TWI687566B - 高速高精度單束纖維含浸機 - Google Patents

Abstract

一種高速高精度單束纖維含浸機，其包括有：一含浸輪組於該含浸滾輪表面凹設有複數個導紗溝，且該含浸滾輪下緣導紗溝浸泡於該樹脂槽之樹脂液體內，一第一刮刀設置於該含浸滾輪與該前導引輪之間，且該第一刮刀形成有一刮刀平面，而該刮刀平面用於刮除該含浸滾輪表面黏附的大量樹脂液體，一第二刮刀設置於該含浸滾輪與該前導引輪之間，且該第二刮刀相對該第一刮刀較遠離該樹脂槽，又該第二刮刀形成有一刮刀邊緣，且該刮刀邊緣凸設有複數個凸部，又該第二刮刀以該凸部插入該含浸滾輪之導紗溝內，而該凸部用於高精度控制該導紗溝的樹脂量。

Description

高速高精度單束纖維含浸機

本發明係有關於一種單束纖維浸膠結構，尤指一種以額定膠量進行含浸上膠之高速高精度單束纖維含浸機。

按，習知之一種布料浸膠裝置，如其係中國大陸於2018年11月16日所核准公告號第208104754號之「一種新型排布機浸膠裝置」，其主要包含有進紗輥、出紗輥、浸膠輥和膠槽，還包括可調式刮膠輥和壓膠輥，所述浸膠輥設置於膠槽上端，其中浸膠輥外接動力裝置使浸膠輥可繞中心軸旋轉，所述進紗輥、可調式刮膠輥和壓膠輥設置於浸膠輥的一側，其中可調式刮膠輥和壓膠輥與浸膠輥邊沿之間的距離小於進紗輥與浸膠輥邊沿之間的距離，其中壓膠輥設置於可調式刮膠輥上端，所述出紗輥設置於浸膠輥的另一側。詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有些許不足之處，主要原因係歸如下：該排布與膠的溫差過大，於互相接觸時會造成膠溫快速下降，使會影響膠的流動性與附著性，造成浸膠量不足與無法提高上膠速度之缺點，另一方面，該可調式刮膠輥雖然可以對浸膠輥進行刮膠，但由於膠本身具有高黏度，實際上當進紗速度或浸膠輥轉速接近30m/min時，膠會對可調式刮膠輥形成巨大阻力，因此會形成波浪狀溢膠(可調式刮膠輥跳動)之情況，導致上膠量不均勻與加工速度無法提升之技術問題點，再者，膠接觸排布與脫離浸膠輥時皆會立即降溫，使膠僅浸透於排布表面，排布內部無浸膠，進而降低其浸膠品質。

有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種高速高精度單束纖維含浸機。

一含浸輪組包括有一含浸滾輪、一樹脂槽、一前導引輪及一後導引輪，該含浸滾輪表面凹設有複數個導紗溝，上述導紗溝呈同圓周與同深度的沿著該含浸滾輪之軸心環設，該前導引輪與該後導引輪平行的設置於該含浸滾輪的兩側，又該樹脂槽提供樹脂之容置與加熱液化，且該含浸滾輪下緣表面與導紗溝浸泡於該樹脂槽之樹脂液體內，又該含浸滾輪的轉動方向為該前導引輪向該後導引輪方向的轉動，一第一刮刀設置於該含浸滾輪與該前導引輪之間，且該第一刮刀形成有一刮刀平面，而該刮刀平面用於刮除該含浸滾輪表面黏附的大量樹脂液體，一第二刮刀設置於該含浸滾輪與該前導引輪之間，且該第二刮刀相對該第一刮刀較遠離該樹脂槽，又該第二刮刀形成有一刮刀邊緣，且該刮刀邊緣凸設有複數個凸部，又該第二刮刀以該凸部插入該含浸滾輪之導紗溝內，而該凸部用於高精度控制該導紗溝的樹脂量。

