CN108748950B - 一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，涉及PVB生产用设备，包括固定底架、设置于固定底架上的活动底架以及设置于活动底架上的用于中间膜成型的流延成型水箱、用于释放成型后残留应力的应力释放水箱和用于收集循环水的集水回水箱，活动底架通过水平移动机构滑动于固定底架上，流延成型水箱通过竖直升降机构滑动于活动底架上，应力释放水箱和集水回水箱分别固定于活动底架上，流延成型水箱和应力释放水箱分别与集水回水箱构成循环水路，应力释放水箱的两端分别设有用于保证中间膜速度恒定的牵引赶水装置，流延成型水箱通过牵引赶水装置与应力释放水箱相连接。本发明可以生产不同厚度的膜，极大减少客户投资成本，同时耗水量低。

Description

一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱

技术领域

本发明涉及PVB生产用设备，具体涉及一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱。

背景技术

现在生产PVB中间膜主要采用的技术有二种，一是流延干法成型，这是最常用的技术，即PVB膜通过流延机的辊筒冷却成型，这种方法生产的膜无法排除生产中产生的副产物、油脂等有机物，造成片材无法满足汽车用PVB中间膜的高要求；二是采用过水法：即片材通过特定的水箱冷却定型，现阶段此种方法用的比较少，因为局限性非常大：1、由于水箱内采用固定的过渡辊，膜的入水深度一定，无法满足0.38mm～1.52mm不同厚度的生产，只能单一生产一种厚度；2、水箱内的水一直与外界的水源流通，由于压力差原因，极易引起水表面的波动，而水面轻微的波动就会对膜的厚度均匀性及表面质量有很大的影响；3、流延成型水箱内水上层温度为20℃左右，膜进水温度180℃，膜入水后会析出油脂等副产物，温度会长时间稳定在134～140℃左右，由于宽幅较大，一般3.5m宽，表面左右两侧油脂随水循环容易排走，但中间位置水流动性极差，无法及时排走，故在高温下使中间膜的品质与两侧有差异造成膜不合格；4、急速冷却后的应力释放也是比较重要的环节，否则对后续的加温使用有很大影响；5、张力控制问题，入水后由于膜并未完全成型，此时的张力大小对膜的厚度、后期使用都有很大的影响；6、耗水量大，成本高，污染严重。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱。

本发明采用如下技术方案：

一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，包括固定底架、设置于所述固定底架上的活动底架以及设置于所述活动底架上的用于中间膜成型的流延成型水箱、用于释放成型后残留应力的应力释放水箱和用于收集循环水的集水回水箱，所述活动底架通过水平移动机构滑动于所述固定底架上，所述流延成型水箱通过竖直升降机构滑动于所述活动底架上，所述应力释放水箱和所述集水回水箱分别固定于所述活动底架上，所述流延成型水箱和所述应力释放水箱分别与所述集水回水箱构成循环水路，所述应力释放水箱的两端分别设有用于保证中间膜速度恒定的牵引赶水装置，所述流延成型水箱通过所述牵引赶水装置与所述应力释放水箱相连接。

优选的，所述流延成型水箱包括流延成型箱体，所述流延成型箱体内设有成型辊筒，所述成型辊筒包括固定辊筒和活动辊筒，所述固定辊筒上连接有动力组件，所述活动辊筒设置于所述固定辊筒的下方，所述活动辊筒通过辊筒升降机构沿竖直方向滑动于所述流延成型箱体内，所述流延成型箱体内还设有水流控制组件。

优选的，所述水流控制组件包括对称设置于所述成型辊筒两侧的水流控制板，所述水流控制板上设有收集腔，所述收集腔的内壁上沿竖直方向设有高度可调节的锯齿板，两个所述水流控制板上的所述锯齿板相对设置。

优选的，所述流延成型箱体内沿高度方向分布有至少三个成型测温系统，所述成型测温系统等距排列。

优选的，所述应力释放水箱包括应力释放箱体以及设置于所述应力释放箱体上的应力测温系统，所述应力测温系统沿所述应力释放箱体的高度方向等距排列有至少三个

优选的，所述循环水路包括内循环水路和外循环水路；

所述内循环水路包括温控装置，所述流延成型箱体和所述应力释放箱体上分别设有内循环出水口和内循环进水口，所述内循环出水口分别与所述温控装置的入水口连接，所述温控装置的出水口分别与内循环进水口连接；

所述外循环水路包括水处理系统和制冷机，所述流延成型箱体和所述应力释放箱体上分别设有外循环溢流口和外循环进水口，所述外循环溢流口分别与所述集水回箱体连通，所述集水回箱体与所述水处理系统连接，所述水处理系统与所述制冷机连接，所述制冷机分别与外循环进水口连通；

