CN1329129C - 一种平板式刮膜机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平板式刮膜机，其包括机架、基板、刮刀和下部带注料口的铸膜液槽，其特征在于：所述的刮刀固定在一升降机构上，而基板为一板状的膜板，该膜板通过弹性体位于主框架之上，而主框架又通过其两侧的滑轮沿固定在机架上的轨道移动，同时在膜板之上还设置有上端作用于所述的升降机构，下端作用于膜板、能调节刮刀与膜板之间空隙的膜厚调节机构。由于基板为一沿轨道滑动的板状膜板，因此所制得的膜可单独成型，也可按需在基材上成型，且在弹性体和膜厚调节装置的共同作用下可控制膜板的水平位置，以消除膜板因沿轨道运动而上下起伏所产生的膜厚误差，使制得的成品膜厚度均匀，误差小，精度高，同时可按需精确地控制制膜工艺。因此本发明值得在小批量工业及研究过程中推广应用。

Description

一种平板式刮膜机

技术领域

本发明涉及一种对表面涂布液体或其它流体的装置，尤其指一种平板式刮膜机。

背景技术

传统的工业铸膜方法是采用平板手工刮制，即在一平板上，将制膜液流涎到基层上，经手工刮平，再在空气中挥发后凝胶成所需的分离膜，如微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等等。显然用上述装置和方法刮制的膜厚度难以控制，且无法对空气湿度、温度等制膜工艺条件进行有效地调控，从而使制得的膜无重复性和规律性，而最终影响成品膜的结构和性能。同时其生产效率也极其低下，无法满足实际生产的需要。为此，人们设计了一种能够连续刮膜的、自动化的涂布刮膜机，如中国实用新型专利为03245522.4的《涂布刮膜机》就披露了这样一种装置，该刮膜机包括机台、与固定支架连接的位于机台上部的涂布刮膜机头，涂布刮膜机头的前部设有储料箱，储料箱的底部具有制膜液出料口，储料箱的下方是固定在机台上的基板，出料口的前端和后端分别设有刮刀和压板，另外机台和固定支架上还设有多个导轮，需要刮膜的基层通过这些导轮输送到基板和出料口处压平、铸膜、涂布并刮平成型。采用上述装置，在提高生产效率的同时确保了产品质量，因此较好地克服了传统制作方法的缺陷。但是，这种刮膜机也存在着以下的不足：首先该装置只能限制在基层材料上附着成膜，不能形成单一材料的聚合物膜，因而在使用上受到了一定的限制。同时，由于其是连续作业，所以只能适用于大批量生产的场合，而无法满足小批量或试制阶段的生产。另外，其在制作过程中，由于受导轮之间的距离限制，制约了干、湿相转换的挥发时间，也就是无法按需进行调节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种非连续工作的平板式刮膜机，其既可在基层材料上附着成膜，也能形成单一材料的膜，且制成的单张膜厚度均匀、误差小，精度高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该平板式刮膜机包括机架、基板、刮刀和下部带注料口的铸膜液槽，其中所述的刮刀和铸膜液槽位于基板之上且铸膜液槽位于刮刀之前，而所述的注料口部位高于刮刀的刮膜面，其特征在于：所述的刮刀固定在一升降机构上，而所述的基板为一板状的膜板，该膜板通过弹性体位于主框架之上，而所述的主框架又通过其两侧的滑轮沿固定在机架上的轨道移动，同时在所述的膜板之上还设置有上端作用于所述的升降机构，下端作用于膜板、能调节刮刀与膜板之间空隙的膜厚调节机构。

所述的膜厚调节机构可以包括固定在机架上的直立柱体，该柱体的下端部设置有与所述的膜板相接触的滚轮，而上端部设置与其相螺接的旋钮，该旋钮的顶部则与上述升降机构相抵。

所述的升降机构则可以包括设在机架上部的升降盘和一可调整高度的升降导轨，该升降导轨的上端偏心地固定在升降盘上，而下端与固定块相连，所述的刮刀安装在该固定块上，且所述的旋钮顶部与该固定块的下底面相抵，这样转动旋钮，即可作用于升降机构，改变刮刀与膜板之间的空隙，从而达到调节膜厚的目的。

