CN218989495U - 一种合丝装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种合丝装置，合丝装置包括合丝板，合丝板包括第一区域和第二区域，第一区域位于第二区域的上方；多个合丝轮，各合丝轮均可拆卸地设置于第一区域，多个合丝轮限定出具有多个合并端口的合丝通道，多个合丝轮相配合以对多个丝束进行合丝；多个导丝轮，各导丝轮均可拆卸地设置于第二区域，多个导丝轮对应合丝通道竖向排列，多个导丝轮相配合以对合丝后的丝束进行导丝。多个合丝轮为可拆卸设置，可根据实际需求通过增减合丝轮的数量、合理排布各合丝轮的位置生产出不同K束的碳纤维丝，从而有效地提高了生产不同K束碳纤维丝时的灵活性。

Description

一种合丝装置

技术领域

本申请涉及碳纤维丝生产技术领域，尤其涉及一种合丝装置。

背景技术

碳纤维作为一种无机高分子纤维，除了具有一般碳素材料的耐高温、耐摩擦、耐腐蚀及导电导热等特性以外，还具有柔软可加工性、质量轻、比强度大等特性，从而被广泛应用到军事、纺织、体育器材、化工、医疗器械及机械加工等诸多领域。

目前生产的碳纤维产品以小丝束原丝为主，3K、6K、12K束丝应用最为广泛，且不同K束丝性能与应用也有一定的不同，其中3K是最受欢迎、最常见的碳纤维，因本身较小的丝束可以编制更薄的织物，且断裂伸长率、强度较高，轻巧、相对坚固的特点使其多运用在体育、休闲用品等。而12K可有效降低成本与工作量，且具有更高的拉伸强度，目前可用于军事、科学设备等。为了更好的匹配碳纤维对不同领域的应用，研究并生产出不同小K束碳纤维丝是尤为重要的。而在干喷湿纺中，因受蒸牵对K值的限制，无法自由、便捷的纺出不同K束碳纤维丝。

因此，如何提高生产不同K束碳纤维丝时的灵活性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种合丝装置，解决了如何提高生产不同K束碳纤维丝时的灵活性的技术问题。

本申请提供了一种合丝装置，所述合丝装置包括合丝板，所述合丝板包括第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述第二区域的上方；多个合丝轮，各所述合丝轮均可拆卸地设置于所述第一区域，所述多个合丝轮限定出具有多个合并端口的合丝通道，所述多个合丝轮相配合以对多个丝束进行合丝；多个导丝轮，各所述导丝轮均可拆卸地设置于所述第二区域，所述多个导丝轮对应所述合丝通道竖向排列，所述多个导丝轮相配合以对合丝后的丝束进行导丝。

在一些实施例中，所述合丝轮的数量大于等于5，所述导丝轮的数量大于等于3。

在一些实施例中，所述合丝轮的中心轴垂直于所述合丝板，所述导丝轮的中心轴平行于所述合丝板。

在一些实施例中，所述合丝装置还包括：固定板，设置于所述第二区域，所述固定板与所述合丝板相垂直；其中，各所述导丝轮通过轴承设置于所述固定板，以使各所述导丝轮的中心轴平行于所述合丝板。

在一些实施例中，所述多个合丝轮包括：第一合丝轮；第二合丝轮，设置于所述第一合丝轮的下方，所述第二合丝轮与所述第一合丝轮形成间隙以限定出所述合丝通道的第一合并端口；第三合丝轮，并列设置于所述第二合丝轮的一侧，所述第三合丝轮与所述第二合丝轮形成间隙以限定出所述合丝通道的第二合并端口；第四合丝轮，设置于所述第二合丝轮的下方；第五合丝轮，并列设置于所述第四合丝轮的一侧，所述第五合丝轮与所述第四合丝轮形成间隙以限定出所述合丝通道的第三合并端口；其中，第一丝束和第二丝束共同经所述第一合丝轮的同一侧进行合并形成第一合丝，所述第一合丝从所述第一合并端口运动至所述第二合并端口，第三丝束从所述第二合并端口进入并与所述第一合丝合并形成第二合丝，所述第二合丝从所述第二合并端口运动至所述第三合并端口，第四丝束从所述第三合并端口进入并与所述第二合丝合并形成第三合丝，所述第三合丝从所述第三合并端口依次经过各所述导丝轮。

在一些实施例中，所述第一丝束与所述第二丝束形成的第一夹角的角度小于或者等于60度，所述第一合丝与所述第三丝束形成的第二夹角的角度小于或者等于60度，所述第二合丝和所述第四丝束形成的第三夹角的角度小于或者等于45度。

