玻璃纤维短切装置的制作方法

文档序号:15013090发布日期:2018-07-24 22:55阅读:426来源:国知局

本发明属于玻璃纤维制造领域,具体来说,是一种能提高短切刀具的使用寿命,降低短切玻璃纤维的生产成本,并能短切出不同长度规格的短切玻璃纤维的玻璃纤维短切装置。



背景技术:

玻璃纤维是一种性能优异的非金属材料,其强度和弹性模量都非常大,抗拉强度高,也具有一定的柔韧性,可以作为一些聚合物基体的增强材料,并且有着显著的增强作用,另外玻璃纤维还可用作电绝缘材料,工业过滤材料,防火、防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料等;在玻璃纤维的广泛使用中,往往会根据不同的使用目的而在玻璃纤维的表面被覆有一层涂层,如将有机物被覆在玻璃纤维的表面提高玻璃纤维的柔韧性以制备窗纱、防护服等;在玻璃纤维的使用,很多时候都会将玻璃纤维短切为细小的碎短制成短切玻璃纤维,如把玻璃纤维用作增强材料来增强混凝土的强度时就需要使用短切玻璃纤维;但是根据不同使用目的,短切玻璃纤维仍然需要满足不同的长度要求。

目前,短切玻璃纤维大多是采用压辊和刀具辊配合的方式来生产,压辊和刀具辊将玻璃纤维夹在压辊的表面和刀具辊的刀口之间,利用压力将玻璃纤维切断。但在长期的生产过程中,刀具很容易在压辊上切出槽口,压辊上出现槽口之后,刀具就很难再将玻璃纤维切断,使短切玻璃纤维的成品中具有很多的长纤维,一部分生产商会利用筛网将长纤维滤除,但长时间下,长纤维也会把筛网堵塞,使筛网失去作用,而且长纤维的存在也降低了玻璃纤维的短切率,浪费了生产材料,因此在生产中需要频繁更换压辊,提高了生产成本;如申请号cn201480012431.8所述的玻璃纤维短切原丝的制造装置,该发明采用橡胶辊作为压辊,利用橡胶辊和刀具辊之间产生的滑移率避免橡胶辊上轻易出现深槽,但这只能延缓橡胶辊上出现深槽的时间,并不能从完全避免橡胶辊出现深槽。若采用硬质压辊,如不锈钢制成的压辊,则会在生产过程中损坏刀具,刀具的价格更加昂贵,更换也更加麻烦,刀具的损坏会将短切玻璃纤维的生产成本变得更高;另外也有用激光生产短切玻璃纤维的,但是激光的能量会将玻璃纤维表面的涂层熔化,影响短切玻璃纤维的质量。



技术实现要素:

本发明目的是旨在提供一种能避免短切刀具的刃口与其他设备之间的直接接触,提高短切刀具的使用寿命,降低短切玻璃纤维的生产成本,并能短切出不同长度规格的短切玻璃纤维的玻璃纤维短切装置。

为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:

玻璃纤维短切装置,包括送料辊、导向辊、从动导向辊、正向切割器、反向切割器和伺服电机。

所述送料辊的端面中心位置固定有动力传动轴,所述动力传动轴与伺服电机的转轴连接,所述导向辊的端面中心位置固定有从动轴,所述动力传动轴与从动轴通过链传动连接。

所述从动导向辊与导向辊相邻设置,且在从动导向辊与导向辊之间留有用于挤压拉动玻璃纤维的缝隙。

所述正向切割器和反向切割器均设置在导向辊和从动导向辊的下方,且正向切割器和反向切割器分别位于导向辊的两侧;

所述正向切割器由正转中心轴和固定在正转中心轴外围的正向切割叶片组成,所述正转中心轴与从动轴通过齿轮传动连接,所述正向切割叶片的边部设置有由一斜面和一水平面相交形成的刃口;

