本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§119(a)要求在2014年11月28日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2014-0168283號(hào)的優(yōu)先權(quán),其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引證結(jié)合于此。
背景技術(shù):
(a)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種纖維束打開(kāi)設(shè)備,更特別地涉及這樣一種纖維束打開(kāi)設(shè)備,該纖維束打開(kāi)設(shè)備通過(guò)根據(jù)纖維類型設(shè)置各種振動(dòng)輥而能夠使纖維束打開(kāi)的效率最大化。
(b)相關(guān)技術(shù)的描述
近些年來(lái),已經(jīng)研發(fā)出一種復(fù)合材料,該復(fù)合材料呈現(xiàn)金屬?gòu)?qiáng)度、很輕的重量以及塑料材料的成形性。例如,該復(fù)合材料可包括纖維增強(qiáng)塑料(FRP)和碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)。
上述的復(fù)合材料是一種高級(jí)的復(fù)合材料,其為使用纖維(碳纖維或玻璃纖維)作為增強(qiáng)材料的具有高強(qiáng)度和高彈性的輕量級(jí)結(jié)構(gòu)材料,并且呈現(xiàn)出優(yōu)良的材料特性。
當(dāng)使用碳纖維或玻璃纖維生產(chǎn)復(fù)合材料時(shí),存在對(duì)廣泛撒布纖維束的打開(kāi)工藝的需求。特別地,打開(kāi)工藝在具有許多纖維數(shù)目的纖維束中非常重要。
存在各類纖維束。特別地,由于玻璃纖維具有比碳纖維更高的比重,所以與碳纖維相比,使用壓縮空氣或豎直振動(dòng)的打開(kāi)效率相對(duì)較低。相反,碳纖維具有比玻璃纖維更低的比重,所以與玻璃纖維相比,使用壓縮空氣或豎直振動(dòng)的打開(kāi)效率相對(duì)較高,但在局部細(xì)絲之間發(fā)生壓實(shí)現(xiàn)象(compaction phenomenon)。因此,對(duì)滿足纖維特性的打開(kāi)工藝和打開(kāi)設(shè)備的需求增加了。
在該背景技術(shù)部分公開(kāi)的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解,并且因此這可能包含不構(gòu)成在本國(guó)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種纖維束打開(kāi)設(shè)備,所述打開(kāi)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)纖維材料而提高的纖維打開(kāi)效率。本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種纖維束打開(kāi)設(shè)備,該打開(kāi)設(shè)備包括水平振動(dòng)裝置,該水平振動(dòng)裝置包括多個(gè)水平振動(dòng)輥,以根據(jù)纖維束的類型而將水平方向振動(dòng)施加到纖維束,其中,多個(gè)水平振動(dòng)輥具有不同的形狀。
多個(gè)水平振動(dòng)輥中的一個(gè)可包括第一水平振動(dòng)輥,第一水平振動(dòng)輥具有柱形形狀,在該柱形形狀中,直徑從第一水平振動(dòng)輥的中心到外周緣方向上逐漸減小。
多個(gè)水平振動(dòng)輥中的另一個(gè)可包括第二水平振動(dòng)輥,第二水平振動(dòng)輥具有柱形形狀,在第二水平振動(dòng)輥的柱形形狀中,直徑從第二水平振動(dòng)輥的中心到外周緣的方向上逐漸減小。
多個(gè)水平振動(dòng)輥中的另一個(gè)可包括第三水平振動(dòng)輥,第三水平振動(dòng)輥具有柱形形狀,第三水平振動(dòng)輥的柱形形狀具有相同的直徑。
多個(gè)水平振動(dòng)輥中的另一個(gè)可包括第四水平振動(dòng)輥,第四水平振動(dòng)輥具有相同直徑的柱形形狀,并且在第四水平振動(dòng)輥的外周緣處形成有突起和凹陷。
當(dāng)纖維束為碳纖維時(shí),可以第一水平振動(dòng)輥、第二水平振動(dòng)輥和第三水平振動(dòng)輥的順序?qū)⑺椒较蛘駝?dòng)施加到所述纖維束。
第二水平振動(dòng)輥的外周緣的曲率半徑可大于第一水平振動(dòng)輥的外周緣的曲率半徑。
當(dāng)纖維束為玻璃纖維時(shí),可以第三水平振動(dòng)輥、第一水平振動(dòng)輥和第四水平振動(dòng)輥的順序?qū)⑺椒较蛘駝?dòng)施加到纖維束。纖維束打開(kāi)設(shè)備還可包括寬度控制器,該寬度控制器設(shè)置在水平振動(dòng)裝置的下游區(qū)域以控制纖維束的寬度。
