CN2060681U

CN2060681U - 碳纤维羽毛球拍杆的缠绕装置

Info

Publication number: CN2060681U
Application number: CN89221963U
Authority: CN
Inventors: 杨章玄; 贺福
Original assignee: Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Current assignee: Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1990-08-22

Abstract

本实用新型提供一种多丝束碳纤维羽毛球拍杆的缠绕装置，已有的这种装置都是单丝束缠绕的，因而效率很低，本实用新型的这种装置由张力送丝设备、浸胶设备、干燥设备和多丝束缠绕机所构成，缠绕机利用拉伸力控制芯模，该装置缠绕效率高，拍杆的线残余变形小，降低了生产成本，这种缠绕装置不仅可以用于碳纤维羽毛球拍杆的缠绕，亦可应用于所有细芯杆的各种纤维之缠绕。

Description

本实用新型属于一种缠绕装置，特别涉及碳纤维羽毛球拍杆缠绕装置的改进。

碳纤维由于其质量轻、刚度大、弹性模量高的优点，近年来被广泛用于制造体育器材，如羽毛球拍、网球拍等。现有的羽毛球拍杆的制造，一般需经过碳纤维绕杆、脱模、后处理等工序，纤维绕杆是关键一步。碳纤维绕杆是将碳纤维经送丝设备，通过浸胶、干燥后用纤维缠绕机将其缠绕在细的芯模上而完成的。目前所用的碳纤维缠绕设备大都由送丝、浸胶、干燥、张力缠绕等几部分构成。日本公开特许公报所载特愿昭55－145412和52－79170，以及″纤维复合材料″期刊第1期（1985年）均报导了用单丝缠绕碳纤维制造拍杆的工艺。单丝缠绕生产效率不高，设备价格高，对芯模的要求不直度＜0.15mm，当施加缠绕张力时，芯模易弯曲变形。此外，纤维缠绕张力如施加在干燥过程后会增加导丝辊与丝束的粘接，损伤纤维，因而只适宜单丝缠绕。

本实用新型的目的是提供一种改进的碳纤维羽毛球杆缠绕装置，它能有效地提高缠绕效率，降低生产成本，避免拍杆的残余变形。

本实用新型的目的是这样实现的：采用张力送丝设备输送2－14束碳纤维，使纤维经过一个浸胶槽浸胶后入干燥设备干燥，干燥后的纤维经多丝束缠绕机缠绕在采用拉伸方式固定的芯模上。

下面将结合附图给出本实用新型的具体结构及实施例。

附图1为本实用新型的羽毛球拍杆缠绕装置示意图。

附图2为该装置中缠绕机结构示意图。

附图3为附图2中芯模固定卡头8的示意图。

附图4为图3的A－A剖面图。

附图5为浸胶辊结构示意图。

附图6为送丝张力调节机构结构图。

图1中的1是可调节张力的送丝设备，2是浸胶设备，3是红外干燥设备，4是多丝束纤维缠绕机，5是排风。多丝束碳纤维由可调节张力的送丝设备1排列为具有等间隔的平行丝束，并按缠绕张力调节送丝张力，使各束碳纤维同步并且相等张力经过浸胶设备2，浸渍粘合剂，经红外干燥炉3干燥后上缠绕机4进行缠绕。排风5用于排除干燥和浸胶过程中产生的挥发物。

图2中的6是无级调速传动机构，7是可逆变速传动机构，8是芯模固定卡头，9是直径为2.5－6mm的芯模，10是摆丝头，11是光电控制往复执行机构，12是芯模固定卡头，为钻夹头，13是限位机构，14是芯模拉直机构。

无级调速传动机构6是由80－180W的单相电机，专利88213607.0中的无级调速器、及齿轮付所组成。芯模9固定在两芯模固定卡头8和12上，由芯模拉直机构14的螺母手轮的旋转调节螺杆，向芯模施加拉力，将芯模拉紧、拉直。由无级调速传动机构的连杆齿轮付驱动两个芯模固定卡头上的齿轮，使芯模转动而不产生扭转。在较大的缠绕张力情况下不产生弯曲变形。多束纤维由摆丝头10等间隔排列置于芯模上缠绕。可逆变速传动机构7是由60－180W的单相可逆电机、10：1减速器及齿轮付所组成。由可逆变速传动机构的齿轮传动使丝杠转动。摆丝头与丝杠、导轨连结。由于丝杠的转动，推动摆丝头在导轨上作平行于芯模轴心线的直线运动。可逆变速传动机构的换向转动驱动丝杠正向转动或反向转动，推动摆头在导轨上作往复直线移动。可逆变速传动机构的换向转动是由设置在摆丝头体上的光电执行机构11的光电头被限位机构13的遮挡而立即实现的。摆丝头的往复行程是由两个限位机构的间距调节的。往复的行程就是两个限位机构的距离。缠绕制品的长度就是由两限位机构的距离调节的。纤维在芯模上缠绕的排列角度由无级调速器的转速调节。

