一种热塑碳纤维短切产品生产工艺及生产系统转让专利

申请号 : CN202211571848.0

文献号 : CN115571720B

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发明人 : 谈昆伦谈源王志刚耿波陈香伟吴超徐峰张子宁蒋宽玉

申请人 : 新创碳谷集团有限公司

摘要 :

本发明涉及碳纤维加工技术领域,尤其涉及一种热塑碳纤维短切产品生产工艺及生产系统。生产工艺包括:S10:将碳纤维产线上产生的多根废丝汇聚成一个废丝丝束后收卷至一个第一卷筒上,且第一卷筒上相邻的两层废丝丝束之间设置有隔离纸;S20:将缠有废丝丝束的第一卷筒放卷,并将废丝丝束拆分成多根废丝,多根废丝分别收卷到多个第二卷筒上;S30:将缠有废丝的多个第二卷筒进行放卷,并将从第二卷筒上放卷出的多根废丝进行同时裁切,形成多根丝段;S40:使用热塑性树脂涂在丝段表面,最终形成热塑碳纤维短切产品。生产系统包括:大卷径收放卷设备、单根收卷设备、裁切设备和上浆设备。本发明能够有效提升热塑碳纤维短切产品的生产效率,保证产品质量。

权利要求 :

1.一种热塑碳纤维短切产品生产工艺,其特征在于,步骤包括:

S10:将碳纤维产线上产生的多根废丝汇聚成一个废丝丝束后收卷至一个第一卷筒上,且第一卷筒上相邻的两层废丝丝束之间设置有隔离纸;

S20:将缠有废丝丝束的第一卷筒放卷,并将废丝丝束拆分成多根废丝,多根废丝分别收卷到多个第二卷筒上,使每个第二卷筒只收卷一根废丝;

S30:将缠有废丝的多个第二卷筒进行放卷,并将从第二卷筒上放卷出的多根废丝进行同时裁切,形成多根丝段;

S40:使用热塑性树脂涂在丝段表面,最终形成热塑碳纤维短切产品。

2.一种热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,适用于如权利要求1所述的热塑碳纤维短切产品生产工艺,包括:大卷径收放卷设备(1),用于对第一卷筒收卷和放卷,包括第一主动辊(11)和第一被动辊(12);所述第一主动辊(11)用于安装第一卷筒,并由第一电机带动转动;所述第一被动辊(12)用于安装隔离纸卷筒,且能够自由转动;

单根收卷设备(2),用于对第二卷筒收卷,包括第二主动辊(21),所述第二主动辊(21)用于安装第二卷筒,并由第二电机带动转动;

裁切设备(3),设置多个第二被动辊(31)、拉动结构(32)和裁切结构(33);所述第二被动辊(31)用于安装第二卷筒,且能够自由转动;所述拉动结构(32)用于带动多根废丝同时运动;所述裁切结构(33)用于同时裁切多根废丝;

上浆设备(4),设置向上开口的渗透槽(41),用于放置丝段和热塑性树脂。

3.根据权利要求2所述的热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,所述大卷径收放卷设备(1)还包括两个转动组件,分别用于安装所述第一主动辊(11)和所述第一被动辊(12);每个所述转动组件包括在机架上对称设置的两个安全卡盘(13);两个所述转动组件中,所述安全卡盘(13)内的卡轴分别与对应的所述第一主动辊(11)或所述第一被动辊(12)的端部卡接;所述第一电机用于带动与所述第一主动辊(11)连接的一个所述安全卡盘(13)的卡轴转动。

4.根据权利要求3所述的热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,所述大卷径收放卷设备(1)还包括两个顶升结构(14),分别设置在所述第一主动辊(11)两端的下方;每个所述顶升结构(14)包括沿竖直方向运动的顶升块(14a)。

5.根据权利要求3所述的热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,所述大卷径收放卷设备(1)还包括阻力结构(15);所述阻力结构(15)包括皮带(15a)和弹簧(15b);所述皮带(15a)一端固定设置,所述皮带(15a)的中间段包绕与所述第一被动辊(12)连接的所述安全卡盘(13)的卡轴侧面;所述弹簧(15b)一端固定设置,所述弹簧(15b)另一端与所述皮带(15a)的另一端连接。

