CN105751663B - 一种连续纤维平面热压复合设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续纤维平面热压复合设备，包括依次连接的组合放卷机、横向加料机、高低放卷机、辊压复合机、牵引切割机、横向裁切机及收卷机；以复合材料的运行方向为基准，在辊压复合机的上入口辊筒和上部压力辊筒之间的区域内设上加热区，在上部压力辊筒和上出口辊筒之间区域内设上冷却区；在下入口辊筒和下部压力辊筒之间的区域内设有下加热区，在下部压力辊筒和下出口辊筒之间区域内设有下冷却区，在加热区内设置发热体，在冷却区内设置冷却体。本发明结构设置合理，可靠性好、成品率高、复合效果佳，采用流水线设置，大大提高了该热压复合设备的工作效率，适用于高强度连续纤维平面热压复合操作，且机械设备操作简洁人性化。

Description

一种连续纤维平面热压复合设备
技术领域
本发明属于延续纤维增强性板材的复合制造设备，特别涉及一种连续纤维平面热压复合设备。
背景技术
迄今为止，复合材料对现代科学技术的发展起到了举足轻重的作用。其中，连续纤维增强热塑性树脂复合材料具有优异的机械性能，高拉伸强度，弯曲强度，模量，高温低冲击强度和耐化学溶剂，并具有相对的低密度和可回收利用等各种优点，并且在很多场合的应用可以替代金属材料。近年来在国家节能环保的政策下，其开发应用得到了巨大的发展。
但是，现有的连续纤维增强热塑性树脂复合材料的复合设备效率低、成品率低、可靠性差、功耗大等问题。
鉴于此，提供一种连续纤维平面热压复合设备是本发明所要研究的课题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种连续纤维平面热压复合设备，以克服现有技术中延续纤维复合材料的复合设备生产效率低、成品率低、可靠性差、功耗大等的问题。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：一种连续纤维平面热压复合设备，包括组合放卷机、横向加料机、高低放卷机、辊压复合机、牵引切割机、横向裁切机以及收卷机，所述组合放卷机、横向加料机、高低放卷机、辊压复合机、切割机、横向裁切机以及收卷机依次连接；
所述辊压复合机包括上入口辊筒、下入口辊筒、上出口辊筒、下出口辊筒、上部压力辊筒以及下部压力辊筒；在所述上入口辊筒和上部压力辊筒之间的区域内设有上加热区，在所述上部压力辊筒和上出口辊筒之间区域内设有上冷却区；在所述下入口辊筒和下部压力辊筒之间的区域内设有下加热区，在所述下部压力辊筒和下出口辊筒之间区域内设有下冷却区；
所述上加热区沿复合材料的水平运行方向依次分为第一上加热区、第二上加热区以及第三上加热区，第一上加热区内水平设置若干第一上发热体，第二上加热区内水平设置若干第二上发热体，第三上加热区内水平设置若干第三上发热体，针对第一上加热区、第二上加热区以及第三上加热区均设有一温度控制器，分别用于控制第一上发热体、第二上发热体以及第三上发热体的温度，所述第一上发热体、第二上发热体以及第三上发热体沿发热体轴向依次分为左中右独立的三段；
所述下加热区沿复合材料的水平运行方向依次分为第一下加热区、第二下加热区以及第三下加热区，第一下加热区内水平设置若干第一下发热体，第二下加热区内水平设置若干第二下发热体，第三下加热区内水平设置若干第三下发热体，针对第一下加热区、第二下加热区以及第三下加热区均设有一温度控制器，分别用于控制第一下发热体、第二下发热体以及第三下发热体的温度，所述第一下发热体、第二下发热体以及第三下发热体沿发热体轴向依次分为左中右独立的三段；
所述上冷却区沿复合材料的水平运行方向依次布置有若干上冷却体，所述上冷却体内通有冷却介质，且在至少一上冷却体中设有冷却介质入口，在至少另一上冷却体中设有冷却介质出口；所述下冷却区沿复合材料的水平运行方向依次布置若干下冷却体，所述下冷却体内通有冷却介质，且在至少一下冷却体中设有冷却介质入口，在至少另一下冷却体中设有冷却介质出口。
作为本发明的进一步改进，所述第一上发热体、第二上发热体、第三上发热体、第一下发热体、第二下发热体和/或第三下发热体由一铝合金方管和加热棒构成，加热棒为电阻丝，所述加热棒设于铝合金方管内部。
作为本发明的进一步改进，针对每个第一上发热体、第二上发热体、第三上发热体、第一下发热体、第二下发热体和第三下发热体均连接一弹簧片，该弹簧片一端与每个上发热体或下发热体所对应的铝合金方管相接触，另一端连接每个上发热体或下发热体所对应的钢结构体。
