CN105084083A - 一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置与工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置，包括薄膜放卷，磁粉阻尼器，弯辊、上胶辊、平辊和机架，工艺是通过设定适当的放卷张力，调整弯辊、平辊的包覆角度，调整放卷辊、弯辊和平辊的相对位置关系，调整弯辊的凸起方向，薄膜经过放卷、弯辊和平辊后和预浸布复合完成覆膜工序，本发明利用弯辊在轴向的行程线性变化和膜的弹性，让膜的中间区域和边缘区域发生非均匀性弹性形变，利用平辊将展开的膜进行纬向固定从而实现了超薄膜的展开，可以有效解决超薄膜放卷时的褶皱和展开不均匀，放卷平稳，超薄膜展开平行度好，幅宽稳定，与上胶后的纤维粘接良好，彻底祛除了因薄膜褶皱而代入气泡的现象，提高了预浸布的成品率。

Description

一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置与工艺

技术领域

本发明涉及一种薄膜的放卷展开装置与工艺，用于制造单取向预浸布的薄膜放卷和覆膜，特别涉及几个微米到十几微米的聚乙烯膜简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置与工艺。

背景技术

预浸布的生产要求将长丝纤维平行铺展，要求将直径微米级的纤维均匀铺开、上胶、覆膜，所有纤维的方向都是径向没有纬向，因此称无纬布，超高分子量聚乙烯纤维无纬布、碳纤维预浸带以及芳纶无纬布等在生产中需要覆盖一层很薄的弹性膜，由于所需要的膜很薄，一般只有几个微米到十几个微米，拉伸强度和模量都很低，能承担的拉伸力很低，使用传统的胶条式展幅辊等需要膜承担较大张力带动胶条展幅辊转动才能起到展平作用，而只有微米级别厚度的在张力作用下将会拉伸变薄变窄甚至发生塑性变形，导致产品质量受到严重影响，另外专利公开号为CN2871589，CN201221020，CN2366430，CN1066791C，还有个日本专利CN1066791C等都提到扩幅辊或者叫伸展辊，都利用了对称的螺纹结构，通过电机带动主动旋转来实现织物开幅、扩幅作用，但是机构较复杂，要求织物带一定张力，对于超薄膜而言张力太大不适用，另外由于空间的限制在连续预浸布生产线上也难以改装；专利公开号为CN201525938相对前述几种方式结构相对简单，有张力控制器来实现张力控制，也是利用螺纹辊作为伸展辊展膜，薄膜经过4个统一驱动电机驱动的伸展辊和1个覆膜辊与无纬布复合，驱动电机通过膜克服张力控制器给予的张力带动膜卷转动，随着放卷进行，薄膜卷的直径越来越小重力也越来越小，造成张力波动。

螺纹辊展幅的原理是利用膜凹入螺纹内侧，电机转动伸展辊后，凹入螺纹内侧的膜受到侧向挤压而外展，要求辊的螺纹侧面光滑度极高，否则因为摩擦造成对膜划伤甚至撕裂。

另有开幅辊系列专利如：

CN201120042472，动力驱动多个开幅辊；

CN200830236751，辐条式；

CN200820038705，不锈钢辐条式；

CN200530171811，胶条式；

CN02220729，表面有凹凸增加表面摩擦力的开幅辊；

CN99228747，金属辐条；

利用辐条和偏心原理，通过辐条绕轴心转动时的轴向两端伸展带动织物展开，使织物的褶皱消除，这方式在织物的展开方面是有效而且稳定的，这其中有两个基本前提，一是织物可以承受较大张力，二是织物和辐条之间有较大的摩擦系数，这样一来在辐条外展时可以带动织物开幅或展开，祛除褶皱。而对于超薄膜而言，这两个前提都无法稳定存在，因为超薄膜膜厚度有限所能承受张力较低，随着使用时间的延长，膜与辐条的摩擦系数会越来越低，到后期甚至无法带动开幅辊转动，因此辐条式的开幅辊也无法实现稳定而平行的展开。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置与工艺，利用弯辊在轴向的行程线性变化和膜的弹性，让膜的中间区域和边缘区域发生非均匀性弹性形变，再利用平辊将展开的膜进行纬向固定从而实现了超薄膜的展开。