6.根据权利要求5所述的热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,所述阻力结构(15)还包括调节座(15c)、调节螺母(15d)和调节螺栓(15e);所述调节座(15c)固定设置;所述调节座(15c)上设置调节孔;所述调节螺母(15d)套设在所述调节螺栓(15e)上;所述调节螺栓(15e)穿过所述调节孔并与所述弹簧(15b)一端连接,所述调节螺母(15d)抵住所述调节座(15c)。

7.根据权利要求2所述的热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,所述单根收卷设备(2)还包括微张力结构(22);所述微张力结构(22)包括两个张力板(22a),两个所述张力板(22a)之间的间隔沿朝向所述第二主动辊(21)方向逐渐减小。

8.根据权利要求2所述的热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,所述上浆设备(4)还包括挤压板(42)和集浆槽(43);所述挤压板(42)设置在所述渗透槽(41)上方,且由气缸带动进行沿竖直方向的运动;所述渗透槽(41)侧面设置多个溢流口(41a);所述集浆槽(43)设置在所述渗透槽(41)的下方。

9.根据权利要求8所述的热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,所述上浆设备(4)还包括连接部(44);所述连接部(44)上设置倾斜的安装槽(44a),所述连接部(44)顶端和所述气缸的动作端连接;所述连接部(44)和所述挤压板(42)通过穿过所述安装槽(44a)的紧固件相连接。

10.根据权利要求8所述的热塑碳纤维短切产品生产系统,其特征在于,所述上浆设备(4)还包括两个横梁(45)和安装板(46);两个所述横梁(45)相互间隔设置;所述安装板(46)的两端分别安装在两个所述横梁(45)上,且所述安装板(46)的中间段向下弯折;所述气缸安装在所述安装板(46)的中间段。

说明书 :

