用于处理碳纤维束的方法和装置的制造方法_3

文档序号:9422087阅读:来源:国知局
2X[(16X10 6X710X1.8X10 3/106X100X2X0.5]1/2X[{( kgm2/(A2s3))X(m2/m)}X{(kgm2)/s2)/(kgXK)}Xkg/m3XKXmX(m/s)]1/2,
[0083] 因此大约Ultw=(nqxnel) 1/2X45V。
[0084] 然后借助方程(6)和(7)以下述方程得出所需的电流强度:
[0085] (18) / =;r/ 4X(zX"Xc/: )X" /J。
[0086] 借助上述数值由等式(18)得出用于每1000个具有最大给定单丝直径(Sum)的 单丝加热l〇〇°C所需的电流强度大约为:
[0087] I1(M/1_=JI/4X(100000X(8ym) 2/16Qmm2/m)X(nqxqel) 1/2X45V/2m
[0088] =Ji/4X(100000X64X10 12八16X10 6)X(qqXqel) 1/2X45/2X[mV((kgm2)/ (A2s3)Xm2/m)X((kgm2)/(As3))/m]
[0089] 因此大约I1(W1_=UelXnq) 1/2xo. 07A。
[0090] 因此,用于每个单丝直径为8ym的1000个单丝加热IOOK所需的电功率为:
[0091] Pi〇〇"〇〇〇=U100XIlotviooo= (qelXqq) 1XS. 2W
[0092] 当然,上述推导以类似于恒定电流在定义的电流流通时间上流过固定导体的静态 情况为基础,不考虑动态效果和其它边界条件并且因此仅适合用于定性考虑。
[0093] 例如为了精确计算尤其是电阻率P还可考虑与温度的关系,该关系可通过关系 式(19)061〇') = 061〇'。)\(1+€^〇'-1'。))且€[=-0.2/1000,1'。=20°(:(对于碳而言) 来表示(维基百科条目"电阻率",查询于2013年3月10日)。
[0094] 通过权利要求书定义的本发明不受上面所提公式和由此确定的数据限制。
[0095] 其它变型方案
[0096] 上面借助优选实施例、变型方案、替代方案和改型说明了本发明并且在附图中予 以描述。这些说明和显示是纯示意性的且并不限制权利要求书的保护范围,而只是用于示 例性说明。当然,本发明可在不脱离权利要求书保护范围的情况下以许多方式来实施和改 型。
[0097] 因此,电压源5也可以是交流电压源。
[0098] 在第三种实施例中调节驱动装置39也可构造成其它方式,如液压缸,或具有小齿 轮和齿条,该小齿轮驱动装置可设在活动壳体35上。
[0099] 为了实现不同的接触路径,也可设置多于两个接触元件4,它们能够选择性地在不 同位置上与碳纤维束2接触。
[0100] 附图标记列表
[0101] 1 加热装置
[0102] 2 碳纤维束
[0103] 3 导向元件
[0104] 4 接触元件
[0105] 5 电压源
[0106] 6 控制单元
[0107] 7 温度传感器
[0108] 8 分压电路(串联电阻器)
[0109] 8a 固定内电阻
[0110] 8b 可变串联电阻
[0111] 8c 可变并联电阻
[0112] 9 轴承座
[0113] 10 固定装置
[0114] 11 轴承
[0115] 12 转向辊
[0116] 13 壳体
[0117] 14 绝缘装置/固定装置
[0118] 15 端子
[0119] 16 轴承
[0120] 17 接触辊
[0121] 18 连接缆线
[0122] 19 测量导线
[0123] 20 控制导线
[0124] 21 碳纤维预处理设备
[0125] 22 卷筒站
[0126] 23 退绕装置
[0127] 24 存储站
[0128] 25 摆动辊存储器
[0129] 26 纤维展开站
[0130] 27 乳光单元
[0131] 28 调温站
[0132] 29 浸渍站
[0133] 30 浸渍池(浆液池)
[0134] 31 拉出站
[0135] 32 驱动装置
[0136] 33 滑动触点
[0137] 34 固定壳体
[0138] 35 活动壳体
[0139] 36 滑轨
[0140] 37 丝杆
[0141] 38 轴承座
[0142] 39 调节驱动装置