所述流延成型箱体和所述应力释放箱体上还分别设有补充水入口，所述补充水入口分别连接有纯水补充装置。

优选的，所述牵引赶水装置包括设置于所述应力释放箱体上方的支架以及相对设置于所述支架上的主动辊和赶水辊，所述主动辊由所述支架上的牵引动力装置驱动转动，所述赶水辊沿竖直方向滑动设置于所述主动辊的上方，所述杆水辊由所述支架上的赶水气缸驱动滑动，所述牵引赶水装置对称设置于所述应力释放箱体的两侧。

优选的，所述竖直升降机构包括通过丝杠升降机设置于所述活动底架上的顶架以及驱动所述丝杠升降机的驱动电机，所述顶架呈矩形，所述丝杠升降机分别设置于所述顶架的四角，所述驱动电机设置于所述活动底架的中部，所述驱动电机通过转向器分别与所述丝杠升降机连接，所述流延成型水箱固定于所述顶架上。

优选的，所述固定底架上沿所述活动底架的移动方向固定设有齿条，所述水平移动机构包括与所述齿条相啮合的齿轮以及与所述齿轮连接的移动电机，所述固定底架上还设有导轨，所述活动底架滑动设置于所述导轨上。

优选的，所述固定底架的两侧对称设有两个所述齿条，所述活动底架上设有分别与所述齿条相啮合的齿轮，所述齿轮之间通过转轴固定连接，所述移动电机与所述转轴连接。

本发明的有益效果：

(1)一条生产线可以生产不同厚度的膜，相较一条生产线只可以生产一种厚度生产线，可以极大减少客户投资成本，只需一条生产线即可生产几种所需厚度的膜；

(2)解决水表面轻微的波动问题，水面中间位置流动性与左右两侧相同，容易及时排走高温油脂；

(3)去除由于流延成型水箱急速冷却后残留在膜内的应力，保证膜内应力均匀性；

(4)解决耗水量大的问题，采用水箱自身水循环加箱体外部水处理循环相结合的方式，相较传统的外循环方式，在用水量相同情况下，耗水量减少50％以上。

附图说明

附图用来提供对本发明的优选的理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明流延成型水箱的结构示意图；

图3为本发明流延成型水箱内水流控制组件的结构示意图；

图4为本发明流延成型箱体和应力释放箱体上水路组件和测温系统的分布示意图；

图5为本发明循环水路的原理示意图；

图6为本发明牵引赶水装置的结构示意图；

图7为本发明竖直升降机构的结构示意图；

图8为本发明水平移动机构的结构示意图。

图中标记为：

1、固定底架；2、活动底架；

3、流延成型水箱；301、流延成型箱体；302、固定辊筒；303、活动辊筒；304、动力组件；305、辊筒升降机构；306、水流控制组件；307、水流控制板；308、收集腔；309、锯齿板；310、成型测温系统；311、流延成型水箱内循环出水口；312、流延成型水箱内循环进水口；313、流延成型水箱外循环溢流口；314、流延成型水箱外循环进水口；315、流延成型水箱补充水入口；

4、应力释放水箱；401、应力释放箱体；402、应力释放水箱内循环出水口；403、应力释放水箱内循环进水口；404、应力释放水箱外循环溢流口；405、应力释放水箱外循环进水口；406、应力释放水箱补充水入口；407、应力测温系统；

5、集水回水箱；

6、水平移动机构；601、齿轮；602、移动电机；603、齿条；604、导轨；605、转轴；

7、竖直升降机构；701、丝杠升降机；702、顶架；703、驱动电机；704、转向器；

8、牵引赶水装置；801、支架；802、主动辊；803、赶水辊；804、牵引动力装置；805、赶水气缸；

9、水处理系统；10、制冷机；11、温控装置；12、纯水补充装置。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，主要包括固定底架1、设置于固定底架1上的活动底架2以及设置于活动底架2上的用于中间膜成型的流延成型水箱3、用于释放成型后残留应力的应力释放水箱4和用于收集循环水的集水回水箱5，活动底架2通过水平移动机构6滑动于固定底架1上，流延成型水箱3通过竖直升降机构7滑动于活动底架2上，应力释放水箱4和集水回水箱5分别固定于活动底架2上，流延成型水箱3和应力释放水箱4分别与集水回水箱5构成循环水路，应力释放水箱4的两端分别设有用于保证中间膜速度恒定的牵引赶水装置8，流延成型水箱3通过牵引赶水装置8与应力释放水箱4相连接；集水回水箱5为单一箱体，是流延成型水箱3和应力释放水箱4的循环水的收集水箱，经过处理后再分别回到流延成型水箱3和应力释放水箱4内，节约用水；同时集水回水箱5上部开有排污口，顶部油脂等可随此口排出；另有两套液位计，通过控制水泵控制箱体的水面高度。

