CN220500237U - 一种热转印设备以及生产线 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热转印设备，包括两相对设置的加热组件；加热组件包括通过热压辊、导辊以及环状的高温布；高温布包覆于热压辊与导辊表面；热压辊与导辊通过高温布实现带传动，以使导辊随热压辊转动。两加热组件中的热压辊之间形成供料带穿过的间隙，两加热组件中的热压辊相对设置，两加热组件中的高温布分别用于从料带的一侧与料带接触，并将热压辊的压力与热量传递至料带。上述技术方案中，高温布为环状且包覆于热压辊与导辊表面，并且热压辊与导辊之间通过高温布实现带传动，导辊随热压辊转动。在生产过程中，高温布一直绕热压辊与导辊循环转动，无需频繁更换高温布，能够满足连续生产要求。

Description

一种热转印设备以及生产线

技术领域

本申请涉及燃料电池生产技术领域，具体而言，涉及一种热转印设备以及生产线。

背景技术

在膜电极的热转印过程中，需要采用两条高温布将质子膜以及分别承载有阴极与阳极的两条料带夹在中间，同时采用热压辊与高温布接触进而对质子膜、料带施加压力与热量。

现有技术中，高温布的一端设置在放料滚筒上，另一端设置在收料滚筒上，在进行转印的过程中，通过放料滚筒与收料滚筒的转动，使高温布不断运动。在生产过程中，需要对高温布进行放卷与收卷，由于实际生产作业中的放卷与收卷速度较快，需要频繁倒卷更换高温布，人工需求量大，且人工对接存在对接偏差的问题，难以满足连续生产需求。因此，现有的生产方式中，为降低更换高温布频率，需要准备大米数高温布卷料，且当高温布出现破损及褶皱时，需要整卷更换，成本较高。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种热转印设备以及生产线，以降低对高温布的更换频率、以及减少所使用的高温布的长度。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种热转印设备，包括两相对设置的加热组件；加热组件包括热压辊、导辊以及环状的高温布；高温布包覆于热压辊与导辊表面；热压辊与导辊通过高温布实现带传动，以使导辊随热压辊转动。

两加热组件中的热压辊之间形成供料带穿过的间隙，两加热组件中的热压辊相对设置，两加热组件中的高温布分别用于从料带的一侧与料带接触，并将热压辊的压力与热量传递至料带。

上述技术方案中，高温布为环状且包覆于热压辊与导辊表面，并且热压辊与导辊之间通过高温布实现带传动，导辊随热压辊转动。在生产过程中，高温布一直绕热压辊与导辊循环转动，无需频繁更换高温布，能够满足连续生产要求。

上述技术方案中，料带从两加热组件的热压辊之间形成的间隙穿过，热压辊通过高温布与料带进行接触，能够用于在电池生产过程中，将阴极与阳极转印至质子膜上的工序。

结合第一方面，在一些实施方式中，导辊位于热压辊在料带前进方向上的下游位置。

上述技术方案中，相较于将导辊设置在料带前进方向的上游位置，将导辊设置在料带前进方向的下游位置时，能够使得高温布在与料带接触前能够有更多区域包覆于热压辊的表面，进而使得热压辊能够对高温布进行较好的预热，使转印时的参数稳定，转印效果更好。

结合第一方面，在一些实施方式中，在热压辊的径向方向上，热压辊的转动轴线与导辊的转动轴线之间的连线与料带的运动方向之间的夹角在-15°～60°范围。

热压辊的转动轴线与导辊的转动轴线之间的连线与料带的运动方向之间的夹角在上述范围内时，能够使得高温布贴合在热压辊上的更多区域在料带的前进方向上位于高温布与料带的接触位置的上游，进而使得热压辊能够对高温布进行较好的预热，使转印时的参数稳定，转印效果更好。

结合第一方面，在一些实施方式中，高温布在热压辊上的包角大于或等于150°。

高温布在热压辊上的包角大于或等于150°时，高温布有足够的长度包覆在热压辊表面，在转印过程中能够由热压辊对高温布起到较好的预热作用，使转印时的参数稳定，转印效果更好。

