CN106113885B - 一种平带式复合工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料复合领域，具体涉及一种平带式复合工艺。先经过条状加热板高温加热，将温度均匀传导到特氟隆平带上，进而对特氟隆平带上的复合材料及复合材料附带的胶进行预热、预压合，之后通过一对压辊对复合材料进行再压合，再经条状冷却板对复合材料进行冷却、定型，最后经特氟隆平带传送出材料，完成材料的全部复合。本发明还提供一种用于实现该工艺的设备，根据不同的复合材料，通过控制温度、速度和压力，使材料完美地贴合并具有较高的强度，上下特氟隆平带均匀的间隙和精确的间隙调节，保证了表面复合材料平整无褶皱。

Description

一种平带式复合工艺及设备
技术领域
本发明属于材料复合领域，具体涉及一种平带式复合工艺及设备。
背景技术
目前在工业纺织品、汽车内钸、过滤材料、特种服装、航空材料、医疗防护等行业中，对无纺制品、蜂窝板、海绵、热熔膜、胶网等材料二层或二层以上材料的复合时，多通过用胶水在辊筒式复合机上进行上胶、压合、烘干、冷却定型的工艺进行复合，对于无胶复合、不同材料之间无胶复合、片材与片材、片材与卷材的无胶复合、多层软材料复合板材等特殊复合，辊筒式复合机上采用的工艺并不适用。而对一些片材、小批量、上下层复合要求相当高的材料加工也非常麻烦，不仅机器体积庞大，热能损耗大，而且造成材料的上下复合层牢度不一样，非常影响复合品质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平带式复合工艺以及实现该复合工艺的设备。
为实现上述发明目的，本发明的一种平带式复合工艺包括以下步骤：
S1.将复合材料放置于上特氟隆平带和下特氟隆平带之间；
S2.所述上特氟隆平带和下特氟隆平带分别经上加热板和下加热板进行加热，进而对上特氟隆平带和下特氟隆平带之间的所述的复合材料进行预热、预压合；
S3.上压辊、下压辊对所述的复合材料进行再压合；
S4.所述上特氟隆平带和下特氟隆平带分别经上冷却板和下冷却板进行冷却，进而冷却定型所述上特氟隆平带和下特氟隆平带间的所述复合材料；
S5.所述上特氟隆平带和下特氟隆平带传送出所述复合材料。
其中：所述步骤S1中还包括根据复合材料的厚度，设定所述上特氟隆平带和下特氟隆平带间的上下间隙，所述上特氟隆平带和下特氟隆平带的传送速度以及所述上加热板和下加热板的温度。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种用于平带式复合工艺的设备，包括上特氟隆平带、上加热板、加热区间隙调整升降机、导向轴、上压辊、上冷却板、平带上架体、输送带导向辊、上带主动辊、下带主动辊、上主动辊伺服电机、下主动辊伺服电机、下冷却板、下压辊、压辊间隙调整电机、平带下架体、下加热板、上带被动辊、下特氟隆平带、支架、滑块、调节螺杆、下带被动辊、复合材料、加热区间隙调整电机、冷却区间隙调整电机、板簧、拉簧、冷却区间隙调整升降机。
本发明主要分为平带下架体和平带上架体两部分，所述平带下架体上层从左到右顺时针方向安装着所述下带被动辊、下加热板、下压辊、下冷却板、下带主动辊和输送带导向辊，下层从左到右安装有加热区间隙调整电机、冷却区间隙调整电机和压辊间隙调整电机；平带上架体上从左到右逆时针方向安装着上带被动辊、上加热板、上压辊、上冷却板、上带主动辊和输送带导向辊；平带上架体和平带下架体在左边的加热区前外侧安装着两个加热区间隙调整升降机，两个所述加热区间隙调整升降机中间位置安装着一根所述导向轴，右边的冷却区前外侧安装着两个冷却区间隙调整升降机，两个所述冷却区间隙调整升降机中间位置安装着一根所述导向轴，所述平带上架体和平带下架体在后外侧加热区和冷却区与前侧相对应的位置安装着两个所述加热区间隙调整升降机、两个所述冷却区间隙调整升降机和两根所述导向轴。