所述的升降导轨可以通过以下方式来实现其高度的调节：即其可包括上导轨、下导轨和内设槽孔的弹簧座，所述的下导轨穿插一导向块中的导向孔后与该弹簧座相固定，而所述的上导轨下端与位于上述槽孔中的弹簧相抵，且该上导轨的下端部还通过一销轴将其与弹簧座松动地连于一体。显然此处的弹簧是用于调整升降导轨的总长度，以便升降导轨的总长度与不同膜厚状态相对应。

所述刮刀之后的机架上可以设有内置加热元件的密封罩，该密封罩即为蒸发气氛调节箱，其侧面设有供所述的轨道、膜板和主框架进入的通道口，并在所述密封罩下部安装有凝胶浴槽。

所述的轨道上还可以至少设有两辅助框架，其与主框架依次通过旋转轴相互联结，并在所述的机架上安装有通过传动机构驱动上述位于尾部的第二辅助框架的电机。所述的轨道伸入密封罩后的一端向凝胶浴槽侧弯折而成第一倾斜轨道，同时，在密封罩内安装有与上述轨道相对应的辅助轨道，该辅助轨道的前端也向凝胶浴槽侧弯折而成为第二倾斜轨道，上述主框架上的前后滑轮分别通过第二倾斜轨道、第一倾斜轨道滑入凝胶浴槽中。以便膜板以一定倾角进入凝胶浴槽，减小流体对膜的冲击。

所述的第一倾斜轨道和第二倾斜轨道的倾角以10°～80°为佳，且第一倾斜轨道的倾角不同于第二倾斜轨道的倾角。

所述的铸膜液槽内可以设置有启闭注料口功能的开关板。该开关板可以通过一杠杆机构由电磁阀驱动，也可以采用其它常规的方式驱动，以方便地控制出料量。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于基板为一沿轨道滑动的板状膜板，因此所制得的膜可单独成型，也可按需在基材上成型，且在干湿相转化成膜过程中，蒸发时间不受限制，使制膜工艺参数不再受导轮之间距离的限制。同时，在膜板之下的弹性体和膜板之上的膜厚调节装置的共同作用下，可控制膜板的水平位置，以消除膜板因沿轨道运动而上下起伏所产生的膜厚误差，使制得的成品膜厚度均匀，误差小，精度高。其次，增设的密封罩和位于密封罩内的凝胶浴槽，为膜提供了调节蒸发气氛的空间，以便按需精确地控制制膜工艺。再者，采用至少三节的框架和第一、第二倾斜轨道，可使膜及膜板进入浴槽时减少水花的产生，避免流体对膜的冲击而造成的结构影响。另外，在铸膜液槽内设置的开关板，可方便地控制出料量。因此本发明值得在小批量工业及研究过程中推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中I部分的放大图；

图3为图2的右视图(去掉机架)；

图4为膜板及各框架的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为轨道的形状的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图6所示，该平板式刮膜机包括机架1、膜板9、刮刀12、下部带注料口的铸膜液槽10和膜厚调节机构及升降机构，其中机架1上固定有两相互平行的轨道6，主框架8通过位于其两侧的滑轮31沿上述轨道6移动，并在该主框架8上均布有数个弹性体32，该弹性体32可采用弹簧或弹簧片等常规元件，在弹性体32上端则固定有所述的膜板9，在这里，该膜板9采用表面平滑的玻璃板，当然也可以采用金属板，使得其受压后可相对于主框架8上下移动。

在本实施例中，如图2和图3所示，所述的膜厚调节机构包括位于膜板9上方并分别邻近膜板9两侧的两个直立柱体24，该柱体24通过支架固定在机架1上，且其下端部设有与膜板9相接触的滚轮25，其上端部设置与其相螺接的旋钮23。而所述的升降机构包括设在机架1上部的升降盘18和一可调整高度的升降导轨，在这里该升降导轨采用以下的结构：即其包括上导轨17、下导轨14和内设槽孔的弹簧座16，上导轨17的上端偏心地固定在升降盘上18，而下端与位于槽孔中的弹簧15相抵，且该上导轨17的下端部还通过一销轴将其与弹簧座16松动地连于一体；所述下导轨14的上端穿插一带导块20的导向孔后与该弹簧座16相固定，其下端则与一固定块13相固接，而该固定块13的底面又与上述两旋钮23的顶部相抵。

