは限らない。
【０００５】
ある特許文献では、エラストマー混合物を押出成形するための装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、別の特許文献では、樹脂含有量を測定する方法を開示している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
したがって、こうしたカバーが比較的に単純で迅速な仕方で製造されることを可能にすると同時に、こうして得られるカバーが予想された属性を確かに得ることを確実なものにする、スラスターのための本体又はリアアセンブリの熱保護カバーを製造するための設備を提供することが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１１８３４０号
【特許文献２】欧州特許出願第２０６０３８３号
【発明の概要】
【０００８】
この目的のために、本発明が、第１の側面において、スラスターのための本体又はリアアセンブリの熱保護カバーを製造するための設備を提供し、上記設備は、少なくとも、
エラストマー材料のストリップが中を通して押出成形される出口オリフィスを有する金型（ｄｉｅ）を有する押出成形機であって、その金型の出口オリフィスのサイズを変化させるように構成されている金型制御システムを備えている押出成形機と、
その軸線を中心として回転させられるように構成されているマンドレルと、
マンドレル上にストリップを付着（ｄｅｐｏｓｉｔ）させるように構成されている付着ヘッド（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｈｅａｄ）であって、この付着ヘッドとマンドレルはマンドレルの長手軸線に沿って互いに相対的に移動させられるように構成されている、付着ヘッドと、
金型の出口オリフィスから付着ヘッドにストリップを搬送するように構成されているコンベアシステムと、
付着ヘッド上とマンドレル上のストリップの厚さを測定するように、かつ、予め決められた値に対して各々の測定された厚さ値を比較するように構成されている厚さ監視システムであって、さらに、この比較の結果に応じて金型の出口オリフィスのサイズを変化させるように金型制御システム（ｄｉｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｙｓｔｅｍ）を制御するように構成されている厚さ監視システムとを備える。
【０００９】
本発明者は、従来の技術においては、押出成形されるエラストマーストリップの厚さが、金型の出口オリフィスの中を通してストリップが押出成形される時点と、そのストリップがマンドレル上に付着させられる時点との間で、変化するということを観察している。この厚さの変化は、様々なパラメーター（圧力、ストリップ速度、温度等）に依存するが、その変化の度合いは予測が困難なままである。押出成形ストリップの厚さが、マンドレル上の付着区域へのその押出成形ストリップの経路に応じて変化するということが、特定の状況下では、熱保護カバーに関する寸法上の必要条件に適合しないことと、したがって、最適には達していない（ｓｕｂ−ｏｐｔｉｍｕｍ）属性とを生じさせる。金型制御システムに関連して厚さ監視システムを使用することによって、本発明は、付着ヘッドとマンドレルとにおいて観察される押出成形ストリップの厚さの変化の度合に対してその設備の動作を有利に適合させる働きをする。したがって、本発明は、予想される属性を有する熱保護カバーを比較的に単純且つ確実な方法で得るために、押出成形ストリップの厚さにおける変化というこの現象に順応することを可能にする。明確に述べると、厚さ監視システムが、付着ヘッド上のストリップの厚さとマンドレル上のストリップの厚さの両方が予め決められた厚さ値よりも大きいということを検出する場合に、この監視システムは、金型の出口オリフィスのサイズを縮小するために、金型制御システムに対してフィードバックを与えることが可能である。同様に、厚さ監視システムが、付着ヘッド上のストリップの厚さとマンドレル上のストリップの厚さの両方が予め決められた厚さ値よりも小さいということを検出する場合には、この監視システムは、金型の出口オリフィスのサイズを増大させるために、金型制御システムに対してフィードバックを与えることが可能である。厚さ監視システムが、予め決められた厚さをストリップが有するということを検出すると、ストリップ厚さにおける後続の何らかの偏差が検出されるまで、出口オリフィスのサイズが不変のまま保たれる。
【００１０】
一実施態様では、付着ヘッドは、マンドレル上に対してストリップを付与するためのアプリケーター（ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）部材を備えてもよく、厚さ監視システムは、さらに、アプリケーター部材によって加えられる、ストリップがマンドレルに付与される圧力を制御するために、厚さの比較の結果に応じて作用するように構成されてもよい。