作为本发明的进一步改进，所述上部压力辊筒上设有橡胶涂层，所述上部压力辊筒上设有一气动压力调节结构或电磁阀调节结构，所述气动压力调节结构采用气动液压机。
作为本发明的进一步改进，所述热压复合设备还包括一废料收卷机，所述废料收卷机设于切割机与横向裁切机之间。
作为本发明的进一步改进，所述上冷却体和/或下冷却体由一铝合金方管和通入的冷却介质构成。
作为本发明的进一步改进，所述牵引切割机采用定时切割机。
作为本发明的进一步改进，所述牵引切割机包括上辊筒和下辊筒，所述上辊筒和下辊筒均有橡胶涂层。
作为本发明的进一步改进，所述热压复合设备还包括一辅助牵引机，所述辅助牵引机的牵引速度与所述辊压复合机的速度相匹配。
作为本发明的进一步改进，针对所述上冷却区，所述若干上冷却体的入口端依次连接蒸发器、冷凝器以及压缩机，然后再连接至上冷却体的出口端以此构成循环回路；针对所述下冷却区，所述若干下冷却体的入口端依次连接蒸发器、冷凝器以及压缩机，然后再连接至下冷却体的出口端以此构成循环回路。
作为本发明的进一步改进，所述热压复合设备还包括一冷却水塔，所述冷却水塔与所述冷却体中的冷却介质相连通。
上述方案中，发热体采用铝合金方管和加热棒，冷却体采用铝合金方管和冷却介质，采用这样的设计是为了使得铝合金方管的膨胀系数和设置在其内部的加热棒的温度系数以及冷却介质的膨胀系数均大体相吻，防止铝方管的表面因热胀冷缩致使其表面凸起或凹陷从而导致辊压不平整。针对每个上冷却体和下冷却体均连接一弹簧片，该弹簧片一端与每个上冷却体或下冷却体上对应的铝合金方管相接触，另一端连接每个上冷却体或下冷却体上对应的钢结构体上。
本发明新包括组合放卷机、横向加料机、高低放卷机、辊压复合机、牵引切割机、横向裁切机以及收卷机，所述组合放卷机、横向加料机、高低放卷机、辊压复合机、切割机、横向裁切机以及收卷机依次连接，并通过合理设计并排布加热体和冷却体，可使加热均匀，快速冷却定型，在加热区经过的板材，并使贴合平整，使层压效果更佳。本发明的热压复合设备可靠性好、成品率高，功耗低，采用流水线设置，大大提高了该热压复合设备的工作效率，适用于高强度连续纤维平面热压复合操作。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：
图1是本发明具体实施例一中热压复合设备的结构示意图；
图2是本发明具体实施例一中辊压复合机的主视图；
图3是本发明具体实施例一中辊压复合机的俯视图。
以上附图中：1、第一放卷机；10、第二放卷机；2、横向加料备料平台；20、横向加料排布平台；3、单工位放卷机；4、高放卷机；40、低放卷机；5、辅助牵引机；6、辊压复合机；60、上入口辊筒；61、下入口辊筒；62、上出口辊筒；63、下出口辊筒；64、上部压力辊筒；65、下部压力辊筒；66、上加热区；660、第一上发热体；661、第二上发热体；662、第三上发热体；67、下加热区；670、第一下发热体；671、第二下发热体；672、第三下发热体；68、上冷却区；680、上冷却体；69、下冷却区；690、下冷却体；7、牵引切割机；8、横向裁切机；9、收卷机。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分扩大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
实施例一：一种连续纤维平面热压复合设备
参图1-3所示，包括组合放卷机、横向加料机、单工位放卷机3、高低放卷机、辅助牵引机5、辊压复合机6、牵引切割机7、横向裁切机8以及收卷机9，所述组合放卷机、横向加料机、单工位放卷机3、高低放卷机、辅助牵引机5、辊压复合机6、牵引切割机7、横向裁切机8以及收卷机9依次连接。所述辅助牵引机5的牵引速度与所述辊压复合机6的速度相匹配。
其中，组合放卷机包括第一放卷机1和第二放卷机10。横向加料机包括带有倾斜角的横向加料备料平台2和横向加料排布平台20，高低放卷机分为高放卷机4和低放卷机40。所述牵引切割机7包括上辊筒和下辊筒，上辊筒和下辊筒均有橡胶涂层。
辊压复合机6包括上入口辊筒60、下入口辊筒61、上出口辊筒62、下出口辊筒63、上部压力辊筒64以及下部压力辊筒65。
在所述上入口辊筒60和上部压力辊筒61之间的区域内设有上加热区66，在所述上部压力辊筒61和上出口辊筒62之间区域内设有上冷却区68；在所述下入口辊筒60和下部压力辊筒61之间的区域内设有下加热区66，在所述下部压力辊筒61和下出口辊筒62之间区域内设有下冷却区67。
