專利名稱：纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍積層材的卷繞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種球拍的制造裝置，特別是一種利用羅拉組配合一個鐵心卷繞可塑性預(yù)浸材成積層材的纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍積層材的卷繞裝置。
纖維復(fù)合材料已漸取代合金金屬材質(zhì)，而成為運動器材的主要基礎(chǔ)原料，主要是因纖維樹脂復(fù)合材料密度小、比強(qiáng)度及比剛性大，避震性佳且可塑性大，可有較大的設(shè)計空間可以創(chuàng)造出最理想的運動器具，象各類球拍就是最明顯的例子。纖維樹脂復(fù)合材料所成型的球拍種類多，且每一種纖維樹脂復(fù)合材料具有不同的特性，而能針對各種運動器具的主要特性需求來選擇纖維樹脂復(fù)合材料的種類。
以往的纖維樹脂復(fù)合材料的成型方法有射出成型法、編織帶法、纏繞法及單方向預(yù)浸材等，其中所述射出成型法適用的纖維樹脂復(fù)合材料屬于熱可塑性樹脂類，而所述編織帶法、纏繞法及單方向預(yù)浸材所成型的纖維樹脂復(fù)合材料則包括熱可固性及熱可塑性類的樹脂。熱可固性是指樹脂復(fù)合材料加熱至其硬化劑所需反應(yīng)溫度后就硬化定型的性質(zhì)，而熱可塑性纖維樹脂材料于加熱超過其熔點后就熔化，而冷卻至低于熔點適當(dāng)溫度后就硬化，熱可塑性樹脂材料雖有可再利用的特性，但因成型時材料硬，致使加工困難度高，所以很少會使用熱可塑性材料來制造球拍。而上述各成型方法所成型的纖維樹脂復(fù)合材料的特性敘述如下射出成型法的加工速度快，而其特性因拘限于使用短纖維，所以整體的組織較差，強(qiáng)度剛性很難表現(xiàn)，且通常僅適用于熱可塑性樹脂。
編織帶法的加工速度屬中等，其特性雖可使用于長纖，但由于纖維編織具有格狀的網(wǎng)目，使樹脂在纖維上及網(wǎng)目內(nèi)的分布情形不均勻，尤其對粘度較高的熱可塑性樹脂而言更為嚴(yán)重，使其物理性很難表現(xiàn)出高比強(qiáng)度及高比剛性。
纏繞法的加工速度也屬中等，而其特性與編織帶法相似，只比編織帶法稍微好一些。
單方向預(yù)浸材的加工速度較慢，其特性為具有良好的纖維分布及樹脂分布，所以其產(chǎn)品能發(fā)揮高比強(qiáng)度及高比剛性的特性，廣泛用于運動器材及航太復(fù)合材料中，但是熱可塑性浸材因材料硬，致使加工比較困難。
在現(xiàn)今大部份使用纖維補(bǔ)強(qiáng)熱可固性樹脂復(fù)合材料來制造球拍，而其中又以單方向預(yù)浸材所成型的熱固性樹脂復(fù)合材料為最多。利用熱可塑性樹脂復(fù)合材料成型球拍的有射出成型法、編織帶法及纏繞法三種所成型的樹脂復(fù)合材料為基材；至于單方向預(yù)浸材所成型的熱可塑性樹脂復(fù)合材料為基材制造球拍者則還沒有實現(xiàn)，因為其加工困難度高，但這一類熱可塑性樹脂復(fù)合材料的特性佳，所以還是有發(fā)展的前途。
本實用新型的主要目的在于提供一種纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍積層材的卷繞裝置，以克服預(yù)浸材在積層時的技術(shù)瓶頸，而成型有高比強(qiáng)度，高比剛性的球拍積層材，且設(shè)計自由度更高。
基于上述的目的，本實用新型的特征在于使用熱可塑性預(yù)浸材所成型的熱可塑性樹脂復(fù)合材料，并將所述預(yù)浸材疊層置于一個輸送帶上，利用一個加熱板加熱，使預(yù)浸材熔化，再借助輸送帶的輸送將加熱后的預(yù)浸材送入羅拉組中，羅拉組中間接有一個鐵心，再將所述鐵心及卷繞的預(yù)浸材由羅拉組間取出，再將所述鐵心抽出，就可制成熱可塑性預(yù)浸材的積層材。