一种热塑碳纤维短切产品生产工艺及生产系统

技术领域

[0001] 本发明涉及碳纤维加工技术领域,尤其涉及一种热塑碳纤维短切产品生产工艺及生产系统。

背景技术

[0002] 在碳纤维丝线的生产过程中,部分丝线由于加工不良等多种原因,会导致这些丝线无法满足碳纤维织物所需要的高质量要求,最终成为废丝。但这些废丝本身还是可以用作制作其他产品,通常会将这些碳纤维废丝再进行加工,制作成热塑碳纤维短切产品供客户使用,具体如图1所示,会将从碳丝产线中产生的碳纤维废丝(图示左边部分)进行回收,之后再将其切成固定长度的丝段,再使用热塑性树脂涂在每根丝段的表面,从而形成热塑碳纤维短切产品(图示右边部分)。
[0003] 在现有的相关技术中,从碳丝产线中产生的碳纤维废丝通常是杂乱地堆积放置的,在收集杂乱的废丝的过程中,废丝之间容易相互缠绕打结,因此需要人员手动捋丝,将杂乱的废丝分成单根,再将废丝切成固定长度的丝段,由于废丝的长度长、数量多,为了保证丝段的长度尺寸的准确度,通常需要特定的裁切设备进行裁切,这类裁切设备不能直接放置长度较长的废丝,因此还需要将每根废丝再单独进行收卷。可以看出,现有技术对碳纤维废丝的处理需要大量人力和时间,严重影响生产效率、增加了生产成本,并且在捋丝和重新收卷的过程中,废丝会被在地面上拖拽,容易造成废丝污染,严重影响最终热塑碳纤维短切产品的质量。
[0004] 因此,需要一种生产效率更高、更能保证产品质量的热塑碳纤维短切产品生产系统或生产工艺。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种热塑碳纤维短切产品生产工艺,可以有效地解决背景技术中的问题,有效提升热塑碳纤维短切产品的生产效率,保证产品质量。本发明还提供了一种热塑碳纤维短切产品生产系统,可以起到相同的技术效果。
[0006] 本发明提供的一种热塑碳纤维短切产品生产工艺,其特征在于,步骤包括:
[0007] S10:将碳纤维产线上产生的多根废丝汇聚成一个废丝丝束后收卷至一个第一卷筒上,且第一卷筒上相邻的两层废丝丝束之间设置有隔离纸;
[0008] S20:将缠有废丝丝束的第一卷筒放卷,并将废丝丝束拆分成多根废丝,多根废丝分别收卷到多个第二卷筒上,使每个第二卷筒只收卷一根废丝;
[0009] S30:将缠有废丝的多个第二卷筒进行放卷,并将从第二卷筒上放卷出的多根废丝进行同时裁切,形成多根丝段;
[0010] S40:使用热塑性树脂涂在丝段表面,最终形成热塑碳纤维短切产品。
[0011] 本发明还提供的一种热塑碳纤维短切产品生产系统,适用于上述的热塑碳纤维短切产品生产工艺,包括:
[0012] 大卷径收放卷设备,用于对第一卷筒收卷和放卷,包括第一主动辊和第一被动辊;所述第一主动辊用于安装第一卷筒,并由第一电机带动转动;所述第一被动辊用于安装隔离纸卷筒,且能够自由转动;
[0013] 单根收卷设备,用于对第二卷筒收卷,包括第二主动辊,所述第二主动辊用于安装第二卷筒,并由第二电机带动转动;
[0014] 裁切设备,设置多个第二被动辊、拉动结构和裁切结构;所述第二被动辊用于安装第二卷筒,且能够自由转动;所述拉动结构用于带动多根废丝同时运动;所述裁切结构用于同时裁切多根废丝;
[0015] 上浆设备,设置向上开口的渗透槽,用于放置丝段和热塑性树脂。
[0016] 进一步地,所述大卷径收放卷设备还包括两个转动组件,分别用于安装所述第一主动辊和所述第一被动辊;每个所述转动组件包括在机架上对称设置的两个安全卡盘;两个所述转动组件中,所述安全卡盘内的卡轴分别与对应的所述第一主动辊或所述第一被动辊的端部卡接;所述第一电机用于带动与所述第一主动辊连接的一个所述安全卡盘的卡轴转动。
[0017] 进一步地,所述大卷径收放卷设备还包括两个顶升结构,分别设置在所述第一主动辊两端的下方;每个所述顶升结构包括沿竖直方向运动的顶升块。
[0018] 进一步地,所述大卷径收放卷设备还包括阻力结构;所述阻力结构包括皮带和弹簧;所述皮带一端固定设置,所述皮带的中间段包绕与所述第一被动辊连接的所述安全卡盘的卡轴侧面;所述弹簧一端固定设置,所述弹簧另一端与所述皮带的另一端连接。