一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置，其特征在于：包括薄膜放卷，磁粉阻尼器，弯辊、上胶辊、平辊和机架，所述机架为两根竖直的固定架，固定架中部设有向前延伸的水平架，所述薄膜放卷为带齿轮的气涨轴，气涨轴两端设有轴承，其轴承外径与设在固定架上的卡槽内径为间隙配合，气涨轴平行设置在卡槽内，磁粉阻尼器通过齿轮箱与气涨轴一端啮合，弯辊通过轴承座连接在水平架上，弯辊中间弯曲成弧形，水平架下方设有气缸，所述气缸设置在轴承座与固定架之间位置，气缸活塞杆连接平辊，薄膜放卷、弯辊、平辊成三角形设置，弯辊的凸起方向为所述三角形以弯辊为顶点的角平分线的外延长线方向，所述平辊下方设有上胶辊，所述弯辊和平辊的轴向工作长度为超薄膜幅宽的1.05-1.5倍。

作为本装置的一种改进，所述上胶辊一侧设有刮刀，上胶辊外侧与刮刀距离为8-16μm。

作为本装置的一种改进，所述弯辊和平辊的轴向工作长度为超薄膜幅宽的1.1-1.3倍。

作为本装置的一种改进，所述弯辊的弯曲度大于10mm/m。

作为本装置的一种改进，所述薄膜放卷的另一端设有调节把手，弯辊一端设有调节手柄。

一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）使用覆膜装置，根据超薄膜幅宽设定弯辊和平辊的轴向工作长度，调整磁粉阻尼器张力使薄膜能带动弯辊转动；

（2）调整弯辊的包覆角度，平辊和预浸布的包覆角度；

（3）根据超薄膜幅宽调整放卷辊、弯辊和平辊的相对位置关系；

（4）调整弯辊的凸起方向；

（5）超薄膜经过薄膜放卷、弯辊和平辊、上胶辊后和预浸布复合完成覆膜工序。

作为本工艺的一种改进，所述薄膜放卷轴线到弯辊轴承座轴心线的距离加上弯辊轴承座轴线到平辊轴线的距离之和等于薄膜幅宽的0.8-1.5倍。

作为本工艺的一种改进，所述薄膜展开后通过平辊在平辊上包覆的角度大于100°。

作为本工艺的一种改进，所述薄膜在弯辊中心轴向截面圆表面形成的包覆角度高于120°。

作为本工艺的一种改进，所述气缸挤压覆膜时上胶辊切点距离平辊切点距离为5-200mm。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置与工艺，利用弯辊在轴向的行程线性变化和膜的弹性，让膜的中间区域和边缘区域发生非均匀性弹性形变，再利用平辊将展开的膜进行纬向固定从而实现了超薄膜的展开，在生产单取向预浸布时使用该装置可以有效解决超薄膜放卷时的褶皱和展开不均匀，放卷平稳，超薄膜展开平行度好，幅宽稳定，与上胶后的纤维粘接良好，彻底祛除了因薄膜褶皱而代入气泡的现象，提高了预浸布的成品率。

附图说明

图1为本发明实施例1的示意图。

图2为本发明实施例1的右视图。

图3为本发明实施例2的示意图。

附图标记列表：

101、薄膜放卷，102、弯辊，103、平辊，104、调节手柄，105、超薄膜，106、磁粉阻尼器，107、齿轮箱，108、卡槽，109、机架，110、气涨轴，111、调节把手，112、刮刀，113、上胶辊，114、气缸，115、胶液，116、固定架，117、水平架，118、预浸布，119、成品，120、活塞杆，121、轴承座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

工作原理：工作时，一端部带齿轮的气涨轴110，气涨轴110两端有轴承正好套在气涨轴上，半开放状态的卡槽108固定在正好与轴承外径形成间隙配合，正好可将气涨轴平行放入，此时磁粉阻尼器106通过齿轮正好和气涨轴啮合，从而实现将磁粉阻尼器的张力传递到气涨轴。

根据膜卷的幅宽用调节手柄104调整弯辊102的在机架109的距离，使薄膜放卷101和弯辊102的距离加上弯辊102与平辊103的距离之和等于幅宽的0.8-1.5倍，超薄膜幅宽一般超过1200mm，如果超薄膜幅宽很宽，达到2000mm以上，则上述距离之和等于幅宽的1.5倍，如果超薄膜幅宽为1300mm左右，则上述距离之和等于幅宽的0.8-0.9倍，膜105在弯辊102的包角为120°-170°，将膜依次穿过弯辊102和平辊103，调整弯辊102的凸起方向并调整磁粉阻尼器106的设定张力值，此时膜将自然展开，其中弯辊102和平辊103的轴向工作长度为超薄膜幅宽的1.1-1.3倍，所述弯辊102的弯曲度大于10mm/m，正常达到20-30mm/m，在所述薄膜放卷的另一端设有调节把手111，弯辊102一端设有调节手柄104，便于手动调节。