寬度控制器可包括:底板;引導(dǎo)壁,該引導(dǎo)壁分別設(shè)置在底板的兩側(cè)以引導(dǎo)纖維束;以及引導(dǎo)板,該引導(dǎo)板分別通過(guò)鉸接件而與引導(dǎo)壁接合。
寬度控制器還可包括尺以顯示引導(dǎo)板的打開(kāi)量。
纖維束打開(kāi)設(shè)備還可包括豎直振動(dòng)裝置,該豎直振動(dòng)裝置設(shè)置在水平振動(dòng)裝置的上游區(qū)域,以便將水平方向振動(dòng)施加到纖維束。
纖維束打開(kāi)設(shè)備還可包括空氣供給裝置,該空氣供給裝置設(shè)置在水平振動(dòng)裝置的上游區(qū)域以將壓縮空氣吹入所述纖維束中。
空氣供給裝置可包括:鼓風(fēng)機(jī),以產(chǎn)生壓縮空氣;以及空氣控制閥,以控制鼓風(fēng)機(jī)的空氣量。
依照如上文所述的根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的纖維束打開(kāi)設(shè)備,通過(guò)根據(jù)纖維束類型將水平振動(dòng)經(jīng)由多個(gè)水平振動(dòng)輥而施加到纖維束,可增大纖維束的打開(kāi)效率。
此外,當(dāng)在打開(kāi)工藝之后制造預(yù)浸材料時(shí),可通過(guò)經(jīng)由寬度控制器控制打開(kāi)纖維束的寬度而提高預(yù)浸材料制造質(zhì)量。
附圖說(shuō)明
在下文的詳細(xì)描述中,僅簡(jiǎn)單地作為說(shuō)明性的目的而示出和描述了本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的纖維束打開(kāi)設(shè)備的示意圖。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的纖維束打開(kāi)設(shè)備的示意圖。
圖3A和圖3B是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的空氣供給裝置的視圖。
圖4A和圖4B是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的豎直振動(dòng)裝置的視圖。
圖5A和圖5B是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的第一水平振動(dòng)輥的視圖。
圖6A和圖6B是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的第二水平振動(dòng)輥的視圖。
圖7A和圖7B是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的第三水平振動(dòng)輥的視圖。
圖8A和圖8B是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的第四水平振動(dòng)輥的視圖。
圖9A和圖9B是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的寬度控制器的平面視圖。
具體實(shí)施方式
下文將參考附圖更充分地描述本發(fā)明,在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到的,可以多種不同的方式修改所描述的實(shí)施例,只要所有的修改均不背離本發(fā)明的精神和范圍即可。
為了清楚描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的目的,省略了與描述無(wú)關(guān)的部件。在整個(gè)說(shuō)明書中使用相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的,并不旨在限制本發(fā)明。如本文所使用的,單數(shù)形式“一個(gè)(a)”、“一個(gè)(an)”以及“該(the)”旨在包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另外清楚地表明。將要進(jìn)一步理解的是,當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”時(shí),表示存在所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件,但并不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列出項(xiàng)目的任何以及全部組合。在整個(gè)說(shuō)明書中,除非有明確相反的描述,單詞“具有(comprise)”以及諸如“包括(comprises)”或“包含(comprising)”等變型將被理解為表示包含所陳述的元件但不排除任何其他元件。此外,在說(shuō)明書中描述的術(shù)語(yǔ)“單元”、“…器(-er)”、“…件(-or)”以及“模塊” 是指用于處理至少一個(gè)功能和操作的單元,并且可通過(guò)硬件組件或軟件組件及其組合來(lái)實(shí)施。
