CN115648548A - 小型可调凝胶制备模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型可调凝胶制备模具，包括缸体组件、活塞组件和底板组件；所述缸体组件、所述活塞组件和所述底板组件围设成凝胶腔，所述活塞组件和所述缸体组件能相对移动以实现凝胶腔容积调整和凝胶脱模；所述底板组件和所述缸体组件在凝胶制备时紧密贴合，以实现凝胶腔密封效果。本发明采取了底板和中缸分开且使用活塞调整容积同时提供密封的方式，使固化后的凝胶更易于取出且不膨胀，采用了聚四氟乙烯材质减少了粘壁的可能。本发明结构简单，操作简便，适用范围广，其可调容积结构可以适应少量凝胶的制备，可用于各种不同固化方式的凝胶制备。

Description

小型可调凝胶制备模具

技术领域

本发明涉及一种小型可调凝胶制备模具，尤其涉及一种用于制备热固化、冷固化以及固化剂固化凝胶、容积无极可调和易脱模的密闭式凝胶模具，属于凝胶模具领域。

背景技术

在实验室或简单工业生产中，并没有合适的凝胶模具来控制和固定凝胶形成，并且凝胶固化后较难取出，水凝胶难以避免在随玻璃塞取出时粘附在底板上造成撕裂或缺口，且容积无法调整，在制备一些小容量凝胶时不能灵活调整容量。

传统凝胶制备基本程序主要包括制浆、倒模、固化和脱模，虽然操作简单但是依然存在下述的主要缺点和困难，亟待需要克服：

(1)凝胶仓容积无法随意调整，在需要进行一些少量凝胶实验时造成不便；(2)凝胶成型后会与模具粘连，造成凝胶脱模不畅或外形不完整；(3)凝胶成型过程有时会发生膨胀变形，导致凝胶性能下降外观变差。

发明内容

本发明的目的就是提供一种小型可调凝胶制备模具，以解决现有技术存在的上述问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案包括：

一种小型可调凝胶制备模具，包括缸体组件、活塞组件和底板组件，所述缸体组件、所述活塞组件和所述底板组件围设成凝胶腔，所述活塞组件和所述缸体组件能相对移动，以实现凝胶腔容积调整和凝胶脱模，所述底板组件和所述缸体组件在凝胶制备时紧密贴合，以实现凝胶腔密封效果。

作为本发明一种优选的具体实施方式，所述的缸体组件包括中缸、缸套、轨杆、主连接杆和顶板，在中缸设有一排通孔，在每一该通孔内各嵌入一个缸套；所述顶板与中缸之间通过轨杆和主连接杆紧固连接，所述缸套和所述中缸同心且紧密贴合。

作为本发明一种优选的具体实施方式，所述的活塞组件包括中板、活塞、活塞盖和衬套；在中板的一侧固定连接有多个与所述轨杆对应的衬套以及多个与该缸套对应的活塞，该衬套滑动套在轨杆上，该活塞滑动安装在缸套内；在该中板上设有用于滑动穿过该主连接杆的通孔，在该通孔的径向设有用于装入紧固螺钉的螺孔；在该活塞的外周面设有环形槽，在该环形槽内设有密封圈；该活塞组件的整体能够沿着所述轨杆移动，从而实现所有活塞在该缸套内同步移动，保证凝胶腔体积的准确调节。

作为本发明一种优选的具体实施方式，在所述的活塞的顶端紧固连接活塞盖。

作为本发明一种优选的具体实施方式，所述的底板组件包括底板和聚四氟乙烯底板；所述底板与所述聚四氟乙烯底板紧密贴合并通过底板固定螺钉与所述中缸的底端连接；在该中缸底端的缸套通孔周围设有缸套密封圈。

作为本发明一种优选的具体实施方式，所述的缸套和活塞盖的材质均为聚四氟乙烯以提供良好润滑度和疏水性。

本发明的主要优点包括：与现有技术相比，本发明结构简单，操作简便。采取了底板和中缸分开且使用活塞调整容积同时提供密封的方式，使固化后的凝胶更易于取出且不膨胀。同时采用了聚四氟乙烯材质减少了粘壁的可能。并且适用范围广，其可调容积结构可以适应少量凝胶的制备，可用于各种不同固化方式的凝胶制备。

