CN112590159B - 加工插入管外皮层的挤出装置及加工方法、内窥镜插入管 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种加工插入管外皮层的挤出装置及加工方法、内窥镜插入管。所述挤出装置包括多个进料通道、混料区、成型通道、开关控制组件。多个进料通道对应接收多种硬度的树脂材料;混料区连通接收多个所述进料通道共同挤出的多种树脂材料;混料区内设置有混料件,所述混料件用于促进所述多种树脂材料混合;成型通道用于供柔性管体行进;混料区与成型通道连通,以使混合后的多种树脂材料包覆在柔性管体表面;开关控制组件控制硬度大于硬度预设值的树脂材料流入至所述混料区的分量逐渐增大,并控制硬度小于硬度预设值的树脂材料流入至所述混料区的分量逐渐减小。利用本申请方案的挤出装置所生产的插入管具有较好的可控性以及移动灵活性。
Description
技术领域
本申请涉及内窥镜制造领域,特别涉及一种用于加工内窥镜外皮层的挤出装置及加工方法、内窥镜插入管。
背景技术
随着医疗水平的不断提升,对内窥镜的需求也急剧增加。在检查过程中,内窥镜的插入管需要伸入到受检体的自然腔道内,并沿自然腔道内移动。为了实现对插入管进行灵活自如的操控,插入管需要具有一定的硬度,以便于力矩的传导。然而插入管又需要相对柔软,便于在受检体内进行大角度的弯转,且减小受检体的不适感。因此,对插入管的软硬需求成为相互制约的矛盾点。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本申请的一个目的在于提出一种内窥镜插入管外皮层的挤出装置以及加工方法,以使生产出的插入管具有较好的可控性以及移动灵活性。
为解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案:
根据本申请的一个方面,本申请提供一种用于加工内窥镜插入管外皮层的挤出装置,所述外皮层包裹在所述内窥镜插入管的柔性管体外,所述挤出装置包括:
多个进料通道,多个所述进料通道接收多种硬度的树脂材料;
混料区,连通多个所述进料通道的出口,以接收多个所述进料通道共同挤出的多种树脂材料,所述混料区内设置有混料件,所述混料件用于促进所述多种树脂材料混合;
成型通道,用于供所述柔性管体行进;所述混料区与所述成型通道连通,以使混合后的所述多种树脂材料包覆在所述柔性管体表面,形成外皮层;
开关控制组件,与所述进料通道连接,用于控制从每个所述进料通道流入至所述混料区的树脂材料的分量;随着柔性管体的行进,所述开关控制组件控制硬度大于硬度预设值的树脂材料流入至所述混料区的分量逐渐增大,并控制硬度小于硬度预设值的树脂材料流入至所述混料区的分量逐渐减小。
根据本申请一实施例,所述挤出装置包括内模、外模、以及至少一个中间模;所述成型通道形成在所述内模中;
所述中间模包括相连接的进料筒以及插入罩,所述插入罩伸入至所述外模与所述内模之间,以与所述外模或内模中的至少其中之一形成所述进料通道;所述进料筒与所述进料通道连通;
所述混料区形成在所述插入罩、所述外模、所述内模之间。
根据本申请一实施例,所述混料件为设置在所述混料区内的扰流结构,所述扰流结构包括从所述外模表面凸起的结构和/或从所述内模表面凸起的结构。
根据本申请一实施例,设置在所述内模表面的扰流结构与设置在所述外模表面的扰流结构交错设置。
根据本申请一实施例,所述扰流结构呈板状,且呈弧形。
根据本申请一实施例,所述混料件为设置在所述混料区内的搅拌结构,所述搅拌结构于所述混料区内转动混合所述树脂材料;
所述挤出装置还包括与所述混料区的出口连通的混流通道,所述混流通道远离所述混料区的一端与所述成型通道连通。
根据本申请一实施例,所述混流通道为弯曲型或螺旋型,所述树脂材料于所述混流通道内呈曲线运动。
根据本申请一实施例,所述挤出装置包括混料仓、与所述混料仓连通的多个进料导向结构;
所述进料导向结构的轴线与竖直方向的夹角为30°~150°。
