1.本实用新型涉及一种含浸处理装置,且特别涉及一种铁氟龙含浸处理装置。
背景技术:
2.铁氟龙为一种树脂材料,其化学名称为聚四氟乙烯,铁氟龙具有良好的耐腐蚀性、耐高低温性、高绝缘性等特性,并且具有极低的摩擦系数,使得铁氟龙材料被广泛地应用于各种领域,例如医疗、汽车、自行车、航空航天、化工、机械、电子、半导体、管路、以及建筑等。
3.一般来说,铁氟龙可以与其他种类的材料结合,以生产符合实际需求的铁氟龙复合材料。常见的铁氟龙复合材料有铁氟龙玻璃纤维布,由于玻璃纤维布具有在高温下不易燃的特性,其可以涂布有铁氟龙树脂并进行加热,以结合铁氟龙树脂的耐化学性以及低摩擦系数等特性,使得铁氟龙玻璃纤维布可以进一步应用于各种设备。
4.虽然铁氟龙复合材料已经广泛应用于各种领域,但其仍有诸多改善空间。举例来说,当用于进行含浸处理的铁氟龙溶液中存在有气泡时,可能会影响后续形成的铁氟龙复合材料的成品质量,并且由于铁氟龙的抗拉强度较低,在生产过程中铁氟龙复合材料中的铁氟龙可能因来自辊筒的张力而发生断裂或破损的情形,其将降低产品质量并且增加生产成本。
5.为此,如何设计出一种铁氟龙含浸处理装置,以解决先前技术的技术问题,为本实用新型所研究的重要课题。
技术实现要素:
6.(一)要解决的技术问题
7.本实用新型提供出一种铁氟龙含浸处理装置,以改善先前技术中所述的问题。
8.(二)技术方案
9.为了解决上述先前技术中存在的问题,本实用新型提供一种铁氟龙含浸处理装置,其包含卸卷单元、含浸处理单元、加热单元、冷却拉布单元、以及收卷单元。其中,卸卷单元包含至少一台卸卷机,卸卷机绕设有基材并卸卷基材以供输送。含浸处理单元设置在卸卷单元的一侧,基材从卸卷单元沿第一方向输送至含浸处理单元,含浸处理单元储存有铁氟龙溶液,含浸处理单元以铁氟龙溶液对基材进行含浸处理。加热单元设置在含浸处理单元的一侧,以铁氟龙溶液含浸处理的基材从含浸处理单元输送至加热单元,加热单元包含至少一个加热机构以加热基材及基材上的铁氟龙溶液,并且在加热单元中基材沿垂直于第一方向的第二方向输送。冷却拉布单元设置在加热单元的一侧,基材从加热单元输送至冷却拉布单元,冷却拉布单元包含多个冷却拉布辊筒以及分别对应于各冷却拉布辊筒设置的多个控制机构,各控制机构用以控制各冷却拉布辊筒的运作。以及,收卷单元设置在冷却拉布单元的一侧,基材从冷却拉布单元沿第一方向输送至收卷单元,收卷单元包含至少一台收卷机以收卷基材。
10.较佳地,含浸处理单元包含溶液储存槽、设置在溶液储存槽内的搅拌机构、以及设
置在溶液储存槽在第二方向上的一侧的多个线棒。其中,搅拌机构转动而沿径向朝外侧推动铁氟龙溶液至溶液储存槽的边缘且经由溢流槽排出所述铁氟龙溶液中的气泡,并且以铁氟龙溶液含浸处理的基材通过多个线棒而移除一部分的铁氟龙溶液。
11.较佳地,搅拌机构包含搅拌轴以及连接搅拌轴的多个搅拌叶片,并且多个搅拌叶片呈螺旋桨形状。
12.较佳地,含浸处理单元包含湿性测厚仪,其设置在多个线棒在第二方向上的一侧,湿性测厚仪感测通过多个线棒的以铁氟龙溶液含浸处理的基材的厚度。
13.较佳地,加热单元被划分为多个温控区段,各温控区段设置有至少一个加热机构。
14.较佳地,铁氟龙含浸处理装置包含冷却单元,其设置在加热单元在第二方向上的一侧,冷却单元包含至少一个冷却机构以冷却以铁氟龙溶液含浸处理的基材。其中,冷却单元还包含多个顶部辊筒,其设置在冷却机构在第二方向上的一侧以改变基材的输送方向。其中,基材沿第二方向通过多个温控区段中的一部分而从加热单元输送至冷却单元,并且基材经由多个顶部辊筒转向而沿第一方向输送,且从冷却单元输送至加热单元,并且沿第二方向通过多个温控区段中的另一部分。