【００１１】
このアプリケーター部材は、マンドレルにストリップを接着させるために、マンドレル上にストリップが付着させられている間に、ストリップ上に付与圧力（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を及ぼす。この付与圧力のせいで、マンドレル上のストリップの厚さは、付着ヘッド上で（即ち、マンドレル上に付着させられる直前に）ストリップが有する厚さよりも小さいか又はこの厚さに等しい。こうして、付与圧力の増大は、付着ヘッドとマンドレルとの間でのストリップの厚さの減少を強化する。したがって、この実施態様では、厚さ監視システムが、付着ヘッド上のストリップの厚さが予め決められた値より大きいか又はこれに等しいということを検出するが、しかし、マンドレル上のストリップの厚さが予め決められた厚さ値よりも小さいということを検出する場合には、この厚さ監視システムは、ストリップがマンドレル上に付着させられている間にストリップ上にアプリケーター部材によって加えられる付与圧力を減少させるように、アプリケーター部材に対してフィードバックを与えることが可能である。こうした状況では、付与圧力に関連した厚さの減少が、マンドレル上のストリップに関して求められる厚さを得るために減少させられる。これとは対照的に、厚さ監視システムが、付着ヘッド上のストリップの厚さが予め決められた値より大きいということと、マンドレル上のストリップの厚さも予め決められた厚さより大きいということとを検出する場合には、この監視システムは、ストリップがマンドレル上に付着させられている間に、ストリップ上のアプリケーター部材によって加えられる付与圧力を増大させるために、アプリケーター部材に対してフィードバックを与えることが可能である。こうした状況では、したがって、マンドレル上のストリップに関して求められている厚さを得るために、付与圧力に関連した厚さの減少がより著しく強化される。
【００１２】
厚さ監視システムからアプリケーター部材へのフィードバックループを有する上述した実施態様は、マンドレル上に付着させられたストリップに関して求められる厚さをさらにより確実に得るために、厚さが調整される際の精度を有利にさらに向上させることを可能にする。
【００１３】
一実施態様では、この設備は、付着ヘッド上のストリップの温度を測定するように、且つ、予め決められた温度値に対してこの測定温度値を比較するように構成されている、温度監視システムをさらに備えてもよく、この設備は、恐らくは、さらに、押出成形機の金型の中でストリップを加熱するように構成されている第１のヒーター部材と、付着ヘッド上のストリップを加熱するように構成されている第２のヒーター部材とを備え、この温度監視システムは、さらに、第１及び第２のヒーター部材の少なくとも一方を制御するために、比較の結果に応じて作用するように構成されている。
【００１４】
この実施態様は、有利なことに、ストリップの接着力を最適化させるように、且つ、マンドレル上のストリップの接着を強化するために、ストリップが付着させられている最中に、そのストリップの温度をより精密に制御することを可能にする。
【００１５】
一実施態様では、付着ヘッドは、マンドレル上にストリップを付与するためのアプリケーター部材を備えてもよく、この設備は、さらに、ストリップの厚さを適合化させるために、且つ、アプリケーター部材によって加えられる、マンドレルに対してストリップが付与される圧力の増大の後に、出口オリフィスのサイズを増大させるために金型制御システムを制御するように構成されている、ストリップ厚さ調整器システム（ｓｔｒｉｐ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ａｄａｐｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）を備えてもよい。
【００１６】
この実施態様は、ストリップがマンドレルに対して付与され終わった後に、操作者又は自動制御システムがこのストリップの接着の欠陥を検出する時に、有利であるだろう。こうした状況では、マンドレルに対してストリップをより適切に接着させるために、ストリップの付与圧力が増大させられることが可能である。付与圧力を増大させることが付着ヘッドとマンドレルとの間でのストリップの厚さの減少を生じさせる場合には、より厚い厚さでストリップを押出成型し、これによって付与圧力の増大に関連した厚さの減少を補償するために、厚さ調整器システムが、金型の出口オリフィスのサイズを増大させる。したがって、この実施態様は、マンドレル上に付着させられるストップの厚さを変更することなしにマンドレル上のストリップの接着を最適化するために、有利である。
【００１７】