根据本申请一实施例,所述挤出装置还包括保温层,所述保温层包裹所述混料仓和所述混流通道的外部,以对所述混料仓和所述混流通道内的所述树脂材料进行保温。
根据本申请一实施例,所述开关控制组件有多个,分别设置在所述混料仓的入口处,所述开关控制组件包括固定阀和活动阀;
所述固定阀设置在所述混料仓上,所述固定阀的出口连通所述混料仓的内腔;
所述活动阀的一端用于接收所述树脂材料,另一端具有挡片,所述挡片可转动的设置在所述固定阀内,通过调节所述挡片覆盖所述固定阀出口的面积,以调节所述固定阀的出口流量。
根据本申请另一个方面提出一种内窥镜插入管外皮层的加工方法,包括:
将多种不同硬度的树脂材料注入混料区中;
通过设置在所述混料区中的混料件对注入的所述树脂材料进行混合,将混合后的树脂材料注入到与所述混料区连通的成型通道,柔性管体在所述成型通道中行进,混合后的所述树脂材料形成外皮层包覆在所述柔性管体表面;
随着所述柔性管体的行进,使流入至所述混料区中的所述树脂材料中,硬度小于硬度预设值的所述树脂材料的分量逐渐增大,硬度小于所述硬度预设值的所述树脂材料的分量逐渐减小。
根据本申请一实施例,所述混料件为设置在所述混料区内的扰流结构,所述扰流结构的延伸方向与流经该扰流结构的所述树脂材料的流动方向形成夹角。
根据本申请一实施例,所述混料件为设置在所述混料区内的搅拌结构,所述搅拌结构于所述混料区内转动混合所述树脂材料;
所述混料区的出口连通混流通道,所述混流通道呈螺旋状并且与所述成型通道连通,以将所述混合后的所述树脂材料注入到所述成型通道。
根据本申请另一个方面提出一种内窥镜插入管,所述插入管与所述内窥镜的弯曲部连接,所述插入管包括:
柔性管体以及包覆所述柔性管的外皮层;
所述外皮层具有靠近所述弯曲部的第一端和远离所述弯曲部的第二端,所述外皮层包括均匀混合的第一树脂材料和第二树脂材料,所述第二树脂材料的硬度大于所述第一树脂材料的硬度,从所述第一端到所述第二端,所述第二树脂材料的分量逐渐增大,所述第一树脂材料的分量逐渐减小。
本申请中通过设置混料区以接收多种待混合的树脂材料,并利用混料件促进多种树脂材料的混合程度,提高了混合后的树脂材料硬度分布的均匀性。混合之后的树脂材料包裹至柔性管体的表面,以形成插入管的外皮层。随着柔性管体的行进,通过控制具有较大硬度的树脂材料流入至所述混料区的分量逐渐增大,具有较小硬度的树脂材料流入至所述混料区的分量逐渐减小,使得混合后的树脂材料的硬度逐渐增大,对应挤出形成的外皮层的硬度,在长度方向也相应由软到硬逐渐变化,实现外皮层具有较软的前端管段,以及较硬的后端管段。由此实现了提高插入管可控性以及插入管的移动灵活性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例,本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
图1是根据本申请一示例实施方式示出的一种内窥镜结构示意图。
图2是根据本申请一示例实施方式示出的一种内窥镜插入管外皮层的结构示意图示意图。
图3是根据本申请一示例实施方式示出的一种挤出装置的剖面图。
图4是图3中带有扰流结构的挤出装置的剖面图。
图5是两种树脂材料经过扰流结构时形成湍流的示意图。
图6是根据本申请一示例实施方式示出的混料区、混流通道等结构的示意图。
图7是根据本申请一示例实施方式示出的活动阀挡片不遮挡固定阀出口时,固定阀、活动阀的位置关系示意图。
图8是与图7对应的,固定阀出口的示意图。
图9是根据本申请一示例实施方式示出的固定阀出口部分被活动阀的挡片所遮挡的示意图。
图10是根据本申请一示例实施方式示出的活动阀挡片完全遮挡固定阀出口时,固定阀、活动阀的位置关系示意图。
图11是与图10对应的,固定阀出口的示意图。
图12是根据本申请一示例实施方式示出的内窥镜插入管外皮层的加工方法的流程图。
附图标记说明如下:
1、插入部;2、操作部;11、插入管;12、弯曲部;21、控制旋钮;22、控制按钮;111、柔性管体;112、外皮层;31、前端管段;32、后端管段;