结合第一方面，在一些实施方式中，导辊的直径小于热压辊的直径，以使高温布在热压辊上的包角大于180°。

结合第一方面，在一些实施方式中，导辊还连接有张紧装置，张紧装置用于改变导辊的位置以调整热压辊与导辊之间的距离。

通过设置张紧装置，能够有效改善高温布在工作一段时间后出现松弛而导致高温布脱落或出现褶皱的问题。

结合第一方面，在一些实施方式中，还包括粘尘辊，粘尘辊设置于高温布的外侧，并且周面与粘尘辊接触。

上述技术方案中，通过在高温布的外侧设置粘尘辊，能起清理高温布外侧表面的杂质，避免杂质对热压辊或转印后得到的产品造成不良影响。

结合第一方面，在一些实施方式中，粘尘辊连接有张紧机构，张紧机构用于改变粘尘辊的位置以实现对高温布进行张紧。

上述技术方案中，通过粘尘辊对高温布进行张紧，能够有效改善高温布在工作一段时间后出现松弛而导致高温布脱落或出现褶皱的问题。

结合第一方面，在一些实施方式中，还包括机架以及可移动地设置于机架的安装座，导辊与粘尘辊均设置于安装座。

第二方面，本申请实施例提供一种生产线，包括供料组件与第一方面提供的热转印设备；供料组件包括放料滚筒、收料滚筒以及一端设置于放料滚筒、另一端设置于收料滚筒的料带，料带从加热组件中的热压辊之间形成的供料带穿过的间隙穿过。

上述技术方案中，在料带从热压辊之间形成的供料带穿过的间隙穿过时，通过加热组件对料带进行加热与加压能够完成转印过程。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的膜转印设备的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的膜转印设备的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的膜转印设备的结构示意图之三；

图4为本申请实施例提供的膜转印设备的结构示意图之四；

图5为本申请实施例提供的膜转印设备的结构示意图之五；

图6为本申请实施例提供的膜转印设备的结构示意图之六。

图标：100-加热组件；110-热压辊；120-导辊；130-高温布；200-供料组件；210-放料滚筒；220-收料滚筒；231-第一料带；232-第二料带；233-第三料带。

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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供了一种能够实现膜电极转印工序的生产线，包括供料组件200以及热转印设备。其中供料组件200包括放料滚筒210、收料滚筒220以及两端分别设置于放料滚筒210与收料滚筒220上的料带。在放料滚筒210与收料滚筒220转动的过程中，放料滚筒210进行放卷、收料滚筒220进行收卷，料带从放料滚筒210离开后经过热转印设备，再卷绕在收料滚筒220上，料带的运动方向即为放料滚筒210向收料滚筒220方向。料带在运动至热转印设备时进行热转印过程。

对于本领域的技术人员而言应不难理解，在膜电极转印工序中，需要三组供料组件200分别用于提供阴极材料、阳极材料与质子膜。在本申请提供的生产线的一种实施方式中，如图1所示，第一组供料组件200中设置有第一料带231，第二组供料组件200中设置有第二料带232，第三组供料组件200中设置有第三料带233；第一料带231承载有阴极材料、第二料带232为质子膜、第三料带233承载有阳极材料。第一料带231、第二料带232与第三料带233在竖直方向上依次设置，在运动的过程中，第一料带231、第二料带232与第三料带233穿过热转印设备，并且在热转印设备的作用下被加热与挤压，使得第一料带231与第三料带233上的阴极材料与阳极材料转印至质子膜的两侧，完成热转印过程。

本申请还提供了一种热转印设备，包括两相对设置的加热组件100(为了简化附图，本申请中的附图均仅展示了位于料带上侧的加热组件100，未展示位于料带下侧的加热组件100)，两相对设置的加热组件100之间形成供料带(包括第一料带231、第二料带232与第三料带233)穿过的间隙，该间隙使得料带在穿过时被挤压。加热组件100包括热压辊110、导辊120以及环状的高温布130，高温布130包覆于热压辊110与导辊120的表面，并使得热压辊110与导辊120之间可以通过高温布130实现带传动。在进行热转印的过程中两相对设置的热压辊110用于对料带进行加热以及施加压力，包覆于热压辊110表面的高温布130将热压辊110提供的压力与热量传递至料带，即，热转印设备中，供料带穿过的间隙为两热压辊110之间的间隙。

本申请所提供的热转印设备中，通过采用环状的高温布130使热压辊110与导辊120之间形成带传动，在高温布130正常工作的情况下，高温布130一直处于循环状态；而现有技术中，高温布130的两端设置于不同的滚筒，通过一个滚筒的放卷过程与另一个滚筒的收卷过程实现高温布130的运动。本申请所提供的技术方案中，由于高温布130的运动方式不同，一方面不存在现有技术中需要对高温布130进行倒卷的问题，降低了对高温布130进行更换的频率，也无需通过采用大米数的高温布130以降低更换高温布130的频率；另一方面，即使要对高温布130进行更换，由于本申请提供的高温布130为环状，更换的过程也更加简单，减少了更换高温布130过程中可能出现的对接偏差的问题。本申请中对高温布130的材料并没有限制，可以采用现有技术中常用的特氟龙高温布，也可以采用其它材料的高温布130。此外，本申请中的热压辊110与导辊120通过高温布130实现带传动，如图1所示，多个料带在与高温布130接触之前具有较大的空间可以调整位置，以改变料带之间的夹角，便于排气。