[0019] 进一步地,所述阻力结构还包括调节座、调节螺母和调节螺栓;所述调节座固定设置;所述调节座上设置调节孔;所述调节螺母套设在所述调节螺栓上;所述调节螺栓穿过所述调节孔并与所述弹簧一端连接,所述调节螺母抵住所述调节座。
[0020] 进一步地,所述单根收卷设备还包括微张力结构;所述微张力结构包括两个张力板,两个所述张力板之间的间隔沿朝向所述第二主动辊方向逐渐减小。
[0021] 进一步地,所述上浆设备还包括挤压板和集浆槽;所述挤压板设置在所述渗透槽上方,且由气缸带动进行沿竖直方向的运动;所述渗透槽侧面设置多个溢流口;所述集浆槽设置在所述渗透槽的下方。
[0022] 进一步地,所述上浆设备还包括连接部;所述连接部上设置倾斜的安装槽,所述连接部顶端和所述气缸的动作端连接;所述连接部和所述挤压板通过穿过所述安装槽的紧固件相连接。
[0023] 进一步地,所述上浆设备还包括两个横梁和安装板;两个所述横梁相互间隔设置;所述安装板的两端分别安装在两个所述横梁上,且所述安装板的中间段向下弯折;所述气缸安装在所述安装板的中间段。
[0024] 通过本发明的技术方案,可实现以下技术效果:
[0025] 1.将产线上产生的废丝直接一起收卷到第一卷筒上,并使用隔离纸将废丝层与层之间相互隔开,从而避免废丝相互间出现缠绕、打结的问题;同时,这种一起收卷的方式能使人员可快速将废丝从碳纤维丝线的产线中处理掉,能够尽可能地避免对碳纤维丝线产线本身的效率和空间造成影响;
[0026] 2. 通过先将多根废丝拆分成单根,然后将每根废丝收卷至第二卷筒,就可以在裁切时将所有废丝的端部对齐后再进行裁切,保证各个废丝之间不会产生缠绕、摩擦,进而保证裁切出的丝线段的长度尺寸的准确性。
[0027] 3.本生产工艺的各个步骤都可以避免废丝掉落在地面上,并且能够使废丝在形成短切产品之前尽可能地保持在收卷状态,从而避免废丝上落灰受到污染,从而有效的保证了短切产品质量。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为本发明的背景技术中废丝到短切产品的示意图;
[0030] 图2为本发明的热塑碳纤维短切产品生产工艺的流程图;
[0031] 图3为本发明的热塑碳纤维短切产品生产工艺的步骤S10的示意图;
[0032] 图4为本发明的热塑碳纤维短切产品生产工艺的步骤S20的示意图;
[0033] 图5为本发明的热塑碳纤维短切产品生产工艺的步骤S30和S40的示意图;
[0034] 图6为本发明的大卷径收放卷设备的立体示意图;
[0035] 图7为图6的A处放大图;
[0036] 图8为图6的B处放大图;
[0037] 图9为本发明的大卷径收放卷设备的正视图;
[0038] 图10为本发明的大卷径收放卷设备的侧面剖视图;
[0039] 图11为图10的C处放大图;
[0040] 图12为现有技术的安全卡盘的立体示意图;
[0041] 图13为本发明的单根收卷设备的立体示意图;
[0042] 图14为图13的D处放大图;
[0043] 图15为图13的E处放大图;
[0044] 图16为本发明的裁切设备侧视图;
[0045] 图17为本发明的上浆设备的立体示意图;
[0046] 图18为本发明的上浆设备的正视图;
[0047] 图19为图18的F处放大图;
[0048] 图20为本发明的上浆设备的侧视图;
[0049] 图21为图20的G处放大图;
[0050] 附图标记:01、第一卷筒;02、第二卷筒;03、隔离纸卷筒;04、成品卷筒收卷机构;1、大卷径收放卷设备;11、第一主动辊;12、第一被动辊;13、安全卡盘;13a、底座;13b、卡轴;13c、卡盘;14、顶升结构;14a、顶升块;14b、第一延伸段;14c、第二延伸段;15、阻力结构;
15a、皮带;15b、弹簧;15c、调节座;15d、调节螺母;15e、调节螺栓;16、第一电机;17、集线框;
2、单根收卷设备;21、第二主动辊;22、微张力结构;22a、张力板;23、第二电机;24、定线孔;
25、调节柱;26、移动块;3、裁切设备;31、第二被动辊;32、拉动结构;33、裁切结构;4、上浆设备;41、渗透槽;41a、溢流口;42、挤压板;43、集浆槽;44、连接部;44a、安装槽;45、横梁;46、安装板;47、气缸。