如图2所示，流延成型水箱3包括流延成型箱体301，流延成型箱体301内设有成型辊筒，成型辊筒包括固定辊筒302和活动辊筒303，固定辊筒302上连接有动力组件304，活动辊筒303设置于固定辊筒302的下方，活动辊筒303通过辊筒升降机构305沿竖直方向滑动于流延成型箱体301内，流延成型箱体301内还设有水流控制组件306；此部分是膜成型的最主要部分，决定膜的质量，首先模具挤出的膜经过10mm距离进入流延成型箱体301内，在水中一段距离后，经过由动力组件304带动的成型辊筒组件进一步成型，活动辊筒303通过辊筒升降机构305可整体升降调节，下方的活动辊筒303可单独上移压到上方的固定辊筒302上；动力组件304带动固定辊筒302转动，可控制膜的速度及拉伸，从而控制膜厚度；

如图3所示，水流控制组件306包括对称设置于所述成型辊筒两侧的水流控制板307，所述水流控制板307上设有收集腔308，所述收集腔308的内壁上沿竖直方向设有高度可调节的锯齿板309，两个所述水流控制板307上的所述锯齿板309相对设置；膜入水后会析出油脂等副产物，温度会长时间稳定在134～140℃左右，由于宽幅较大，一般3.5m宽，表面左右两侧油脂随水循环容易排走，但中间位置水流动性极差，无法及时排走，水流控制组件306在胶膜两侧安装可调节高低的锯齿板309，根据实际生产调节局部或整体锯齿板309与水位的高低差，达到局部快速排水的目的，很好解决中间流速慢的问题，能够保证中间高温油脂快速排走，保证膜的质量；

如图4所示，所述流延成型箱体301内沿高度方向分布有三个成型测温系统310，所述成型测温系统310等距排列，三个成型测温系统310分别位于流延成型箱体301的上、中、下三个位置；由于流延成型箱体301内的水一直与外部循环，热水出冷水进，所以流延成型箱体301内的水温从上到下的温度都是不一样的，为保证从上到下的水温均匀性，分成了上中下三个层面的水温分别控制，箱体内的三层成型测温系统310，温度信号控制外部的比例阀开合大小控制冷、热水的进水量，通过水路组件的环形管路送到所需的部分。

如图4所示，应力释放水箱4包括应力释放箱体401以及水路组件和测温组件，用于去除由于流延成型水箱3急速冷却后残留在膜内的应力，水路组件保证外部热水均匀分散到应力释放水箱4中，测温组件信号控制外部比例阀，控制进水量的大小，保证水温均匀与一致性；应力释放箱体401内沿高度方向分布有三个应力测温系统407，所述应力测温系统407等距排列，三个应力测温系统407分别位于应力释放箱体401的上、中、下三个位置。

如图4、图5所示，循环水路包括内循环水路和外循环水路，所述内循环水路包括温控装置11，所述流延成型箱体301上分别设有流延成型水箱内循环出水口311和流延成型水箱内循环进水口312，所述应力释放箱体401上分别设有应力释放水箱内循环出水口402和应力释放水箱内循环进水口403，所述流延成型水箱内循环出水口311和所述应力释放水箱内循环出水口402分别与温控装置11的入水口连接，温控装置11的出水口分别与流延成型水箱内循环进水口312和应力释放水箱内循环进水口403连接；所述外循环水路包括水处理系统9和制冷机10，所述流延成型箱体301上分别设有流延成型水箱外循环溢流口313和流延成型水箱外循环进水口314，所述应力释放箱体401上分别设有应力释放水箱外循环溢流口404和应力释放水箱外循环进水口405，所述流延成型水箱外循环溢流口313和所述应力释放水箱外循环溢流口404分别与集水回水箱5连通，集水回水箱5与水处理系统9连接，水处理系统9与制冷机10连接，制冷机10分别与流延成型水箱外循环进水口314和应力释放水箱外循环进水口405连通；流延成型箱体301设有流延成型水箱补充水入口315，应力释放箱体401设有应力释放水箱补充水入口406，流延成型水箱补充水入口315和应力释放水箱补充水入口406分别连接有纯水补充装置12；内循环过程：从流延成型水箱内循环出水口311、应力释放水箱内循环出水口402抽出的水经温控装置11后分别返回到流延成型箱体301、应力释放箱体401内；外循环过程：流延成型水箱外循环溢流口313、应力释放水箱外循环溢流口404溢流的水统一回收到集水回水箱5内，再由泵抽出至水处理系统9中进行处理后经制冷机10冷却再回到流延成型箱体301、应力释放箱体401内；同时纯水补充装置12补充消耗的水至流延成型箱体301、应力释放箱体401内。