此外,為了更好地理解和便于描述,可選地示出了附圖中所示的每個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸和厚度,本發(fā)明并不限于所示的附圖,并且為了清晰起見(jiàn),放大了多個(gè)部件和區(qū)域的厚度。
需要理解的是,本文使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語(yǔ)通常包括機(jī)動(dòng)車輛(諸如包括運(yùn)動(dòng)型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的客運(yùn)車輛)、船舶(包括各種船和艦)、飛行器等,并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車,氫動(dòng)力車和其他替代燃料(如來(lái)自石油以外資源的燃料)的車輛。如本文所指出的,混合動(dòng)力車是一種具有兩種或更多能源的車輛,例如汽油驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)的車輛。
此外,本發(fā)明的控制邏輯可被實(shí)現(xiàn)為在計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)上的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀取媒介,該計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)包括由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀取媒介的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)接合式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,使得計(jì)算機(jī)可讀取媒介以分布方式而被存儲(chǔ)和執(zhí)行(例如通過(guò)遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN))。
在下文中,將參考附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的纖維束打開(kāi)設(shè)備。
如在圖1和圖2的可替換實(shí)施例中所示,根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的纖維束打開(kāi)設(shè)備包括空氣供給裝置100、豎直振動(dòng)裝置200、水平振動(dòng)裝置300和寬度控制器400。
在纖維束打開(kāi)設(shè)備中,根據(jù)纖維束的移動(dòng)順序,可按照該順序設(shè)置空氣供給裝置100、豎直振動(dòng)裝置200、水平振動(dòng)裝置300以及寬度控制器400。
用于該纖維束的纖維材料可包括碳纖維束或玻璃纖維束。例如,可通過(guò)一對(duì)豎直設(shè)置的傳送輥(未示出)來(lái)供給該纖維束。
通過(guò)傳送輥供給的纖維束穿過(guò)空氣供給裝置100。
圖3A是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的空氣供給裝置的側(cè)視圖,并且圖3B是示出了根據(jù)本發(fā)明該示例性實(shí)施例的空氣供給裝置的前視圖。
如圖3A-圖3B所示,空氣供給裝置100包括鼓風(fēng)機(jī)110以將壓縮空氣吹入到纖維束,并且該空氣供給裝置包括空氣控制閥120以控制從鼓風(fēng)機(jī)10排出的空氣。在這種情況下,可控制鼓風(fēng)機(jī)110的高度。
通過(guò)控制鼓風(fēng)機(jī)110的高度以及用空氣控制閥120控制從鼓風(fēng)機(jī)110排出的空氣量,用戶可控制待施加到纖維束的壓縮空氣的期望的強(qiáng)度和量。
從空氣供給裝置100排出的壓縮空氣優(yōu)選地與纖維束碰撞,使得該纖維束在寬度方向上被彎曲并被強(qiáng)制加寬。由于在寬度方向中的力,使纖維束初步打開(kāi)。
穿過(guò)空氣供給裝置100的纖維束被供給到豎直振動(dòng)裝置200。
圖4A是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的豎直振動(dòng)裝置的側(cè)視圖,并且圖4B是示出了根據(jù)本發(fā)明該示例性實(shí)施例的豎直振動(dòng)裝置的前視圖。