一実施態様では、この設備は、マンドレル上にストリップが付着させられる速度を変化させるように、且つ、マンドレル上のストリップの付着速度の減少又は増大のそれぞれに後に、出口オリフィスを通過するストリップの押出成形の速度をそれぞれに減少又は増大させるように構成されている速度調整器システム（ｓｐｅｅｄ  ａｄａｐｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）をさらに備えてもよい。
【００１８】
この実施態様は、操作員又は自動監視システムがマンドレル上のストリップの接着又は位置決めの欠陥を検出する時に、有利であるだろう。検出された欠陥を補正するために操作員が介入することを可能にするために、速度調整器システムが、マンドレル上にストリップが付着させられる速度を減少させるように作動させられる。この速度の減少と同時に、速度調整器システムは、ストリップが出口オリフィスの中を通して押出成形される速度を減少させるために、かつ、こうしてマンドレル上にストリップが付着させられる新たな速度に押出成形速度を一致させるように、押出成形機を制御する。接着又は位置決めの欠陥が補正され終わると、今度は、課せられた付着速度に押出成形速度を一致させるように、ストリップが付着させられる速度を増大させるために、且つ、この速度の増加と同時に、ストリップが押出成形される速度を増大させるために、速度調整器システムがもう一度起動させられる。
【００１９】
一実施態様では、金型が、互いに協働し且つ互いに対して相対的に移動可能である少なくとも２つの要素によって画定されてもよく、恐らくは、金型制御システムが、金型の出口オリフィスのサイズを変化させるために、これらの要素の少なくとも一方を移動させるように構成されている。
【００２０】
本発明は、さらに、スラスターのための本体又はリアアセンブリの熱保護カバーを製造する方法を提供し、この方法は、上述した設備を使用し、
金型の出口オリフィスの中を通してエラストマー材料のストリップを押出成形する段階と、
この押出成形されたストリップをコンベアシステムによって付着ヘッドに搬送する段階と、
マンドレル自体の軸線を中心として回転させられるマンドレルの上に押出成形ストリップを付着させるために付着ヘッドを使用する段階であって、この付着ヘッドとマンドレルは付着中にマンドレルの長手軸線に沿って互いに相対的に移動させられ、押出成形ストリップの厚さが、厚さ監視システムによって付着ヘッド上とマンドレル上とにおいて測定される段階とを少なくとも含み、
厚さ監視システムが、予め決められた厚さ値に対して、各々の測定された厚さ値を比較し、
行われた比較の結果に応じて、厚さ監視システムは、出口オリフィスのサイズを変化させるように、かつ、異なる厚さでストリップを押出成形するように、金型制御システムを制御する。
【００２１】
一実施態様では、温度監視システムが、付着ヘッド上のストリップの温度を測定してもよく、ストリップの温度を変化させるように第１及び第２のヒーター部材の少なくとも一方を制御するために、すでに行われた温度の比較の結果に応じて動作するように、予め決められた温度値に対して測定温度値を比較してもよい。
【００２２】
一実施態様では、厚さ監視システムは、さらに、ストリップがマンドレル上に付着させられている間にストリップ上にアプリケーター部材によって加えられる圧力を変化させるように、付着ヘッドのアプリケーター部材を制御するために、行われ終わった厚さの比較の結果に応じて、動作してもよい。
【００２３】
一実施態様では、マンドレル上にストリップが付着させられている間に、付着ヘッドのアプリケーター部材によって加えられる圧力が増大させられてもよく、この圧力の増大の後に、ストリップ厚さ調整器システムは、出口オリフィスのサイズを増大させるように、且つ、より大きい厚さでストリップを押出成形するように、金型制御システムを制御するために動作する。
【００２４】
一実施態様では、マンドレル上のストリップの付着の速度は、それぞれに減少又は増加させられてもよく、速度調整器システムは、付着速度のこの変更の後に出口オリフィスを通るストリップの押出成形速度をそれぞれに減少又は増加させてもよい。
【００２５】
一実施態様では、熱保護カバーは複数の層のスタックを備えてもよく、これらの層の各々は、マンドレル上に押出成形ストリップを付着させる付着ヘッドによって形成される。マンドレルに沿った付着ヘッドの複数回の連続的な通過の形で付着を行うことが可能である。一変型例では、熱保護カバーは、マンドレル上に押出成形ストリップを付着させる付着ヘッドによって形成される、単一の層を備える。
【００２６】
この方法は、さらに、熱保護カバーが所望の外側プロファイルを有するように、熱保護カバーを適合化させる段階を含んでもよい。さらに、焼成によって熱保護カバーを重合させることにある段階が加えられてもよい。
【００２７】
本発明は、さらに、内側及び／又は外側の熱保護カバーを備えている少なくとも１つの強固なシェルを備えるスラスター本体を製造する方法も提供し、この熱保護カバーは、上述した方法を実施することによって作られる。