附图说明

图1是本发明实施例的整体的外部结构示意图；

图2是图1所示的模具去掉底板的结构示意图；

图3是图2所示的模具去掉中缸的结构示意图；

图4是图3所示的模具去掉缸套的结构示意图；

图5是图4所示的活塞剖面结构示意图；

图6是图1所示的模具主连接杆和中缸剖面结构示意图；

图7是图1所示的模具中缸缸壁和缸套的剖面结构示意图；

图8是图1中所示的模具中缸、轨杆以及衬套的剖面结构示意图；

图9是图1中所示的外部底板和里面的聚四氟乙烯底板的分解结构示意图。

附图标记说明：1、中缸，2、中板，3、顶板，4、底板，5、聚四氟乙烯底板，6、衬套，7、轨杆，8、活塞，9、活塞盖，10、缸套，11、主连接杆，12、活塞密封圈，13、缸套密封圈，14、紧固螺钉，15、底板固定螺钉。

具体实施方式

参见图1-图9，本发明一种小型可调凝胶制备模具，包括缸体组件、活塞组件和底板组件，所述缸体组件、所述活塞组件和所述底板组件围设成凝胶腔，所述活塞组件和所述缸体组件能相对移动，以实现凝胶腔容积调整和凝胶脱模，所述底板组件和所述缸体组件在凝胶制备时紧密贴合，以实现凝胶腔密封效果。

所述的缸体组件包括中缸1、缸套10、轨杆7、主连接杆11和顶板3，在中缸1设有一排多个(该实施例为5个)贯通的圆孔，在每一圆孔内各嵌入一个缸套10；所述顶板3与中缸1之间通过位于顶板3四角的四根轨杆7和上下两根主连接杆11紧固连接，所述缸套10和所述中缸1同心且紧密贴合(参见图3)。

参见图4，所述的活塞组件包括中板2、活塞8、活塞盖9和衬套6，在中板2的一侧固定连接有四个与所述轨杆7对应的衬套6以及五个与该缸套10对应的活塞8，在所述的活塞8的顶端紧固连接活塞盖9。该衬套6滑动套在轨杆7上，该活塞8滑动安装在缸套10内(参见图3)；在该中板2上设有两个用于滑动穿过该主连接杆11的通孔，在该通孔的径向设有用于装入紧固螺钉14的螺孔。在该活塞8的外周面设有环形槽，在该环形槽内设有密封圈12(参见图5)。所述轨杆7的一端(直径较大部分)设有螺孔，用于穿过螺钉与中缸1相连，轨杆7的另一端与所述顶板3相连。所述衬套6和所述活塞8与中板2是固定连接，不发生相对位移，调整所述凝胶腔容积或凝胶脱模时通过所述中板2带动所述活塞8和所述衬套6在所述中缸1和所述顶板3形成的限定范围内活动，所述衬套6和所述轨杆7贴合可以相对滑动，以保证所述中板在活动过程中的平行度和凝胶腔体积的准确调节。

参见图1、图2、图7和图9，所述的底板组件包括底板4和聚四氟乙烯底板5，所述底板4与所述聚四氟乙烯底板5紧密贴合，并通过底板固定螺钉15，与所述中缸1的底端连接；在该中缸1底端的缸套10通孔周围(与缸套10同心)设有缸套密封圈13。底板4起到支撑作用，聚四氟乙烯底板5与缸套10及所述活塞8围合成凝胶腔桶，所述底板组件可与所述缸体相对运动，在填料或脱模时可移开所述底板组件将凝胶腔暴露。

所述的缸套10和活塞盖9的材质均为聚四氟乙烯，以提供良好润滑度和疏水性。

上述方案的模具除了具备极佳的凝胶成型效能之外，其还能够提供改变凝胶制备体积和克服易脱模的效果。具体而言，该模具包括围设形成凝胶腔的缸体、活塞组件和底板组件，活塞组件和缸体能相对移动以实现凝胶腔容积调整和凝胶脱模，活塞组件相对缸体移动时与中板连接的衬套在轨杆上与轨杆同轴移动，以保证活塞的平行移动并提高凝胶腔的容积精度；中板在顶板与中缸连接的主连接杆范围内移动，限定了活塞组件的移动范围，避免活塞脱离缸体，底板组件在凝胶制备过程中与缸体紧固连接，以提供密封作用，抑制凝胶固化过程中的膨胀变形。

本发明中，所述中缸1用于嵌入缸套10的贯通圆孔的直径为5～50mm，所述中缸1贯通圆孔数量为1～10个；所述中缸1的厚度为10～100mm，所述底板4的厚度为3～12mm；所述聚四氟乙烯底板5的厚度为1～10mm。

所述活塞8直径为5～50mm；活塞盖9的材质为低粘性且疏水材料，直径与所述活塞8相同，厚度为1～10mm。活塞8行程为5～50mm。所述活塞8与所述中板2通过螺钉紧固连接。所述衬套6与所述中板2可通过自锁螺纹、卡扣或螺钉等方式紧固连接。