如圖4A-圖4B所示,豎直振動(dòng)裝置200包括豎直振動(dòng)輥210以傳送該纖維束,并且豎直振動(dòng)裝置包括豎直馬達(dá)220以向該豎直振動(dòng)輥210提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
豎直振動(dòng)輥210通過(guò)豎直馬達(dá)220而在上下方向中在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)移動(dòng),并且在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)與穿過(guò)豎直振動(dòng)輥210上側(cè)的纖維束碰撞。
如果纖維束與豎直振動(dòng)輥210碰撞,則纖維束的張力增加,并且纖維束的彎曲量增加。此外,如果纖維束不與豎直振動(dòng)輥210碰撞,則纖維束的張力減小,使得纖維束的彎曲量減小。
以這種方式改變了纖維束的張力,使得纖維束的彎曲量改變。因此,在寬度方向中的力被施加到纖維束,使得纖維束打開(kāi)。
穿過(guò)豎直振動(dòng)裝置200的纖維束被供給到水平振動(dòng)裝置300。水平振動(dòng)裝置300包括具有不同形狀的多個(gè)水平振動(dòng)輥。在這種情況下,多個(gè)水平振動(dòng)輥可根據(jù)纖維束的類型而不同地設(shè)置。
首先,將詳細(xì)描述多個(gè)水平振動(dòng)輥的形狀。
圖5A是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的第一水平振動(dòng)輥的平面視圖,并且圖5B是示出了根據(jù)本發(fā)明該示例性實(shí)施例的第一水平振動(dòng)輥的截面圖。
如圖5A-圖5B所示,多個(gè)水平振動(dòng)輥中的一個(gè)可為第一水平振動(dòng)輥310,第一水平振動(dòng)輥具有柱形形狀,該柱形形狀的直徑在從中心到外周緣的方向上逐漸減小。特別地,第一水平振動(dòng)輥310可具有這樣的柱形形狀,該柱形形狀具有以中凸方式突起的中心。換句話說(shuō),如圖5B所示,第一水平振動(dòng)輥310的外周緣312的截面呈橢圓形狀。
第一水平振動(dòng)輥310的中心具有孔,并且第一軸(未示出)可被插入到第一水平振動(dòng)輥310的中心孔中。該第一軸接收來(lái)自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)源(未示出)的動(dòng)力并且在水平方向(即寬度方向)上在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)移動(dòng)。因此,第一水平振動(dòng)輥310在水平方向上移動(dòng),使得在水平方向上將振動(dòng)施加到纖維束。
如圖1所示,一對(duì)第一引導(dǎo)輥320可設(shè)置在第一水平振動(dòng)輥310的下部。纖維束在第一水平振動(dòng)輥310與這一對(duì)第一引導(dǎo)輥320之間穿過(guò),使得將預(yù)定量的張力施加到纖維束。在將張力施加到該纖維束的情況下,通過(guò)該第一水平振動(dòng)輥310的水平方向振動(dòng)而將力施加到纖維束,從而使纖維束打開(kāi)。
在這種情況下,由于第一水平振動(dòng)輥310包括具有中凸柱形形狀的中心,所以與纖維束的前右端和前左端相比,該纖維束的中心部分被彎曲。因此,使聚集的纖維束打開(kāi)。
圖6A是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的第二水平振動(dòng)輥的平面視圖,并且圖6B是描述根據(jù)本發(fā)明該示例性實(shí)施例的第二水平振動(dòng)輥的截面圖。
如圖6A-圖6B所示,多個(gè)水平振動(dòng)輥中的另一個(gè)可為具有柱形形狀的第二水平振動(dòng)輥330,該柱形形狀的直徑在從中心到外周緣的方向上逐漸減少,并且在該第二水平振動(dòng)輥330的兩個(gè)前端處形成有阻擋壁334。特別地,第二水平振動(dòng)輥330的中心具有中凸突起的柱形形狀。換句話說(shuō),如圖6B所示,第二水平振動(dòng)輥330的外周緣332的截面呈橢圓形狀。
在這種情況下,優(yōu)選的是,第二水平振動(dòng)輥330的外周緣332的曲率半徑R2大于第一水平振動(dòng)輥330的外周緣332的曲率半徑R1。特別地,第二水平振動(dòng)輥330的外周緣332比第一水平振動(dòng)輥330的外周緣332更光滑地成形。