所述反向切割器由反转中心轴和固定在反转中心轴外围的反向切割叶片组成,所述反向切割叶片的边部设置有由一斜面和一水平面相交形成的刃口。

当正向切割叶片和反向切割叶片相交时,正向切割叶片设置有刃口的一边与反向切割叶片设置刃口的一边最先相交,且形成正向切割叶片刃口的水平面与形成反向切割叶片刃口的水平面处于同一平面,形成正向切割叶片刃口的斜面和形成反向切割叶片刃口的斜面分别位于该水平面的下上两侧。

所述反向切割器置有反转电机,所述反转中心轴与反转电机的转轴连接。

本发明由于上述设计所具有的的优点是:正向切割叶片的刃口和反向切割叶片的刃口在同一个平面内相互交错形成短切面,在玻璃纤维由导向辊传送到短切面时,玻璃纤维会在正向切割叶片的刃口和反向切割叶片的刃口相交错处被短切,由于正向切割叶片和反向切割叶片没有直接的接触,所以在将玻璃纤维短切时不会由于设备本身的短切过程而将设备损坏,在很大程度上提高了设备的使用寿命,降低了生产成本;导向辊能确定玻璃纤维的运动方向,从而确定了玻璃纤维的短切位置,送料辊依靠自身的旋转将玻璃纤维传送到导向辊,使玻璃纤维的送料更加的方便;在反向切割电机上设置反转电机能控制反向切割叶片的转速,转速是正向切割叶片的整数倍,从而保证切割叶片相交的位置固定在导向辊下方,由于玻璃纤维通过短切面的速度固定,则玻璃纤维被短切的长度就得到了控制,达到了生产不同长度规格的短切玻璃纤维的效果。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;

图1为本发明的结构示意图;

图2位本发明的俯视图;

图3为本发明的正向切割器和反向切割器的结构示意图;

图4为玻璃纤维被剪切时正向切割叶片和反向切割叶片的剖面图;

主要元件符号说明如下:1、送料辊;2、导向辊;3、从动导向辊;4、正向切割器;401、正转中心轴;402、正向切割叶片;403、正向防弯圆环;5、反向切割器;501、反转中心轴;502、反向切割叶片;503、反向防弯圆环;6、伺服电机;7、从动轴;8、动力传动轴;9、反转电机;12、链条;13传动轴;14、从动直齿轮;15、连接轴;16、主动直齿轮;17、从动伞齿轮;18、主动伞齿轮;19、齿轮柱;20、齿轮;21、配重块;22、滚轮;23、凸台。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

参照附图1至4:图中玻璃纤维短切装置,包括送料辊1、导向辊2、从动导向辊3、正向切割器4、反向切割器5和伺服电机6;在安装时,地面上设置有支架,送料辊1、导向辊2、从动导向辊3、正向切割器4、反向切割器5和伺服电机6均安装在支架上。

在送料辊1的端面中心位置固定有动力传动轴8,该动力传动轴8与伺服电机6的转轴通过联轴器连接,在导向辊2的端面中心位置固定有从动轴7,动力传动轴8与从动轴7通过链传动连接;链传动连接的具体方式为:在动力传动轴8上固定有主动齿轮,在从动轴7上固定有从动齿轮,该主动齿轮与从动轴7上的从动齿轮通过链条12传动连接;在送料辊1转动时,导向辊2可随送料辊1一起转动,且送料辊1表面的线速度与导向辊2表面的线速度相等,即:若送料辊1的直径是导向辊2的直径的2倍,则送料辊1和导向辊2之间通过链传动的传动比则为1:2;由于送料辊1表面的线速度与导向辊2表面的线速度相等,送料辊1传送的玻璃纤维的长度与导向辊2传送的玻璃纤维的长度就会相同,从而避免了玻璃纤维因送料辊1和导向辊2的线速度的差异而在运输过程中产生的堆积缠绕问题。

从动导向辊3与导向辊2相邻且水平设置,且在从动导向辊3与导向辊2之间留有用于挤压拉动玻璃纤维的缝隙;