所述的铸膜液槽10和刮刀12一前一后地安装在固定块13上，且铸膜液槽10的注料口部位高于刮刀12的刮膜面。为了方便地控制加料量，在铸膜液槽10内设置有可启闭注料口的的开关板11，该开关板11通过常规的杠杆机构22由一电磁阀21带动其上下移动，从而来调节注料口的大小，以便合理地进于注铸膜液。

当需要调节膜厚时，只要旋转旋钮23，当旋钮23相对于柱体24上升时，该旋钮23向上顶动固定块13，带动下导轨14和弹簧座16通过销轴处的间隙上移，并压缩位于槽孔中的弹簧15，使升降导轨的总长度降低，从而带动刮刀12和铸膜液槽10上移，以增大刮刀12与膜板9之间的空隙。而当旋钮23相对于柱体24下降时，此时固定块13、下导轨14和弹簧座16在自身重量和弹簧15回复力的作用下，利用销轴处的间隙下移，继而使升降导轨的总长度加长，带动刮刀12和铸膜液槽10下移，从而减小了刮刀12与膜板9之间的空隙。这样一旦调整好刮膜厚度后，在上述膜厚调节机构、弹性体32和位于弹簧座内的弹簧15的共同作用下，既使多次刮膜后，其膜厚仍保持不变。而需要清洗刮刀或铸膜液槽时，则只要转动升降盘18，带动升降导轨、固定块、刮刀和铸膜液槽上移，即可方便地拆下刮刀及铸膜液槽，对其进行清洗。

在本实施例中，上述刮刀之后的机架1上还设有内置加热元件和凝胶浴槽29的密封罩19，该密封罩19的侧面设有供轨道6和主框架8进入的通道口，上述凝胶浴槽29位于密封罩的下部，并在其内安装有电热管。为了能自动控制主框架8浸入凝胶浴槽中，在机架上还安装有电机2，而主框架8后侧还通过旋转轴33依次联结有两辅助框架，如图4和图5所示，其中第一辅助框架7位于中间位置，以起到连接的作用，而第二辅助框架5位于尾部，电机通过丝杆3和套于丝杆上的驱动台4以常规方式与第二辅助框架5相联动，以推动主框架8的在轨道6上前后移动。而所述的轨道6在伸入密封罩19后的这端向凝胶浴槽侧弯折而成为第一倾斜轨道26。同时在密封罩19内还安装有与上述轨道6相对应的辅助轨道27，该辅助轨道的前端也向凝胶浴槽侧弯折而成为第二倾斜轨道28，如图1和图6所示，上述主框架8上的前后滑轮可分别通过第二倾斜轨道28、第一倾斜轨道26滑入凝胶浴槽29中。为了在主框架8及膜板9进入凝胶浴槽时，尽可能地避免水花的产生，第一倾斜轨道26和第二倾斜轨道28的倾角取值应在10°～80°之间，且第一倾斜轨道26的倾角不同于第二倾斜轨道28的倾角，在本实施例中，将第一倾斜轨道取值为50°时，第二倾斜轨道取值为45°。当然可以将第一倾斜轨道取值为80°时，第二倾斜轨道取值为70°；也可以第一倾斜轨道取值为20°时，而第二倾斜轨道取值为10°。另外上述加热元件采用电阻丝或红外发热管，该加热元件和上述电热管均通过温控系统调节密封罩和凝胶浴槽内的温度，同时在密封罩上不还设置有气体进出管及阀门30，以调节密封罩19内的气体组成。

工作时，启动电机1，带动丝杆3转动，继而使套在丝杆上的驱动台4沿丝杆前移，带动各框架沿轨道6向铸膜液槽侧移动，在运动过程中，完成在膜板9上的铸膜涂布、刮膜作业。在此过程中，若膜板9发生上下起伏的现象，则在邻近刮膜处，在膜厚调节机构和弹性体32的共同作用下，使刮刀的刮膜面与膜板之间的空隙一直保持在所需的大小上，即在整个刮膜的过程中，膜厚的误差不会超过0.02mm，从而确保了成品膜的厚度。而随着电机的继续转动，主框架8及膜板9进入密封罩19内的辅助轨道27上进行加热挥发，此时的蒸发时间可按需任意调节。当完成挥发步骤后，在电机的带动下，主框架8的前后两侧滑轮分别沿第二倾斜轨道28和第一倾斜轨道26进入凝胶浴槽29中，使膜板上的膜进行湿法相转换，此时第一辅助框架7位于倾斜轨道上，而第二辅助框架5位于轨道上。最后使电机反转，拉动第二辅助框架5沿轨道6向电机2侧移动，带动第一辅助框架7及主框架8回复原位，以便对所得的膜进行后处理。就这样周而复始，制得所需的产品。