15.较佳地,铁氟龙含浸处理装置包含前测厚单元,其设置在卸卷单元与含浸处理单元之间,前测厚单元包含两个导辊筒、以及设置在两个导辊筒之间的测厚仪,基材绕设在两个导辊筒上,并且测厚仪感测基材的厚度。
16.较佳地,铁氟龙含浸处理装置包含后测厚单元,其设置在冷却拉布单元与收卷单元之间,后测厚单元包含两个导辊筒、以及设置在两个导辊筒之间的测厚仪,基材绕设在两个导辊筒上,并且测厚仪感测以铁氟龙溶液含浸处理的基材的厚度。
17.较佳地,铁氟龙含浸处理装置包含前拉布单元,其设置在卸卷单元与含浸处理单元之间,前拉布单元包含彼此间隔设置的多个拉布辊筒,并且基材绕设在多个拉布辊筒上。
18.(三)有益效果
19.综上所述,本实用新型提供的铁氟龙含浸处理装置的冷却拉布单元包含多个冷却拉布辊筒以及分别对应于各冷却拉布辊筒设置的多个控制机构,各控制机构用以控制各冷却拉布辊筒的运作,例如控制冷却拉布辊筒转动或不转动及其转速等。因此,可以根据实际生产情况调整冷却拉布辊筒的运作设定,使得经加热单元进行干燥及烧结作业的以铁氟龙溶液含浸处理的基材可以通过冷却拉布辊筒进行降温,并且可以减少由于来自冷却拉布辊筒的张力而发生的断裂或破损的情形,从而提升最终形成的铁氟龙复合材料的产品质量。
20.此外,本实用新型提供的铁氟龙含浸处理装置的含浸处理单元的溶液储存槽中设置有搅拌机构,其包含搅拌轴以及连接搅拌轴且呈螺旋桨形状的多个搅拌叶片,通过搅拌机构的转动可以沿径向朝外侧将铁氟龙溶液推动至溶液储存槽的边缘,从而带动铁氟龙溶液中的气泡移动至溶液储存槽的边缘,并且经由溢流槽排出。因此,可以减少以铁氟龙溶液进行含浸处理的基材中的附着有气泡的情形,从而提升后续形成的铁氟龙复合材料的产品质量。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的图式作简单地介绍;
22.图1为根据本实用新型的一个实施例的铁氟龙含浸处理装置的侧视示意图;
23.图2为图1中的a部分的局部放大图;
24.图3为图1中的b部分的局部放大图。
25.附图标记说明
26.1:铁氟龙含浸处理装置;10:卸卷单元;
27.11:卸卷机;20:前测厚单元;
28.21:导辊筒;22:测厚仪;
29.30:前拉布单元;31:拉布辊筒;
30.40:含浸处理单元;41:溶液储存槽;
31.42:搅拌机构;43:线棒;
32.44:湿性测厚仪;50:加热单元;
33.51:加热机构;60:冷却单元;
34.61:冷却机构;62:顶部辊筒;
35.70:冷却拉布单元;71:冷却拉布辊筒;
36.72:控制机构;80:后测厚单元;
37.81:导辊筒;82:测厚仪;
38.90:收卷单元;91:收卷机;
39.100:基材;dr1:第一方向;
40.dr2:第二方向。
具体实施方式
41.本实用新型提供的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效,将本实用新型配合附图,并以实施例的表达形式详细说明如下,而其中所使用的图式,其主旨仅为示意及辅助说明的用途,未必为本实用新型实施后的真实比例与精准配置,故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本实用新型在实际实施上的权利范围,合先叙明。
