本發(fā)明涉及一種用于制造羽毛球的人造羽毛。這種人造羽毛由一個羽軸和羽片部分組成，羽片部分由一種塑性材料制造，與羽軸整體成形，并從羽軸向相反的方向伸出。

從東德專利說明書142804中可知，一種用于制造羽毛球的人造羽毛是由一個羽軸和具有分離元件的羽片部分組成，羽軸和羽片部分可以分別用環(huán)氧樹脂模壓的碳纖維和用擠壓、延展的聚丙烯坯料制成，并且在羽軸的縱向方向上，借助于特殊的粘合裝配在一起。

從歐洲公開專利說明書EP-A-0045825中同樣可知，可以通過這樣的方法制造用于羽毛球的人造羽毛，即首先用紡織或非紡織纖維制造羽片部分，接著，將這個羽片部分放置在一個模具中，然后，在該模具中，用注模法在該模具的一個中心線部分制備羽軸。

這種羽毛的制造因包括幾個工步，而變得復雜，而且造價昂貴。要使這種羽毛的重量和天然羽毛一樣輕是很困難的。

從英國專利1402985中可以進一步得知，通過注塑聚丙烯可以制造一種羽軸和羽片部分成為一體的人造羽毛。但已經發(fā)現(xiàn)，裝有這種羽毛的羽毛球，在強度和重量上不能滿足要求。

上述問題能夠由本發(fā)明的人造羽毛完全解決。按照本發(fā)明的人造羽毛，其特征在于，在羽軸的全部長度上，其橫截面由至少一個具有較高抗熱變形能力的纖維加強部分組成，而羽軸橫截面的剩余部分則是由一種塑性材料制成。這種塑性材料能夠在一個使纖維加強部分基本不受變形作用影響的溫度下，通過熱成形與羽片部分的塑性材料不可分離地連在一起。

通過一系列的實驗，得到了意外的結果。原來由于一個羽軸與一個至少有一部分是由纖維加強部分構成，而剩余部分則和羽片部分成為一個整體的截面相結合，以及通過在一個能夠產生很薄的羽片部分的工序中，熱成形而產生羽毛，使得所制成的羽毛的性質在尺寸、重量、羽軸和羽片部分之間的重量分配，以及強度、剛度和彈性方面，與天然羽毛高度相符。

與上述現(xiàn)有的人造羽相比，本發(fā)明的人造羽毛的制造較為簡單，因此其造價也就降低。最重要的是，與用早先的人造羽毛制造的羽毛球不同的，具有根據本發(fā)明的羽毛的羽毛球能夠有和天然鵝毛制成的羽毛球一樣數量的羽毛，并且具有與天然鵝毛制成的羽毛球如此相近的擊拍和飛行特性，以致能夠在高水平的羽毛球比賽中，例如在國際比賽或錦標賽中，取代天然鵝毛制成的羽毛球。

本發(fā)明也涉及了一種適合于制造上述人造羽毛的方法。這種方法的特征在于，在一個事先放置了所說纖維加強部分的模具中，通過所述塑性材料的熱成形，在一道工序中完成羽片部分和羽軸的成形。

下面將參考示意圖更詳細地說明本發(fā)明。其中，

圖1是按照本發(fā)明的人造羽毛的一個實施例的平面圖；

圖2和3是一個放大的透視圖和圖1中第一實施例沿線III-IV的一個橫截面視圖；

圖4和圖5是一個第二實施例的相應的視圖；

圖6是一個帶有加強筋加強的羽片部分的改進型的側視圖；

圖7表示該羽毛的制造。

圖1和圖2中所示的幾乎放大一倍的用于制造羽毛球的人造羽毛由一個羽軸1和兩個羽片部分2和3組成，這兩個羽片部分在相反的方向上，從羽軸1伸出。

羽片部分2和3具有和用于制造羽毛球的天然羽毛基本一樣的平面形狀和重量，例如，一個羽片的面積大約是4.5平方厘米。羽片部分最好由聚氨基甲酸乙脂制造，但也可以由其它任何類似的熱塑性或熱固性塑料制造，例如，用適合于在一個溫度(這個溫度將在下面說明)下熱成形的聚丙烯塑料制造。羽片的厚度可為0.06至0.20毫米，羽軸的長度可為7.5厘米。

如圖2和3所示，在羽軸1的全部長度上，其橫截面至少具有一個纖維加強部分4，纖維加強部分4具有較高的耐熱變形性，也就是說具有較高的熔點。它最好由包裹在一種含有纖維(例如按體積計算，含有50％的纖維)的復合材料中的碳纖維組成。英國化學工業(yè)公司生產的芳香烴聚合物的合成材料APCl可以作為一種用于羽軸1的纖維加強部分4的適宜的復合材料使用，這種復合材料含有大約52％的“VitrexPEEK”型碳纖維。