41、内模;42、外模;43、中间模;432、插入罩;441、第一进料通道;442、第二进料通道;452、第二进料筒;451、第一进料筒;46、成型通道;47、混料区;481、扰流结构;471、混料仓;472、混流通道;49、保温层;482、搅拌棒;4771、进料导向结构;51、固定阀;52、活动阀;521、挡片。
具体实施方式
尽管本申请可以容易地表现为不同形式的实施方式,但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式,同时可以理解的是本说明书应视为是本申请原理的示范性说明,而并非旨在将本申请限制到在此所说明的那样。
由此,本说明书中所指出的一个特征将用于说明本申请的一个实施方式的其中一个特征,而不是暗示本申请的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外,应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计,但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此,除非另有说明,所说明的组合并非旨在限制。
在附图所示的实施方式中,方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本申请的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时,这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时,则这些方向的指示也相应地改变。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些示例实施方式使得本申请的描述将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本申请的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
以下结合本说明书的附图,对本申请的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。
本实施例首先提供一种内窥镜的插入管。
请参阅图1,图1是根据一示例实施方式示出的一种内窥镜结构示意图。
本实施例的内窥镜包括插入到受检体腔道内的细长的插入部1及位于插入部1的后端的操作部2。操作部2与插入部1连接。其中,内窥镜的前、后方向可以为:内窥镜靠近受检体的一端为前端方向,内窥镜靠近操作人员的一端为后端方向。在此,受检体可以是人、动物、或其他无生命的结构体。
本实施方式的内窥镜可以为一种抛弃型内窥镜。抛弃型内窥镜在使用之后即将其污染部分进行抛弃,可以提高内窥镜的卫生程度,保证受检者能够安全使用。上述操作部2及插入部1均在使用过程中被污染,因此上述操作部2、插入部1均需要抛弃,以保证内窥镜的安全使用。
操作部2大致呈手柄形状,方便操作人员手握持,便于用力操作。插入部1包括插入管11、弯曲部12。插入管11的前端设有弯曲部12。从操作部2延伸出有牵引线(图未示),牵引线穿过插入管11与弯曲部12驱动连接。弯曲部12设有多个相互可转动连接的蛇骨结构。蛇骨结构可以自由转动。蛇骨结构的内侧壁上设有导向槽,牵引线穿过导向槽与蛇骨结构牵引连接。则当操作部2处拉拽牵引丝的时候,会带动蛇骨结构发生转动或弯曲,从而可以对牵引线的另一端连接的弯曲部12的弯折方向、弯折角度进行控制。弯曲部12弯曲伸入,则引导插入管11在腔道内进行移动。
操作部2上设有控制旋钮21。控制旋钮21与牵引线相连接,转动控制旋钮21,使牵引丝拉拽、移动。控制旋钮21可以为多个手轮。多个手轮呈上下同轴设置。操控人员的手指即可拨动。
同样,操作部2还设有控制按钮22。控制按钮22与内窥镜的泵组电信号连接。内窥镜的泵组用于对内窥镜泵入气体或液体等,以供内窥镜在使用过程中使用。控制按钮22可以对泵组的工作状态进行控制。泵组的工作状态可以包括泵组的开关及参数的调节等。