【００２８】
本発明は、さらに、外側熱保護カバーを備えている強固なシェルを少なくとも備えるスラスターのリアアセンブリを製造する方法も提供し、この熱保護カバーは、上述した方法を実施することによって作られる。
【００２９】
一実施態様では、スラスター本体の内側熱保護カバーはマンドレル上で作られもよく、この場合に、スラスター本体の強固なシェルは、このようにして作られた熱保護カバーの外側表面上に付着させられて、この外側表面に接着させられてもよい。
【００３０】
一実施態様では、外側熱保護カバーは、上記強固なシェルの外側表面上で作られ、この外側表面に接着させられてもよい。
【００３１】
本発明の他の特徴と利点とが、非限定的な具体例として且つ添付図面を参照して示されている、本発明の特定の実施形態の後述の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の設備の一実施形態の部分的な説明図である。
【図２】図１の設備のマンドレルの長手軸線に対して垂直な断面図である。
【図３】線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面における、押出成形機の金型の概略的な部分的説明図である。
【図４Ａ】本発明の方法に関連した、厚さ監視システムによって行われる調整を示す流れ図である。
【図４Ｂ】本発明の方法に関連した、温度監視システムによって行われる調整を示す流れ図である。
【図４Ｃ】本発明の方法に関連した、厚さ調整器システムによって行われる調整を示す流れ図である。
【図４Ｄ】本発明の方法に関連した、速度調整器システムによって行われる調整を示す流れ図である。
【図５】本発明の方法の一実施形態を行うことによって得られる熱保護カバーの縦断面図である。
【図６】本発明の方法を実施することによって得られる外側熱保護カバーを備える構造シェルを備えるスラスター本体を示す。
【図７】本発明の方法を実施することによって得られる外側熱保護カバーを備えるスラスターのリアアセンブリを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、スラスターのための本体又はリアアセンブリの熱保護カバーをエラストマー材料から製造するための設備３００の一実施形態を示す。この設備３００は、往復台プラットフォーム３１０に取り付けられている押出成形機装置１００と、２つの主軸台２２０、２２１によって支持されている回転シャフト２１０の上に取り付けられている例えば金属で作られているマンドレル２００とを備え、この主軸台の少なくとも一方は、図１に矢印ＳＲで示されている方向にマンドレル２００を回転駆動するためのモーター（図示されていない）を含む。この設備３００は、さらに、マンドレル２００の長手軸線Ｘに対して平行であり且つ往復台プラットフォーム３１０を支持する縦方向レール３２０を有し、このプラットフォーム３１０は、レール３２０上を縦方向に移動するのに適している。
【００３４】
押出成形機装置１００によって押出成形されたエラストマー材料の連続ストリップ５０が、マンドレル２００の外側表面上に付着させられるように、コンベアベルト３３０によって付着ヘッドに搬送される。ストリップ５０は、接触巻線（ｔｏｕｃｈｉｎｇ  ｔｕｒｎ）Ｓｐ１、Ｓｐ２、…、Ｓｐｎ−１、Ｓｐｎをマンドレル２００の周りに巻き付けることによって付着させられる。この巻き付けは、マンドレルの第１の端部２００ａと第２の端部２００ｂとの間に位置しているマンドレル２００上の中間位置２０１から始まる。ストリップ５０の巻き付けは、マンドレル２００の２つの端部２００ａ、２００ｂの一方（この例では、端部２００ａ）に達するまで続けられる。熱保護カバーのこの第１の部分が作られ終わると、ストリップ５０の巻き付けが中間位置２０１から再開始され、マンドレル２００全体上の上記カバーの製造を完了させるように、熱保護カバーの第２の部分（図１には示されていない）を形成するために、マンドレルの他方の端部（この例では、端部２００ｂ）に到達するまで続けられる。このことが、図５に示されているように、連続的な熱保護カバー６０を生じさせる。巻き付けが進むにつれて、往復台プラットフォーム３１０は、図１に二重矢印ＤＦによって示されている２つの方向の一方又は他方にマンドレル２００の長手軸線Ｘに沿って移動する。
【００３５】
形成されるカバーは単一の層を備えてもよい。一変型例では、このカバーは、複数の層のスタックを備えてもよい。
【００３６】