具体实施方式

[0051] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0052] 在本发明的描述中,需要说明的是,属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
[0053] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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,或一体式连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,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发明中的具体含义。
[0054] 本发明涉及一种热塑碳纤维短切产品生产工艺,如图2‑5所示,步骤包括:
[0055] S10:将碳纤维产线上产生的多根废丝汇聚成一个废丝丝束后收卷至一个第一卷筒01上,且第一卷筒01上相邻的两层废丝丝束之间设置有隔离纸;
[0056] S20:将缠有废丝丝束的第一卷筒01放卷,并将废丝丝束拆分成多根废丝,多根废丝分别收卷到多个第二卷筒02上,使每个第二卷筒02只收卷一根废丝;
[0057] S30:将缠有废丝的多个第二卷筒02进行放卷,并将从第二卷筒02上放卷出的多根废丝进行同时裁切,形成多根丝段;
[0058] S40:使用热塑性树脂涂在丝段表面,最终形成热塑碳纤维短切产品。
[0059] 具体的,碳纤维丝线生产线的最尾端部分如图3所示,合格的碳纤维丝线产品会直接被成品卷筒收卷机构04进行收卷,使每根合格的碳纤维丝线被收卷到对应的一个成品收卷筒上。而对于产线中产生的废丝,本生产工艺先通过步骤S10将产线上产生的废丝汇聚成一个废丝丝束后直接一起收卷到第一卷筒01上,从而避免现有技术中对废丝的堆积处理所导致的相互间出现缠绕、打结的问题,并且避免废丝落在地面或台面上,有效地避免废丝受到污染;同时,这种一起收卷的方式能够通过一台设备即可实现,使人员可快速将废丝从碳纤维丝线的产线中处理掉,能够尽可能地避免对碳纤维丝线产线本身的效率和空间造成影响。在废丝收卷时,如果各层废丝之间产生缠绕,放卷时就会拽动下层的废丝,导致废丝之间相互摩擦影响丝线质量、设置可能会因为拽动的力量过大导致断丝,步骤S10使用隔离纸将废丝层与层之间相互隔开,避免废丝之间相互粘连,也能避免各层废丝之间相互产生缠绕,保证废丝在后续的放卷时能够一层一层地进行放卷。
[0060] 虽然在步骤S10中通过隔离纸能够将多根废丝的层与层之间分隔开,但同层的多根废丝还是有可能会缠绕在一起,并且由于在产线上需要人员快速操作,这种情况下收卷的多根废丝的端部不一定能够对齐,则如果直接将第一卷筒01放卷裁切,那么多根废丝就有可能因为相互间的缠绕导致废丝无法被拉直,就会导致量出的废丝长度和废丝的实际长度产生偏差,且每根废丝的偏差量都不同,最终使裁切出来的丝线段的长度尺寸与要求产生较大偏差,因此就需要如图4所示,通过步骤S20先将多根废丝拆分成单根,然后将每根废丝收卷至第二卷筒02,则在之后的步骤S30中,如图5所示,就可以从第二卷筒02上抽出废丝端部,将所有废丝的端部对齐后进行同时裁切,并且优选在裁切时使所有废丝呈一字横向排开的方式进行裁切,最好使相邻的两根废丝之间形成间隔,保证各个废丝之间不会产生缠绕、摩擦,进而保证裁切出的丝线段的长度尺寸的准确性。