加热区间隙调整电机通过万向轴连接着加热区四个所述加热区间隙调整升降机，所述冷却区间隙调整电机通过万向轴连接着冷却区四个所述间隙调整升降机，所述压辊间隙调整电机连接着上压辊。
所述上主动辊伺服电机连接着所述上带主动辊，所述上带主动辊通过传动链条连接着所述上带被动辊和上压辊；所述下主动辊伺服电机连接着所述下带主动辊，所述下带主动辊通过传动链条连接着所述下带被动辊和下压辊。
通过启动加热区间隙调整电机、压辊间隙调整电机和冷却区间隙调整电机，单独调整加热区上加热板和下加热板之间的上下间隙、上压辊和下压辊上下间隙、冷却区上冷却板和下冷却板之间的上下间隙。上压辊和下压辊的工作压力能调节。
上加热板、上冷却板、下加热板和下冷却板分别通过板簧安装在平带上架体和平带下架体上。
所述上主动辊伺服电机和下主动辊伺服电机通过伺服***控制，所述上主动辊伺服电机和下主动辊伺服电机既能同速转动又能差速转动。
上带被动辊、下带被动辊两端分别安装在滑块上，滑块安装在支架左侧长槽内，支架右侧通过螺钉固定在平带上架体和平带下架体上，调节螺杆左边连接在滑块右端，调节螺杆右端通过螺纹连接在支架上。
上特氟隆平带从左到右逆时针包裹着上带被动辊、上加热板、上压辊、上冷却板、上带主动辊和输送带导向辊，下特氟隆平带从左到右顺时针包裹着下带被动辊、下加热板、下压辊、下冷却板、下带主动辊和输送带导向辊。上特氟隆平带和下特氟隆平带宽度方向两端连接着数个拉簧，拉簧的另一端连接在传动链条上。
对所述上加热板和下加热板温度控制为分区域控制，上下各三区、六区或九区且各区独立控制。
冷却水分别通入上冷却板和下冷却板，且冷却水与冷冻机组循环，确保冷却温度始终保持在10-15℃之间。
本发明的有益效果在于：
1.材料复合依靠上下平行转动的能传导热能、抗静电、耐高温、不粘胶的特氟隆平带，适用范围较广，可紧贴复合材料；
2.对上下特氟隆平带的加热板温度控制分成上下各三区、六区或九区且各区独立控制，温度监控更精准，温度补偿更及时，更能保证复合材料均匀的受热。
3.上下加热板间隙单独调整，压辊间隙单独调整，压辊工作压力单独调整，上下冷却板间隙单独调整，能够满足不同材料的多种工艺要求。
4.上下特氟隆平带的转动由上下两个伺服电机单独控制，即可设定同步转动，又可设定合理的差速转动，解决了一些特殊面料复合时起皱的现象。
5.被动辊的涨紧机构，优化的设备，使得设备调整和维护更方便。
6.上下加热板和上下冷却板下的板簧结构，当复合材料特别厚重时，板簧对上加热板、上冷却板、下加热板和下冷却板起到了缓冲作用，延长了设备使用时间。
7.根据不同复合材料，通过控制温度、速度和压力，使材料完美地贴合并具有较好的粘接强度。
8.本发明适用于无胶复合、不同材料之间无胶复合、片材与片材、片材与卷材的无胶复合、多层软材料复合及板材等特殊复合，既可实现连续工作，又可小批量生产。
附图说明
图1是实现本发明一种用于平带式复合工艺的设备的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的右视图。