図２では、押出成形機装置１００がより詳細に示されている。この装置１００は、従来の形で、モーター１２１によって回転駆動されるウォームスクリュー１２０を含む本体１１０と、本体１１０の入口１１１と連通している供給ホッパー１３０と、本体１１０の出口１１２と連通している押出成形機金型１４０とを備え、この金型は、押出成形機ヘッド１５０によって本体１１０上に取り付けられている。ストリップ５０を構成する１つ又は複数の成分が、顆粒又は粉末の形で供給ホッパーを経由して本体１１０の中に送り込まれる。エラストマー材料のストリップ５０が、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）エラストマー材料から得られてもよい。ウォームスクリュー１２０は、この流体化材料を可塑化し、剪断し、加熱し、所望の形状を与える押出成形機金型１４０に向かって、流体化材料を連続的に搬送する。例えば、図３に示されているように、押出成形機金型１４０は、非長方形の平行四辺形の形状である出口オリフィス１４１を有してもよい。出口オリフィスが長方形（例えば、正方形）のような何らかの他の形状であることは、本発明の範囲を超えるものではないだろう。図３に示されている例では、より詳細に後述するように、金型１４０の出口オリフィス１４１のサイズを変化させるために、押出成形機金型が、互いに協働し且つ互いに対して相対的に移動する２つの要素１４５、１４６によって画定されている。
【００３７】
本体１１０は、流体化された材料の状態を調節するために、本体１１０の内側の温度を調整するための手段（図示されていない）を備えている。ストリップ５０は、金型１４０によって押出成形された後に、前進方向ＤＡにおいてガイドローラー３４０に搬送され、その次に付着ヘッド３３５に搬送される。その次に、ストリップ５０は、付着ヘッド３３５を使用してマンドレル２００上に自動的に巻き付けられ、この付着ヘッドは、マンドレル上の局所的な付着平面に対して平行であるように位置を占める。付着ヘッド３３５は、マンドレル２００上にストリップ５０を付与するためのアプリケーター部材３３７を備える。このアプリケーター部材３３７は、マンドレル２００に対してストリップ５０が適正に接着することを生じさせるように、ストリップ５０上に付加圧力を加えるためのものである。例えば、アプリケーター部材３３７は、コンパクターホイール（ｃｏｍｐａｃｔｏｒ  ｗｈｅｅｌ）の形態であってもよい。
【００３８】
この設備３００は、さらに、付着ヘッド３３５上とマンドレル２００上とのストリップ５０の厚さを測定するように構成されている厚さ監視システム４００も有する。この監視システム４００は、例えば、部品製造業者ＳＩＣＫによって整理番号ＡＴ２０Ｅ−ＰＭ１１１として販売されている装置のような、接触せずに厚さを測定するための従来の装置を備える。この厚さ監視システム４００は、さらに、各々の測定された厚さ値が予め決められた値と比較されることを可能にするプロセッサー手段も備えている。この厚さ監視システム４００は、この比較の結果に関連した情報を、金型１４０の出口オリフィス１４１のサイズを変化させる役割を果たす金型制御システム４５０に伝送するように構成されている。図３の例示的な金型では、金型制御システム４５０が、矢印Ｄ１、Ｄ２によって示されている方向に沿って要素１４５又は１４６の一方が他方の要素１４６又は１４５に対して相対的に滑動することを生じさせる働きをする機械的手段（図示されていない）を作動させる働きをする。要素１４５、１４６を互いに対して相対的に移動させることが、金型１４０の出口オリフィス１４１のサイズが変更されることを生じさせる。この出口オリフィスに求められるサイズに達し終わると、制御システム１４０は、要素１４５、１４６を所定位置に停止させる役割を果たす阻止手段（図示されていない）を作動させる。厚さ監視システム４００は、さらに、付着ヘッド３３５のアプリケーター部材３３７において行われる厚さ比較の結果に関連付けられている情報を伝送するように構成されている。厚さ監視システム４００によって行われる調整を、より詳細に後述する。
【００３９】
図２に示されているように、この設備は、さらに、付着ヘッド３３５上のストリップ５０の温度を測定するように、かつ、この測定された温度値を予め決められた温度値と比較するように構成されている、温度監視システム４７０も含んでもよい。この温度監視システム４７０は、温度を比較するためのプロセッサー手段と共に少なくとも１つの温度センサを含む。例えば、整理番号ＯＭＥＧＡ  ＯＳ１３６として販売されている温度センサを使用することが可能である。この温度監視システム４７０は、押出成形機１００の金型１４０内でストリップ５０を加熱するように構成されている第１のヒーター部材（図示されていない）と、付着ヘッド３３５に存在している第２のヒーター部材（図示されていない）とを制御するように構成されている。温度監視システム４７０によって行われる調整を、より詳細に後述する。
【００４０】
設備３００は、さらに、ストリップ５０の厚さを調整する厚さ調整器システム４１０を含み、この厚さ調整器システム４１０は、アプリケーター部材３３７によって加えられる、ストリップ５０がマンドレル２００に付与される際の圧力の増大に応答して、出口オリフィス１４１のサイズを増大させるために、金型制御システム４５０を制御するように構成されている。上述したように、厚さ調整器システム４１０の存在が、マンドレル２００上のストリップ５０の接着を強化するために加えられる付与圧力の増大に関連した、厚さの減少を補償することを可能にする。
