一种条带拼接单向布的张力缓冲机构及包括其的涂布设备的制作方法

1.本发明涉及一种单向布加工设备，具体涉及一种条带拼接单向布的张力缓冲机构及包括其的涂布设备。


背景技术：

2.现有膜材料施胶设备加工性能的优劣，对膜材料本身的版型有较高的要求。如涂布印刷设备，若待涂布的膜材料版型差、不平整，会造成涂胶印刷面涂层厚度不均匀，甚至会出现漏涂的缺陷；而有些特殊的膜材料如单向布等是由条带或纤维拼接组合制成的，受限于张力一致性控制问题，其版型难以控制。涂布工艺的加工缺陷对后续产品的影响，就只能在后续加工工艺中进行解决。因此，基材版型不够均匀平整的膜材料，由于涂布印刷质量的降低，最终产品的质量也会受到影响。
3.现有涂布行业的技术和设备，难以解决膜料版型不好的后续加工问题和纤维材料张力控制问题。宽幅面超高分子量聚乙烯单向布的通常由多根单向拉伸的条带或多束纤维束拼接而成，对于条带而言，通常大概用10-20根带料进行拼宽，对于纤维布而言，需要500卷左右的纤维束拼接。对于这类多条多束同时涂布印刷的工艺，由于涂布过程中各个条带之间处于没有约束的松散状态，各条带的张力在传输过程中难免会出现差异，每个条带在涂布过程中受力不一致，导致有些条带或纤维束之间存在松紧的差异，会造成单向布的布面不平整，极易造成涂布不均匀甚至漏涂等缺陷，行业内现有的设备和工艺技术更是难以控制涂印单元的张力和平整性能，这会极大降低产品品质。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提出一种条带拼接单向布的张力缓冲机构，可使单向布在进行胶液涂布工序时保证单向布版型平整、各条带的张力均匀稳定。下文中，所述条带拼接单向布是指由多个单向拉伸的聚合物条带或丝束拼接形成的单向布。
5.一种条带拼接单向布的张力缓冲机构，其特征在于，包括一缓冲辊，所述缓冲辊表面覆盖有弹性层，单向布通过所述缓冲辊时，单向布的行进路线形成一个角α，所述角α的角度小于180度，且单向布中每个条带均与所述弹性层接触。
6.由于单向布的传输通常采用传输辊或传送带等截面为圆形或边缘截面为弧形的传输装置，因此所述单向布的行进路线实际上是所述缓冲辊与上游传输装置和下游传输装置的公切线。所述缓冲辊与上游传输装置在单向布传输方向上有公切线m，所述缓冲辊与所述下游传输装置在单向布传输方向上有公切线n，所述公切线m与所述公切线n形成一个夹住缓冲辊的角α，这个角α即为上文所述的单向布通过所述缓冲辊时，单向布的行进路线。由于条带拼接的单向布在加工过程中，各个条带之间是相对独立的，在传输过程中不可避免会出现张力上的差异，造成部分条带相对松散，部分条带相对紧绷，不利于单向布布面的均匀加工。通过设置表面覆盖有弹性层的缓冲辊，各个条带与所述弹性层接触时，原本相对松散的条带在弹性层的作用下得到了张紧，原本相对紧绷的条带由于与缓冲辊的接触面有一
定的弹性，紧绷的条带压缩所述弹性层，使得其紧绷程度也得到了缓解，因此各个条带之间的张力变得更加均衡，便于下一步工序的加工。单向布通过缓冲辊时其行进路线的角度实际上代表了单向布与缓冲辊之间的接触长度，所述角度越大，则单向布与缓冲辊的接触长度越小，所述角度越小，则单向布与缓冲辊的接触长度越大，若单向布与缓冲辊的接触长度太小，则难以有效与各个条带接触以起到均衡各条带间张力的作用，因此所述角度应足够小，以此保证单向布与缓冲辊的接触长度。具体的，角度的选择应与条带间张力差异的最大值、弹性层的弹性大小等因素相匹配，通常所述角度应小于160度，优选地，所述角度小于 120
°
，更优选所述角度小于90度。本发明中，所述角α指张力最大的条带经过缓冲辊时其行进路径所成的角度，由于单向布是从上游传动装置输送至缓冲辊，再从缓冲辊输送至下游传动装置，该角度α实际上是单向布绷紧于缓冲辊和位于缓冲辊上游和下游的传动装置形成的夹角，所述上游传动装置和下游传动装置可以是输送辊或传送带、胶辊等装置。
7.可选的，所述弹性层的厚度大于5mm。
8.弹性层的厚度需要根据条带的松散程度来决定，其厚度至少要大于单向布经过缓冲辊时各条带在缓冲辊径向方向上的最大位置差，才能使各个条带张紧，起到平衡每根条带的张力的作用。优选的，弹性层的厚度大于单向布经过缓冲辊时各条带在缓冲辊径向方向上最大位置差的1.5倍。