正向切割器4和反向切割器5均设置在导向辊2和从动导向辊3的下方,且正向切割器4和反向切割器5分别位于导向辊2的两侧,且正向切割器4和反向切割器5分别位于导向辊2和从动导向辊3之间的缝隙的两侧,导向辊2和从动导向辊3通过挤压形成的摩擦力拉动玻璃纤维,并将玻璃纤维向下传送,使玻璃纤维短切在向辊2和从动导向辊3之间的缝隙的正下方被正向切割器4和反向切割器5短切。

该正向切割器4又包括正转中心轴401和均布且固定在正转中心轴401外围的四根正向切割叶片402,正转中心轴401与从动轴7通过齿轮传动连接,在正转中心轴401上固定有传动轴13,在传动轴13上固定有圆柱状的从动直齿轮14,在正转中心轴的旁边设置有一根连接轴15,该连接轴上固定有圆柱状的主动直齿轮16,该主动直齿轮16与从动直齿轮14啮合,在连接轴的上部固定有从动伞齿轮17,在从动轴7的端部固定有主动伞齿轮18,该主动伞齿轮18与从动伞齿轮1啮合;正向切割器4可通过齿轮传动与导向辊2同时转动;在正向切割叶片402的边部设置有由一斜面和一水平面相交形成的刃口。

反向切割器5又包括反转中心轴501和均布且固定在反转中心轴501外围的四根反向切割叶片502,在反向切割叶片502的边部设置有由一斜面和一水平面相交形成的刃口;

当正向切割叶片402和反向切割叶片502相交时,正向切割叶片402设置有刃口的一边与反向切割叶片502设置刃口的一边最先相交,且形成正向切割叶片402刃口的水平面与形成反向切割叶片502刃口的水平面处于同一平面,形成正向切割叶片402刃口的斜面和形成反向切割叶片502刃口的斜面分别位于该水平面的下上两侧,使正向切割叶片402和反向切割叶片502在相交之后能直接分离;而处于正向切割叶片402和反向切割叶片502的相交点的玻璃纤维则会被正向切割叶片402的转动所形成的剪切力短断,达到将玻璃纤维短切的效果。

反向切割器5设置有反转电机9,反转中心轴501与反转电机9的转轴连接;反转中心轴501与反转电机9的转轴通过联轴器连接;该反转电机9安装在支架上。可通过控制反转电机9的转速控制反向切割机5转速,使反向切割叶片502的转速为正向切割叶片转速的整数倍,从而控制了正向切割叶片402和反向切割叶片502的相交的时间间隔,相对应的,则控制了玻璃纤维通过短切面的长度,从而达到了生产不同长度规格的短切玻璃纤维的效果。

为了方便短切玻璃纤维的传送,上述实施例中,优选地:导向辊2和从动导向辊3的端部的中心位置均固定有齿轮柱19,齿轮柱19上固定有齿轮20,导向辊2上的齿轮20和从动导向辊3上的齿轮20啮合;从动导向辊3和导向辊2能同步转动,且转动的方向相反,使从动导向辊3由挤压玻璃纤维带动的被动转动变为了主动转动,将从动导向辊3与玻璃纤维产生的摩擦力变为了对玻璃纤维的拉力,降低了玻璃纤维打滑的可能。

为了使从送料辊1传送到导向辊2上的玻璃纤维不会从导向辊2的两端滑出,上述实施例中,优选地:导向辊2和从动导向辊3的长度大于送料辊1的长度。

为了避免玻璃纤维从送料辊1的两端滑出,上述实施例中,优选地:在送料辊1的两端设置限位挡板。

为了便于生产、安装和控制导向辊2的转速,上述实施例中,优选地:送料辊1和导向辊2的直径相同,且连接动力传动轴8和从动轴7的链传动的传动比为1。

为了避免玻璃纤维在短切时堆积在短切点,上述实施例中,优选地:正向切割叶片402设置刃口的一边呈锯齿状。在正向切割叶片402和反向切割叶片502相交的过程中,处在短切面不同位置的玻璃纤维会处于不同的锯齿槽口中,利用了锯齿槽口将玻璃纤维进行了均分,方便了短切地顺利进行。

