專利名稱：一種平板式刮膜機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對表面涂布液體或其它流體的裝置，尤其指一種平板式刮膜機。
背景技術：
傳統的工業鑄膜方法是采用平板手工刮制，即在一平板上，將制膜液流涎到基層上，經手工刮平，再在空氣中揮發后凝膠成所需的分離膜，如微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等等。顯然用上述裝置和方法刮制的膜厚度難以控制，且無法對空氣濕度、溫度等制膜工藝條件進行有效地調控，從而使制得的膜無重復性和規律性，而最終影響成品膜的結構和性能。同時其生產效率也極其低下，無法滿足實際生產的需要。為此，人們設計了一種能夠連續刮膜的、自動化的涂布刮膜機，如中國實用新型專利為03245522.4的《涂布刮膜機》就披露了這樣一種裝置，該刮膜機包括機臺、與固定支架連接的位于機臺上部的涂布刮膜機頭，涂布刮膜機頭的前部設有儲料箱，儲料箱的底部具有制膜液出料口，儲料箱的下方是固定在機臺上的基板，出料口的前端和后端分別設有刮刀和壓板，另外機臺和固定支架上還設有多個導輪，需要刮膜的基層通過這些導輪輸送到基板和出料口處壓平、鑄膜、涂布并刮平成型。采用上述裝置，在提高生產效率的同時確保了產品質量，因此較好地克服了傳統制作方法的缺陷。但是，這種刮膜機也存在著以下的不足首先該裝置只能限制在基層材料上附著成膜，不能形成單一材料的聚合物膜，因而在使用上受到了一定的限制。同時，由于其是連續作業，所以只能適用于大批量生產的場合，而無法滿足小批量或試制階段的生產。另外，其在制作過程中，由于受導輪之間的距離限制，制約了干、濕相轉換的揮發時間，也就是無法按需進行調節。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的狀況，提供一種非連續工作的平板式刮膜機，其既可在基層材料上附著成膜，也能形成單一材料的膜，且制成的單張膜厚度均勻、誤差小，精度高。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為該平板式刮膜機包括機架、基板、刮刀和下部帶注料口的鑄膜液槽，其中所述的刮刀和鑄膜液槽位于基板之上且鑄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機構上，而所述的基板為一板狀的膜板，該膜板通過彈性體位于主框架之上，而所述的主框架又通過其兩側的滑輪沿固定在機架上的軌道移動，同時在所述的膜板之上還設置有上端作用于所述的升降機構，下端作用于膜板、能調節刮刀與膜板之間空隙的膜厚調節機構。
所述的膜厚調節機構可以包括固定在機架上的直立柱體，該柱體的下端部設置有與所述的膜板相接觸的滾輪，而上端部設置與其相螺接的旋鈕，該旋鈕的頂部則與上述升降機構相抵。
所述的升降機構則可以包括設在機架上部的升降盤和一可調整高度的升降導軌，該升降導軌的上端偏心地固定在升降盤上，而下端與固定塊相連，所述的刮刀安裝在該固定塊上，且所述的旋鈕頂部與該固定塊的下底面相抵，這樣轉動旋鈕，即可作用于升降機構，改變刮刀與膜板之間的空隙，從而達到調節膜厚的目的。
所述的升降導軌可以通過以下方式來實現其高度的調節即其可包括上導軌、下導軌和內設槽孔的彈簧座，所述的下導軌穿插一導向塊中的導向孔后與該彈簧座相固定，而所述的上導軌下端與位于上述槽孔中的彈簧相抵，且該上導軌的下端部還通過一銷軸將其與彈簧座松動地連于一體。顯然此處的彈簧是用于調整升降導軌的總長度，以便升降導軌的總長度與不同膜厚狀態相對應。
所述刮刀之后的機架上可以設有內置加熱元件的密封罩，該密封罩即為蒸發氣氛調節箱，其側面設有供所述的軌道、膜板和主框架進入的通道口，并在所述密封罩下部安裝有凝膠浴槽。