图中：1、上特氟隆平带；2、上加热板；3、加热区间隙调整升降机；4、导向轴；5、上压辊；6、上冷却板；7、平带上架体；8、输送带导向辊；9、上带主动辊；10、下带主动辊；11、上主动辊伺服电机；12、下主动辊伺服电机；13、下冷却板；14、下压辊；15、压辊间隙调整电机；16、平带下架体；17、下加热板；18、上带被动辊；19、下特氟隆平带；20、支架；20-1、滑块；20-2、调节螺杆；21、下带被动辊；22、复合材料；23、加热区间隙调整电机；24、冷却区间隙调整电机；25、板簧；26、拉簧；27、冷却区间隙调整升降机。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步说明。
如图所示，本发明的一种用于平带式复合工艺的设备包括：上特氟隆平带1、上加热板2、加热区间隙调整升降机3、导向轴4、上压辊5、上冷却板6、平带上架体7、输送带导向辊8、上带主动辊9、下带主动辊10、上主动辊伺服电机11、下主动辊伺服电机12、下冷却板13、下压辊14、压辊间隙调整电机15、平带下架体16、下加热板17、上带被动辊18、下特氟隆平带19、支架20、滑块20-1、调节螺杆20-2、下带被动辊21、复合材料22、加热区间隙调整电机23、冷却区间隙调整电机24、板簧25、拉簧26、冷却区间隙调整升降机27。
本发明主要分为平带下架体16和平带上架体7两部分，平带下架体16上层安装着下带被动辊21、下加热板17、下压辊14、下冷却板13、下带主动辊10、输送带导向辊8，下层安装有加热区间隙调整电机23、冷却区间隙调整电机24、压辊间隙调整电机15；平带上架体7上安装着上带被动辊18、上加热板2、上压辊5、上冷却板6、上带主动辊9、输送带导向辊8。
四个加热区间隙调整升降机3连接着加热区的平带上架体7和平带下架体16，加热区中间前后两侧对称的连接着两根导向轴4，四个冷却区间隙调整升降机27连接着冷却区的平带上架体7和平带下架体16，冷却区中间前后两侧对称的连接着两根导向轴4，前后对称的结构保证了平带上架体7能够平稳的上下运动。
加热区间隙调整电机23通过万向轴连接着四个加热区间隙调整升降机3，冷却区间隙调整电机24通过万向轴连接着四个冷却区的间隙调整升降机27，压辊间隙调整电机15连接着上压辊5。通过启动加热区间隙调整电机23、压辊间隙调整电机15和冷却区间隙调整电机24，单独调整加热区上加热板2和下加热板17之间的上下间隙、上压辊5和下压辊14上下间隙、冷却区上冷却板6和下冷却板13之间的上下间隙，以满足不同材料的多种工艺的需要，增大了本发明的适用范围。
上加热板2、上冷却板6、下加热板17和下冷却板13分别通过板簧25安装在平带上架体7和平带下架体16上。当复合材料22特别厚重时，板簧25对上加热板2、上冷却板6、下加热板17和下冷却板13起到了缓冲作用，延长了设备使用时间。
上主动辊伺服电机11连接着上带主动辊9，上带主动辊9通过传动链条连接着上带被动辊18和上压辊5；下主动辊伺服电机12连接着下带主动辊10，下带主动辊10通过传动链条连接着下带被动辊21和下压辊14。上主动辊伺服电机11和下主动辊伺服电机12通过伺服***控制同步，但对于一些特殊面料的复合，需要设定合理的速度差，避免上下特氟隆平带同速转动时常出现的复合材料起皱的现象，确保了特殊复合材料的平滑性。
上带被动辊18、下带被动辊21两端分别安装在滑块20-1上，滑块20-1安装在支架20左侧长槽内，支架20右侧通过螺钉固定在平带上架体7和平带下架体16上，调节螺杆20-2左边连接在滑块20-1右端，调节螺杆20-2右端通过螺纹连接在支架20上，通过旋转调节螺杆20-2来调整滑块20-1的左右位置，两端连接在滑块20-1的上带被动辊18和下带被动辊21跟着滑块20-1左右移动，从而涨紧或松开上特氟隆平带1和下特氟隆平带19。