42.应当理解的是,尽管术语「第一」、「第二」等在本实用新型中可用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分,但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层及/或部分与另一个元件、部件、区域、层及/或部分区分开。因此,下文讨论的「第一元件」、「第一部件」、「第一区域」、「第一层」及/或「第一部分」可以被称为「第二元件」、「第二部件」、「第二区域」、「第二层」及/或「第二部分」,而不悖离本实用新型的精神和教示。
43.另外,术语「包含」及/或「包括」指所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件及/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合的存在或添加。
44.除非另有定义,本实用新型所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本实用新型所属技术领域具有通常知识者通常理解的相同含义。可以理解的是,诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本实用新型的上下文中的含义一致的定义,并且将不被解释为理想化或过度正式的意义,除非本文中明确地这样定义。
45.在下文中将结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此并不作为对本实用新型的限定。
46.请参阅图1至图3,图1为根据本实用新型实施例的铁氟龙含浸处理装置的侧视示意图;图2为图1中的a部分的局部放大图;以及,图3为图1中的b部分的局部放大图。
47.如图1至图3所示,本实施例提供一种铁氟龙含浸处理装置1,其包含卸卷单元10、含浸处理单元40、加热单元50、冷却拉布单元70、以及收卷单元90。其中,卸卷单元10包含至少一台卸卷机11,卸卷机11绕设有基材100并卸卷基材100以供输送。含浸处理单元40设置在卸卷单元10的一侧,基材100从卸卷单元10沿第一方向dr1输送至含浸处理单元40,含浸处理单元40储存有铁氟龙溶液,含浸处理单元40以铁氟龙溶液对基材100进行含浸处理。加热单元50设置在含浸处理单元40的一侧,以铁氟龙溶液含浸处理的基材100从含浸处理单元40输送至加热单元50,加热单元50包含至少一个加热机构51以加热基材100及基材100上的铁氟龙溶液,并且在加热单元中基材100沿垂直于第一方向dr1的第二方向dr2输送。冷却拉布单元70设置在加热单元50的一侧,基材100从加热单元50输送至冷却拉布单元70,冷却拉布单元70包含多个冷却拉布辊筒71以及分别对应于各冷却拉布辊筒71设置的多个控制机构72,各控制机构72用以控制各冷却拉布辊筒71的运作。以及,收卷单元90设置在冷却拉布单元70的一侧,基材100从冷却拉布单元70沿第一方向dr1输送至收卷单元90,收卷单元90包含至少一台收卷机91以收卷基材100。
48.具体地,基材100可以为玻璃纤维布,其具有良好的耐热性,例如可以在400℃下维持热稳定性,以利后续在加热单元50中的加热作业的执行。并且,铁氟龙溶液包含铁氟龙粉末、水、以及界面活性剂,通过将铁氟龙粉末、水、以及界面活性剂放置于含浸处理单元40中进行搅拌以均匀混合,以制备铁氟龙溶液。此外,在本实施例中,卸卷单元10设置有两台卸卷机11,其可以分别安装有玻璃纤维布卷,因此,可以通过使得两台卸卷机11同时进行卸卷而对双层的玻璃纤维布进行含浸处理,或者可以仅驱动单台卸卷机11,而使得两台卸卷机11可以交替使用,进而执行连续的生产作业。另外,在本实施例中,收卷单元90设置有两台收卷机91,其可以分别收卷成品的铁氟龙复合材料,因此,可以驱动单台收卷机91进行收卷作业,而使得两台收卷机91可以交替使用,进而执行连续的生产作业。