9.可选的，所述弹性层的邵氏a硬度为10-50，优选15-30。
10.本发明中以弹性层的邵氏a硬度表征弹性层的弹性大小，弹性层硬度过大会造成原本张力较大的条带过于紧绷，弹性层硬度过小则难以起到对原本较为松散的条带的张紧作用，因此本发明中选定弹性层的硬度为10-50，优选15-30。
11.可选的，所述弹性层是发泡聚乙烯，三元乙丙橡胶，丁腈橡胶，硅橡胶，天然橡胶中的一种或几种。
12.可选的，所述缓冲辊之后还设置有一个整平辊。
13.单向布通过张力缓冲后，各个条带之间的张力得到了均衡，但各个条带之间在垂直于布面的方向上可能还会有位置上的差异，在缓冲辊后设置一个传输辊，实际上是利用缓冲辊的弹性层的弹力将各个条带拉紧于所述传输辊上，因此通过传输辊之后的单向布不仅张力得到了均衡，在垂直于布面方向上各个条带之间的形位差也得到了调整，从而使得单向布的布面更加平整，便于下一道工序的操作。
14.一种条带拼接单向布的涂布设备，其特征在于，包括上文所述的张力缓冲装置，所述张力缓冲装置设置于涂胶机构之前，单向布通过张力缓冲装置之后在涂胶机构进行涂胶工序。
15.可选的，所述涂胶机构包括胶辊，胶槽，胶液，其中，所述胶辊部分浸没于胶液中，胶辊的转动方向与单向布的行进方向相反。
16.本发明中采用胶辊涂布单向布，因此胶辊要部分浸没于胶液中，使胶辊能持续与胶液接触；且胶辊的转动方向与单向布的行进方向相反，从而胶辊在转动的过程中能将胶槽中的胶液均匀液涂布于单向布上。
17.可选的，所述胶辊在远离缓冲辊的一侧设置有刮刀，所述刮刀的边缘与胶辊之间的距离可调。
18.刮刀可将胶辊表面的胶液刮涂均匀，通过调节刮刀边缘与胶辊之间的距离，可以
控制胶辊涂布在单向布上的施胶量。
19.可选的，刮刀的长度大于单向布的宽度。
20.为保证胶液涂布均匀，刮刀的长度应大于单向布的长度，这样才能保证胶辊表面与单向布接触位置的胶液厚度都是均匀的。
21.可选的，刮刀与胶辊之间的距离可调。
22.通过调节二者之间的距离，可控制胶辊涂布在单向布上的施胶量。
23.可选的，所述单向布经过所述胶辊时，单向布的行进路线形成一个钝角。
24.为使胶液均匀涂布于单向布上，胶辊应对单向布的涂胶面施加一定的压力，因此胶辊会将单向布顶起一部分，使单向布的行进路线形成一个以胶辊与单向布的接触点为顶点的钝角。
25.有益效果：
26.本发明通过在缓冲辊的表面设置弹性层，利用弹性层的弹力张紧单向布中的每个聚合物条带，从而使单向布中的每个条带张力达到均衡。通过在涂胶设备中的涂胶机构前设置所述缓冲辊，平衡了每个条带的张力，然后再使用胶辊对单向布进行涂布时，胶辊上每个条带的张力是均衡的，单向布的布面也更加平整，因而能达到更好的涂布效果，使胶液涂布更加均匀。
27.本发明提供的缓冲机构结构简单，在实际生产中有效平衡了单向布中各条带之间的张力，改善了单向布在上胶前的平整性，提高了单向布的加工质量。不仅是涂布设备，只要材料的版型或张力会影响到加工工艺的设备上，都可以通过增加此种缓冲机构来改善材料的版型或张力。
附图说明
28.图1是本发明的条带拼接单向布的张力缓冲机构的结构示意图
29.图2是从图1中a方向看过去的条带拼接单向布的张力缓冲机构的侧视图
30.图3是本发明的条带拼接单向布张力缓冲机构的另一实施例
31.图4是本发明的条带拼接单向布张力缓冲机构的又一实施例
32.图5是本发明的一种条带拼接单向布的涂布设备的结构示意图
33.附图标记说明：
34.1.辊芯 2.弹性层 3.单向布 4.整平辊 5.胶辊 6.胶槽 7. 胶液 8.刮刀 9.传输辊
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过文字结合附图对本发明实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标。
36.在此，还需要说明的一点是，在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合，为了避免因
不必要的细节而模糊了本发明，在附图和说明中仅仅描述了与根据本发明的方案密切相关的装置结构。
37.实施例1
