用于TPU片材的复合设备的制作方法

用于tpu片材的复合设备
技术领域
1.本实用新型涉及tpu片材的生产制造领域，尤其是一种用于tpu片材的复合设备。


背景技术：

2.tpu(thermoplastic polyurethanes)，即热塑性聚氨酯弹性体橡胶，是由二异氰酸酯类分子（二苯甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯等）、大分子多元醇、低分子多元醇（扩链剂）等共同反应聚合而成的高分子材料。tpu片材是在具有胶层的基布上压合tpu物料而形成的组合物，其具有高张力、高拉力、强韧和耐老化等物化特点，广泛地应用于各个工业领域。
3.传统的tpu片材复合工艺中，一般通过烘箱或加热辊加热基布，以激活基布上的胶层；其后再通过多条压合辊将基布与熔融状态的tpu物料压合成tpu片材。然而，由于烘箱或加热辊的加热功率无法调节或调节缓慢，不能够及时地根据tpu片材生产线的实际生产工况（如基布的移动速度变化或基布类型变化）调节自身的输出功率，时常发生因基布胶层未被激活而导致基布与tpu物料复合效果较差，或基布胶层过度受热而溶化导致基布与tpu物料复合失败的情况,这在一定程度上降低了相应生产线的成品合格率。


技术实现要素：

4.针对上述的传统tpu复合工艺中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种新型的用于tpu片材的复合设备。
5.为了达到上述的目的，本实用新型提供以下技术方案：一种用于tpu片材的复合设备，包括：机座；辐射加热组件，包括固定安装于所述机座上的辐射加热板以及与所述辐射加热板电连接的电压调整器，所述的复合设备限定有可供基布移动的移动路径，所述的辐射加热板被配置成朝向所述的移动路径并能够加热位于所述移动路径上的基布，以激活基布上的胶层；所述的电压调整器被配置成能够调整所述辐射加热板的输入电压；表面滚轮式热电偶，位于所述辐射加热板的下游，所述的表面滚轮式热电偶包括若干能够接触位于所述移动路径上的基布的滚轮测温头，以获取基布的表面温度；压合组件，包括可转动地支撑于所述机座上的多条压合辊，所述的移动路径以蛇形卷绕的方向依次穿过各条所述的压合辊，所述的多条压合辊位于所述辐射加热板的下游且被配置成能够将基布与tpu物料压合成tpu片材；控制器，同时信号连接所述的电压调整器与所述的表面滚轮式热电偶，以调节所述辐射加热板的输出功率。
6.在上述的技术方案中，优选地，所述的复合设备还包括位于所述移动路径上且可升降的扩幅辊，所述的扩幅辊布置于所述辐射加热板与所述的多条压合辊之间并被配置成能够接触位于所述移动路径上的基布，以维持相接触的基布的表面张力。
7.在上述的优选方案中，进一步优选地，所述的复合设备还包括一对左右设置的升降气缸，各所述的升降气缸均包括固定设置于所述机座上的缸体与可相对所述缸体伸缩的气缸轴，所述扩幅辊的两侧端部分别可转动地安装于一对所述的气缸轴上。
8.在上述的优选方案中，进一步优选地，所述的复合设备还包括第二保温板，所述的第二保温板布置于所述扩幅辊的正上方，所述的移动路径从所述第二保温板的下侧穿过。还可以进一步优选地，所述的第二保温板延伸至最上游的所述压合辊的上侧。
9.在上述的技术方案中，优选地，所述的复合设备还包括与所述辐射加热板相向设置的第一保温板，所述的辐射加热板与所述的第一保温板分别位于所述移动路径的两侧。
10.在上述的技术方案中，优选地，所述的辐射加热板为一陶瓷加热板，所述的陶瓷加热板上配置有呈阵列布置的多个陶瓷加热块。
11.在上述的技术方案中，优选地，所述的压合组件还包括与所述多条压合辊传动连接的驱动装置，所述的驱动装置为一伺服电机，所述的控制器信号连接所述的驱动装置，以控制所述驱动装置的输出功率。
12.在上述的技术方案中，优选地，所述的表面滚轮式热电偶还包括供各所述滚轮测温头可转动地支撑的座体与提供电连接用出线的出线部，所述的出线部可转动地连接于所述座体的顶部。
13.相较于现有技术，本实用新型技术方案所提供的复合设备可通过辐射加热板对移动路径上的基布进行加热，并能够基于表面滚轮式热电偶所获取的基布的表面温度调节电压调整器的输出电压，即调节辐射加热板的输入电压与加热功率，从而快速地响应tpu生产线的工况变化，克服了传统工艺中使用烘箱或加热辊时存在的缺陷。
附图说明