弯曲部12的头端上设有光源及图像采集模块。图像采集模块用于采集得到受检者腔道内的图像信息。医务人员根据图像信息对受检者进行诊断及医疗处理。
插入管11设于操作部2与弯曲部12之间。插入管11具有一定柔软性,以便于插入管11在受检者腔道内移动。并且,插入管11的外表面为光滑表面,一方面,可以减小插入管11与腔道之间的摩擦力;另一方面,可以对受检者腔道进行保护,避免划伤受检者。
在一实施例中,插入管11包括同轴设置的螺旋管、编织层以及外皮层112;编织层套设在螺旋管的外部、外皮层112套设在编织层的外部。在某些情况下,可以省略编织层。
在下述实施例中,将对本申请插入管11的外皮层112实施例进行说明。
在一实施例中,内窥镜插入管11,外皮层112呈管状,沿外皮层112的轴向包括靠近内窥镜操作部2的后端管段32,以及靠近内窥镜弯曲部12的前端管段31。
请参阅图2。前端管段31和后端管段32可以理解为是指靠近插入管11前端的管段和靠近插入管11后端的管段。前端管段31和后端管段32的长度未必要相等。也可以理解为整个插入管11仅由前端管段31和后端管段32组成,在本申请方案中,前端管段31的硬度小于后端管段32的硬度。在一些实施例中,整个插入管11依次由前端管段31、中间管段以及后端管段32组成,中间管段的硬度介于前端管段31的硬度与后端管段32的硬度之间。
图3是根据本申请一示例实施方式示出的一种挤出装置的剖面图。本申请提出一种用于加工内窥镜插入管11外皮层112的挤出装置。在此,将螺旋管和编织层的整体称为柔性管体111,外皮层112用于包裹在柔性管体111外。
挤出装置包括多个进料通道、混料区47、成型通道46、开关控制组件。多个进料通道接收多种硬度的树脂材料;混料区47连通多个进料通道的出口,以接收多个进料通道共同挤出的多种树脂材料;成型通道46用于供柔性管体111行进;混料区47与成型通道46连通,以使混合后的多种树脂材料包覆在柔性管体111表面;混料区47内设置有混料件,7混料件用于促进多种树脂材料混合;开关控制组件用于控制从进料通道流入至混料区47的树脂材料的分量;随着柔性管体111的行进,开关控制组件用于控制硬度大于硬度预设值的树脂材料流入至混料区47的分量逐渐增大,控制硬度小于硬度预设值的树脂材料流入至混料区47的分量逐渐减小,从而使得混料区47内具有较大硬度的树脂材料所占的比例逐渐增大,从而所加工出管段的硬度逐渐增大,使得所生产的外皮层112前端管段31的硬度小于后端管段32的硬度。
在此硬度预设值可以根据实际生产需要、以及根据待混合的树脂材料的硬度值进行设定。例如,可以取待混合的树脂材料的硬度值的平均值作为硬度预设值。
在该实施例中,可以通过设置多台挤出机一一对应连接至多个进料通道的进料口。一般的,挤出机通过加热、挤压的方式将固态的挤出原料加工成熔融状态,而后以特定的挤出压力或挤出速度挤出至对应的进料通道。
在此,挤出机的数量可以为2-10台。例如2台、3台、4台。多个挤出机中至少部分挤出机挤出的树脂材料硬度是互不相同的。在此,树脂材料的硬度是指该树脂材料经挤出成型后形成的物体的硬度,硬度单位可用邵氏硬度表示。在此树脂材料可以是TPU(Thermoplastic polyurethanes,热塑性聚氨酯弹性体橡胶)、聚酯、尼龙、橡胶或者有机硅中的任一种。
在一具体的实施例中,可以设置注入至混料区47内的树脂材料均为TPU。由于具有相似的组分,因此通过挤出所形成的外皮层112前端管段31和后端管段32,两者的结合处更加紧密,不容易发生脱落、断裂,提高了生产外皮层112过程中的产品合格率,且提高了具有该外皮层112的插入管11应用在各样的检测环境内的结构稳定性。
请继续参阅图3,在一实施例中,挤出装置包括内模41、外模42、以及至少一个中间模43;内模41中形成有成型通道46;中间模43包括相连接的进料筒以及插入罩432,插入罩432的伸入至外模42与内模41之间,以与外模42或内模41之中的至少其中之一形成进料通道;插入罩432远离进料筒的端部与成型通道46具有间隙,混料区47形成在插入罩432、外模42、内模41之间。