所述的軌道上還可以至少設有兩輔助框架，其與主框架依次通過旋轉軸相互聯結，并在所述的機架上安裝有通過傳動機構驅動上述位于尾部的第二輔助框架的電機。所述的軌道伸入密封罩后的一端向凝膠浴槽側彎折而成第一傾斜軌道，同時，在密封罩內安裝有與上述軌道相對應的輔助軌道，該輔助軌道的前端也向凝膠浴槽側彎折而成為第二傾斜軌道，上述主框架上的前后滑輪分別通過第二傾斜軌道、第一傾斜軌道滑入凝膠浴槽中。以便膜板以一定傾角進入凝膠浴槽，減小流體對膜的沖擊。
所述的第一傾斜軌道和第二傾斜軌道的傾角以10°～80°為佳，且第一傾斜軌道的傾角不同于第二傾斜軌道的傾角。
所述的鑄膜液槽內可以設置有啟閉注料口功能的開關板。該開關板可以通過一杠桿機構由電磁閥驅動，也可以采用其它常規的方式驅動，以方便地控制出料量。
與現有技術相比，本發明的優點在于由于基板為一沿軌道滑動的板狀膜板，因此所制得的膜可單獨成型，也可按需在基材上成型，且在干濕相轉化成膜過程中，蒸發時間不受限制，使制膜工藝參數不再受導輪之間距離的限制。同時，在膜板之下的彈性體和膜板之上的膜厚調節裝置的共同作用下，可控制膜板的水平位置，以消除膜板因沿軌道運動而上下起伏所產生的膜厚誤差，使制得的成品膜厚度均勻，誤差小，精度高。其次，增設的密封罩和位于密封罩內的凝膠浴槽，為膜提供了調節蒸發氣氛的空間，以便按需精確地控制制膜工藝。再者，采用至少三節的框架和第一、第二傾斜軌道，可使膜及膜板進入浴槽時減少水花的產生，避免流體對膜的沖擊而造成的結構影響。另外，在鑄膜液槽內設置的開關板，可方便地控制出料量。因此本發明值得在小批量工業及研究過程中推廣應用。
圖1為本發明實施例的結構示意圖；圖2為圖1中I部分的放大圖；圖3為圖2的右視圖(去掉機架)；圖4為膜板及各框架的結構示意圖；圖5為圖4的俯視圖；圖6為軌道的形狀的示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
如圖1至圖6所示，該平板式刮膜機包括機架1、膜板9、刮刀12、下部帶注料口的鑄膜液槽10和膜厚調節機構及升降機構，其中機架1上固定有兩相互平行的軌道6，主框架8通過位于其兩側的滑輪31沿上述軌道6移動，并在該主框架8上均布有數個彈性體32，該彈性體32可采用彈簧或彈簧片等常規元件，在彈性體32上端則固定有所述的膜板9，在這里，該膜板9采用表面平滑的玻璃板，當然也可以采用金屬板，使得其受壓后可相對于主框架8上下移動。
在本實施例中，如圖2和圖3所示，所述的膜厚調節機構包括位于膜板9上方并分別鄰近膜板9兩側的兩個直立柱體24，該柱體24通過支架固定在機架1上，且其下端部設有與膜板9相接觸的滾輪25，其上端部設置與其相螺接的旋鈕23。而所述的升降機構包括設在機架1上部的升降盤18和一可調整高度的升降導軌，在這里該升降導軌采用以下的結構即其包括上導軌17、下導軌14和內設槽孔的彈簧座16，上導軌17的上端偏心地固定在升降盤上18，而下端與位于槽孔中的彈簧15相抵，且該上導軌17的下端部還通過一銷軸將其與彈簧座16松動地連于一體；所述下導軌14的上端穿插一帶導塊20的導向孔后與該彈簧座16相固定，其下端則與一固定塊13相固接，而該固定塊13的底面又與上述兩旋鈕23的頂部相抵。
所述的鑄膜液槽10和刮刀12一前一后地安裝在固定塊13上，且鑄膜液槽10的注料口部位高于刮刀12的刮膜面。為了方便地控制加料量，在鑄膜液槽10內設置有可啟閉注料口的的開關板11，該開關板11通過常規的杠桿機構由一電磁閥帶動其上下移動，從而來調節注料口的大小，以便合理地進于注鑄膜液。