本實用新型的纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍積層材的裝置包括有輸送帶、傳動桿、羅拉組、鐵心、調(diào)整桿及加熱板，所述輸送帶套接于所述傳動桿、羅拉組、鐵心及調(diào)整桿間，成為一個循環(huán)帶，所述傳動桿鎖接于一個支架上，并串接一個馬達(dá)，透過所述馬達(dá)帶動所述傳動桿轉(zhuǎn)動及輸送帶移動。所述羅拉組則由上羅拉桿、下羅位桿及后羅拉桿所組成，三者的軸線相互平行且在空間上呈三角形布置，所述鐵心則穿接于所述三角空間內(nèi)，所述調(diào)整桿則位于所述主動桿及羅拉組的下方，鎖接于一個張力控制裝置上，借助調(diào)整所述張力控制裝置而帶動所述調(diào)整桿上下活動，并調(diào)整所述輸送帶具適當(dāng)?shù)膹埩?，所述加熱板則位于所述輸送帶的頂面，并可上下移動。
上述的構(gòu)造組合后，可取熱可塑性預(yù)浸材為材料，依球拍的特性需求，將所述預(yù)浸材裁剪后疊置于所述輸送帶上，再將所述加熱板下壓，借助加熱板的加熱裝置將所述疊層的預(yù)浸材加熱至材料的熔點；接著啟動所述馬達(dá)，使傳動桿帶動輸送帶移動，并將熔化的預(yù)浸材送入所述羅拉組中，而卷繞于所述鐵心上；繼續(xù)將所述鐵心及卷繞的預(yù)浸材取出，待冷卻后將所述鐵心抽出，就完成熱可塑性復(fù)合材料的卷繞積層材。
下面通過最佳實施例及附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖中


圖1所示是本實用新型較佳實施例卷繞裝置的組合立體圖。
圖2所示是本實用新型較佳實施例卷繞裝置的組合側(cè)視圖。
圖3所示是本實用新型較佳實施例輸送帶的張力調(diào)整動作示意圖。
圖4所示是本實用新型較佳實施例卷繞裝置的卷繞動作示意圖。
本實用新型是一種纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍積層材的卷繞裝置，其較佳實施例請參閱
圖1所示，包括有輸送帶10、傳動桿20、羅拉組30、鐵心40、調(diào)整桿50及加熱板60，其相關(guān)位置及構(gòu)造特征分述如下所述輸送帶10套接于所述傳動桿20、羅拉組30、鐵心40及調(diào)整桿50間，具適當(dāng)?shù)膹埩Χ蔀橐粋€循環(huán)帶。
所述傳動桿20鎖接于一個支架21上，并以皮帶22串接有一個動力機(jī)23(本實施例是使用馬達(dá))，透過所述動力機(jī)23帶動所述傳動桿20轉(zhuǎn)動及輸送帶10移動。
所述羅拉組30位于所述傳動桿20適當(dāng)距離處，與所述傳動桿20平行，是由上羅拉桿31、下羅拉桿32及后羅拉桿33所組成，三者各以支架定位，其軸線互相平行，由側(cè)面看，在空間上形成一個三角形布置空間34。
所述鐵心40則為一個適當(dāng)長度的圓棒體，穿接于所述羅拉組30的三角形布置空間34內(nèi)，并以所述輸送帶10頂持定位。
所述調(diào)整桿50則位于所述傳動桿20及羅拉組30間的下方，鎖接于張力控制裝置70的活動板上，借助調(diào)整所述活動板71而帶動所述調(diào)整桿50上下活動，并調(diào)整所述輸送帶10具適當(dāng)?shù)膹埩Α?br> 所述加熱板60則位于所述輸送帶10的頂面，由多條組裝于方形板體62中的紫外線加熱管61所組成，而可上下移動與輸送帶10接近及分離。