所述上加热区66沿复合材料的水平运行方向依次分为第一上加热区、第二上加热区以及第三上加热区，针对第一上加热区水平设置若干第一上发热体660，针对第二上加热区水平设置若干第二上发热体661，针对第三上加热区设置若干第三上发热体662，针对第一上加热区、第二上加热区以及第三上加热区均设有一温度控制器，分别用于控制第一上发热体660、第二上发热体661以及第三上发热体662的温度，第一上发热体660、第二上发热体661以及第三上发热体662沿发热体轴向依次分为左中右独立的三段。
所述下加热，67沿复合材料的水平运行方向依次分为第一下加热区、第二下加热区以及第三下加热区，针对第一下加热区水平设置若干第一下发热体670，针对第二下加热区水平设置若干第二下发热体671，针对第三下加热区设置若干第三下发热体672，针对第一下加热区、第二下加热区以及第三下加热区均设有一温度控制器，分别用于控制第一下发热体670、第二下发热体671以及第三下发热体672的温度，所述第一下发热体670、第二下发热体671以及第三下发热体672发热体轴向分为左中右独立的三段。
本实施例中，所述第一上发热体660、第二上发热体661、第三上发热体662、第一下发热体670、第二下发热体671和/第三下发热体672由一铝合金方管和加热棒构成，加热棒设于铝合金方管内部。针对每个第一上发热体660、第二上发热体661、第三上发热体662、第一下发热体670、第二下发热体671和第三下发热体672均连接一弹簧片，该弹簧片一端与每个上发热体或下发热体所对应的铝合金方管相接触，另一端连接每个上发热体或下发热体所对应的钢结构体。
所述上冷却区68沿复合材料的水平运行方向依次布置有若干上冷却体680，所述上冷却体680内通有冷却介质，且在至少一上冷却体680中设有冷却介质入口，在至少另一上冷却体680中设有冷却介质出口；所述下冷却区69沿复合材料的水平运行方向依次布置若干下冷却体690，所述下冷却体690内通有冷却介质，且在至少一下冷却体690中设有冷却介质入口，在至少另一下冷却体690中设有冷却介质出。本实施例中，所述上冷却体680和下冷却体690由一铝合金方管和通入的冷却介质构成。针对每个上冷却体680和下冷却体690均连接一弹簧片，该弹簧片一端与每个上冷却体680或下冷却体690上对应的铝合金方管相接触，另一端连接每个上冷却体680或下冷却体690上对应的钢结构体上。
本实施例中，在所述上冷却区68中，所述若干上冷却体680的入口端依次连接蒸发器、冷凝器以及压缩机，然后再连接至上冷却体680的出口端以此构成循环回路；同理，在所述下冷却区69中，所述若干下冷却体690的入口端依次连接蒸发器、冷凝器以及压缩机，然后再连接至下冷却体690的出口端以此构成循环回路；所述热压复合设备还包括一冷却水塔，所述冷却水塔与对应的上冷却体680和下冷却体690中的冷却介质相连通。
进一步地，所述上部压力辊筒64上设有橡胶涂层，所述上部压力辊筒64上设有一气动压力调节结构或电磁阀调节结构，所述气动压力调节结构采用气动液压机。
所述热压复合设备还包括一废料收卷机，所述废料收卷机设于牵引切割机7与横向裁切机8之间。其中，本实施例中，牵引切割机7采用定时切割机。
需要说明的是，上述方案中，所述“前端”、“后端”参考本发明图1的方向来描述的，其“前”、“后”、“左”以及“右”都是相对的，以图1所示方向作为参考。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，在本申请的描述中，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：包括组合放卷机、横向加料机、高低放卷机、辊压复合机、牵引切割机、横向裁切机以及收卷机，所述组合放卷机、横向加料机、高低放卷机、辊压复合机、切割机、横向裁切机以及收卷机依次连接；
所述辊压复合机包括上入口辊筒、下入口辊筒、上出口辊筒、下出口辊筒、上部压力辊筒以及下部压力辊筒；在所述上入口辊筒和上部压力辊筒之间的区域内设有上加热区，在所述上部压力辊筒和上出口辊筒之间区域内设有上冷却区；在所述下入口辊筒和下部压力辊筒之间的区域内设有下加热区，在所述下部压力辊筒和下出口辊筒之间区域内设有下冷却区；