在实际的热转印过程中，还需要通过对高温布130进行预热，以更好地控制热转印过程的温度参数，进而使得热转印的效果更好。其中，预热是指在高温布130在与料带进行接触之前先与热压辊110进行接触，通过热压辊110对高温布130进行加热以使高温布130的温度上升至热转印过程所需要的温度。对于本领域的技术人员而言应不难理解，在高温布130转动的过程中，高温布130上的区域会先包覆在热压辊110上进行预热，之后再转动至与料带接触的位置参与热转印过程。

基于此，本申请通过使高温布130转动至与料带接触前更多地与热压辊110进行接触，实现对高温布130进行更长时间的预热，以对高温布130进行更好地预热，进而使高温布130与料带接触时更加接近设定的温度，以提高转印效果。

在本申请的一些实施方式中，通过将导辊120设置于热压辊110在料带前进方向上的下游位置，以增加高温布130中在料带的前进方向上位于与料带接触位置的上游区域包覆热压辊110的面积(即，增加高温布130转动至与料带接触的位置之前所包覆在热压辊110表面的面积)。如图1与图2所示，图中箭头所指的方向即为料带的前进方向，箭头所指的前方为料带前进方向上的下游，导辊120设置于热压辊110在料带前进方向上的下游位置是指：料带在前进过程中，先经过热压辊110所在的位置再经过导辊120所在的位置。因此，不难理解，图1为导辊120设置于热压辊110在料带前进方向上的下游位置的实施方式；图2为导辊120设置于热压辊110在料带前进方向上的上游位置的实施方式。

高温布130在与热压辊110接触的位置至高温布130与料带接触位置之间的弧长在热压辊110中对应的角度为γ，对于本领域的技术人员而言应不难理解，γ越大，则高温布130中在料带的前进方向上位于与料带接触位置的上游区域包覆热压辊110的面积越大，热压辊110对高温布130的预热时间越长，高温布130在与料带接触时的温度越接近转印过程所需要的温度。如图1与图2所示，导辊120设置于热压辊110在料带前进方向上的下游位置的实施方式相较于导辊120设置于热压辊110在料带前进方向上的上游位置的实施方式，γ更大，存在更多的与热压辊110进行接触的区域，能够更好地起到对高温布130进行预热的效果。

进一步，如图3所示，热压辊110的转动轴线与导辊120的转动轴线之间的连线与料带的运动方向之间的夹角为β，β在-15°～60°范围，以使高温布130包覆于热压辊110表面的区域中，有较长的部分位于高温布130与料带接触位置的上游，进而能在高温布130与料带接触之前，由热压辊110较好地对高温布130进行预热。其中，β的取值包括-15°与60°，β的取值越小，高温布130在与料带进行接触前能够有更多的区域与热压辊110接触而进行预热(即γ值越大)，如，上述范围内，β取值为-15°时，高温布130在与料带进行接触前包覆于热压辊110上的长度大于β取值为60°时高温布130在与料带进行接触前包覆于热压辊110上的长度。

示例性地，图4中，热压辊110的转动轴线与导辊120的转动轴线之间的连线与料带的运动方向之间的夹角为β₁，β₁为90°；图5中，热压辊110的转动轴线与导辊120的转动轴线之间的连线与料带的运动方向之间的夹角为β₂，β₂为0°，可见，图5中所示的实施方式中，高温布130在与料带进行接触前具有更多的区域与热压辊110进行接触(即γ值更大)，以对高温布130进行更好的预热。

在本申请的另一些实施方式中，通过增加热压辊110与导辊120的直径的比值使高温布130在热压辊110上的包角更大，进而增加高温布130在与料带接触的位置之前包覆于热压辊110的面积(即增加γ的大小)。根据发明人的试验，即使热压辊110的转动轴线与导辊120的转动轴线之间的连线与料带的运动方向之间的夹角β在上述实施方式给出的-15°～60°范围之外，如60°～90°范围内的情况下，还可以通过调整高温布130在热压辊110上的包角以使高温布130在与料带进行接触前具有较大的区域与热压辊110接触进行预热。

对于本领域的技术人员而言不难理解，通过调整热压辊110与导辊120的直径大小可以改变高温布130在热压辊110上的包角。在热压辊110与导辊120的直径相等的情况下，高温布130在热压辊110上的包角α为180°，在导辊120的直径小于热压辊110的直径的情况下，高温布130在热压辊110上的包角大于180°，即，热压辊110的直径与导辊120的直径的比值越大，高温布130在热压辊110上的包角α越大。如图4与图6所示，图6中的导辊120直径大于热压辊110的直径，图6中的α₂小于图4中的α₁，图4中的高温布130在与料带接触之间存在更多的区域与热压辊110接触(即γ的值更大)，使得热压辊110能够更好地对高温布130进行预热，进而获得更好的转印效果。