为了增大导向辊2和从动导向辊3与玻璃纤维之间产生的摩擦力,上述实施例中,优选地:导向辊2和从动导向辊3均由橡胶制成;导向辊2和从动导向辊3与玻璃纤维之间产生的摩擦力越大,导向辊2和从动导向辊3拉动玻璃纤维向下运动的拉力就越大,玻璃纤维在导向辊2和从动导向辊3之间打滑的可能性就越小。

为了增大正向切割叶片402和反向切割叶片502的运动惯性,上述实施例中,优选地:在正向切割叶片402和反向切割叶片502的端部固定有用于增大运动惯性的配重块21;固定在正向切割叶片402上的配重块21位于其下侧,避免该配重块21在转动过程中触碰到反向切割叶片502;固定在反向切割叶片502上的配重块21位于其上侧,避免该配重块21在转动过程中触碰到正向切割叶片402;在短切玻璃纤维时,正向切割叶片402和反向切割叶片502会受到玻璃纤维的阻力而使转速受到影响,而运动惯性的提高可降低玻璃纤维的阻力带来的影响。

为了防止正向切割叶片402和反向切割叶片502因自重带来的弯曲而发生碰撞,上述实施例中,优选地:在正向切割叶片402的外围设置有防止正向切割叶片402抖动的正向防弯圆环403,且正向切割叶片402的端部与正向防弯圆环403的内壁固定连接,正向防弯圆环403进一步增加了正向切割叶片402端部的重量,提高了正向切割叶片402的运动惯性;在正向防弯圆环403的下方设置用于支撑正向防弯圆环403的滚轮22,滚轮22连接在支架上;在正向切割叶片402的运动过程中,滚轮22始终支撑在正向防弯圆环403的下方,避免正向切割叶片402产生弯曲。

反向切割叶片502的外围设置有防止反向切割叶片502抖动的反向防弯圆环503,且反向切割叶片502的端部与反向防弯圆环503的内壁固定连接,反向防弯圆环503进一步增加了反向切割叶片502端部的重量,提高了反向切割叶片502的运动惯性;反向防弯圆环503下方设置有用于支撑反向防弯圆环503的凸台,该凸台呈圆环状,与正转中心轴401固定为一体,且该凸台的中心轴线与正转中心轴401的中线轴线为同一直线,在正转中心轴401转动时,该凸台随正转中心轴401一起转动,且在反向防弯圆环503转动时,该凸台始终支撑在反向防弯圆环503下方,避免反向切割叶片502产生弯曲。在本实施例中,正向防弯圆环403的底面与反向防弯圆环503的顶面不发生接触,避免正向防弯圆环403的底面与反向防弯圆环503之间因摩擦而产生阻力。

采用本发明设计的中玻璃纤维短切装置是这样工作的:伺服电机6的转动带动送料辊1、导向辊2、从动导向辊3和正向切割器4同步转动,同时反转电机9的转动带动反向切割器5转动;转动的正向切割叶片402的刃口和转动的反向切割叶片502的刃口在同一个平面内相互交错形成短切面,送料辊1上的玻璃纤维由于送料辊1的转动被逐渐传送到导向辊2和从动导向辊3之间,并受到了导向辊2和从动导向辊3的挤压,由于导向辊2和从动导向辊3的转动与玻璃纤维之间产生了摩擦力,该摩擦力提供了下拉玻璃纤维的拉力,使玻璃纤维被逐渐向下拉动经过正向切割叶片402和反向切割叶片502形成的短切面,并在正向切割器4的刃口和反向切割器5的的刃口的相交处被短切。

以上对本发明提供的玻璃纤维短切装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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