在一些实施例中，所述多个合丝轮还包括：第六合丝轮，设置于所述第二合丝轮和所述第四合丝轮之间，用于引导所述第二合丝以使所述第二合丝与所述第三合并端口对齐。

在一些实施例中，所述多个导丝轮包括：第一导丝轮，设置于所述第三合并端口的下方，并与所述合丝板形成间隙；第二导丝轮，设置于所述第一导丝轮的下方；第三导丝轮，设置于所述第二导丝轮的下方；其中，所述第三合丝从所述第三合并端口依次经过所述第一导丝轮背向所述合丝板的一侧、所述第一导丝轮和所述第二导丝轮之间、所述第二导丝轮朝向所述合丝板的一侧、所述第二导丝轮与所述第三导丝轮之间、所述第三导丝轮背向所述合丝板的一侧。

在一些实施例中，所述多个合丝轮形成多行合丝轮，每相邻两行合丝轮之间的距离大于或者等于10cm、且小于或者等于20cm，每行合丝轮包括一个或多个合丝轮，当每行合丝轮包括多个合丝轮时，同一行中两个合丝轮之间的距离大于或者等于1cm、且小于或者等于5cm。

在一些实施例中，每相邻两个所述导丝轮之间的距离大于或者等于10cm、且小于或者等于20cm。

本申请提供的合丝装置可以实现以下有益技术效果：

本申请提供的合丝装置的合丝板划分为第一区域和第二区域，第一区域位于第二区域的上方，在第一区域可拆卸地设置多个合丝轮，多个合丝轮限定出具有多个合并端口的合丝通道，通过多个合丝轮相配合实现对多个丝束的合丝。由于多个合丝轮为可拆卸设置，可根据实际需求通过增减合丝轮的数量、合理排布各合丝轮的位置来生产出不同K束的碳纤维丝，从而有效地提高了生产不同K束碳纤维丝时的灵活性。在第二区域可拆卸地设置多个导丝轮，多个导丝轮相配合以对合丝后的丝束进行导丝，不仅能够提高对丝束的合丝效果，同时还起到限定丝束走向的作用，从而便于丝束进入下一道工序。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本申请的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与描述一起用于解释本申请的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本申请的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请根据一示例性实施例示出的合丝装置的结构示意图；

图2是本申请根据一示例性实施例示出的合丝装置处于合丝状态时的结构示意图。

附图标记：

1、合丝板；11、第一合丝轮；12、第二合丝轮；13、第三合丝轮；14、第四合丝轮；15、第五合丝轮；16、第六合丝轮；17、第一区域；18、第二区域；

2、固定板；21、第一导丝轮；22、第二导丝轮；23、第三导丝轮；

31、第一丝束；32、第二丝束；33、第三丝束；34、第四丝束；35、第一合丝；36、第二合丝；37、第三合丝。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

目前生产的碳纤维产品以小丝束原丝为主，3K、6K、12K束丝应用最为广泛，且不同K束丝性能与应用也有一定的不同，其中3K是最受欢迎、最常见的碳纤维，因本身较小的丝束可以编制更薄的织物，且断裂伸长率、强度较高，轻巧、相对坚固的特点使其多运用在体育、休闲用品等。而12K可有效降低成本与工作量，且具有更高的拉伸强度，目前可用于军事、科学设备等。为了更好的匹配碳纤维对不同领域的应用，研究并生产出不同小K束碳纤维丝是尤为重要的。而在干喷湿纺中，因受蒸牵对K值的限制，无法自由、便捷的纺出不同K束碳纤维丝。

为了解决上述问题，本申请提供一种合丝装置，该合丝装置的合丝板划分为第一区域和第二区域，第一区域位于第二区域的上方，在第一区域可拆卸地设置多个合丝轮，多个合丝轮限定出具有多个合并端口的合丝通道，通过多个合丝轮相配合实现对多个丝束的合丝。由于多个合丝轮为可拆卸设置，可根据实际需求通过增减合丝轮的数量、合理排布各合丝轮的位置生产出不同K束的碳纤维丝，从而有效地提高了生产不同K束碳纤维丝时的灵活性。在第二区域可拆卸地设置多个导丝轮，多个导丝轮相配合以对合丝后的丝束进行导丝，不仅能够提高对丝束的合丝效果，同时还起到限定丝束走向的作用，从而便于丝束进入下一道工序。