如圖2和3所示，在這個已制成的羽毛中，羽軸1的纖維加強部分4可構成一個實心的中央芯部，而羽軸1的橫截面的剩余部分可以具有圍繞纖維加強部分4的全部側面的一個薄層的形狀。裹覆層5的厚度可以是例如0.15毫米，并且，按照本發(fā)明，它可以用一種塑性材料制成。這種塑性材料能夠通過一個將在下面解釋的熱成形過程與羽片部分2和3中的塑性材料及用在羽軸的纖維加強部分中的合成材料中的膠合劑牢不可分地連接在一起。這樣，在作為一個整體的羽毛中，羽軸1與羽片2和3是整體成形的。

如圖4和5所示，作為一個可供選擇的方案，羽軸可以設計成為一種夾層結構。這種夾層結構在一個由上述塑料制造的芯層6的兩個相對的側面上，具有用纖維加強了的合成材料的覆蓋層7和8。

在覆蓋層7和8的外側面，夾層結構可以具有一個薄的外層(圖中未表示)，該薄的外層的材料可以和芯層6的材料一樣。

如圖2和4所示，羽軸1至少在其長度上與羽片部分2和3連接的部分，在朝向自由端的方向上，最好具有一個逐漸減小的橫截面。在圖2和4中，羽軸1的這部分為一個楔形形狀，但這部分也可以是圓錐形形狀，并且這樣的形狀可以在羽軸的全部長度上延伸。

在圖2和3所示的實施例中，從若干薄層4a制造纖維加強芯4獲得隨跨越羽軸長度的所述部分的所述薄層的長度的變化而減小的截面。每個由所述復合材料制成的薄層4a的厚度是例如0.1毫米。

為了在羽毛的橫向獲得一個良好的剛度，如圖6所示，羽片部分2′和3′裝有加強筋11。加強筋11的厚度可以是例如0.5～0.6毫米，并可以在一個所需的相對于羽軸1′的橫向伸展。加強筋11還可具有纖維加強部分。

本發(fā)明的這種羽毛可以通過熱壓制一個桿形坯料進行制造。這種桿形坯料可以通過雙金屬擠壓一個帶有一層熱塑性塑料(最好是聚氨基甲酸乙脂)裹覆層的線形芯而制成。所說的熱壓制在高于熱塑性塑料的熔點的溫度進行，就上述的熱塑性塑料來說，大約在190℃。但所說熱壓制的溫度不能高到使纖維加強部分4發(fā)生變形。這種羽毛通過熱壓制獲得最后形狀，它的羽片部分的厚度是例如上述的0.06～0.20毫米，羽軸的平均厚度是1毫米。

這種通過壓制所說桿形坯料得到本發(fā)明羽毛的上述成形方法給出了相當大的可能性，即提供所需厚度變化的可能性和相對于現(xiàn)有人造羽毛來說，大大改進羽毛重量分布準確性的可能性及用很窄的允許偏差獲得所需強度和剛度的可能性。

在僅由圖7簡略表示的壓制工序中，一個上述合成材料的雙金屬擠壓或壓制的桿形坯料12可以作為制造如圖2和3所示的人造羽毛的原料使用。

所示的坯料12可以具有一個矩形橫截面，該矩形橫截面的寬度和羽軸的最終寬度一樣。坯料12包括纖維加強芯4，該纖維加強芯4被足夠制造出羽片部分2和3所說的塑性材料所裹覆。在這個圖示的壓制工序中，伸出的羽片部分在具有半模9和10的一個壓制模具中，由桿形坯料12上的一部分長度形成。羽片部分的最終形狀，例如，象圖1所示的形狀，在一道工序中即可完成，而不需任何后續(xù)的沖壓工序。

在壓制工序中，裹覆在纖維加強部分4上的塑性材料將從坯料12處向外流動。

上述的方法一般也可以用來制造一種具有如圖4和5所示的夾層結結構的羽毛。這種羽毛具有這樣一種變型的夾層結構，以致半模必須設計成使在中芯層的材料能夠從模型的羽軸部分向外流動。

除了用溫度較低的原始材料在一個加熱了的模具中熱成形之外，該制造也可以通過在一個冷的或一個局部加熱的模具中由一種被加熱到接近其本身熔點的原料的成形來完成。所說的原料包括這種用纖維加強的羽軸部分和必要數量的用于制造羽片和其余的羽軸部分的，可以呈一種加熱了的薄膜形狀的塑性材料。

本發(fā)明并不限于以上所說明的實施例，原則上，本發(fā)明的這種羽毛的羽片部分和所說的其余羽軸部分可以由任何加熱時能夠模壓的塑料材料制造。