[0143] 40 电缆回线(环链导向装置)
[0144]c 比热容
[0145]d 接触距离
[0146]df 单丝直径
[0147]m 质量
[0148]n 粗纱数量
[0149]At 接触时间
[0150]V 拉出速度
[0151]z 粗纱中的单丝数量
[0152]A 横截面积
[0153]I 电流强度
[0154]I10071000 用于将1000个单丝加热100°C的电流强度
[0155] Peff有效加热功率
[0156]P10071000 用于将1000个单丝加热100°C的电功率
[0157] AQ 热量
[0158]Rc碳纤维束的电阻
[0159]Rv串联电阻器
[0160]T 温度(最终温度)
[0161]T。参考温度
[0162]Ts纤维浆液/浸渍物的熔化温度
[0163] Tw 纤维浆液/浸渍物的软化温度
[0164] Tz 纤维浆液/浸渍物的分解温度
[0165] AT 温差
[0166] U 电压
[0167] U100 用于加热l〇〇°C的电压
[0168] a 线性电阻温度系数
[0169] nei 电效率
[0170] nq 热输入效率
[0171] Pel 电阻率
[0172] Pn比重(质量密度)
[0173] 上述列表是说明书的整体的组成部分。
【主权项】
1. 用于加热连续输送的碳纤维束(2)的方法,其特征在于,通过向碳纤维束(2)中馈入 电流(I)来进行加热。2. 根据权利要求1的方法,其特征在于,在馈入电流(I)之前展开碳纤维束(2)。3. 根据权利要求1或2的方法,其特征在于,加热进行到至少相应处在碳纤维束(2)的 纤维上的浆液或浸渍物的软化温度的温度(T)上。4. 根据权利要求3的方法,其特征在于,加热进行到至少相应于处在碳纤维束(2)的纤 维上的浆液的分解温度的温度(T)上。5. 根据前述权利要求中的任一项的方法,其特征在于,借助以下措施之中的至少一个 措施控制或调节碳纤维束(2)的通过加热达到的最终温度(T): -改变电压(U),在该电压下馈入电流(I); -改变串联电阻器(Rv); -改变碳纤维束⑵的拉出速度(V); -改变电流馈入点之间的距离(d)。6. 用于加热连续输送的碳纤维束(2)的加热装置(1),其特征在于,所述加热装置(1) 构造用于实施根据前述权利要求之一的方法。7. 根据权利要求6的加热装置,其特征在于,所述加热装置⑴包括电压源(5)和至少 两个与电压源的相应极连接、与周围绝缘的接触元件(4),所述接触元件(4)构造用于与碳 纤维束(2)接触,使得在接触时与电压源(5)形成闭合电路,优选所述接触元件(4)具有接 触辊(17)和/或滑动触点(33)。8. 根据权利要求7的加热装置,其特征在于,设置控制单元(6),该控制单元构造用于 控制电压源(5)。9. 根据权利要求8的加热装置,其特征在于,设置用于测量碳纤维束(2)的最终温度 (T)的温度传感器(7),控制单元(6)构造用于接收温度传感器(7)的输出信号并且通过采 用以下措施之中的至少一个措施来调节碳纤维束(2)的最终温度(T): -控制电压源(5)以便改变电压源(5)的输出电压(U); -控制可变电阻(8)以便改变接触元件(4)之间的电压; -控制调节驱动装置(39)以便改变接触元件(4)之间的距离(d); -控制驱动装置(32)以便改变碳纤维束(2)的拉出速度(V)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于碳纤维束(2)的方法和装置。所述方法规定,通过向碳纤维束(2)中馈入电流(I)来进行碳纤维束(2)的加热。该装置构造用于实施该方法。
【IPC分类】D01D11/02, D01D10/02, D01F9/32
【公开号】CN105143530
【申请号】CN201480021352
【发明人】F·迈德尔, F·霍尔曼, H·普菲策尔, E·科尔
【申请人】宝马股份公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年4月14日
【公告号】DE102013208426A1, WO2014180630A1
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