第二水平振動(dòng)輥330的中心具有孔,并且第二軸(未示出)可插入到第二水平振動(dòng)輥330的中心孔中。該第二軸接收來(lái)自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)源(未示出)的動(dòng)力并在水平方向(即寬度方向)上在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)移動(dòng)。因此,第二水平振動(dòng)輥330在水平方向上移動(dòng),使得在水平方向上將振動(dòng)施加到纖維束。
如圖1所示,一對(duì)第二引導(dǎo)輥340可設(shè)置在第二水平振動(dòng)輥330的下部。纖維束在第二水平振動(dòng)輥330與這一對(duì)第二引導(dǎo)輥340之間穿過(guò),使得將預(yù)定量的張力施加到纖維束。在將張力施加到該纖維束的情況下,通過(guò)第二水平振動(dòng)輥330的水平方向振動(dòng)而將力施加到纖維束,從而使纖維束打開(kāi)。
圖7A是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的第三水平振動(dòng)輥的平面視圖,并且圖7B是示出了根據(jù)本發(fā)明該示例性實(shí)施例的第三水平振動(dòng)輥的截面圖。
如圖7A-圖7B所示,多個(gè)水平振動(dòng)輥中的另一個(gè)可為具有柱形形狀第三水平振動(dòng)輥350,該柱形形狀具有一致的直徑。特別地,如圖7B所示,第三水平振動(dòng)輥350的外周緣具有直線形狀。
第三水平振動(dòng)輥350的中心具有孔,并且第三軸(未示出)可插入到第三水平振動(dòng)輥350的中心孔中。該第三軸接收來(lái)自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)源(未示出)的動(dòng)力并且在水平方向(即寬度方向)上在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)移動(dòng)。因此,第三水平振動(dòng)輥350在水平方向上移動(dòng),使得在水平方向上將振動(dòng)施加到纖維束。
如圖1所示,一對(duì)第三引導(dǎo)輥360可設(shè)置在第三水平振動(dòng)輥350的下部。纖維束在第三水平振動(dòng)輥350與這一對(duì)第三引導(dǎo)輥360之間穿過(guò),使得將預(yù)定量的張力施加到纖維束。在將張力施加到該纖維束的情況下,通 過(guò)第三水平振動(dòng)輥310的水平方向振動(dòng)而將力施加到纖維束,從而使纖維束打開(kāi)。
圖8A是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的第四水平振動(dòng)輥的平面視圖,并且圖8B是示出了根據(jù)本發(fā)明該示例性實(shí)施例的第四水平振動(dòng)輥的截面圖。
如圖8A-圖8B所示,多個(gè)水平振動(dòng)輥中的另一個(gè)可為柱形形狀的第四水平振動(dòng)輥370,該柱形形狀具有一致的直徑,其中,在第四水平振動(dòng)輥370的外周緣處形成有突起和凹陷,并且在第四水平振動(dòng)輥370的兩個(gè)前端部處形成有阻擋壁374。
特別地,如圖8B所示,第四水平振動(dòng)輥370的外周緣具有直線形狀。在這種情況下,突起和凹陷形成在第四水平振動(dòng)輥370的外周緣處(見(jiàn)圖8B的符號(hào)“Z”)。
第四水平振動(dòng)輥370的中心具有孔,并且第四軸(未示出)可插入到第四水平振動(dòng)輥370的中心孔中。該第四軸接收來(lái)自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)源(未示出)的動(dòng)力并且在水平方向(即寬度方向)上在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)移動(dòng)。因此,第四水平振動(dòng)輥370在水平方向上移動(dòng),使得在水平方向中將振動(dòng)施加到纖維束。
如圖2所示,一對(duì)第四引導(dǎo)輥380可設(shè)置在第四水平振動(dòng)輥370的下部。纖維束在第四水平振動(dòng)輥370與這一對(duì)第四引導(dǎo)輥380之間穿過(guò),使得將預(yù)定量的張力施加到纖維束。在將張力施加到該纖維束的情況下,通過(guò)第四水平振動(dòng)輥370的水平方向振動(dòng)而將力施加到纖維束,從而使纖維束打開(kāi)。
在下文中,將根據(jù)纖維類型詳細(xì)地描述纖維束打開(kāi)設(shè)備。
首先,描述了纖維束為碳纖維的情況。在碳纖維的情況下,如圖1所示,在多個(gè)水平振動(dòng)輥中,第一水平振動(dòng)輥310、第二水平振動(dòng)輥330和第三水平振動(dòng)輥350順序布置,使得多個(gè)水平振動(dòng)輥將水平方向振動(dòng)施加到纖維束。