所述上加热区沿复合材料的水平运行方向依次分为第一上加热区、第二上加热区以及第三上加热区，第一上加热区内水平设置若干第一上发热体，第二上加热区内水平设置若干第二上发热体，第三上加热区内水平设置若干第三上发热体，针对第一上加热区、第二上加热区以及第三上加热区均设有一温度控制器，分别用于控制第一上发热体、第二上发热体以及第三上发热体的温度，所述第一上发热体、第二上发热体以及第三上发热体沿发热体轴向依次分为左中右独立的三段；
所述下加热区沿复合材料的水平运行方向依次分为第一下加热区、第二下加热区以及第三下加热区，第一下加热区内水平设置若干第一下发热体，第二下加热区内水平设置若干第二下发热体，第三下加热区内水平设置若干第三下发热体，针对第一下加热区、第二下加热区以及第三下加热区均设有一温度控制器，分别用于控制第一下发热体、第二下发热体以及第三下发热体的温度，所述第一下发热体、第二下发热体以及第三下发热体沿发热体轴向依次分为左中右独立的三段；
所述上冷却区沿复合材料的水平运行方向依次布置有若干上冷却体，所述上冷却体内通有冷却介质，且在至少一上冷却体中设有冷却介质入口，在至少另一上冷却体中设有冷却介质出口；所述下冷却区沿复合材料的水平运行方向依次布置若干下冷却体，所述下冷却体内通有冷却介质，且在至少一下冷却体中设有冷却介质入口，在至少另一下冷却体中设有冷却介质出口。
2.根据权利要求1所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：所述第一上发热体、第二上发热体、第三上发热体、第一下发热体、第二下发热体和/或第三下发热体由一铝合金方管和加热棒构成，所述加热棒设于铝合金方管内部。
3.根据权利要求1所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：针对每个第一上发热体、第二上发热体、第三上发热体、第一下发热体、第二下发热体和第三下发热体均连接一弹簧片，该弹簧片一端与每个上发热体或下发热体所对应的铝合金方管相接触，另一端连接每个上发热体或下发热体所对应的钢结构体。
4.根据权利要求1所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：所述上部压力辊筒上设有橡胶涂层；所述上部压力辊筒上设有一气动压力调节结构或电磁阀调节结构，所述气动压力调节结构采用气动液压机。
5.根据权利要求1所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：所述热压复合设备还包括一废料收卷机，所述废料收卷机设于所述牵引切割机与横向裁切机之间。
6.根据权利要求1所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：所述上冷却体和/或下冷却体由一铝合金方管和通入的冷却介质构成，针对每个上冷却体和下冷却体均连接一弹簧片，该弹簧片一端与每个上冷却体或下冷却体上对应的铝合金方管相接触，另一端连接每个上冷却体或下冷却体上对应的钢结构体上。
7.根据权利要求1或6所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：所述牵引切割机包括上辊筒和下辊筒，所述上辊筒和下辊筒均有橡胶涂层。
8.根据权利要求1所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：所述热压复合设备还包括一辅助牵引机，所述辅助牵引机的牵引速度与所述辊压复合机的速度相匹配。
9.根据权利要求1所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：针对所述上冷却区，所述若干上冷却体的入口端依次连接蒸发器、冷凝器以及压缩机，然后再连接至上冷却体的出口端以此构成循环回路；针对所述下冷却区，所述若干下冷却体的入口端依次连接蒸发器、冷凝器以及压缩机，然后再连接至下冷却体的出口端以此构成循环回路。
10.根据权利要求9所述的连续纤维平面热压复合设备，其特征在于：所述热压复合设备还包括一冷却水塔，所述冷却水塔与所述冷却体中的冷却介质相连通。
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CN102059811A (zh) * 2009-11-17 2011-05-18 李新忠 塑料薄膜生产设备的定型装置及塑料薄膜定型方法
CN205705656U (zh) * 2016-04-25 2016-11-23 常州贝弗勒机械有限公司 一种连续纤维平面热压复合设备

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