下面结合附图，对根据本申请所提供的合丝装置进行详细说明。

参考图1和图2所示的实施例中的一种合丝装置，合丝装置包括合丝板1、多个合丝轮和多个导丝轮，合丝板1包括第一区域17和第二区域18，第一区域17位于第二区域18的上方；各合丝轮均可拆卸地设置于第一区域17，多个合丝轮限定出具有多个合并端口的合丝通道，多个合丝轮相配合以对多个丝束进行合丝；各导丝轮均可拆卸地设置于第二区域18，多个导丝轮对应合丝通道竖向排列，多个导丝轮相配合以对合丝后的丝束进行导丝。

将合丝板1划分为第一区域17和第二区域18，第一区域17位于第二区域18的上方，在第一区域17可拆卸地设置多个合丝轮，多个合丝轮限定出具有多个合并端口的合丝通道，通过多个合丝轮相配合实现对多个丝束的合丝。由于多个合丝轮为可拆卸设置，在需要生产不同K束碳纤维丝时，可根据实际需求通过增减合丝轮的数量、合理排布各合丝轮的位置生产出不同K束的碳纤维丝，从而有效地提高了生产不同K束碳纤维丝时的灵活性。

在第二区域18可拆卸地设置多个导丝轮，多个导丝轮的设置位置跟随合丝通道位置的变化而变化，即多个导丝轮对应合丝通道竖向排列。采用这样的设置形式，多个导丝轮相配合以对合丝后的丝束进行导丝，不仅能够提高对丝束的合丝效果，同时还起到限定丝束走向的作用，从而便于丝束进入下一道工序。

在本公开实施例中，各个合丝轮和各个导丝轮均可拆卸地设置于合丝板1，例如可以为通过螺钉实现可拆卸连接，也可以为通过轴承实现可拆卸连接，对此不作具体限定。本公开实施例的合丝装置适用于干喷湿纺的纺速≥300m/min，生产出的丝束K值≤24K，通过蒸汽牵伸的丝束K值≤12K。

作为本申请一个示例性实施例，如图1所示，合丝轮的数量大于等于5，导丝轮的数量大于等于3。

本公开实施例中的合丝装置可根据实际的合丝情况增减合丝轮和导丝轮的数量，而在增减合丝轮和导丝轮时，需保证合丝轮的数量至少为5个，导丝轮的数量至少为3个，采样这样的设置形式，可以保证合丝的效果，导丝轮的数量越多，合丝效果越显著。

作为本申请一个示例性实施例，如图1所示，合丝轮的中心轴垂直于合丝板1，导丝轮的中心轴平行于合丝板1。

通过使合丝轮的中心轴垂直于合丝板1，便于形成合并端口，进而便于对多个丝束进行合丝。使导丝轮的中心轴平行于合丝板1，便于导丝轮限定丝束的走向。

作为本申请一个示例性实施例，如图1所示，合丝装置还包括固定板2，固定板2设置于第二区域18，固定板2与合丝板1相垂直；其中，各导丝轮通过轴承设置于固定板2，以使各导丝轮的中心轴平行于合丝板1。

通过设置固定板2，并且使固定板2垂直于合丝板1，进而将各导丝轮可拆卸地设置于固定板2，采用这样的设置形式，实现了使各导丝轮的中心轴平行于合丝板1，便于各导丝轮的安装固定。

在本公开实施例中，固定板2可拆卸地设置于第二区域18，这样，便于根据合丝通道的位置调节各导丝轮的设置位置。

作为本申请一个示例性实施例，如图1和图2所示，多个合丝轮包括第一合丝轮11、第二合丝轮12、第三合丝轮13、第四合丝轮14和第五合丝轮15，第二合丝轮12设置于第一合丝轮11的下方，第二合丝轮12与第一合丝轮11形成间隙以限定出合丝通道的第一合并端口；第三合丝轮13并列设置于第二合丝轮12的一侧，第三合丝轮13与第二合丝轮12形成间隙以限定出合丝通道的第二合并端口；第四合丝轮14设置于第二合丝轮12的下方；第五合丝轮15并列设置于第四合丝轮14的一侧，第五合丝轮15与第四合丝轮14形成间隙以限定出合丝通道的第三合并端口；其中，第一丝束31和第二丝束32共同经第一合丝轮11的同一侧进行合并形成第一合丝35，第一合丝35从第一合并端口运动至第二合并端口，第三丝束33从第二合并端口进入并与第一合丝35合并形成第二合丝36，第二合丝36从第二合并端口运动至第三合并端口，第四丝束34从第三合并端口进入并与第二合丝36合并形成第三合丝37，第三合丝37从第三合并端口依次经过各导丝轮。