上特氟隆平带1从左到右逆时针包裹着上带被动辊18、上加热板2、上压辊5、上冷却板6、上带主动辊9、输送带导向辊8，下特氟隆平带19从左到右顺时针包裹着下带被动辊21、下加热板17、下压辊14、下冷却板13、下带主动辊10、输送带导向辊8。上特氟隆平带1和下特氟隆平带19宽度方向两端连接着数个拉簧26，拉簧26的另一端连接在传动链条上，这样拉簧26对上特氟隆平带1和下特氟隆平带19宽度方向上起到限位的作用，防止上特氟隆平带1和下特氟隆平带19转动时跑偏。
所述上特氟隆平带1和下特氟隆平带19具有传导热能、抗静电、耐高温且不粘胶的特性，适用范围较广，可使材料紧贴复合。
对所述上加热板2和下加热板17温度控制为分区域控制，上下各三区、六区或九区且各区独立控制，保证各部温度均匀。
冷却水分别通入上冷却板6和下冷却板13，且冷却水与冷冻机组循环，确保冷却温度始终保持在10-15℃之间。
根据复合材料22厚度要求，首先启动加热区间隙调整电机23、压辊间隙调整电机15和冷却区间隙调整电机24，单独调整加热区上加热板2和下加热板17之间的上下间隙、上压辊5和下压辊14上下间隙、冷却区上冷却板6和下冷却板13之间的上下间隙；然后设定上主动辊伺服电机11和下主动辊伺服电机12的速度，启动上主动辊伺服电机11和下主动辊伺服电机12，让上特氟隆平带1和下特氟隆平带19转动；再启动上加热板2、下加热板17让其升温到材料复合所需的工艺温度；将冷却水通入上冷却板6、下冷却板13，冷却水与冷冻机组循环确保工艺冷却温度始终保持在10-15℃之间；等所有工艺参数达到设定值后，复合材料22依次进入加热区、压辊加压区、冷却区最后出料，从而完成全部的复合工艺。
本发明通过控制温度、速度和压力，使材料完美地贴合并具有较高的强度，同时调整上下带的间隙和压辊精确的间隙，保证了表面复合材料平整无褶皱，即使很厚的刚性板材也可被复合。
本发明适用性广，可适用于无胶复合、不同材料之间无胶复合、片材与片材、片材与卷材的无胶复合、多层软材料复合板材等特殊复合，还可用于一些片材、小批量、上下层复合要求相当高的材料的复合，既可实现连续工作，又可小批量生产。

Claims (8)

1.一种平带式复合工艺的设备，包括：上特氟隆平带(1)、上加热板(2)、加热区间隙调整升降机(3)、导向轴(4)、上压辊(5)、上冷却板(6)、平带上架体(7)、输送带导向辊(8)、上带主动辊(9)、下带主动辊(10)、上主动辊伺服电机(11)、下主动辊伺服电机(12)、下冷却板(13)、下压辊(14)、压辊间隙调整电机(15)、平带下架体(16)、下加热板(17)、上带被动辊(18)、下特氟隆平带(19)、支架(20)、滑块(20-1)、调节螺杆(20-2)、下带被动辊(21)、复合材料(22)、加热区间隙调整电机(23)、冷却区间隙调整电机(24)、板簧(25)、拉簧(26)和冷却区间隙调整升降机(27)；其特征在于：所述平带下架体(16)上层从左到右顺时针方向安装着所述下带被动辊(21)、下加热板(17)、下压辊(14)、下冷却板(13)、下带主动辊(10)和输送带导向辊(8)，下层从左到右安装有所述加热区间隙调整电机(23)、冷却区间隙调整电机(24)和压辊间隙调整电机(15)；所述平带上架体(7)上从左到右逆时针方向安装着所述上带被动辊(18)、上加热板(2)、上压辊(5)、上冷却板(6)、上带主动辊(9)和输送带导向辊(8)；