在图3中,插入罩432的侧壁与外模42之间形成第一进料通道441,插入罩432与内模41之间形成有第二进料通道442。外模42上具有第一进料筒451,第一进料筒451与第一进料通道441连通。中间模43的进料筒作为第二进料筒452,第二进料筒452与第二进料通道442连通。由此该示例中的挤出装置具有两个进料通道。可以理解的是,通过设置中间模43的数量多于一个,从而可以形成多于两个的进料通道。
图3中,沿图中的左右方向,内模41朝向外侧的外表面、外模42朝向内侧的表面、插入罩432均大致呈右端部较尖的罩形,其中三者的右端部均为敞口。从各个进料通道的出口流出的树脂材料以360°的全方向流至混料区47。树脂材料经过混料区47混合后流逐渐流至成型通道46,包覆在成型通道46内行进的柔性管体111表面。因此,若两个进料通道内分别有两种硬度不同的树脂材料,则混料区47内汇集了这两种树脂材料。
对于用于形成内窥镜插入管11外皮层112的树脂材料来说,处于熔融状态的树脂材料较为粘稠,且从各个进料通道进入的树脂材料硬度各不相同,因此在进入到混料区47后,各种树脂材料混合均匀度较低,未经混合均匀的树脂材料挤出到外皮层112的表面会造成外皮层112同一横截面的软硬度以及强度不同,从而影响力矩的传导以及前端管段31柔性度,给使用内窥镜的操作人员带来了困扰。
因此,在本实施例中,在混料区47内设置了混料件,用于促进多种树脂材料混合,提高各种树脂材料的混合的均匀性。
请参阅图4,图4是图3中带有扰流结构481的挤出装置的剖面图。在一实施例中,混料件为设置在混料 区47内的扰流结构481,扰流结构481为从外模42表面和/或内模41表面凸起的结构。
在此,在混料区47内,扰流结构481通过减小混合的树脂材料的通过截面积,使得混合的树脂材料流速增加而出现湍流,从而促进不同硬度的树脂材料间的混合,提高混合后树脂材料化学性质的均匀性,使得所形成的外皮层112同一横截面的硬度是均匀的,提高外皮层112生产良率以及外皮层112品质。
在一实施例中,扰流结构481的延伸方向与流经该扰流结构481的树脂材料的流动方向形成夹角。该夹角可以是30°~150°;例如可以是60°、90°、120°等。
进一步的,为了提高扰流效果,还可以设置外模42的表面及内模41的表面均设有多个扰流结构481。
从图4中可以看出,由于混料区47位于插入罩432的端部、外模42、内模41之间的区域,因此通过在内模41和外摸的表面均设置扰流结构481,能够从两个不同的方向对混合的树脂材料进行扰流,打破多种硬度树脂材料的自然分层结构,提高多种树脂材料的混合均匀性。
并且,还可以设置内模41表面的扰流结构481与设置在外模42表面的扰流结构481交错设置,以提高对树脂材料朝不同方向扰流的均衡性。
请参阅图5,图5是两种树脂材料经过扰流件时形成湍流的示意图。关于扰流结构481的具体形状的实施例,在一实施例中,扰流结构481呈板状,且呈弧形。弧形的扰流结构481对树脂材料具有一定的导向性,能够较大程度的改变流经扰流结构481的树脂材料的流动方向,使得该股树脂材料与未改变流动方向的树脂材料之间发生冲击而形成湍流。图5中,有两种树脂材料从两个进料通道中流至混料区47,可以看出,两种树脂材料在经过扰流结构481后形成了湍流。
请参阅图6,图6是根据本申请一示例实施方式示出的另一种混料区47结构,该混料区47可以替换图4中的混料区47。在这种情况下,本示例实施方式的混料区可以直接与第一进料筒451和第二进料筒452相连,省去图4中的第一进料通道441和第二进料通道442,也就是图6中的两个进料导向结构4771相当于图4中的第一进料筒451和第二进料筒452。
本实施方式的混料区47包括混料仓471,与混料仓471的出口连通的混流通道472等。混料件为设置在混料仓471内的搅拌结构,在该实施方式中搅拌结构包括搅拌棒482。