其中，該第一刮刀之刮刀平面抵觸於該含浸滾輪表面，且該第二刮刀之刮刀邊緣與該含浸滾輪之間形成有適當間隙。

其中，該第一刮刀之刮刀平面與該含浸滾輪之間形成有適當間隙，且該第二刮刀之刮刀邊緣抵觸於該含浸滾輪表面。

其中，該含浸滾輪之導紗溝與該第二刮刀之凸部互相對應呈方溝狀、半圓溝狀或三角尖溝狀。

其中，該第一刮刀與該第二刮刀皆為具彈性材料所製成。

其中更包括有一浸透加熱箱，該浸透加熱箱設置於該後導引輪一端，且該浸透加熱箱內呈平行且不同平面的裝設有複數個轉折滾輪，又該浸透加熱箱內固定有至少一加熱器，且該浸透加熱箱構成該加熱器加熱時的均熱空間。

其中，上述轉折滾輪皆裝設於一高度調整器上。

其中更包括有一纖維升溫箱，該纖維升溫箱設置於該前導引輪一端，且該纖維升溫箱內呈平行且不同平面的裝設有複數個轉向滾輪，又該纖維升溫箱內固定有至少一升溫器，且該纖維升溫箱構成該升溫器加熱時的均熱空間。

其中更包括有一纖維捲輪組，該纖維捲輪組具有複數個放紗捲輪與複數個收紗捲輪，上述放紗捲輪與上述收紗捲輪之間皆單獨捲繞有一單束纖維，且該單束纖維依順序捲繞於該放紗捲輪、該轉向滾輪、該前導引輪、該導紗溝、該後導引輪、該轉折滾輪及該收紗捲輪，而該單束纖維以該纖維捲輪組控制的由該前導引輪向該後導引輪方向捲繞。

其中，該樹脂槽之樹脂液體溫度高於該纖維升溫箱內溫度，且該浸透加熱箱內溫度高於該樹脂槽之樹脂液體溫度。

本發明的第一主要目的在於，該前導引輪與該後導引輪下壓該單束纖維於該含浸滾輪的上方，讓該單束纖維滑過於該含浸滾輪位於上方的該導紗溝，該含浸滾輪下方浸泡於該樹脂槽內，透過該含浸滾輪的旋 轉將樹脂液體帶向位於該含浸滾輪上端，即能達到浸膠效果，又該第一刮刀設於該含浸滾輪與該前導引輪之間，並以該第一刮刀之刮刀平面刮除該含浸滾輪表面上的大量樹脂液體，藉此有效的減少樹脂黏附量，另該第二刮刀設於該第一刮刀上方，且該第二刮刀之凸部穿設於上述導紗溝內，利用該第二刮刀將該導紗溝內的樹脂液體部分刮除，即能高精度的控制該導紗溝內的膠量，使該單束纖維之收放捲速度與該含浸滾輪轉旋在高速下能保持穩定之膠量，藉此達到該單束纖維之高速與高精度的含浸上膠效果，俾以大幅提升含浸上膠作業之產量與浸膠品質。

本發明的第二主要目的在於，該第一刮刀之刮刀平面抵觸於該含浸滾輪表面，且該第二刮刀之刮刀邊緣與該含浸滾輪之間形成有適當間隙，此時該第一刮刀能完全刮除該含浸滾輪表面之樹脂液體，令該第二刮刀之刮刀邊緣不需抵觸該含浸滾輪表面，能有效的減少該第二刮刀的磨耗，並能提高該第二刮刀的刮膠精度，亦能調整為該第一刮刀之刮刀平面與該含浸滾輪之間形成有適當間隙，且該第二刮刀之刮刀邊緣抵觸於該含浸滾輪表面，該第一刮刀刮除後仍於該含浸滾輪表面留有薄膜狀之樹脂液體，再透過該第二刮刀之刮刀邊緣完全刮除該含浸滾輪表面殘膠，藉此能有效的分配該第一刮刀與該第二刮刀的刮膠阻力，俾以提高該單束纖維之收放捲速度與該含浸滾輪的旋轉速度。