所述平带上架体(7)和平带下架体(16)在左边加热区的前外侧安装着两个所述加热区间隙调整升降机(3)，两个所述加热区间隙调整升降机(3)中间位置安装着一根所述导向轴(4)，右边的冷却区前外侧安装着两个所述冷却区间隙调整升降机(27)，两个所述冷却区间隙调整升降机(27)中间位置安装着一根所述导向轴(4)，所述平带上架体(7)和平带下架体(16)在后外侧加热区和冷却区与前外侧相对应的位置安装着两个所述加热区间隙调整升降机(3)、两个所述冷却区间隙调整升降机(27)和两根所述导向轴(4)；
所述加热区间隙调整电机(23)通过万向轴连接着加热区四个所述加热区间隙调整升降机(3)，所述冷却区间隙调整电机(24)通过万向轴连接着冷却区四个所述间隙调整升降机(27)，所述压辊间隙调整电机(15)连接着上压辊(5)；
所述上主动辊伺服电机(11)连接着所述上带主动辊(9)，所述上带主动辊(9)通过传动链条连接着所述上带被动辊(18)和上压辊(5)；所述下主动辊伺服电机(12)连接着所述下带主动辊(10)，所述下带主动辊(10)通过传动链条连接着所述下带被动辊(21)和下压辊(14)。
2.根据权利要求1所述的一种平带式复合工艺的设备，其特征在于：启动所述加热区间隙调整电机(23)、压辊间隙调整电机(15)和冷却区间隙调整电机(24)，能够单独调整加热区所述上加热板(2)和下加热板(17)之间的上下间隙、所述上压辊(5)和下压辊(14)上下间隙及所述冷却区上冷却板(6)和下冷却板(13)之间的上下间隙；所述上压辊(5)和下压辊(14)的工作压力能单独调节。
3.根据权利要求1所述的一种平带式复合工艺的设备，其特征在于：所述上加热板(2)、上冷却板(6)、下加热板(17)和下冷却板(13)分别通过所述板簧(25)安装在所述平带上架体(7)和平带下架体(16)上。
4.根据权利要求1所述的一种平带式复合工艺的设备，其特征在于：所述上主动辊伺服电机(11)和下主动辊伺服电机(12)通过伺服***控制，所述上主动辊伺服电机(11)和下主动辊伺服电机(12)既能同速转动又能差速转动。
5.根据权利要求1所述的一种平带式复合工艺的设备，其特征在于：所述上带被动辊(18)和下带被动辊(21)两端分别安装在所述滑块(20-1)上，滑块(20-1)安装在所述支架(20)左侧长槽内，所述支架(20)右侧通过螺钉固定在所述平带上架体(7)和平带下架体(16)上，所述调节螺杆(20-2)左边连接在滑块(20-1)右端，调节螺杆(20-2)右端通过螺纹连接在所述支架(20)上。
6.根据权利要求1所述的一种平带式复合工艺的设备，其特征在于：所述上特氟隆平带(1)从左到右逆时针包裹着所述上带被动辊(18)、上加热板(2)、上压辊(5)、上冷却板(6)、上带主动辊(9)和输送带导向辊(8)，所述下特氟隆平带(19)从左到右顺时针包裹着下带被动辊(21)、下加热板(17)、下压辊(14)、下冷却板(13)、下带主动辊(10)和输送带导向辊(8)；所述上特氟隆平带(1)和下特氟隆平带(19)宽度方向两端连接着数个拉簧(26)，所述拉簧(26)的另一端连接在传动链条上。
7.根据权利要求1所述的一种平带式复合工艺的设备，其特征在于：对所述上加热板(2)和下加热板(17)温度控制为分区域控制，上下各三区、六区或九区且各区独立控制。
8.根据权利要求1所述的一种平带式复合工艺的设备，其特征在于：冷却水分别通入所述上冷却板(6)和下冷却板(13)，且冷却水与冷冻机组循环，确保冷却温度始终保持在10-15℃之间。
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