Claims (10)

1、一种平板式刮膜机，其包括机架(1)、基板、刮刀(12)和下部带注料口的铸膜液槽(10)，其中所述的刮刀(12)和铸膜液槽(10)位于基板之上且铸膜液槽(10)位于刮刀(12)之前，而所述的注料口部位高于刮刀的刮膜面，其特征在于：所述的刮刀(12)固定在一升降机构上，而所述的基板为一板状的膜板(9)，该膜板(9)通过弹性体(32)位于主框架(8)之上，而所述的主框架(8)又通过其两侧的滑轮(31)沿固定在机架(1)上的轨道(6)移动，同时在所述的膜板(9)之上还设置有上端作用于所述的升降机构，下端作用于膜板(9)、能调节刮刀与膜板之间空隙的膜厚调节机构。

2、根据权利要求1所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述的膜厚调节机构包括固定在机架(1)上的直立柱体(24)，该柱体(24)的下端部设置有与所述的膜板(9)相接触的滚轮(25)，而上端部设置与其相螺接的旋钮(23)，该旋钮(23)的顶部则与上述升降机构相抵。

3、根据权利要求2所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述的升降机构包括设置在机架(1)上部的升降盘(18)和一可调整高度的升降导轨，该升降导轨的上端偏心地固定在升降盘(18)上，而下端与固定块(13)相连，所述的刮刀(12)安装在该固定块(13)上，且所述的旋钮(23)顶部与该固定块(13)的下底面相抵。

4、根据权利要求3所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述的升降导轨包括上导轨(17)、下导轨(14)和内设槽孔的弹簧座(16)，所述的下导轨(14)穿插一导向块(20)中的导向孔后与该弹簧座(16)相固定，而所述的上导轨(17)下端与位于上述槽孔中的弹簧(15)相抵，且该上导轨(17)的下端部还通过一销轴将其与弹簧座(16)松动地连于一体。

5、根据权利要求1至4任一权利要求所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述刮刀(12)之后的机架(1)上还设有内置加热元件的密封罩(19)，该密封罩(19)的侧面设有供所述的轨道(6)和主框架(8)进入的通道口，并在所述密封罩(19)下部安装有凝胶浴槽(29)。

6、根据权利要求5所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述的轨道(6)上还至少设有两辅助框架(7、5)，其与主框架(8)之间依次通过旋转轴(33)相互联结，并在所述的机架(1)上安装有通过传动机构驱动上述两辅助框架中位于尾部的第二辅助框架(5)的电机(2)。

7、根据权利要求6所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述的轨道(6)伸入密封罩(19)后的一端向凝胶浴槽(29)侧弯折而成第一倾斜轨道(26)，同时，在密封罩(19)内安装有与上述轨道(6)相对应的辅助轨道(27)，该辅助轨道(27)的前端也向凝胶浴槽侧弯折而成为第二倾斜轨道(28)，上述主框架(8)上的前后滑轮分别通过第二倾斜轨道(27)、第一倾斜轨道(26)滑入凝胶浴槽(29)中。

8、根据权利要求7所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述的第一倾斜轨道(26)和第二倾斜轨道(28)的倾角为10°～80°，且第一倾斜轨道(26)的倾角不同于第二倾斜轨道(28)的倾角。

9、根据权利要求1至4任一权利要求所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述的铸膜液槽(10)内设置有可启闭注料口的的开关板(11)。

10、根据权利要求9所述的平板式刮膜机，其特征在于：所述的机架(1)上还安装有电磁阀(21)，该电磁阀(21)通过一杠杆机构(22)与上述开关板(11)相联动。

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