當需要調節膜厚時，只要旋轉旋鈕23，當旋鈕23相對于柱體24上升時，該旋鈕23向上頂動固定塊13，帶動下導軌14和彈簧座16通過銷軸處的間隙上移，并壓縮位于槽孔中的彈簧15，使升降導軌的總長度降低，從而帶動刮刀12和鑄膜液槽10上移，以增大刮刀12與膜板9之間的空隙。而當旋鈕23相對于柱體24下降時，此時固定塊13、下導軌14和彈簧座16在自身重量和彈簧15回復力的作用下，利用銷軸處的間隙下移，繼而使升降導軌的總長度加長，帶動刮刀12和鑄膜液槽10下移，從而減小了刮刀12與膜板9之間的空隙。這樣一旦調整好刮膜厚度后，在上述膜厚調節機構、彈性體32和位于彈簧座內的彈簧15的共同作用下，既使多次刮膜后，其膜厚仍保持不變。而需要清洗刮刀或鑄膜液槽時，則只要轉動升降盤18，帶動升降導軌、固定塊、刮刀和鑄膜液槽上移，即可方便地拆下刮刀及鑄膜液槽，對其進行清洗。
在本實施例中，上述刮刀之后的機架1上還設有內置加熱元件和凝膠浴槽29的密封罩19，該密封罩19的側面設有供軌道6和主框架8進入的通道口，上述凝膠浴槽29位于密封罩的下部，并在其內安裝有電熱管。為了能自動控制主框架8浸入凝膠浴槽中，在機架上還安裝有電機2，而主框架8后側還通過旋轉軸33依次聯結有兩輔助框架，如圖4和圖5所示，其中第一輔助框架7位于中間位置，以起到連接的作用，而第二輔助框架5位于尾部，電機通過絲桿3和套于絲桿上的驅動臺4以常規方式與第二輔助框架5相聯動，以推動主框架8的在軌道6上前后移動。而所述的軌道6在伸入密封罩19后的這端向凝膠浴槽側彎折而成為第一傾斜軌道26。同時在密封罩19內還安裝有與上述軌道6相對應的輔助軌道27，該輔助軌道的前端也向凝膠浴槽側彎折而成為第二傾斜軌道28，如圖1和圖6所示，上述主框架8上的前后滑輪可分別通過第二傾斜軌道28、第一傾斜軌道26滑入凝膠浴槽29中。為了在主框架8及膜板9進入凝膠浴槽時，盡可能地避免水花的產生，第一傾斜軌道26和第二傾斜軌道28的傾角取值應在10°～80°之間，且第一傾斜軌道26的傾角不同于第二傾斜軌道28的傾角，在本實施例中，將第一傾斜軌道取值為50°時，第二傾斜軌道取值為45°。當然可以將第一傾斜軌道取值為80°時，第二傾斜軌道取值為70°；也可以第一傾斜軌道取值為20°時，而第二傾斜軌道取值為10°。另外上述加熱元件采用電阻絲或紅外發熱管，該加熱元件和上述電熱管均通過溫控系統調節密封罩和凝膠浴槽內的溫度，同時在密封罩上不還設置有氣體進出管及閥門30，以調節密封罩19內的氣體組成。
工作時，啟動電機1，帶動絲桿3轉動，繼而使套在絲桿上的驅動臺4沿絲桿前移，帶動各框架沿軌道6向鑄膜液槽側移動，在運動過程中，完成在膜板9上的鑄膜涂布、刮膜作業。在此過程中，若膜板9發生上下起伏的現象，則在鄰近刮膜處，在膜厚調節機構和彈性體32的共同作用下，使刮刀的刮膜面與膜板之間的空隙一直保持在所需的大小上，即在整個刮膜的過程中，膜厚的誤差不會超過0.02mm，從而確保了成品膜的厚度。而隨著電機的繼續轉動，主框架8及膜板9進入密封罩19內的輔助軌道27上進行加熱揮發，此時的蒸發時間可按需任意調節。當完成揮發步驟后，在電機的帶動下，主框架8的前后兩側滑輪分別沿第二傾斜軌道28和第一傾斜軌道26進入凝膠浴槽29中，使膜板上的膜進行濕法相轉換，此時第一輔助框架7位于傾斜軌道上，而第二輔助框架5位于軌道上。最后使電機反轉，拉動第二輔助框架5沿軌道6向電機2側移動，帶動第一輔助框架7及主框架8回復原位，以便對所得的膜進行后處理。就這樣周而復始，制得所需的產品。
權利要求
1.一種平板式刮膜機，其包括機架(1)、基板、刮刀(12)和下部帶注料口的鑄膜液槽(10)，其中所述的刮刀(12)和鑄膜液槽(10)位于基板之上且鑄膜液槽(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)固定在一升降機構上，而所述的基板為一板狀的膜板(9)，該膜板(9)通過彈性體(32)位于主框架(8)之上，而所述的主框架(8)又通過其兩側的滑輪(31)沿固定在機架(1)上的軌道(6)移動，同時在所述的膜板(9)之上還設置有上端作用于所述的升降機構，下端作用于膜板(9)、能調節刮刀與膜板之間空隙的膜厚調節機構。