基于此，发明人实验后得出，在高温布130在热压辊110的包角大于或等于150°(图6中，高温布130在热压辊110的包角α等于150°)的情况下，即使β在60°～90°范围内，也能够使得高温布130在与料带接触之前具有较长的区域与热压辊110实现了接触，以起到较好的预热效果。

根据发明人的实验，在β取值为90°的情况下，α的取值为150°时(即图6所示的位置)，已经能够使热压辊110对高温布130起到较好的预热作用，在β的取值逐渐增加的过程中(即，导辊120位于热压辊110的上游且两者之间的间距逐渐增加的过程中)，可通过增加α的取值(即，使热压辊110相对于导辊120更大)的方式，以使热压辊110仍能对高温布130起到较好的预热作用。

在上述实施方式的基础上，为了便于对高温布130进行张紧，在本申请还提供了具有张紧装置的热转印设备，其中，张紧装置用于对高温布130进行张紧。

在一些实施方式中，张紧装置与导辊120连接，通过改变导辊120的位置进而增加导辊120与热压辊110之间的间距，进而实现对高温布130进行张紧。具体地，热转印设备包括机架与安装座，安装座可移动地设置于机架，导辊120的两端安装于安装座，进而通过调整安装座的位置实现调整导辊120与热压辊110之间的间距。在一实施例中，机架上还可以设置螺栓，螺栓的尾部与安装座抵接，以通过拧紧螺栓实现调整安装座的位置。在另一实施例中，机架与安装座之间设置弹簧等弹性元件，在高温布130的张力减小的情况下，弹性元件可自动推动安装座进行运动以改变导辊120的位置，进而适应高温布130的张力变化实现对高温布130进行张紧。

在本申请的一些实施方式中还设置有粘尘辊，粘尘辊的周面与高温布130的表面接触以取出高温布130表面的杂质。粘尘辊设置于高温布130的外侧时可去除高温布130外侧表面的杂质，以避免杂质对转印过程造成影响；粘尘辊设置于高温布130的内侧时可去除高温布130内侧表面的杂质，以避免对热压辊110造成影响。进一步，在本实施方式中，可以采用粘尘辊与张紧装置进行连接以实现对高温布130进行张紧。在采用导辊120对高温布130进行张紧的实施方式中，粘尘辊可与导辊120共同设置于安装座，以使张紧过程中导辊120与粘尘辊一同运动，以避免高温布130张紧之后与粘尘辊之间出现间隙，导致粘尘辊的除尘效果降低。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热转印设备，其特征在于，包括两相对设置的加热组件；所述加热组件包括热压辊、导辊以及环状的高温布；所述高温布包覆于所述热压辊与所述导辊表面；所述热压辊与所述导辊通过所述高温布实现带传动，以使所述导辊随所述热压辊转动；

两所述加热组件中的热压辊之间形成供料带穿过的间隙，两所述加热组件中的热压辊相对设置，两所述加热组件中的高温布分别用于从料带的一侧与料带接触，并将所述热压辊的压力与热量传递至料带。

2.根据权利要求1所述的热转印设备，其特征在于，所述导辊位于所述热压辊在所述料带前进方向上的下游位置。

3.根据权利要求2所述的热转印设备，其特征在于，在所述热压辊的径向方向上，所述热压辊的转动轴线与所述导辊的转动轴线之间的连线与料带的运动方向之间的夹角在-15°～60°范围。

4.根据权利要求2或3所述的热转印设备，其特征在于，所述高温布在所述热压辊上的包角大于或等于150°。

5.根据权利要求1-3任一所述的热转印设备，其特征在于，所述导辊的直径小于所述热压辊的直径，以使所述高温布在所述热压辊上的包角大于180°。

6.根据权利要求1所述的热转印设备，其特征在于，所述导辊还连接有张紧装置，所述张紧装置用于改变所述导辊的位置以调整所述热压辊与所述导辊之间的距离。

7.根据权利要求1所述的热转印设备，其特征在于，还包括粘尘辊，所述粘尘辊设置于所述高温布的外侧，并且周面与所述粘尘辊接触。

8.根据权利要求7所述的热转印设备，其特征在于，所述粘尘辊连接有张紧机构，所述张紧机构用于改变所述粘尘辊的位置以实现对所述高温布进行张紧。

9.根据权利要求7所述的热转印设备，其特征在于，还包括机架以及可移动地设置于所述机架的安装座，所述导辊与所述粘尘辊均设置于所述安装座。

10.一种生产线，其特征在于，包括供料组件与权利要求1-9任一所述的热转印设备；所述供料组件包括放料滚筒、收料滚筒以及一端设置于所述放料滚筒、另一端设置于所述收料滚筒的料带，所述料带从所述加热组件中的热压辊之间形成供料带穿过的间隙穿过。