[0061] 步骤S10‑S40均可以单独执行多次后,再进行后续步骤,即:对于步骤S10,在将多根废丝收卷至第一卷筒01后,缠有废丝的第一卷筒01可以先储存起来,在储存多个第一卷筒01后再进行步骤S20,避免影响对碳纤维丝线的主产线;同理地,也可以将所有的第一卷筒01上的废丝收卷到第二卷筒02上后,再执行步骤S30的裁切作业;同理地,也可以将所有的第二卷筒02上的废丝都裁切成丝段后,再执行步骤S40的上浆作业。这种操作方式可以避免人员频繁切换操作设备,最大程度的提升本生产工艺的加工效率。
[0062] 本发明还涉及一种热塑碳纤维短切产品生产系统,适用于上述的热塑碳纤维短切产品生产工艺,包括大卷径收放卷设备1、单根收卷设备2、裁切设备3和上浆设备4。
[0063] 大卷径收放卷设备1,适用于生产工艺中的步骤S10和S20,在步骤S10如图3所示用于对第一卷筒01收卷,在步骤S20如图4所示用于对第一卷筒01放卷。大卷径收放卷设备1中包括有第一主动辊11和第一被动辊12;第一主动辊11用于安装第一卷筒01,并由第一电机16带动转动;第一被动辊12用于安装隔离纸卷筒03,且能够自由转动。在步骤S10的收卷作业时,如图3所示,将空的第一卷筒01套装在第一主动辊11上,将带有隔离纸卷的隔离纸卷筒03套装在第一被动辊12;将从碳纤维丝线产线产生的多根废丝和从隔离纸卷筒03上引出的隔离纸在第一卷筒01预绕的几圈,之后启动第一电机16带动第一主动辊11转动,即可完成收卷。
[0064] 单根收卷设备2,适用于生产工艺中的步骤S20,如图4所示,用于对第二卷筒02收卷,包括第二主动辊21,第二主动辊21用于安装第二卷筒02,并由第二电机23带动转动。在步骤S20中,大卷径收放卷设备1中的第一电机16反转,带动第一主动辊11反转即可实现放卷,同时单根收卷设备2的第二电机23带动空的第二主动辊21实现第二卷筒02对废丝的收卷。单根收卷设备2的数量根据废丝的根数进行设置,使每根废丝都通过单独的一个单根收卷设备2进行收卷。
[0065] 裁切设备3,适用于生产工艺中的步骤S30,如图5和图16所示,设置多个第二被动辊31、拉动结构32和裁切结构33;第二被动辊31用于安装缠有废丝的第二卷筒02,且能够自由转动;拉动结构32用于带动多根废丝同时运动,其具有可以夹持废丝的夹持结构,以及带动夹持结构沿水平方向运动的动力结构;裁切结构33用于同时裁切多根废丝,其具有能够上下移动的裁刀;在裁切废丝时,拉动结构32的夹持结构先夹住废丝,之后动力结构带动夹持结构移动,使废丝跟随夹持结构移动一定距离,并且使废丝穿过裁切结构33的裁刀下方,之后裁刀动作将废丝切断,夹持结构松开废丝,动力结构再带动夹持结构复位去继续夹持后续的废丝,拉动结构32和裁切结构33均为现有技术,其具体机构和工作原理在此不作赘述。
[0066] 上浆设备4,适用于生产工艺中的步骤S40,如图5所示,设置向上开口的渗透槽41,用于放置丝段和热塑性树脂。裁切出来的丝段可以通过人工搬运或传送带的方式运输至渗透槽41内,之后再在渗透槽41内注入热塑性树脂实现对丝段的上浆,最终得到短切产品。
[0067] 对于大卷径收放卷设备1更进一步的具体结构如下:如图6‑11所示,大卷径收放卷设备1还包括两个转动组件,分别用于安装第一主动辊11和第一被动辊12;每个转动组件包括在机架上对称设置的两个安全卡盘13,如图12所示,安全卡盘13具有底座13a、卡轴13b和卡盘13c;底座13a固定安装在大卷径收放卷设备1的机架上;卡轴13b在底座13a上转动,并且端部具有卡槽,卡槽顶部设置有开口;卡盘13c在卡轴13b上可转动,并且通过转动能够封堵或打开卡槽顶部的开口;第一主动辊11和第一被动辊12端部均设置有截面为矩形的卡接部,两个转动组件中,安全卡盘13内的卡轴13b的卡槽分别与对应的第一主动辊11或第一被动辊12端部的卡接部卡接,使第一主动辊11或第一被动辊12能够跟随对应的卡轴13b一起转动;安全卡盘13的具体原理和结构为现有技术,在此不做赘述;第一电机16用于带动与第一主动辊11连接的一个安全卡盘13的卡轴转动。在使用过程中,通过转动安全卡盘13的卡盘13c,将卡槽的开口打开或封堵,就可以实现第一主动辊11和第一被动辊12的快速安装和拆卸,从而便于使用者快速地更换第一卷筒01和隔离纸卷筒03,并且还可以将第一主动辊11和第一被动辊12设置多个,将其装在不同的第一卷筒01和隔离纸卷筒03上,在更换过程中可以直接连同第一卷筒01和隔离纸卷筒03一起更换,从而尽量减少大卷径收放卷设备1的停机时间,有效提升更换效率,尽量减小对碳纤维丝线主产线地影响。