【００４１】
設備３００は、さらに、速度調整器システム４２０を有し、この速度調整器システム４２０は、マンドレル上にストリップ５０が付着させられる速度を変化させるように、かつ、したがって、マンドレル２００の回転速度を変化させるように、かつ、ストリップ５０が押出成形される速度と、ストリップ５０がコンベアベルト３３０上を搬送される速度とを、ストリップ５０が付着させられる強制された速度に適合させるように構成されている。上述したように、速度調整器システム４２０の存在が、ストリップの接着及び位置決めの欠陥が検出される時に、メンテナンス作業が行われることを可能にするために有利である。設備３００は、さらに、互いに隣接する接触巻線が互いに嵌まり合う状態を調節するために、マンドレル２００上のストリップ５０の位置を監視する位置監視手段（図示されていない）も含む。これらの手段自体は公知であり、一例としては、この目的のために、供給業者ＳＩＣＫによる整理番号ＡＴ２０Ｅ−ＰＭ１１１として販売されている装置を使用することが可能である。
【００４２】
厚さ調整器システム４１０によって行われる調整と、速度調整器システム４２０によって行われる調整を次で説明する。
【００４３】
厚さ監視システム４００が動作する仕方が、図４Ａの流れ図によって概略的に示されている。熱保護カバーを製造する方法が、ストリップ５０が出口オリフィス１４１を通して第１の厚さｅ1で押出成形されることによって開始する（ステップ５００）。その次に、このように第１の厚さｅ1で押出成形されたストリップ５０は、コンベアベルト３３０によって付着ヘッド３３５に搬送され、その次に、ストリップ５０は、マンドレル自体の軸線を中心として回転させられるマンドレル２００上に付着ヘッド３３５によって付着させられる（ステップ５２０）。この付着中に、付着ヘッド３３５と、コンベアベルト３３０と、押出成形機１００は、縦方向レール３２０に沿って往復台プラットフォーム３１０を移動させることによって、マンドレルの長手軸線Ｘに沿って一体として平行移動させられる。第１の厚さｅ1で押出成形されたストリップ５０の厚さが、厚さ監視システム４００によって付着ヘッド３３５上とマンドレル２００上とで測定される（ステップ５３０）。その次に、監視システム４００は、予め決められた厚さ値に対して、マンドレル上で測定された厚さを比較する。この付着したストリップ５０の厚さがその予め決められた厚さに等しい場合には、監視システム４００によって情報が制御システム４５０に伝送されることは無く、監視システム４００は、付着したストリップに発生する可能性がある厚さのあらゆる後続の偏差を検出するために、マンドレル２００上と付着ヘッド上のストリップ５０の厚さを測定し続ける（ステップ５３０）。監視システム４００が、マンドレル２００上のストリップ５０の厚さが予め決められた厚さ値に等しくないということを検出した時には、幾つかの動作が可能である。厚さ監視システムが、付着ヘッド３３５上のストリップの厚さとマンドレル２００上のストリップの厚さの両方が予め決められた厚さ値よりも大きいということを検出する場合には、監視システム４００は、より薄い厚さにストリップを押出成形するために金型の出口オリフィス１４１のサイズを減少させるように、金型制御システム４５０を動作させることが可能である（ステップ５４０）。示されている事例では、このステップは、方向Ｄ１に要素１４５に沿って要素１４６が滑動することを引き起こす。依然として、付着ヘッド３３５上のストリップの測定された厚さとマンドレル２００上のストリップの測定された厚さの両方が予め決められた厚さ値よりも大きいという状況では、マンドレル上にストリップが付着させられている間にストリップをより強く圧縮して、これによってマンドレル上のストリップに求められている厚さを得るために、監視システム４００が、代替策として、又は、組合せの形で、アプリケーター部材３３７を作動させる（ステップ５８０）。厚さ監視システム４００が、付着ヘッド３３５上のストリップの厚さとマンドレル２００上のストリップの厚さの両方が予め決められた厚さ値よりも小さいということを検出する場合には、監視システム４００は、より大きい厚さでストリップを押出成形するために金型の出口オリフィスのサイズを増大させるために、金型制御システムに対してフィードバックを与える（ステップ５５０）。図示されている例では、このステップは、方向Ｄ２において要素１４５に沿って要素１４６が滑動することを生じさせる。付着ヘッド上のストリップの厚さが予め決められた値よりも大きいか又はこの値に等しいが、マンドレル上のストリップの厚さは予め決められた値よりも小さいということを、厚さ監視システム４００が検出する場合には、この監視システム４００は、マンドレル上にストリップが付着させられている間にストリップ上にアプリケーター部材によって加えられる付与圧力を減少させるように、アプリケーター部材３３７に対してフィードバックを与えてもよい（ステップ５８０）。こうした状況においては、変形例として、又は、組合せの形で、厚さ監視システム４００は、金型の出口オリフィスのサイズが増大させられることを生じさせてもよい（ステップ５５０）。