由于碳纖維具有比玻璃纖維更低的比重,所以碳纖維的打開(kāi)效率因空氣供給裝置100和豎直振動(dòng)裝置200而高于玻璃纖維的打開(kāi)效率,但與玻璃纖維相比,碳纖維的纖維束壓實(shí)現(xiàn)象更顯著。
因此,通過(guò)主要將水平方向振動(dòng)經(jīng)由第一水平振動(dòng)輥310施加到纖維束而釋放了纖維束的壓實(shí),該第一水平振動(dòng)輥具有相對(duì)較小曲率半徑的外周緣,水平方向振動(dòng)其次通過(guò)第二水平振動(dòng)輥330而施加到纖維束,該第二水平振動(dòng)輥330具有曲率半徑相對(duì)較大的外周緣,并且水平方向振動(dòng)最后通過(guò)具有平坦外周緣的第三水平振動(dòng)輥350而施加到纖維束,使得可提高打開(kāi)效率,同時(shí)使對(duì)纖維的損傷最小化。
接下來(lái),描述了纖維束為玻璃纖維的情況。在玻璃纖維的情況下,如圖2所示,在多個(gè)水平振動(dòng)輥中,第三水平振動(dòng)輥350、第一水平振動(dòng)輥310和第四水平振動(dòng)輥370順序布置,使得多個(gè)水平振動(dòng)輥將水平方向振動(dòng)施加到纖維束。
由于玻璃纖維具有比碳纖維更高的比重,所以玻璃纖維的打開(kāi)效率因空氣供給裝置100和豎直振動(dòng)裝置200而低于碳纖維的打開(kāi)效率。
因此,為了提高纖維束的打開(kāi)效率,首先,在將均勻剪切力通過(guò)具有平坦外周緣的第三水平振動(dòng)輥350而施加到纖維束后,通過(guò)第一振動(dòng)輥310釋放了纖維束的完全壓實(shí),該第一振動(dòng)輥310具有曲率半徑很小的外周緣。最后,如果通過(guò)第四水平振動(dòng)輥370(第四水平振動(dòng)輥內(nèi)形成有突起和凹陷)將振動(dòng)施加到平面外周緣,則可釋放在纖維束上剩余的纖維之間的壓實(shí)。
不同于碳纖維,在通過(guò)空氣供給裝置而將壓縮空氣施加到玻璃纖維后,如果通過(guò)具有很小曲率半徑的外周緣的振動(dòng)輥而將水平方向振動(dòng)施加到纖維束,則在纖維束細(xì)絲之間的壓實(shí)變得很嚴(yán)重。
由于玻璃纖維的比重很大,所以打開(kāi)效率因壓縮空氣而并不大。因此,在纖維束被壓實(shí)的情況下,如果通過(guò)具有很小曲率半徑的外周緣的水平振動(dòng)輥將水平方向振動(dòng)施加到纖維束,則纖維分裂,從而使得打開(kāi)效率降低。因此,水平振動(dòng)輥以上文所述的順序設(shè)置,使得可提高玻璃纖維束的打開(kāi)效率。
在下文中,將參考附圖詳細(xì)地描述寬度控制器。
圖9A是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的寬度控制器的平面視圖,并且圖9B是示出了根據(jù)本發(fā)明該示例性實(shí)施例的寬度控制器的平面視圖。
如圖9A-圖9B所示,寬度控制器400是這樣一種裝置,其被布置成使得通過(guò)穿過(guò)水平振動(dòng)裝置300而打開(kāi)的纖維束以期望的寬度而被排出。
為了通過(guò)空氣供給裝置100而使纖維束打開(kāi),提供了豎直振動(dòng)裝置200和水平振動(dòng)裝置300以用于改善纖維束的浸漬的目的。在纖維束被打開(kāi)之后,即使纖維束被物理地結(jié)合在一起也保持浸漬。
然而,在纖維束被打開(kāi)之后,收集帶有預(yù)定寬度的纖維束以生產(chǎn)預(yù)浸材料是有利的。因此,需要通過(guò)寬度控制器400來(lái)收集具有預(yù)定寬度的纖維束。
寬度控制器400包括:底板410;引導(dǎo)壁420,該引導(dǎo)壁設(shè)置在底板兩側(cè)以引導(dǎo)纖維束;以及引導(dǎo)板430,該引導(dǎo)板通過(guò)鉸接件而連接至該引導(dǎo)壁。在這種情況下,用于顯示引導(dǎo)板430的打開(kāi)量的尺440可形成在底板410上。
引導(dǎo)板430通過(guò)鉸接件而與引導(dǎo)壁420接合,使得通過(guò)用戶的操作或單獨(dú)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)調(diào)節(jié)引導(dǎo)板430的打開(kāi)量。因此,用戶可控制纖維束以期望的寬度排出。
在這種情況下,可通過(guò)尺440而精確地調(diào)節(jié)纖維束的寬度,該尺形成在底板410上。
雖然已經(jīng)結(jié)合目前認(rèn)為實(shí)用的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明,但應(yīng)該理解的是,本發(fā)明并不局限于所公開(kāi)的實(shí)施例,而相反,旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。