14.图1为本实用新型所提供的复合设备的立体结构图；其中，图中未示出调节机构；
15.图2为图1所示的复合设备的侧面剖视图；其中，该复合设备布置于提供tpu物料的料头的下侧；
16.图3为图2的局部放大图；
17.图4为本实用新型所提供的表面滚轮式热电偶的侧视图；
18.图5为图1所示复合设备的各部件的信号连接示意图。
19.图中标记：
20.100、复合设备；10、基布；20、料头；
21.1、机座；11、牵引辊；12、主架体；13、导轨；14、移动座；15、升降座；
22.21、辐射加热板；22、电压调整器；23、第一保温板；24、第二保温板；
23.31、扩幅辊；32、升降气缸
24.41、第一压合辊；42、第二压合辊；43、第三压合辊；44、驱动装置；
25.5、表面滚轮式热电偶；51、滚轮测温头；52、座体；53、出线部；
26.6、控制器。
具体实施方式
27.为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对实用新型的各种示例性实施例或实施模式的详细说明。然而，各种示
例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离实用新型构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。
28.此外，本技术中，诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、
ꢀ“
下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”、“侧”(例如，如在“侧壁”中)等的空间相对术语，由此来描述如附图中示出的一个元件与另一(其它)元件的关系。空间相对术语意图包括设备在使用、操作和/或制造中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被 定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包括上方和下方两种方位。此外，设备可以被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应 地解释在此使用的空间相对描述语。
29.在本技术中，术语“上游”（或“下游”）意指就基布的移动路径而言，一部件位于另一部件的上游（或下游）。例如“扩幅辊位于辐射加热板的下游”，即意指：就移动路径而言，扩幅辊位于辐射加热板的下游。
30.如图1所示,本实用新型所提供一种用于tpu片材的复合设备100，其能够将基布10与tpu物料压合成tpu片材。复合设备100包括支撑于地面或台座上的机座1、用于加热基布10的辐射加热组件、可升降的扩幅辊31、用于压合基布10与tpu物料的压合组件、表面滚轮式热电偶5以及作为复合设备100控制中枢的控制器6（见图5）。
31.结合图2，机座1由刚性材料制成，并包括可转动地布置于前部的若干牵引辊11、用于支撑各工作部件的主架体12以及用于调节主架体12位置的调节机构。复合设备100限定有一供基布10移动的移动路径，移动路径以蛇形卷绕的方式依次穿过各条牵引辊11。各牵引辊11位于移动路径的最上游，并用于维持基布10的表面张力。
32.调节机构包括前后延伸的一对导轨13与前后布置的一对调节单元，各调节单元均包括左右布置的一对移动座14以及分别固定设置于该一对移动座14上侧的升降座15。一对导轨13左右相对地铺设于地面或台座上，各移动座14均配置有一可转动的移动轮（图中未标示出），各移动轮均与相应侧的导轨13形成滑动配合。各升降座15上均配置有一升降螺杆或升降电机，以供工作人员调节相应升降座15的高度。机座1的主架体12支撑于四个升降座15上，工作人员通过调节机构即可调整主架体12在前后方向与上下方向的位置。
33.结合图3，扩幅辊31位于移动路径上。复合设备100还包括一对左右布置的升降气缸32，各升降气缸32均包括固定安装于主架体12上的缸体与可相对缸体伸缩的气缸轴。扩幅辊31的两侧端部分别可转动地支撑于一对气缸轴上，并被配置成能够接触位于移动路径上的基布10的下表面。
34.移动路径上的基布10在经过辐射加热板21（见下文）的加热后将产生幅度（即宽度）、长度以及表面张力等变化。工作人员可经由一对升降气缸32调整扩幅辊31的位置，从而调节相接触的基布10的表面张力以及展平该基布10，以避免基布10出现褶皱。