49.进一步地,继续参照图2所示,含浸处理单元40包含溶液储存槽41、设置在溶液储存槽41内的搅拌机构42、以及设置在溶液储存槽41在第二方向dr2上的上侧的多个线棒43,并且溶液储存槽41中设置有辊筒,使得基材100可以通过此辊筒输送至溶液储存槽41中,以利用铁氟龙溶液进行含浸处理。其中,搅拌机构42包含搅拌轴以及连接搅拌轴的多个搅拌叶片,并且多个搅拌叶片呈螺旋桨形状,可以通过搅拌轴来带动多个搅拌叶片转动,进而沿径向朝外侧推动铁氟龙溶液至溶液储存槽的边缘。
50.通过搅拌机构42的设置,当基材100输送至溶液储存槽41中以铁氟龙溶液进行含浸处理时,可以使得铁氟龙溶液中的气泡移动至溶液储存槽41的边缘,并且气泡可以经由设置在溶液储存槽41的边缘的溢流槽而排出,从而减少附着于以铁氟龙溶液含浸处理的基材100上的气泡。并且,以铁氟龙溶液含浸处理的基材100通过多个线棒43之间的间隙,而可以移除基材100上的一部分的铁氟龙溶液,通过多个线棒43的设置,可以调整基材100上的铁氟龙溶液的含量,以形成具有期望厚度的铁氟龙复合材料。在本实施例中,搅拌机构42的搅拌轴为气动搅拌轴,且多个搅拌叶片呈螺旋桨形状,并且设置有在第二方向dr2上彼此相
间隔的三个线棒43,但本实施例不限定于此。在其他实施例中,搅拌轴、搅拌叶片、以及线棒等元件的数量、种类、以及位置可以根据实际需求来进行配置。
51.此外,含浸处理单元40还包含湿性测厚仪44,其设置在多个线棒43在第二方向dr2上的上侧,湿性测厚仪44感测通过多个线棒43的以铁氟龙溶液含浸处理的基材100的厚度,以确保将进入至加热单元50进行干燥及烧结作业的以铁氟龙溶液含浸处理的基材100具有预期的厚度。并且,当湿性测厚仪44感测到以铁氟龙溶液含浸处理的基材100的厚度发生异常时,可以通过调整线棒43的间距来调整以铁氟龙溶液含浸处理的基材100的厚度。
52.请继续参照图1所示,加热单元50可以划分为多个温控区段,各温控区段可以设置有至少一个加热机构51。在本实施例中,加热单元50可以包含沿第二方向dr2依序排列的第一温控区段至第三温控区段,以及设置在第一温控区段至第三温控区段在第一方向dr1上的一侧的第四温控区段至第六温控区段,并且第一温控区段至第六温控区段分别设置有一台热风式干燥机以作为加热机构51。通过上述配置,可以根据制程需求来调整各温控区段的加热机构51所供应的热风的温度,例如可以设定第一温控区段至第三温控区段供应约300℃的热风以进行干燥作业,并且设定第四温控区段至第六温控区段供应约380℃的热风以进行烧结作业,从而生产符合预期规格的铁氟龙复合材料。
53.进一步地,本实施例的铁氟龙含浸处理装置1包含冷却单元60,其设置在加热单元50在第二方向dr2上的上侧,冷却单元60包含至少一个冷却机构61以冷却以铁氟龙溶液含浸处理的基材。其中,冷却单元60还包含多个顶部辊筒62,其设置在冷却单元60在第二方向dr2上的上侧以改变基材100的输送方向。