[0068] 大卷径收放卷设备1还包括两个顶升结构14,分别设置在第一主动辊11两端的下方;每个顶升结构14包括沿竖直方向运动的顶升块14a;在安全卡盘13打开后,顶升结构14的顶升块14a向上运动,将第一主动辊11的卡接部顶出卡轴13b的卡槽,从而便于人员进行后续的更换。优选在顶升块的顶部设置第一延伸段14b和第二延伸段14c,如图所示;第一延伸段14b向上延伸,且设置在顶升块顶部靠近机架内部的一侧,可以防止主动辊向机架内部滑动;第二延伸段14c向机架外侧方向水平延伸,使人员可以将主动辊沿着第二延伸段14c推到机架外侧,便于主动辊的取放。
[0069] 大卷径收放卷设备1还包括阻力结构15;阻力结构15包括皮带15a和弹簧15b;皮带15a一端固定安装在大卷径收放卷设备1的机架上,皮带15a的中间段包绕与第一被动辊12连接的安全卡盘13的卡轴侧面;弹簧15b一端固定安装在大卷径收放卷设备1的机架上,弹簧15b另一端与皮带15a的另一端固定连接,通过弹簧15b拉紧皮带15a,使皮带15a的中间段压紧安全卡盘13的卡轴13b侧面,从而产生摩擦形成阻力,进而使第一被动辊12的转动形成了阻力,因此就能够使隔离纸在被第一卷筒01收卷的过程中绷紧,从而保证废丝和隔离纸的收卷效果。
[0070] 阻力结构15优选还设置有调节座15c、调节螺母15d和调节螺栓15e;调节座15c固定安装在大卷径收放卷设备1的机架上;调节座15c上设置调节孔;调节螺母15d套设在调节螺栓15e上;调节螺栓15e穿过调节孔并与弹簧15b一端连接,调节螺母15d抵住调节座15c。通过旋动调节螺母15d来调整调节螺母15d在调节螺栓15e上的位置,从而可以控制调节螺栓15e伸出调节孔的长度,进而调整弹簧的松紧程度,最终可以调节皮带15a对卡轴13b产生的阻力大小,从而使本大卷径收放卷设备1能够适应多种收卷需求。
[0071] 大卷径收放卷设备1还包括集线框17,在大卷径收放卷设备1的机架上沿第一主动辊11的轴线方向滑动;集线框17包括多个相互平行的导丝柱,每根废丝包绕一个导丝柱,通过导丝柱将各根废丝分隔,避免废丝之间相互缠绕。第一卷筒01收卷过程中,集线框17会在第一主动辊11的轴线方向进行往复的滑动,使废丝能够均匀地分布在第一卷筒01的轴线方向上。
[0072] 大卷径收放卷设备1的机架底部还可以设置多个带刹车滚轮,从而便于大卷径收放卷设备1的移动。
[0073] 对于单根收卷设备2更进一步的具体结构如下:如图13‑15所示,还包括微张力结构22;微张力结构22包括两个张力板22a,两个张力板22a之间的间隔沿朝向第二主动辊21方向逐渐减小。两个张力板22a较小间隔的一侧能够对废丝形成夹紧力,从而使废丝能够绷紧,从而更加紧密的缠在第二卷筒02上。优选在两个张力板22a的间隔的两侧均设置定线孔24,废丝从定线孔24中穿过,防止废丝脱离两个张力板22a的夹持导致废丝无法绷紧影响收卷效果。
[0074] 单根收卷设备2还包括两个设置在单根收卷设备2机架上的调节柱25,两个张力板22a分别固定安装在两个调节柱25;机架上具有安装板体,每个调节柱25的底端穿过安装板体,并且穿过安装板体的部分选有紧固螺母,通过旋松紧固螺母,调节柱25就可以进行转动,从而调整两个张力板22a对废丝的夹紧力大小,调整完毕后再旋紧紧固螺母固定调节柱