图3、图4中的8是芯模固定卡头，9是芯模。

图5中的15是堵头，16是辊框筋条。材质为不锈钢，采用周边有筋条的浸胶辊，可以使纤维在浸胶槽中浸胶更加充分。

图6中的17是张力调节手轮，18是调节螺杆，19是弹簧，20是浮动摩擦块，21是纤维锭固定转轴，22是张力机构盖，23是张力机构座。

纤维锭固定转轴21由轴承固定于张力机构座23上，张力机构盖22由螺栓固定于张力机构座上，调节螺杆18用螺纹于张力机构盖连接。调节手轮17固定于调节螺杆上，在张力机构盖内调节螺杆18由4个φ10×φ1的弹簧19与浮动摩擦块20联结，并使浮动摩擦块20与纤维锭固定转轴21端头浮动端面联结。纤维送丝张力的施加与调节是通过旋转调节手轮使调节螺杆对弹簧施加压力，而弹簧又对浮动摩擦块产生压力，浮动摩擦块与纤维锭固定转动轴端头产生一定的摩擦力而进行的。

实施例

本实施例中的设备除上述说明之外，均可采用通用设备，远红外干燥器件可采用石英管，缠绕机一般钢材即可制作。芯模可选用φ2.5－φ4mm的钢丝等金属材料。

将10束上海炭素厂产的3K碳纤维置于本装置的送丝设备上，分别调节各丝束的张力，10束碳纤维平行、间隔排列浸渍环氧树脂粘合剂，再进入红外干燥设备干燥，在缠绕机上固定芯模，并使芯模受拉紧力而拉直，芯模上涂脱模剂后将干燥了的10束碳纤维经摆丝头间隔排列后在芯模上进行羽毛球拍杆的绕制。绕好碳纤维的芯模经张力固化后脱除，经后加工成为羽毛球拍杆，其成品率为100％。本装置制作的拍杆与单丝缠绕的DSA203及日本YY－8500羽毛球拍杆的测试性能相比较见下表

杆名	碳纤维强度	杆直径	0.245KN载荷条件下		破坏载荷
						kg/cm²	mm	挠度mm	残余变形mm	KN
	实施例	17000－10000	7.5	7.76	0.13						0.37
DSA203						〉20000	7.5	8.38	0.17	0.37
	日本YY-8500	/	7.5	9.44	0.20						/

从表中可见由本实用新型的碳纤维羽毛球拍杆缠绕装置所制作的10束3K碳纤维羽毛球拍杆的性能较好，大大提高了生产效率，本装置2min即可缠绕一只拍杆。本实用新型调节对芯模的拉力，对芯模不直度不作要求，使芯模的加工难度大大降低，在缠绕过程中尽管提高了缠绕张力，但仍能保证芯模不产生弯曲变形，采用张力固化后，可使羽毛球拍杆的成品率达100％。

本实用新型不仅可用于缠绕碳纤维复合材料的羽毛球拍杆，而且还可用于缠绕碳纤维复合材料纺丝机剑杆等，亦可应用于细芯杆的各种纤维之缠绕。

Claims

1、一种碳纤维羽毛球拍杆的缠绕装置，包括张力送丝设备、浸胶设备、干燥设备和多丝束缠绕机，其特征在于所述的多丝束缠绕机是由固定芯模的卡头、向芯模施加拉力的芯模拉直机构，位于芯模前受导轨限位、由丝杠控制作平行运动的多丝束摆丝头、设置在摆丝头中的光电执行机构，以及用于控制芯模转动的无级调速传动机构和用于控制丝杠转动的可逆变速传动机构所构成。

2、如权利要求1所述之装置，其特征在于所说的张力送丝设备中的张力调节机构包括固定于张力机构座上的纤维锭固定转轴，与张力机构盖连接的调节螺杆，固定于调节螺杆上的调节手轮，与浮动摩擦块联结的弹簧，张力调节是通过旋转调节手轮使调节螺杆对弹簧施加压力，而弹簧又对浮动摩擦块产生压力，浮动摩擦块与纤维锭固定轴端头产生一定的摩擦力而实现的。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于所说的浸胶设备中所用的浸胶辊可以采用周边有筋条的浸胶辊。