2.根據權利要求1所述的平板式刮膜機，其特征在于所述的膜厚調節機構包括固定在機架(1)上的直立柱體(24)，該柱體(24)的下端部設置有與所述的膜板(9)相接觸的滾輪(25)，而上端部設置與其相螺接的旋鈕(23)，該旋鈕(23)的頂部則與上述升降機構相抵。
3.根據權利要求2所述的平板式刮膜機，其特征在于所述的升降機構包括設置在機架(1)上部的升降盤(18)和一可調整高度的升降導軌，該升降導軌的上端偏心地固定在升降盤(18)上，而下端與固定塊(13)相連，所述的刮刀(12)安裝在該固定塊(13)上，且所述的旋鈕(23)頂部與該固定塊(13)的下底面相抵。
4.根據權利要求3所述的平板式刮膜機，其特征在于所述的升降導軌包括上導軌(17)、下導軌(14)和內設槽孔的彈簧座(16)，所述的下導軌(17)穿插一導向塊(20)中的導向孔后與該彈簧座(16)相固定，而所述的上導軌(17)下端與位于上述槽孔中的彈簧(15)相抵，且該上導軌(17)的下端部還通過一銷軸將其與彈簧座(16)松動地連于一體。
5.根據權利要求1至4任一權利要求所述的平板式刮膜機，其特征在于所述刮刀(12)之后的機架(1)上還設有內置加熱元件的密封罩(19)，該密封罩(19)的側面設有供所述的軌道(6)和主框架(8)進入的通道口，并在所述密封罩(19)下部安裝有凝膠浴槽(29)。
6.根據權利要求5所述的平板式刮膜機，其特征在于所述的軌道(6)上還至少設有兩輔助框架(7、5)，其與主框架(8)之間依次通過旋轉軸(33)相互聯結，并在所述的機架(1)上安裝有通過傳動機構驅動上述位于尾部的第二輔助框架(5)的電機(2)。
7.根據權利要求6所述的平板式刮膜機，其特征在于所述的軌道(6)伸入密封罩(19)后的一端向凝膠浴槽(29)側彎折而成第一傾斜軌道(26)，同時，在密封罩(19)內安裝有與上述軌道(6)相對應的輔助軌道(27)，該輔助軌道(27)的前端也向凝膠浴槽側彎折而成為第二傾斜軌道(28)，上述主框架(8)上的前后滑輪分別通過第二傾斜軌道(27)、第一傾斜軌道(26)滑入凝膠浴槽(29)中。
8.根據權利要求7所述的平板式刮膜機，其特征在于所述的第一傾斜軌道(26)和第二傾斜軌道(28)的傾角為10°～80°，且第一傾斜軌道(26)的傾角不同于第二傾斜軌道(28)的傾角。
9.根據權利要求1至4任一權利要求所述的平板式刮膜機，其特征在于所述的鑄膜液槽(10)內設置有可啟閉注料口的的開關板(11)。
10.根據權利要求9所述的平板式刮膜機，其特征在于所述的機架(1)上還安裝有電磁閥(21)，該電磁閥(21)通過一杠桿機(22)構與上述開關板(11)相聯動。
全文摘要
本發明涉及一種平板式刮膜機，其包括機架、基板、刮刀和下部帶注料口的鑄膜液槽，其特征在于所述的刮刀固定在一升降機構上，而基板為一板狀的膜板，該膜板通過彈性體位于主框架之上，而主框架又通過其兩側的滑輪沿固定在機架上的軌道移動，同時在膜板之上還設置有上端作用于所述的升降機構，下端作用于膜板、能調節刮刀與膜板之間空隙的膜厚調節機構。由于基板為一沿軌道滑動的板狀膜板，因此所制得的膜可單獨成型，也可按需在基材上成型，且在彈性體和膜厚調節裝置的共同作用下可控制膜板的水平位置，以消除膜板因沿軌道運動而上下起伏所產生的膜厚誤差，使制得的成品膜厚度均勻，誤差小，精度高，同時可按需精確地控制制膜工藝。因此本發明值得在小批量工業及研究過程中推廣應用。
文檔編號B05C11/02GK1669667SQ200510049569
公開日2005年9月21日 申請日期2005年4月6日 優先權日2005年4月6日
發明者陸茵, 顧熙棠, 浦龍云, 郭江榮 申請人:寧波大學