现在的废水主要有两种处理方式：一是废水直接排走，这种方式用水量大，环境污染严重；二是经过外循环这种单一的处理方式，由于冷却水量大，要求水处理系统水量足够大，水处理系统流量大，增加设备成本，且处理费用也较大；

本发明的内循环水路，很好的解决了水量大的问题，由于从水箱内抽水，水质保持与箱体内相同，只是单纯改变水温，绝大部分水循环靠此部分完成；内循环水路只是把生产中产生的副产物、油脂等有机物排出，占用水量比较少的一部分，这样水处理系统水量减小，设备成本较小，且处理费用也减小。

如图6所示，所述牵引赶水装置8包括设置于所述应力释放箱体401上方的支架801以及相对设置于所述支架801上的主动辊802和赶水辊803，所述主动辊802由所述支架801上的牵引动力装置804驱动转动，所述赶水辊803沿竖直方向滑动设置于所述主动辊802的上方，所述杆水辊803由所述支架801上的赶水气缸805驱动滑动，所述牵引赶水装置8对称设置于所述应力释放箱体401的两侧；主要是对膜的引取、膜表面水分的去除同时能够保证膜前后速度一致性，使膜张力恒定，保证膜的质量。

如图7所示，竖直升降机构7包括通过丝杠升降机701设置于活动底架2上的顶架702以及驱动丝杠升降机701的驱动电机703，顶架702呈矩形，丝杠升降机701分别设置于顶架702的四角，驱动电机703设置于活动底架2的中部，驱动电机703通过转向器704分别与丝杠升降机701连接，流延成型水箱3固定于顶架702上；主要作用是调节模口与水面间的距离：流延成型水箱3放置在顶架702上，驱动电机703带动转向器704，通过连杆带动丝杠升降机701上的顶架702，带动其上升下降，从而控制流延成型水箱3的升降，调节模口与水面间的距离。

如图8所示，所述水平移动机构6包括对称设置于所述固定底架1相对侧的沿所述活动底架2的移动方向设置的齿条603、分别与所述齿条603相啮合的设置于所述活动底架2上的齿轮601以及移动电机602，所述齿轮601之间通过转轴605固定连接，所述移动电机602与所述转轴605连接，所述固定底架1上还设有导轨604，所述活动底架2滑动设置于所述导轨604上；主要是整体的前进后退，一是调节模具与成型辊间膜的入水角度，二是方便拆卸模具、水箱的整体维护与清理。

本发明的工作原理：

本发明的成型水箱与PVB膜片挤出机、模具联用；首先，根据膜片的厚度，通过辊筒升降组件将成型辊筒组件调至离水面合适的位置，前后移动机构将成型水箱前移至标尺所示的合适位置，即通过动力组件、固定底架间的电机减速机、齿轮齿条机构向前移动；上下升降机构将流延成型水箱抬升至离模口标尺所示10mm左右的距离，即通过电机减速机带动转向器，通过连杆带动丝杆升降机上的顶架的上升，从而控制顶架上流延成型水箱的上升，调节模口与水面间的距离至10mm；

然后，挤出的膜片经10mm距离进入流延成型水箱的冷却水中，后在水中经过一段距离后进入成型辊筒组件，待膜片穿过两辊筒后，辊筒升降组件上的气缸带动下辊压紧到上辊上，两辊筒间设有机械限位，事先根据膜片的厚度调好辊筒间的间隙，也可调节气缸的行程来调节行程与压力；由于辊筒的跳动非常小，动力组件带动压紧的成型辊筒组件引取膜片移动，可调节动力组件的速度控制初始膜片厚度及厚度均匀性；穿过水箱内过渡辊后经过张力检测装置进入牵引赶水装置，通过调节动力组件与第一级的牵引赶水装置间的速差保证张力大小，牵引赶水装置赶走膜表面的水分，减小对应力释放水箱中水质的影响；通过第一级牵引赶水装置后进入应力释放水箱中，经过渡辊后进入第二级牵引赶水装置，两级牵引赶水装置间通过速度调节张力。