本發明的第三主要目的在於，該單束纖維於浸膠後進入該浸透加熱箱內，並呈轉折狀的捲繞穿過上述轉折滾輪，使該單束纖維停留於該浸透加熱箱內的時間增加，並透過該加熱器進行均溫加熱，藉此能保持樹脂液體之流動浸透性，進而延長樹脂液體對該單束纖維的浸透時間，使 該單束纖維內外的含膠量能均勻一致，俾以提高其浸膠良率與品質。

本發明的第四主要目的在於，該單束纖維浸膠前進入該纖維升溫箱內，並呈轉折狀的捲繞穿過上述轉向滾輪，使該單束纖維停留於該纖維升溫箱內的時間增加，並透過該升溫器進行均溫加熱，藉此對該單束纖維進行預熱，透過預熱後能降低該單束纖維與樹脂液體之間的溫差，使該單束纖維接觸樹脂液體時不會降低該樹脂液體之流動性與附著性。

其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。

〔本創作〕

10‧‧‧含浸輪組

11‧‧‧含浸滾輪

111‧‧‧導紗溝

12‧‧‧樹脂槽

13‧‧‧前導引輪

14‧‧‧後導引輪

20‧‧‧第一刮刀

21‧‧‧刮刀平面

30‧‧‧第二刮刀

31‧‧‧刮刀邊緣

32‧‧‧凸部

40‧‧‧浸透加熱箱

41‧‧‧轉折滾輪

42‧‧‧加熱器

43‧‧‧高度調整器

50‧‧‧纖維升溫箱

51‧‧‧轉向滾輪

52‧‧‧升溫器

60‧‧‧纖維捲輪組

61‧‧‧放紗捲輪

62‧‧‧收紗捲輪

63‧‧‧單束纖維

(D1)(D2)‧‧‧適當間隙

第1圖係本發明之立體示意圖。

第2圖係本發明含浸輪組之立體示意圖。

第3圖係本發明含浸滾輪之剖視圖。

第4圖係本發明調整轉折滾輪位置之示意圖。

第5圖係本發明第一刮刀與含浸滾輪間具間隙之立體圖。

第6圖係本發明第二刮刀與含浸滾輪間具間隙之立體圖。

第7圖係本發明第一刮刀與含浸滾輪間具間隙之示意圖。

第8圖係本發明第二刮刀與含浸滾輪間具間隙之示意圖。

第9圖係本發明導紗溝呈半圓槽狀之示意圖。

第10圖係本發明導紗溝呈三角尖槽狀之示意圖。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一 步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：先請由第1圖連續至第3圖所示觀之，一種高速高精度單束纖維含浸機，其包括有：一含浸輪組10、一第一刮刀20、一第二刮刀30、一浸透加熱箱40、一纖維升溫箱50及一纖維捲輪組60，一含浸輪組10包括有一含浸滾輪11、一樹脂槽12、一前導引輪13及一後導引輪14，該含浸滾輪11表面凹設有複數個導紗溝111，上述導紗溝111呈同圓周與同深度的沿著該含浸滾輪11之軸心環設，該前導引輪13與該後導引輪14平行的設置於該含浸滾輪11的兩側，又該樹脂槽12提供樹脂之容置與加熱液化，所使用樹脂可為環氧樹脂(Epoxy)、不飽和聚酯樹脂(Unsaturated Polyester