35.参阅图3与图5，辐射加热组件包括固定设置于主架体12上的辐射加热板21与该辐射加热板21电连接的电压调整器22。辐射加热板21布置于最下游的牵引辊11与扩幅辊31之间，该处的移动路径被最下游的牵引辊11与扩幅辊31限定成倾斜的直线段，辐射加热板21沿着该处移动路径的方向延伸（即辐射加热板21与该处移动路径平行设置），并朝向该移动
路径。辐射加热板21被配置成能够以辐射换热的方式加热移动路径上的基布10，以激活基布10上的胶层。
36.进一步地，本实用新型所提供的辐射加热板21为一陶瓷加热板，其上布置有层阵列布置的多个陶瓷加热块。该辐射加热板21具有高功率密度与高温度调节范围并能够对基布10均匀加热。
37.电源、电压调整器22以及辐射加热板21依次电连接，电压调整器22被配置成能够调整辐射加热板21的输入电压，即调整辐射加热板21的输出功率。控制器6与电压调整器22信号连接并能够控制该电压调整器22，从而控制辐射加热板21的输出功率。
38.进一步地，复合设备100还包括第一保温板23与第二保温板24。第一保温板23布置于最下游的牵引辊11与扩幅辊31之间并与辐射加热板21相向布置，移动路径自辐射加热板21与第一保温板23之间穿过；第二保温板24布置于扩幅辊31的正上方并沿着前后方向延伸至第一压合辊41（见下文）的上侧，移动路径自扩幅辊31与第二保温板24之间穿过。第一、第二保温板用于减少复合设备100以及基布10与环境之间的热交换，以提高复合设备100的能源利用率。
39.相较于传统采用烘箱或加热辊对基布10进行加热的方式，本实用新型所提供的辐射加热组件2可以更精确地控制加热温度且能够不同的工况进行调整辐射加热板21的出力，从而减少因加热温度不足导致基布10与tpu物料复合效果不佳或加热温度过高而使得基布10上的胶层溶化的情况，继而提高复合设备100的成品合格率。
40.参阅图3-5，表面滚轮式热电偶5布置于移动路径上且毗邻辐射加热板21的下游，即位于辐射加热板21与扩幅辊31之间。该表面滚轮式热电偶5与控制器6信号连接，且包括能够与位于移动路径上的基布10相接触以获取基布10表面温度的若干滚轮测温头51、供各滚轮测温头51可转动地支撑的座体52以及提供电连接用出线的出线部53，出线部53可转动地连接于座体52的顶部。
41.控制器6内预设有一标准温度并配置成能够基于表面滚轮式热电偶5所获取的基布10的表面温度与该标准温度的差值调整辐射加热板21的加热功率。可以理解地，若上述的差值为一负值，则控制器6增大辐射加热板21的加热功率；若上述的差值为一正值，则控制器6减小辐射加热板21的加热功率，从而达到激活基布10上的胶层且不使其胶层溶化的效果。
42.可以理解地，通过上述控制器6与表面滚轮式热电偶5的配合，复合设备100可自动地基于基布10的移动速度适配相应的辐射加热板21的加热功率。相较于传统的温度传感器，本实用新型所提供的表面滚轮式热电偶5能够直接与基布10接触以直接获取基布10的表面温度，故能更加精确地控制基布10的表面温度。在其它实施例中，复合设备还可布置一个以上的表面滚轮式热电偶，以监控多处的基布的表面温度；表面滚轮式热电偶也可布置于辐射加热板下游的其它位置，如升降辊与第一压合辊（见下文）之间。
43.压合组件包括沿上游至下游的方向依次布置的第一压合辊41、第二压合辊42和第三压合辊43以及用于驱动第一、第二、第三压合辊转动的驱动装置44（见图4），第一、第二、第三压合辊均可转动地支撑于主架体12上。第一压合辊41毗邻扩幅辊31的下游，移动路径以蛇形卷绕的方式依次穿过第一、第二、第三压合辊。本实用新型所提供的驱动装置44为一伺服电机，该伺服电机与控制器6信号连接并受控于该控制器6，控制器6被配置成可调整驱
动装置44的输出功率，以调整基布10的移动速度。
44.如图2所示，该复合设备100布置于一料头20的下侧，料头20对准第一、第二压合辊的间隙并用于提供熔融状态的tpu物料。复合设备100工作时，移动路径上的基布10经过辐射加热板21激活胶层与扩幅辊31展平后，到达第一、第二压合辊间隙处，熔融状态的tpu物料在该间隙处被覆盖于基布10上，其后并与基布10一同被各压合辊压合成tpu片材。
45.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。