54.在本实施例中,冷却单元60包含两台送风机以作为冷却机构61,其设置在冷却单元60在第一方向dr1上的两侧,并且通过供应外部空气以降低基材100表面的温度,使得以铁氟龙溶液含浸处理的基材100半固化。并且,在本实施例中,冷却单元60包含两个顶部辊筒62,其设置在冷却机构61在第二方向dr2上的上侧,且沿第一方向dr1彼此相间隔设置,顶部辊筒62用以改变基材100的输送方向。具体地,基材100沿第二方向dr2通过加热单元50的第一温控区段至第三温控区段以进行干燥作业,并接续从加热单元50输送至冷却单元60,并且基材100在冷却单元60中通过两个冷却机构61进行冷却作业,且基材100接续经由两个顶部辊筒62转向而沿第一方向dr1输送,并且从冷却单元60再次输送至加热单元50,从而沿第二方向dr2通过第四温控区段至第六温控区段,以进行烧结作业。
55.并且,经过加热单元50进行干燥及烧结作业的以铁氟龙溶液含浸处理的基材100接续输送至冷却拉布单元70以进行冷却及拉布作业。冷却拉布单元70包含彼此相间隔设置的多个冷却拉布辊筒71,并且基材100绕设在多个冷却拉布辊筒71上,以产生拉紧基材100的作用,使得基材100以适当的拉张力密实绕设在各冷却拉布辊筒71的周缘,并且通过与冷却拉布辊筒71的接触而冷却且固化。值得一提的是,冷却拉布单元70还包含分别对应于各冷却拉布辊筒71设置的多个控制机构72,各控制机构72可以为例如伺服电机,其用以控制各冷却拉布辊筒71的运作,例如控制机构72可以控制冷却拉布辊筒71转动或不转动及其转速等。通过控制机构72的配置,可以根据实际生产情况调整冷却拉布辊筒71的运作设定,使得以铁氟龙溶液含浸处理的基材100在通过冷却拉布辊筒71进行冷却的同时,可以减少由于来自冷却拉布辊筒71的张力而发生的断裂或破损的情形,从而提升最终形成的铁氟龙复合材料的产品质量。
56.举例来说,可以对冷却拉布单元70中最邻近加热单元50的冷却拉布辊筒71的控制机构72进行设定,使得此控制机构72不驱动此冷却拉布辊筒71转动,而使此冷却拉布辊筒71仅通过绕设在其上的基材100进行位移所产生的摩擦力而转动,从而减少甫经加热作业的以铁氟龙溶液含浸的基材100所承受的张力,进而减少断裂或破损的情形发生。
57.进一步地,本实施例的铁氟龙含浸处理装置1包含前测厚单元20,其设置在卸卷单元10在第一方向dr1上的一侧,前测厚单元20包含两个导辊筒21、以及设置在两个导辊筒21之间的测厚仪22,基材100绕设在两个导辊筒21上以进行输送,并且测厚仪22感测基材100的厚度,以确保后续生产的铁氟龙复合材料符合预期的规格。
58.此外,本实施例的铁氟龙含浸处理装置1包含前拉布单元30,其设置在前测厚单元20在第一方向dr1上的一侧,而设置在前测厚单元20与含浸处理单元40之间。其中,前拉布单元30包含彼此间隔设置的多个拉布辊筒31,并且基材100绕设在多个拉布辊筒31上,以产生拉紧基材100的作用,使得基材100以适当的拉张力密实绕设在各拉布辊筒31的周缘。
59.进一步地,本实施例的铁氟龙含浸处理装置1包含后测厚单元80,其设置在冷却拉布单元70在第一方向dr1上的一侧,而设置在冷却拉布单元70与收卷单元90之间。其中,后测厚单元80包含两个导辊筒81、以及设置在两个导辊筒81之间的测厚仪82,基材100绕设在两个导辊筒81上,并且测厚仪82感测以铁氟龙溶液含浸处理的基材100的厚度,以确保收卷前的铁氟龙复合材料符合预期的规格。