Resin)或熱塑性塑料(thermoplastic)，而該含浸滾輪11下緣表面與導紗溝111浸泡於該樹脂槽12之樹脂液體內，又該含浸滾輪11的轉動方向為該前導引輪13向該後導引輪14方向的轉動，一第一刮刀20設置於該含浸滾輪11與該前導引輪13之間，且該第一刮刀20形成有一刮刀平面21，而該刮刀平面21用於刮除該含浸滾輪11表面黏附的大量樹脂液體，一第二刮刀30設置於該含浸滾輪11與該前導引輪13之間，且該第二刮刀30相對該第一刮刀20較遠離該樹脂槽12，又該第二刮刀30形成有一刮刀邊緣31，且該刮刀邊緣31凸設有複數個凸部32，又該第二刮刀30以該凸部32插入該含浸滾輪11之導紗溝111內，而該凸部32用於高精度控制該導紗溝111的樹脂量，第一刮刀20與該第二刮刀30皆為具彈性材料所製成，藉此能有效對該含浸滾輪11表面形成防刮傷效果，一浸透加熱箱40設置於該後導引輪14一端，且該浸透加熱箱40內呈平行且不同平面的裝設有複數個轉折滾輪41，又該浸透加熱箱40內固定有至少一加熱器42，且該浸透加熱箱40構 成該加熱器42加熱時的均熱空間，一纖維升溫箱50設置於該前導引輪13一端，且該纖維升溫箱50內呈平行且不同平面的裝設有複數個轉向滾輪51，又該纖維升溫箱50內固定有至少一升溫器52，且該纖維升溫箱50構成該升溫器52加熱時的均熱空間，一纖維捲輪組60具有複數個放紗捲輪61與複數個收紗捲輪62，上述放紗捲輪61與上述收紗捲輪62之間皆單獨捲繞有一單束纖維63，且該單束纖維63依順序捲繞於該放紗捲輪61、該轉向滾輪51、該前導引輪13、該導紗溝111、該後導引輪14、該轉折滾輪41及該收紗捲輪62，而該單束纖維63以該纖維捲輪組60控制的由該前導引輪13向該後導引輪14方向捲繞。

其實際使用情況，先請由第1、2、3圖所示觀之，該纖維捲輪組60以該放紗捲輪61與該收紗捲輪62形成該單束纖維63兩端的一放一收，使該單束纖維63能依序捲繞於該放紗捲輪61、該轉向滾輪51、該前導引輪13、該導紗溝111、該後導引輪14、該轉折滾輪41及該收紗捲輪62，藉此形成該單束纖維63的高速放紗與捲收，其速度為30m/min至50m/min，該單束纖維63浸膠前進入該纖維升溫箱50內，並呈轉折狀的捲繞穿過上述轉向滾輪51，使該單束纖維63停留於該纖維升溫箱50內的時間增加，並透過該升溫器52進行均溫加熱，藉此對該單束纖維63進行預熱，透過預熱後能降低該單束纖維63與樹脂液體之間的溫差，使該單束纖維63接觸樹脂液體時不會降低該樹脂液體之流動性與附著性，又該含浸輪組10以該含浸滾輪11的旋轉黏附該樹脂槽12內之樹脂液體，讓由該前導引輪13與該後導引輪14帶動滑過該導紗溝111之單束纖維63能浸黏樹脂液體，其中，該含浸滾輪11與該單束纖維63是以相同方向轉動與移動，又該單束纖維63 於浸膠後進入該浸透加熱箱40內，並呈轉折狀的捲繞穿過上述轉折滾輪41，使該單束纖維63停留於該浸透加熱箱40內的時間增加，並透過該加熱器42進行均溫加熱，藉此能保持樹脂液體之流動浸透性，進而延長樹脂液體對該單束纖維63的浸透時間，使該單束纖維63內外的含膠量能均勻一致，俾以提高其浸膠良率與品質，再參閱第4圖所示，上述轉折滾輪41皆裝設於一高度調整器43上，透過該高度調整器43能形成該轉折滾輪41的上下位移，進而改變該單束纖維63停留於該浸透加熱箱40內之時間，因此在不影響收放捲速度之情況下，達到調整浸透時間之實用功能，另值得注意的是該樹脂槽12之樹脂液體溫度高於該纖維升溫箱50內溫度，且該浸透加熱箱40內溫度高於該樹脂槽12之樹脂液體溫度，據此兼具降低耗能與提高浸膠效率，最後由該收紗捲輪62捲收冷卻後之單束纖維63，即能完成單束纖維63之含浸上膠作業。