25的角度,保持住夹紧力大小。
[0075] 单根收卷设备2还包括移动块26,在单根收卷设备2的机架上沿第二主动辊21的轴线方向滑动;移动块26包括供废丝穿过的通孔,第二卷筒02收卷过程中,移动块26会在第二主动辊21的轴线方向进行往复的滑动,使废丝能够均匀地分布在第二卷筒02的轴线方向上。
[0076] 对于上浆设备4更进一步的具体结构如下:如图17‑21所示,上浆设备4还包括挤压板42和集浆槽43;挤压板42设置在渗透槽41上方,且由气缸47带动进行沿竖直方向的运动;渗透槽41侧面设置多个溢流口41a;集浆槽43设置在渗透槽41的下方。具体的,先将多根丝段水平排放在渗透槽41内,之后向渗透槽41内注入浆液,等丝段完全被浆液包裹并渗透后,挤压板42向下运动伸入渗透槽41内并且底面对丝段进行挤压,丝段表面多余的浆液通过溢流口41a流出渗透槽41,流出的浆液落入渗透槽41下方的集浆槽43内,在后续的丝段上将作业中可以通过循环泵将集浆槽43里面的浆液重新注入渗透槽41内,实现多余浆液的回收利用;之后挤压板42向上运动,使挤压板42移出渗透槽41,即可取出完成上浆的丝段。
[0077] 优选将带动挤压板42的气缸47设置成两个,两个气缸47对称设置在挤压板42的两端,并将两个气缸47的气口都接在同一个气源调压阀上,使两个气缸47能够同步地进行伸缩,进而带动挤压板42的两端同步运动,使挤压板42能够保持水平地进行下压,保证挤压板42对丝段各个部位挤压的均匀性。
[0078] 上浆设备4的机架底部优选设置有多个调整脚,调整脚顶端螺纹旋入机架底面,调整脚分布在机架底面的四个角以及边缘中点处,通过调节调整脚的旋入深度就能调整机架对应部分的高度,从而可以将安装在固定架上的渗透槽41调整至水平。集浆槽43的底部优选设置多个万向轮,从而能够更加方便地将集浆槽43从渗透槽41底部抽出或推入。
[0079] 上浆设备4还包括连接部44;连接部44上设置倾斜的安装槽44a,连接部44顶端和气缸47的动作端连接;连接部44和挤压板42通过穿过安装槽44a的紧固件相连接。设置倾斜的安装槽44a可以使紧固件在高度上能够调节,进而使挤压板42该端的高度可调,通过对挤压板42两端的高度调整就能使挤压板42保持水平;同时,由于挤压板42需要对丝段施力挤压,因此如果安装槽44a呈竖向,紧固件就容易产生滑动导致挤压板42的端部移动,因此采用倾斜的安装槽44a,使安装槽44a的侧壁能够对紧固件进行支撑,尽可能地避免紧固件的移动。优选将连接部44的内部设置为空腔结构,使连接部44可以产生轻微的变形,可以通过这种轻微变形对挤压板42起到缓冲作用。
[0080] 上浆设备4的机架部分还包括两个横梁45和安装板46;两个横梁45相互间隔设置;安装板46的两端分别安装在两个横梁45上,且安装板46的中间段向下弯折;气缸47安装在安装板46的中间段。中间段向下弯折的安装板46也可以产生一定的变形,在气缸47的推力过大或浆液流动速度过慢时,安装板46的中间段就可以向上产生细微变形避免挤压板42向下的压力过大。
[0081] 为了保证挤压板42对浆液的挤出效果,优选在挤压板42的边缘处设置竖直向上延伸的延伸段。如果没有延伸段,在挤压板42挤浆的过程中浆液容易从边缘处流动到挤压板42的上方,在挤压板42上升后,这些在挤压板42上方的浆液就会重新回流到丝段上,导致挤压板42的挤浆效果较差;而通过设置延伸段,使挤压板42的边缘处与渗透槽41内壁侧面的接触面积增加,浆液难以从挤压板42的边缘处向上流动,而是只能从溢流口41a向外流出,从而能够保证挤压板42的挤浆效果。
[0082] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。