60.通过上述配置,在本实施例的铁氟龙含浸处理装置1中,基材100可以从卸卷单元10开始,依序通过前测厚单元20、前拉布单元30、含浸处理单元40、加热单元50、冷却单元60、加热单元50、冷却拉布单元70、以及后测厚单元80,并最后通过收卷单元90进行收卷作业,从而生产具有优良产品质量的铁氟龙复合材料。
61.值得一提的是,在本实施例的铁氟龙含浸处理装置1中,收卷单元90的各收卷机91包含用以卷取成品的铁氟龙复合材料的收卷辊筒,并且虽然图中未绘示出,收卷单元90可以设置有摇摆收卷机构,其具有纠偏导正功能(edge position control,epc)以均匀的卷取成品的铁氟龙复合材料。具体地,摇摆收卷机构包含设置在基材100的两平面侧的多个传感器、以及设置在卷取辊筒两侧的多个摇摆元件。其中,多个传感器用以感测基材100与辊筒的相对位置,并根据感测结果传输控制讯号至各所述摇摆元件,并且多个摇摆元件连接于电机,使得电机依据控制讯号来驱动摇摆元件沿收卷辊筒的延伸方向来回位移而摇摆,使得待收卷的基材100可以维持在收卷辊筒的预定的位置范围中。通过摇摆收卷机构的设置,在收卷单元90的收卷机91进行收卷作业时,收卷至收卷辊筒上的第一层的两侧可以与即将收卷至收卷辊筒上的第二层的两侧彼此错开,并且后续收卷于收卷辊筒上的成品的铁氟龙复合材料也可以与相邻的层彼此错开,从而使得收卷完成的成品的铁氟龙复合材料可以更为均匀。
62.此外,本实施例的铁氟龙含浸处理装置1可以包含多个张力感测辊筒、以及连接多个张力感测辊筒的张力控制器。其中,多个张力感测辊筒分别感测基材100的张力,并且张力控制器根据感测结果传输控制讯号至卸卷单元10或者收卷单元90,以控制卸卷机11或者收卷机91的转速,从而调整基材100的张力。具体地,在本实施例中,铁氟龙含浸处理装置1包含四个张力感测辊筒,其分别连接至张力控制器,并且四个张力感测辊筒分别设置在卸卷单元10、前拉布单元30、冷却拉布单元70、以及收卷单元90中。通过张力感测辊筒以及张
力控制器的设置,可以感测本实施例的铁氟龙含浸处理装置1的各个位置的基材100的张力,并根据张力感测结果来调整卸卷及收卷的速度,使得基材100以适当的张力进行输送。为了图式的清楚起见,在附图中,上述的张力感测辊筒以及用于输送基材100的多个辊筒并未另外以元件符号进行标示。
63.综上所述,本实施例的铁氟龙含浸处理装置的冷却拉布单元包含多个冷却拉布辊筒以及分别对应于各冷却拉布辊筒设置的多个控制机构,各控制机构用以控制各冷却拉布辊筒的运作,例如控制冷却拉布辊筒转动或不转动及其转速等。因此,可以根据实际生产情况调整冷却拉布辊筒的运作设定,使得经加热单元进行干燥及烧结作业的以铁氟龙溶液含浸处理的基材可以通过冷却拉布辊筒进行降温,并且可以减少由于来自冷却拉布辊筒的张力而发生的断裂或破损的情形,从而提升最终形成的铁氟龙复合材料的产品质量。
64.此外,本实施例的铁氟龙含浸处理装置的含浸处理单元的溶液储存槽中设置有搅拌机构,其包含搅拌轴以及连接搅拌轴且呈螺旋桨形状的多个搅拌叶片,通过搅拌机构的转动可以沿径向朝外侧将铁氟龙溶液推动至溶液储存槽的边缘,从而带动铁氟龙溶液中的气泡移动至溶液储存槽的边缘,并且经由溢流槽而排出。因此,可以减少以铁氟龙溶液进行含浸处理的基材中的附着有气泡的情形,从而提升后续形成的铁氟龙复合材料的产品质量。
65.以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本实施例的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于后附的申请专利范围中。