在合丝轮的数量为5个的情况下，采用上述的位置排布，可以生产出不同K束碳纤维丝。示例性地，采用本实施例公开的合丝装置生产14K束碳纤维丝，第一丝束31为4K丝束，第二丝束32为4K丝束，第一丝束31和第二丝束32经过第一合并端口后合并形成8K丝束的第一合丝35，第三丝束33为3K丝束，第一合丝35和第三丝束33经过第二合并端口后合并形成11K丝束的第二合丝36，第四丝束34为3K丝束，第二合丝36和第四丝束34经过第三合并端口后合并形成14K丝束的第三合丝37。第三合丝37经过各导丝轮调节走向，同时使四个丝束合丝的更加均匀，提高合丝效果。可根据实际需求通过合丝生产出不同K束的碳纤维丝，不受K值的限制，提高了生产不同K束碳纤维丝时的灵活性。

在本公开实施例中，各个丝束在合丝过程中，需保证丝束的运行张力处于50CN～70CN范围内，避免丝束因张力过大而发生断丝的情况。

作为本申请一个示例性实施例，如图1和图2所示，第一丝束31与第二丝束32形成的第一夹角α的角度小于或者等于60度，第一合丝35与第三丝束33形成的第二夹角β的角度小于或者等于60度，第二合丝36和第四丝束34形成的第三夹角γ的角度小于或者等于45度。

多个丝束在运行时，需保证第一丝束31与第二丝束32形成的第一夹角α的角度小于或者等于60度、第一合丝35与第三丝束33形成的第二夹角β的角度小于或者等于60度，第二合丝36和第四丝束34形成的第三夹角γ的角度小于或者等于45度，采用这样的设置形式，保证了各个丝束的正常运行。

作为本申请一个示例性实施例，如图1和图2所示，多个合丝轮还包括第六合丝轮16，第六合丝轮16设置于第二合丝轮12和第四合丝轮14之间，用于引导第二合丝36以使第二合丝36与第三合并端口对齐。

在合丝轮的数量为6个情况下，第六合丝轮16设置于第二合丝轮12和第四合丝轮14之间，引导第二合丝36以使第二合丝36与第三合并端口对齐，便于第二合丝36进入第三合并端口，进而提高合丝效果。

在本公开实施例中，根据实际需求增添合丝轮的数量，例如可以增添合丝轮起引导作用，也可以增添合丝轮以限定出更多的合并端口，在此不作具体限定。

作为本申请一个示例性实施例，如图1和图2所示，多个导丝轮包括第一导丝轮21、第二导丝轮22和第三导丝轮23，第一导丝轮21设置于第三合并端口的下方，并与合丝板1形成间隙；第二导丝轮22设置于第一导丝轮21的下方；第三导丝轮23设置于第二导丝轮22的下方；其中，第三合丝37从第三合并端口依次经过第一导丝轮21背向合丝板1的一侧、第一导丝轮21和第二导丝轮22之间、第二导丝轮22朝向合丝板1的一侧、第二导丝轮22与第三导丝轮23之间、第三导丝轮23背向合丝板1的一侧。

在导丝轮的数量为3个的情况下，丝束按上述走向运行，可以使丝束合丝更加地均匀，最后经第三导丝轮23走向下一道工序。

在本公开实施例中，多个导丝轮还可以交错设置以限定出丝道，丝道与合丝通道相对应。示例性地，第一导丝轮21距离合丝板1第一距离，第二导丝轮22距离合丝板1第二距离，第二距离小于第一距离，第三导丝轮23距离合丝轮第一距离，如此交错设置，形成与合丝通道相对应的丝道。

作为本申请一个示例性实施例，如图1和图2所示，多个合丝轮形成多行合丝轮，每相邻两行合丝轮之间的距离大于或者等于10cm、且小于或者等于20cm，每行合丝轮包括一个或多个合丝轮，当每行合丝轮包括多个合丝轮时，同一行中两个合丝轮之间的距离大于或者等于1cm、且小于或者等于5cm。

可根据实际需求灵活排布各个合丝轮的位置，排布各个合丝轮的位置时，需要使每相邻两行合丝轮之间的距离大于或者等于10cm、且小于或者等于20cm，在保证丝束正常运行的同时，避免丝束擦伤。还需使同一行中两个合丝轮之间的距离大于或者等于1cm、且小于或者等于5cm。采用这样的设置形式，限定出的合并端口在避免丝束擦伤的同时，能够保证丝束完全重叠，进而提高合丝的效果。

作为本申请一个示例性实施例，如图1和图2所示，每相邻两个导丝轮之间的距离大于或者等于10cm、且小于或者等于20cm。

导丝轮的位置跟随合丝通道位置的变化而变化，多个导丝轮在竖向排列时，每相邻两个导丝轮之间的距离大于或者等于10cm、且小于或者等于20cm，进一步地提高合丝的均匀性，同时避免间距过大占用合丝板1的使用面积。