【００４４】
出口オリフィス１４１のサイズを変更することが、第１の厚さとは異なる第２の厚さｅ2で出口オリフィス１４１を通してストリップ５０が押出成形されることを可能にする（ステップ５６０）。その次に、この第２の厚さで押出成形されたストップは、マンドレル上に付着させられるように、コンベアベルト３３０によって付着ヘッド３３５に搬送される（ステップ５７０）。第２の厚さで押出成形されたストリップが付着させられている間は、監視システム４００が、必要に応じて出口オリフィス１４１のサイズを調整し続けるために、マンドレル上と付着ヘッド上のストリップの厚さを測定し続ける（ステップ５３０）。金型制御システムが、金型の出口オリフィスのサイズと、したがって押出成形されるストリップの厚さとを変化させる時に、押出成形機の金型内で強制される温度、及び／又は、ストリップの押出成形の速度が、実質的に一定不変である値にストリップの温度を維持するように調整されてもよい。
【００４５】
温度監視システム４７０が動作する仕方が、図４Ｂの流れ図によって概略的に示されている。ストリップの温度が監視システム４７０によって付着ヘッド３３５において測定される（ステップ６３０）。測定された温度値が予め決められた温度に一致する場合には、監視システム４７０は加熱パラメーターを変更せず、あらゆる後続の温度偏差を検出するために、ストリップの温度を測定し続ける。これとは対照的に、測定された温度値が予め決められた温度値とは異なっている場合には、ストリップの温度を変化させるために、温度監視システム４７０が、第１及び／又は第２のヒーター部材に対して作用する。温度監視システム４７０が測定されたストリップ温度と所望のストリップ温度との間に大きな差異を検出する場合には、温度監視システムが、第１のヒーター部材に対して作用し、場合によっては、第２のヒーター部材に対しても作用することが好ましいだろう。これとは対照的に、この差異が比較的に小さい場合には、温度監視システムが第２のヒーター部材に対してだけ作用することで十分だろう。上述したように、温度監視システムを使用することが、マンドレル上のストリップの接着を最適化する機能を果たす。第１のヒーター部材に対して作用することは、結果的に生じる温度調整を最適化するために、金型のサイズと、したがって、押出成形されたストリップの厚さとを変更すること、及び／又は、押出成形の速度を変更すること、場合によっては、ストリップが付与される圧力を変更することを伴っていてもよい。
【００４６】
厚さ調整器システム４１０が動作する仕方が、図４Ｃの流れ図によって概略的に示されている。マンドレル上のストリップの接着欠陥が検出されると（ステップ７３０）、アプリケーター部材は、マンドレル上のストリップの接着を改善するために、ストリップ上により大きな付与圧力を及ぼすように動作させられてもよい（ステップ７４０）。こうした状況では、厚さ調節器システム４１０は、出口オリフィスのサイズを増大させて、より大きな厚さにストリップを押出成形するように、金型制御システムに対して作用する（ステップ７５０）。金型の出口オリフィスのサイズと、したがって押出成形ストリップの厚さとが、厚さ調整器システムに作用することによって変更される時に、実質的に一定不変である値にストリップの温度を維持するために、押出成形機の金型内で強制される温度、及び／又は、ストリップが押出成形される速度が調整されてもよい。
【００４７】
速度調整器システム４２０が動作する仕方が、図４Ｄの流れ図に概略的に示されている。ストリップの位置決めが不適切であること、又は、ストリップがマンドレルに不十分にしか接着させられていないことが検出される時に、金型の回転速度を減少させるために、かつ、したがってストリップの付着速度を減少させるために、速度調整器システムが起動される（ステップ８４０）。付着速度のこの減少は、検出された欠陥を補正するために、操作者がメンテナンス操作を行うことを可能にする。付着速度のこの減少と同時に、速度調整器システムは、押出成形速度と、コンベアベルトの速度とを調整する（ステップ８５０）。メンテナンス操作が完了すると、ストリップの付着速度を増大させるために、速度調整器システムが再び作動させられる（ステップ８６０）。付着速度の増大と同時に、速度調整器システムは、ストリップが押出成形される速度と、コンベアベルトの速度とを増大させる（ステップ８７０）。ストリップの押出成形速度が変更されると、押出成形機の金型内で与えられる温度、及び／又は、出口オリフィスのサイズ、及び、場合によっては、付与圧力が、実質的に一定不変である値にストリップの温度と厚さを維持するように調整されてもよい。