再進一步說明該含浸輪組10之使用功效，再請由第1、2、3圖所示觀之，該單束纖維63進入該含浸輪組10時，利用該前導引輪13與該後導引輪14下壓該單束纖維63於該含浸滾輪11的上方，讓該單束纖維63滑過於該含浸滾輪11位於上方的該導紗溝111，另外，該樹脂槽12以熱油加熱樹脂形成液態，且該含浸滾輪11下方浸泡於該樹脂槽12內，透過該含浸滾輪11的旋轉將樹脂液體帶向位於該含浸滾輪11上端，即能達到浸膠效果，又該第一刮刀20設於該含浸滾輪11與該前導引輪13之間，並以該第一刮刀20之刮刀平面21刮除該含浸滾輪11表面上的大量樹脂液體，藉此有效的減少樹脂黏附量，另該第二刮刀30設於該第一刮刀20上方，且該第二刮刀30之凸部32穿設於上述導紗溝111內，利用該第二刮刀30 將該導紗溝111內的樹脂液體部分刮除，即能高精度的控制該導紗溝111內的膠量，使該單束纖維63之收放捲速度與該含浸滾輪11轉旋在高速(30m/min至50m/min)下能保持穩定之膠量，藉此達到該單束纖維63之高速與高精度的含浸上膠效果，俾以大幅提升含浸上膠作業之產量與浸膠品質，再請配合第5、7圖所示觀之，該第一刮刀20之刮刀平面21抵觸於該含浸滾輪11表面，且該第二刮刀30之刮刀邊緣31與該含浸滾輪11之間形成有適當間隙D1，此時該第一刮刀20能完全刮除該含浸滾輪11表面之樹脂液體，令該第二刮刀30之刮刀邊緣31不需抵觸該含浸滾輪11表面，能有效的減少該第二刮刀30的磨耗，並能提高該第二刮刀30的刮膠精度，另請配合第6、8圖所示觀之，該第一刮刀20之刮刀平面21與該含浸滾輪11之間形成有適當間隙D2，且該第二刮刀30之刮刀邊緣31抵觸於該含浸滾輪11表面，該第一刮刀20刮除後仍於該含浸滾輪11表面留有薄膜狀之樹脂液體，再透過該第二刮刀30之刮刀邊緣31完全刮除該含浸滾輪11表面殘膠，藉此能有效的分配該第一刮刀20與該第二刮刀30的刮膠阻力，俾以提高該單束纖維63之收放捲速度與該含浸滾輪11的旋轉速度，另一方面，透過該第一刮刀20與該第二刮刀30之相對位置的調整配合，能達到調整該第二刮刀30之凸部32穿入該導紗溝111之深度，進而有效的調整該導紗溝111之含膠量，再者，如第8、9、10圖所示，該含浸滾輪11之導紗溝111與該第二刮刀30之凸部32互相對應呈方溝狀、半圓溝狀或三角尖溝狀，該導紗溝111與該凸部32呈方溝狀能於刮除後留下長方形帶狀之樹脂液體，同理半圓溝狀能形成圓弧帶狀之樹脂液體，以及三角尖溝狀能形成V字帶狀之樹脂液體，藉此配合不同形狀或直徑大小之單束纖維63，利用該導紗 溝111與該凸部32之變化而提高其適用性。

綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧含浸輪組

11‧‧‧含浸滾輪

111‧‧‧導紗溝

12‧‧‧樹脂槽

13‧‧‧前導引輪

14‧‧‧後導引輪

20‧‧‧第一刮刀

21‧‧‧刮刀平面

30‧‧‧第二刮刀

31‧‧‧刮刀邊緣

32‧‧‧凸部

63‧‧‧單束纖維

Claims (10)