实施例1

聚乙烯膜105幅宽1700mm，厚度0.006mm，弯辊102和平辊103的轴向工作长度为1900mm，设计气涨轴110距离弯辊500-1000mm，弯辊102距离平辊300-700mm，膜在弯辊102的包角130°-165°，弯辊102的弯曲度为20mm/m，平辊103和上胶辊113距离50-150mm，预浸布覆膜后在平辊103包角28°，弯辊103的凸起方向为以薄膜放卷、弯辊、平辊形成的三角形以弯辊102为顶点的角平分线的外延长线方向，如图1所示，调整磁粉阻尼器106张力使薄膜在弯辊103转动，气缸活塞杆连接平辊103，通过气缸的伸长与收缩来控制平辊和预浸布的相对位置以及覆膜压力，1700mm幅宽的聚乙烯膜经过弯辊被完全展开，薄膜无褶皱开裂局部塑形变形等缺陷，预浸布经过上胶辊上胶后与超薄膜在平辊上完成覆膜工艺，没有气泡夹杂，预浸布没有出现开裂等瑕疵，可以在上胶辊一侧设有刮刀112，上胶辊外侧与刮刀112距离为8-16μm，使预浸布118与超薄膜105更好的完成覆膜工艺。

本覆膜是利用弯辊102的高点凸起导致膜的中间部位和边缘部位的变形差异，实现膜的横向拉伸，从而展开膜的，在预浸布生产中取得较好的效果，而弯辊的重量轻，轴承阻尼小不需动力即可被膜的摩擦力带动，因此实现节能，无需伺服电机，节约能源。

实施例2

采用下方覆膜工艺，覆膜装置与实施例1相同，方向相反，如图3所示，在上胶辊处上胶，控制刮刀112与上胶辊113的间隙(10μm)来控制上胶量均匀，之后预浸布展开的超薄膜复合。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (10)

1.一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置，其特征在于：包括薄膜放卷，磁粉阻尼器，弯辊、上胶辊、平辊和机架，所述机架为两根竖直的固定架，固定架中部设有向前延伸的水平架，所述薄膜放卷为带齿轮的气涨轴，气涨轴两端设有轴承，其轴承外径与设在固定架上的卡槽内径为间隙配合，气涨轴平行设置在卡槽内，磁粉阻尼器通过齿轮箱与气涨轴一端啮合，弯辊通过轴承座连接在水平架上，弯辊中间弯曲成弧形，水平架下方设有气缸，所述气缸设置在轴承座与固定架之间位置，气缸活塞杆连接平辊，薄膜放卷、弯辊、平辊成三角形设置，弯辊的凸起方向为所述三角形以弯辊为顶点的角平分线的外延长线方向，所述平辊下方设有上胶辊，所述弯辊和平辊的轴向工作长度为超薄膜幅宽的1.05-1.5倍。

2.根据权利要求1所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置，其特征在于：所述上胶辊一侧设有刮刀，上胶辊外侧与刮刀距离为8-16μm。

3.根据权利要求1所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置，其特征在于：所述弯辊和平辊的轴向工作长度为超薄膜幅宽的1.1-1.3倍。

4.根据权利要求1所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置，其特征在于：所述弯辊的弯曲度大于10mm/m。

5.根据权利要求1所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜装置，其特征在于：所述薄膜放卷的另一端设有调节把手，弯辊一端设有调节手柄。

6.一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）使用覆膜装置，根据超薄膜幅宽设定弯辊和平辊的轴向工作长度，调整磁粉阻尼器张力使薄膜能带动弯辊转动；

（2）调整弯辊的包覆角度，平辊和预浸布的包覆角度；

（3）根据超薄膜幅宽调整放卷辊、弯辊和平辊的相对位置关系；

（4）调整弯辊的凸起方向；

（5）超薄膜经过薄膜放卷、弯辊和平辊、上胶辊后和预浸布复合完成覆膜工序。

7.根据权利要求6所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜工艺，其特征在于：所述薄膜放卷轴线到弯辊轴承座轴心线的距离加上弯辊轴承座轴线到平辊轴线的距离之和等于超薄膜幅宽的0.8-1.5倍。

8.根据权利要求6所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜工艺，其特征在于：所述薄膜展开后通过平辊在平辊上包覆的角度大于100°。

9.根据权利要求6所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜工艺，其特征在于：所述薄膜在弯辊中心轴向截面圆表面形成的包覆角度高于120°。

10.根据权利要求6所述的一种简易的宽幅超薄膜的平行展开覆膜工艺，其特征在于：所述气缸挤压覆膜时上胶辊切点距离平辊切点距离为5-200mm。