所述轨杆7、主连接杆11与所述中缸1和所述顶板3通过自锁螺纹、卡扣或螺钉等方式紧固连接。

本发明上述所有部件除已指定材料的，其余均采用金属材料，如采用6061铝合金制作。

本发明的使用实例：

实例1：参照图1、图2以及图3，根据需要，将中板2沿着轨杆7和主连接杆11移动到适当位置(使得活塞8位于缸套10内的适当位置)，然后拧紧中板2上的紧固螺钉14使中板2与主连接杆11位置相对固定，拧下底板固定螺钉15，在缸套10和活塞8所形成的凝胶仓灌注待固化凝胶，液面与中缸1下表面齐平，分别放置聚四氟乙烯底板5和底板4，使用螺纹锁紧到适当力度，在水浴锅中加热适当时间，待固化后取下底板4和聚四氟乙烯底板5，松开固定中板2的螺纹，推动中板2可以将固化的凝胶推出凝胶仓，此时凝胶制备完毕。

实例2：参照图1、图2以及图3，将中板2固定到适当位置，拧下固定底板4和聚四氟乙烯底板5的底板固定螺钉15，在中缸1和活塞8所形成的凝胶仓灌注待固化凝胶，液面与中缸1下表面齐平，分别放置聚四氟乙烯底板5和底板4，使用螺纹锁紧到适当力度，在适当冷却温度下保存适当时间，待固化后取下底板4和聚四氟乙烯底板5，松开固定中板2的螺纹，推动中板2可以将固化的凝胶推出凝胶仓，此时凝胶制备完毕。

实例3：参照图1、图2以及图3，将中板2固定到适当位置，拧下固定底板4和聚四氟乙烯底板5的底板固定螺钉15，在中缸1和活塞8所形成的凝胶仓灌注待固化凝胶，再注入固化剂，液面与中缸1下表面齐平，分别放置聚四氟乙烯底板5和底板4，使用螺纹锁紧到适当力度，待固化剂完全生效后，取下底板4和聚四氟乙烯底板5，松开固定中板2的螺纹，推动中板2可以将固化的凝胶推出凝胶仓，此时凝胶制备完毕。

Claims (7)

1.一种小型可调凝胶制备模具，其特征在于，包括缸体组件、活塞组件和底板组件；所述缸体组件、所述活塞组件和所述底板组件围设成凝胶腔；所述活塞组件和所述缸体组件能相对移动，所述底板组件和所述缸体组件在凝胶制备时紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的小型可调凝胶制备模具，其特征在于，所述的缸体组件包括中缸(1)、缸套(10)、轨杆(7)、主连接杆(11)和顶板(3)，在中缸(1)设有一排通孔，在每一个该通孔内各嵌入一个缸套(10)；所述顶板(3)与中缸(1)之间通过轨杆(7)和主连接杆(11)紧固连接，所述缸套(10)和所述中缸(1)同心且紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的小型可调凝胶制备模具，其特征在于，所述的活塞组件包括中板(2)、活塞(8)、活塞盖(9)和衬套(6)；在中板(2)的一侧固定连接有多个与所述轨杆(7)对应的衬套(6)以及多个与该缸套(10)对应的活塞(8)，该衬套(6)滑动套在轨杆(7)上，该活塞(8)滑动安装在缸套(10)内；在该中板(2)上设有用于滑动穿过该主连接杆(11)的通孔，在该通孔的径向设有用于装入紧固螺钉(14)的螺孔；在该活塞(8)的外周面设有环形槽，在该环形槽内设有密封圈(12)；该活塞组件的整体能够沿着所述轨杆(7)移动，从而实现所有活塞(8)在该缸套(10)内同步移动，保证凝胶腔体积的准确调节。

4.根据权利要求3所述的小型可调凝胶制备模具，其特征在于，在所述的活塞(8)的顶端紧固连接活塞盖(9)。

5.根据权利要求2所述的小型可调凝胶制备模具，其特征在于，所述的底板组件包括底板(4)和聚四氟乙烯底板(5)；所述底板(4)与所述聚四氟乙烯底板(5)紧密贴合并通过底板固定螺钉(15)与所述中缸(1)的底端连接。

6.根据权利要求5所述的小型可调凝胶制备模具，其特征在于，在该中缸(1)底端的缸套(10)通孔周围设有缸套密封圈(13)。

7.根据权利要求3或4所述的小型可调凝胶制备模具，其特征在于，所述的缸套(10)和活塞盖(9)的材质为聚四氟乙烯。

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