在生产所需的膜后，首先打开两级牵引赶水装置的辊筒，上下升降机构将流延成型水箱下降至远离模口的位置，即通过电机减速机带动转向器，通过连杆带动丝杆升降机上的顶架的下降，从而控制顶架上流延成型水箱的下降，调节模口远离水面；然后前后移动机构将成型水箱后移至远离模具位置，即通过动力组件、固定底架间的电机减速机、齿轮齿条机构向后移动；所有机构到位后，可对模具、水箱等进行保养、维修、清理等。

最后，循环上述步骤即可完成下一次的生产。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，其特征在于，包括固定底架、设置于所述固定底架上的活动底架以及设置于所述活动底架上的用于中间膜成型的流延成型水箱、用于释放成型后残留应力的应力释放水箱和用于收集循环水的集水回水箱，所述活动底架通过水平移动机构滑动于所述固定底架上，所述流延成型水箱通过竖直升降机构滑动于所述活动底架上，所述应力释放水箱和所述集水回水箱分别固定于所述活动底架上，所述流延成型水箱和所述应力释放水箱分别与所述集水回水箱构成循环水路，所述应力释放水箱的两端分别设有用于保证中间膜速度恒定的牵引赶水装置，所述流延成型水箱通过所述牵引赶水装置与所述应力释放水箱相连接；

所述流延成型水箱包括流延成型箱体，所述流延成型箱体内设有成型辊筒，所述成型辊筒包括固定辊筒和活动辊筒，所述固定辊筒上连接有动力组件，所述活动辊筒设置于所述固定辊筒的下方，所述活动辊筒通过辊筒升降机构沿竖直方向滑动于所述流延成型箱体内，所述流延成型箱体内还设有水流控制组件；

所述水流控制组件包括对称设置于所述成型辊筒两侧的水流控制板，所述水流控制板上设有收集腔，所述收集腔的内壁上沿竖直方向设有高度可调节的锯齿板，两个所述水流控制板上的所述锯齿板相对设置；

所述流延成型箱体内沿高度方向分布有至少三个成型测温系统，所述成型测温系统等距排列。

2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，其特征在于，所述应力释放水箱包括应力释放箱体以及设置于所述应力释放箱体上的应力测温系统，所述应力测温系统沿所述应力释放箱体的高度方向等距排列有至少三个。

3.根据权利要求2所述的一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，其特征在于，所述循环水路包括内循环水路和外循环水路；

所述内循环水路包括温控装置，所述流延成型箱体和所述应力释放箱体上分别设有内循环出水口和内循环进水口，所述内循环出水口分别与所述温控装置的入水口连接，所述温控装置的出水口分别与内循环进水口连接；

所述外循环水路包括水处理系统和制冷机，所述流延成型箱体和所述应力释放箱体上分别设有外循环溢流口和外循环进水口，所述外循环溢流口分别与所述集水回水箱连通，所述集水回水箱与所述水处理系统连接，所述水处理系统与所述制冷机连接，所述制冷机分别与外循环进水口连通；

所述流延成型箱体和所述应力释放箱体上还分别设有补充水入口，所述补充水入口分别连接有纯水补充装置。

4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，其特征在于，所述牵引赶水装置包括设置于所述应力释放水箱上方的支架以及相对设置于所述支架上的主动辊和赶水辊，所述主动辊由所述支架上的牵引动力装置驱动转动，所述赶水辊沿竖直方向滑动设置于所述主动辊的上方，所述赶水辊由所述支架上的赶水气缸驱动滑动，所述牵引赶水装置对称设置于所述应力释放水箱的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，其特征在于，所述竖直升降机构包括通过丝杠升降机设置于所述活动底架上的顶架以及驱动所述丝杠升降机的驱动电机，所述顶架呈矩形，所述丝杠升降机分别设置于所述顶架的四角，所述驱动电机设置于所述活动底架的中部，所述驱动电机通过转向器分别与所述丝杠升降机连接，所述流延成型水箱固定于所述顶架上。

6.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，其特征在于，所述固定底架上沿所述活动底架的移动方向固定设有齿条，所述水平移动机构包括与所述齿条相啮合的齿轮以及与所述齿轮连接的移动电机，所述固定底架上还设有导轨，所述活动底架滑动设置于所述导轨上。

7.根据权利要求6所述的一种聚乙烯醇缩丁醛中间膜的成型水箱，其特征在于，所述固定底架的两侧对称设有两个所述齿条，所述活动底架上设有分别与所述齿条相啮合的齿轮，所述齿轮之间通过转轴固定连接，所述移动电机与所述转轴连接。