作为本申请一个示例性实施例，如图1和图2所示，合丝轮的材质选用304不锈钢，表面镀层选用铬，以保证合丝轮的硬度和耐磨性。

作为本申请一个示例性实施例，如图1和图2所示，导丝轮的粗糙度小于或者等于0.4μm，采用这样的设置形式，有效地减小了在合丝过程中对丝束的摩擦力，从而起到保护丝束的作用。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种合丝装置，其特征在于，包括：

合丝板，所述合丝板包括第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述第二区域的上方；

多个合丝轮，各所述合丝轮均可拆卸地设置于所述第一区域，所述多个合丝轮限定出具有多个合并端口的合丝通道，所述多个合丝轮相配合以对多个丝束进行合丝；

多个导丝轮，各所述导丝轮均可拆卸地设置于所述第二区域，所述多个导丝轮对应所述合丝通道竖向排列，所述多个导丝轮相配合以对合丝后的丝束进行导丝。

2.根据权利要求1所述的合丝装置，其特征在于，所述合丝轮的数量大于等于5，所述导丝轮的数量大于等于3。

3.根据权利要求1所述的合丝装置，其特征在于，所述合丝轮的中心轴垂直于所述合丝板，所述导丝轮的中心轴平行于所述合丝板。

4.根据权利要求3所述的合丝装置，其特征在于，所述合丝装置还包括：

固定板，设置于所述第二区域，所述固定板与所述合丝板相垂直；

其中，各所述导丝轮通过轴承设置于所述固定板，以使各所述导丝轮的中心轴平行于所述合丝板。

5.根据权利要求1所述的合丝装置，其特征在于，所述多个合丝轮包括：

第一合丝轮；

第二合丝轮，设置于所述第一合丝轮的下方，所述第二合丝轮与所述第一合丝轮形成间隙以限定出所述合丝通道的第一合并端口；

第三合丝轮，并列设置于所述第二合丝轮的一侧，所述第三合丝轮与所述第二合丝轮形成间隙以限定出所述合丝通道的第二合并端口；

第四合丝轮，设置于所述第二合丝轮的下方；

第五合丝轮，并列设置于所述第四合丝轮的一侧，所述第五合丝轮与所述第四合丝轮形成间隙以限定出所述合丝通道的第三合并端口；

其中，第一丝束和第二丝束共同经所述第一合丝轮的同一侧进行合并形成第一合丝，所述第一合丝从所述第一合并端口运动至所述第二合并端口，第三丝束从所述第二合并端口进入并与所述第一合丝合并形成第二合丝，所述第二合丝从所述第二合并端口运动至所述第三合并端口，第四丝束从所述第三合并端口进入并与所述第二合丝合并形成第三合丝，所述第三合丝从所述第三合并端口依次经过各所述导丝轮。

6.根据权利要求5所述的合丝装置，其特征在于，所述第一丝束与所述第二丝束形成的第一夹角的角度小于或者等于60度，所述第一合丝与所述第三丝束形成的第二夹角的角度小于或者等于60度，所述第二合丝和所述第四丝束形成的第三夹角的角度小于或者等于45度。

7.根据权利要求5所述的合丝装置，其特征在于，所述多个合丝轮还包括：

第六合丝轮，设置于所述第二合丝轮和所述第四合丝轮之间，用于引导所述第二合丝以使所述第二合丝与所述第三合并端口对齐。

8.根据权利要求5所述的合丝装置，其特征在于，所述多个导丝轮包括：

第一导丝轮，设置于所述第三合并端口的下方，并与所述合丝板形成间隙；

第二导丝轮，设置于所述第一导丝轮的下方；

第三导丝轮，设置于所述第二导丝轮的下方；

其中，所述第三合丝从所述第三合并端口依次经过所述第一导丝轮背向所述合丝板的一侧、所述第一导丝轮和所述第二导丝轮之间、所述第二导丝轮朝向所述合丝板的一侧、所述第二导丝轮与所述第三导丝轮之间、所述第三导丝轮背向所述合丝板的一侧。

9.根据权利要求1至8任一项所述的合丝装置，其特征在于，所述多个合丝轮形成多行合丝轮，每相邻两行合丝轮之间的距离大于或者等于10cm、且小于或者等于20cm，每行合丝轮包括一个或多个合丝轮，当每行合丝轮包括多个合丝轮时，同一行中两个合丝轮之间的距离大于或者等于1cm、且小于或者等于5cm。

10.根据权利要求1至8任一项所述的合丝装置，其特征在于，每相邻两个所述导丝轮之间的距离大于或者等于10cm、且小于或者等于20cm。

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