【００４８】
図５が、本発明に関連して得られることが可能である熱保護カバーの一例を示す縦断面図である。このようにして形成された熱保護カバー６０における連続性を実現するように接触巻線（ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ  ｔｕｒｎ）が部分的に重なる時にさえ、接触巻線が熱保護カバー表面において大きな厚さの変動を生じさせないように、図３に示されている例示的な金型によって押出成形されるストリップ５０が接触巻線を形成する働きをする。接触巻線のこの有利な位置決めが図５に示されており、この図は、非長方形の平行四辺形の形状であるその横断面によって、ストリップ５０は、各々が面取り部（ｃｈａｍｆｅｒ）を形成する２つの端縁５１、５２を有するということを示す。したがって、１つの接触巻線、例えばストリップ５０の接触巻線Ｓｐｎが、カバー６０の厚さの大きな局所的増大なしに、先行して付着させられた接触巻線、具体的には接触巻線Ｓｐｎ−１に接触するように、付着させられることが可能である。しかし、ストリップが例えば長方形の横断面のような何らかの他の横断面を有することと、形成されるカバーが、接触巻線の端縁が接触しているより大きな厚さの区域を有することは、本発明の範囲を逸脱しないだろう。
【００４９】
熱保護カバーが付着させられ終わった後に、焼成によって上記カバーを重合させることが可能である。このカバーの焼成は、周囲圧力でオートクレーブ内において行われてもよい。この焼成は、良好な機械的及び熱的特性を熱保護カバーに与える働きをする。
【００５０】
次では、内側又は外側の熱保護カバーを備えている強固なシェルを有するスラスター本体がどのように製造されることが可能であるかを説明する。
【００５１】
一実施形態では、スラスター本体の強固なシェルが、上述した方法を行うことによって、マンドレル上にすでに付着させられている熱保護カバーの外側表面上に付着させられてもよい。複合材料の強固なシェルが、予備含浸されたファイバー材料の繊維を巻き付けること（例えば、非重合熱硬化性樹脂で含浸されている、炭素、ガラス、又は、ポリアミドの糸を巻き付けること）によって外側表面上に形成されてもよい。この後に、内側熱保護カバーを備えているスラスター本体を得るために、繊維状巻付物を重合させるのと同時にそのカバーを重合させることが有利だろう。
【００５２】
本発明の方法は、さらに、外側熱保護カバーを有するスラスター本体を形成することにも適用されてもよい。こうした状況では、複合材料の強固なシェルを形成する予備含浸された繊維材料が、最初に、マンドレル上に繊維状に巻き付けることによって付着させられる。この後に、外側熱保護カバーが、上記の方法を行うことによって形成される。その次に、外側熱保護カバーを有するスラスター本体を得るために、付着させられ終わっている繊維状巻付物と外側熱保護カバーとが同時に重合させられることが可能である。
【００５３】
図６は、上述した方法を実施することによって形成される外側熱保護カバーを有する構造シェル３７０を備えるスラスター本体３６０を示す。スラスター本体が、上述した方法を実施することによって形成された内側熱保護カバーを備えている構造シェルを備えることは、本発明の範囲を超えていないだろう。
【００５４】
本発明は、スラスター本体上に熱保護カバーを形成することだけに限定されない。本発明は、図７に示されているノズル３８０のようなスラスターのリアアセンブリ上の熱保護カバーを形成するために使用されてもよく、このリアアセンブリは、その分岐部分３９０の上部部分上の外側熱保護カバー６０を含み、このカバーは、本発明の方法によって作られている。
【符号の説明】
【００５５】
５０    ストリップ
６０    熱保護カバー
１００    押出成形機
１４０    金型
１４１    出口オリフィス
２００    マンドレル
３００    設備
３３０    コンベアシステム
３３５    付着ヘッド
４００    厚さ監視システム
４１０    厚さ調整器システム
４５０    金型制御システム
４７０    温度監視システム
【図１】
2017100442.tif 000003
【図２】
2017100442.tif 000004
【図３】
2017100442.tif 000005
【図４Ａ】
2017100442.tif 000006
【図４Ｂ】
2017100442.tif 000007
【図４Ｃ】
2017100442.tif 000008
【図４Ｄ】
2017100442.tif 000009
【図５】
2017100442.tif 000010
【図６】
2017100442.tif 000011
【図７】
2017100442.tif 000012
【外国語明細書】
2017100442000001.pdf