1. 一種高速高精度單束纖維含浸機，其包括有：一含浸輪組，該含浸輪組包括有一含浸滾輪、一樹脂槽、一前導引輪及一後導引輪，該含浸滾輪表面凹設有複數個導紗溝，上述導紗溝呈同圓周與同深度的沿著該含浸滾輪之軸心環設，該前導引輪與該後導引輪平行的設置於該含浸滾輪的兩側，又該樹脂槽提供樹脂之容置與加熱液化，且該含浸滾輪下緣表面與該導紗溝浸泡於該樹脂槽之樹脂液體內，又該含浸滾輪的轉動方向為該前導引輪向該後導引輪方向的轉動；一第一刮刀，該第一刮刀設置於該含浸滾輪與該前導引輪之間，且該第一刮刀形成有一刮刀平面，而該刮刀平面用於刮除該含浸滾輪表面黏附的大量樹脂液體；以及一第二刮刀，該第二刮刀設置於該含浸滾輪與該前導引輪之間，且該第二刮刀相對該第一刮刀較遠離該樹脂槽，又該第二刮刀形成有一刮刀邊緣，且該刮刀邊緣凸設有複數個凸部，又該第二刮刀以該凸部插入該含浸滾輪之導紗溝內，而該凸部用於高精度控制該導紗溝的樹脂量。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之高速高精度單束纖維含浸機，其中，該第一刮刀之刮刀平面抵觸於該含浸滾輪表面，且該第二刮刀之刮刀邊緣與該含浸滾輪之間形成有適當間隙。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之高速高精度單束纖維含浸機，其中，該第一刮刀之刮刀平面與該含浸滾輪之間形成有適當間隙，且該第二刮刀之刮刀邊緣抵觸於該含浸滾輪表面。
4. 根據申請專利範圍第2項或第3項所述之高速高精度單束纖維含浸機， 其中，該含浸滾輪之導紗溝與該第二刮刀之凸部互相對應呈方溝狀、半圓溝狀或三角尖溝狀。
5. 根據申請專利範圍第2項或第3項所述之高速高精度單束纖維含浸機，其中，該第一刮刀與該第二刮刀皆為具彈性材料所製成。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之高速高精度單束纖維含浸機，其中更包括有一浸透加熱箱，該浸透加熱箱設置於該後導引輪一端，且該浸透加熱箱內呈平行且不同平面的裝設有複數個轉折滾輪，又該浸透加熱箱內固定有至少一加熱器，且該浸透加熱箱構成該加熱器加熱時的均熱空間。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之高速高精度單束纖維含浸機，其中，上述轉折滾輪皆裝設於一高度調整器上。
8. 根據申請專利範圍第6項所述之高速高精度單束纖維含浸機，其中更包括有一纖維升溫箱，該纖維升溫箱設置於該前導引輪一端，且該纖維升溫箱內呈平行且不同平面的裝設有複數個轉向滾輪，又該纖維升溫箱內固定有至少一升溫器，且該纖維升溫箱構成該升溫器加熱時的均熱空間。
9. 根據申請專利範圍第8項所述之高速高精度單束纖維含浸機，其中更包括有一纖維捲輪組，該纖維捲輪組具有複數個放紗捲輪與複數個收紗捲輪，上述放紗捲輪與上述收紗捲輪之間皆單獨捲繞有一單束纖維，且該單束纖維依順序捲繞於該放紗捲輪、該轉向滾輪、該前導引輪、該導紗溝、該後導引輪、該轉折滾輪及該收紗捲輪，而該單束纖維以該纖維捲輪組控制的由該前導引輪向該後導引輪方向捲繞。
10. 根據申請專利範圍第8項所述之高速高精度單束纖維含浸機，其中，該樹脂槽之樹脂液體溫度高於該纖維升溫箱內溫度，且該浸透加熱箱內溫 度高於該樹脂槽之樹脂液體溫度。

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