請參閱圖2所示，所述輸送帶10保持于所述傳動桿20、羅拉組30及調(diào)整桿50的外周，而于所述羅拉組30間先穿過下羅拉桿32的頂面，再繞接所述鐵心40的背面及所述上羅拉桿31的頂面，最后再繞過所述后羅拉桿33而往調(diào)整桿50方向延伸，使所述鐵心40位于所述上羅拉桿31及下羅拉桿32間，而所述上羅拉桿31與下羅拉桿32間的距離小于所述鐵心40的直徑，所以所述鐵心40會受所述輸送帶10的拉引而抵止于所述上羅拉桿31與下羅拉桿32。請再配合圖3所示，所述輸送帶10套接定位后，為使其張力適當(dāng)，確保順暢地輸送及卷繞，可以調(diào)整所述調(diào)整桿50隨所述張力調(diào)整裝置70的活動板71上下移動，使所述輸送帶10具有最適當(dāng)?shù)膹埩Α?br> 經(jīng)由上述的構(gòu)件組合后，本實用新型較佳實施例的卷繞流程是先取熱可塑性預(yù)浸材為材料，依球拍的特性需求，將所述預(yù)浸材裁剪后疊置于所述輸送帶10上。請配合參閱圖2所示，再將所述加熱板60下壓，借助加熱板60的加熱管61將所述疊層的預(yù)浸材加熱至材料的熔點，使所述預(yù)浸材熔化。
請配合參閱圖4所示，啟動所述動力機(jī)23后，傳動桿20帶動輸送帶10移動，并將熔化的預(yù)浸材送入所述羅拉組30中，而卷繞于所述鐵心40上；再將所述鐵心40及卷繞的預(yù)浸材取出，待冷卻后將所述鐵心40抽出，就完成熱可塑性復(fù)合材料積層材的卷繞。
在上述的卷繞過程中，本實施例是采用尼龍6類的熱可塑性樹脂材料。因所述類預(yù)浸材為所有商業(yè)級熱可塑性樹脂材料中特性最好的，而本實用新型的制造裝置配合流程克服了其加工性，所以能生產(chǎn)出高特性的球拍。
所述熱可塑性預(yù)浸材于加熱超過預(yù)浸材熔點后就熔化，而冷卻至低于熔點約攝氏二十度后就硬化，而上述的制造方法利用加熱板持續(xù)加熱，以克服所述預(yù)浸材于成型后硬化的加工困難度，利用積層材發(fā)展各基材的不同積層的特性，使預(yù)浸材的高特性發(fā)揮于成型的球拍，所以所制造的球拍具有高比強(qiáng)度及高比剛性，且將預(yù)浸材依不同的纖維方向疊成不同的積層材，就具有不同的特性，而制造出最理想的球拍。
綜上所述，本實用新型的纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍的制造方法是利用單方向預(yù)浸材制成的熱可塑性復(fù)合材料，再以預(yù)浸材的熔點作為加熱的條件，配合一貫化的卷繞裝置，使預(yù)浸材疊層、加熱卷繞等流程連續(xù)動作，而制成具高比強(qiáng)度、高比剛性的積層材，可使預(yù)浸材的特性得以完全發(fā)揮于所制造成的球拍中，使球拍的特性更加理想，且設(shè)計自由度更是遠(yuǎn)超越其他材料。
權(quán)利要求1.一種纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍積層材的卷繞裝置，其特征在于所述卷繞裝置是由輸送帶、傳動桿、羅拉組、鐵心、調(diào)整桿及加熱板所組成，其中所述輸送帶套接于所述傳動桿、羅拉組、鐵心及調(diào)整桿間，具有張力而且成為一個循環(huán)帶，而一個動力機(jī)轉(zhuǎn)動所述傳動桿，帶動所述輸送帶移動；所述羅拉組則由上羅拉桿、下羅拉桿及后羅拉所組成，三者的軸線相互平行且在空間上呈一個三角形布置，所述鐵心則穿接于所述三角形空間內(nèi)，并且以所述輸送帶頂持定位；所述調(diào)整桿則位于所述主動桿及羅拉組的下方，并且鎖接于一張力控制裝置上，所述張力控制裝置帶動所述調(diào)整桿上下活動，調(diào)整所述輸送帶的張力。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍積層材的卷繞裝置，其特征在于所述加熱板設(shè)有紫外線加熱管。
專利摘要本實用新型是一種纖維強(qiáng)化熱可塑性復(fù)合材料球拍積層材的卷繞裝置，包括一個循環(huán)狀的輸送帶，依序套接于傳動桿、羅拉組、鐵心及調(diào)整桿上，所述羅拉組是由上羅拉桿、后擺拉桿以及下羅拉桿所組成，三者的軸線相互平行并在空間上呈三角形布置，所述鐵心樞接于羅拉組中間的空間。
文檔編號B29C41/14GK2203216SQ94210679
公開日1995年7月12日 申請日期1994年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月27日
發(fā)明者羅光男 申請人:羅光男