38.如图1所示，本实施例涉及一种条带拼接单向布的张力缓冲机构，所述缓冲机构包括由辊芯1和弹性层2组成的缓冲辊，所述弹性层2的材料是发泡聚乙烯，其邵氏a硬度为25，厚度为15mm。
39.所述缓冲机构在使用时，由条带拼接形成的松散单向布3经过所述缓冲辊，单向布3的行进路线经过所述缓冲辊时形成的角度α为120
°
，本实施例中单向布 3是由10条聚合物条带横向拼接而成的宽幅面的松散单向布。单向布3中的各个条带均与缓冲辊的弹性层2相贴合，在弹性层2的弹力作用下，松弛的条带得到张紧，紧绷的条带在经过弹性层2时所受的力比经过金属输送辊时所受的力小，因此也得到一定的放松。在上述作用下，单向布3中各条带之间的张力得到均衡。
40.单向布3中各条带受弹性层2弹力的作用如图2所示，图2是从图1的a 方向看到的单向布3经过弹性层2时的状态示意图，为清楚显示辊芯1和弹性层2，图2中缓冲辊末端的示意图为其剖面图，如图所示，所述弹性层2的长度大于单向布3的宽度。从图中可以看出，单向布3在经过弹性层2时，由于各个条带之间的张力不同，弹性层2被挤压变形，由于变形程度不同，弹性层2对不同条带的支撑力也是不同的，因此经过弹性层2之后的各个条带的张力得到了调整，改善了单向布3的版型，在后续加工过程中，提高了单向布3的加工质量。
41.实施例2
42.如图3所示，本实施例涉及一种条带拼接单向布的张力缓冲机构，与实施例 1的不同之处在于，单向布3经过所述缓冲辊后，再次经过了一整平辊4。
43.如实施例1的缓冲机构，单向布3经过缓冲辊后虽然各个条带的张力得到了平衡，但各个条带在垂直于单向布3所在平面的方向上仍存如图1所示的在形位上的差异，单向布3的布面仍是不平整的。各条带间张力平衡对于单向布传输来说已经满足要求，但在一些加工步骤如喷涂或表面处理等工序中对单向布3 的布面平整度也有要求，否则会造成加工不均匀的问题。
44.本实施例在实施例1的基础上设置有整平辊4，整平辊4沿单向布3的行进方向设置于缓冲辊之后，单向布3经过整平辊4时，所述整平辊4可以是普通的传输辊。由于各个条带受弹性层2弹力的作用，每个条带在整平辊4上均处于绷紧状态，因此通过整平辊4之后的单向布3的布面得到了整平，可进行对布面平整度有要求的加工工序。
45.实施例3
46.如图4所示，本实施例涉及一种条带拼接单向布的张力缓冲机构，与实施例 1的不同之处在于，单向布3的行进路线经过所述缓冲辊时形成的角度α为60
°
。
47.相比于实施例1，本实施中的角α的度数更小，因此单向布3在经过张力缓冲机构时与弹性层2的贴合长度更长。在本实施例中，单向布3与弹性层2贴合部分的前半段3a中，各条带的张力在弹性层2的作用下达到均衡、张紧；在单向布3与弹性层2贴合部分的后半段3b中，此段的作用类似于实施例2中的整平辊4，对单向布3中各条带进行支撑和绷紧，使得经过缓冲辊之后的单向布的布面得到整平。
48.实施例4
49.如图5所示，本实施例涉及一种单向布涂布设备，本实施例的涂布设备中包含有实施例1所述的张力缓冲机构。
50.所述张力缓冲机构设置于涂胶机构之前，单向布30通过缓冲辊后在涂胶机构进行涂胶工序。所述涂胶机构包括胶辊5，胶槽6，胶液7，刮刀8和传输辊 9，其中，所述胶辊5部分浸没于胶液7中，胶辊5在工作时，如图5所示按逆时针旋转，将胶液7从胶槽6中带出，涂布于单向布3上。所述涂胶机构还设置有刮刀8，刮刀8设置于图中胶辊5的右侧，用于将胶辊5上带有的胶液7刮涂均匀，使得胶辊5对单向布3涂布时施胶量均匀稳定。刮刀8与胶辊5之间的距离可调，通过调节二者之间的距离，可控制胶辊涂布在单向布上的施胶量。
51.在本实施例中，单向布3在经过胶辊5时，单向布3的行进路线形成一个钝角，即单向布3在胶辊5的位置是向上隆起的，这样才能使胶辊5与单向布3之间紧密贴合，使胶液涂布更加均匀。此外，本实施例中胶辊5还起到实施例2中整平辊4的作用，在弹性层2的作用下，单向布3中各个条带紧绷于胶辊5上，单向布3与胶辊5接触时，在接触点处布面就已经得以整平，当单向布3离开接触点时，胶辊5上经刮刀刮涂均匀的胶液被涂布于整平后的布面上，随后由传输辊9输送至下一工序。
52.本实施例中的张力缓冲机构也可以是实施例2和实施例3的形式。