树脂材料通过进料口进入到混料仓471中,搅拌结构于混料仓471内转动混合树脂材料;挤出装置还包括与混料仓471的出口连通的混流通道472,混流通道472远离混料仓471的一端与成型通道46连通。
在该实施例中,搅拌结构可以包括搅拌棒482,搅拌棒482上具有螺旋桨结构,以对混料仓471内的多种树脂材料进行搅拌混合。搅拌结构可以配置驱动件,例如电机、气缸等,以带动搅拌棒482的转动,并控制转动速度,以便于根据混料区47内的树脂材料的分量、硬度以及种类适应性地调节转动速度,保证树脂材料混合的均匀性。
搅拌结构的搅拌棒482自上而下伸入混料仓471内,驱动件可以设置在混料仓471的外部。
在该实施例中,搅拌结构进行一级混料,还设置有混流通道472进行二级混料,混流通道472呈细长型。一方面,混流通道472的细长结构,能够进一步促进树脂材料之间的混合。另一方面,经过搅拌结构混合后的树脂材料速度较快,混流通道472能够对树脂材料的速度和压力进行调整,避免树脂材料包覆在柔性管体111上时速度较快,而产生纹波,影响挤出质量。
在一实施例中,混流通道472为弯曲型或螺旋型,树脂材料于混流通道472内呈曲线运动。
具体的,混流通道472呈螺旋型。螺旋型结构能够以较小的体积较大程度的延长树脂材料的流动距离,从而提高混料效果。
对于该实施例,不局限于基于上述实施例中的挤出装置的物理结构。还可以采用如下实施例的结构。
进料导向结构4771的轴线与竖直方向的夹角为30°~150°。一实施例中,一个进料导向的结构4771的轴线与竖直方向的夹角为30°,另一个的轴线与竖直方向的夹角为150°,因此从这两个进料导向结构4771流出的两种树脂材料在进入混料仓471时会形成较大程度的出料角度差,发生碰撞,从而可以提高树脂材料的混合效果。
混流通道472的出口可以连接至一成型模具,模具内具有罩型的导流通道,该导流通道沿左右方向延伸,且右侧逐渐缩窄,导流通道的右端部为敞口,且与成型通道46连通,因此导流通道的出口流出的树脂材料以360°的全方向包裹在柔性管体111的外周壁。随着柔性管体111在成型通道46内的行进,导流通道环形口流出的树脂材料包裹整个柔性管体111的外周面。
为了进一步保证混合后树脂材料化学性质的稳定性,在一实施例中,挤出装置还包括保温层49,保温层49包裹混料仓471和混流通道472的外部,以混料仓471和混流通道472内的树脂材料进行保温。
保温层49的设置使得混流管能够设置较长的距离,而无需考虑树脂材料流经混流通道472过长所带来的降温问题,因此保温层49的设置有利于在混料过程中,保证树脂材料化学性质的稳定性,提高了树脂材料的挤出效果。
保温层49可以采用被动保温和主动保温的方式。被动保温即可以采用保温棉包裹在混料仓471和混流管的外部。主动保温可以采用加热片,通过加热片传热至混料仓471和混流管,以调节混料仓471和混流管内树脂材料的温度。
如前,本申请利用开关控制组件,用于控制从进料通道流入至混料区47的树脂材料的分量,以实现混合后的树脂材料硬度的逐渐变化,从而使得挤出形成后的外皮层112的后端管段32较硬,便于传导力矩;前端管段31较软,便于在受检体内弯折。在此,树脂材料的分量,可以是指树脂材料的重量或是体积。
在此,首先介绍开关控制组件的一实施例。开关控制组件有多个,分别设置在混料仓471的入口处(或设置在进料导向结构4771的入口处),该入口用于供树脂材料流入、开关控制组件包括固定阀51以及活动阀52;固定阀51设置在混料仓471上,固定阀51的出口连通混料仓471的内腔;活动阀52的一端用于接收树脂材料,另一端具有挡片521,挡片521可转动的设置在固定阀51内,通过调节挡片521覆盖固定阀51出口的面积,以调节固定阀51的出口流量。在此,活动阀52的两端是连通的。
在此,固定阀51的出口可以设置为半圆形,活动阀52内包括有用于驱动挡片521在固定阀51内转动的驱动结构。在此假定,固定阀51出口所在的平面为水平面,挡片521能够在水平面上以一固定轴转动,当活动阀52的挡片521完全挡住固定阀51出口时,此时固定阀51出口关闭,停止向混料仓471注入树脂材料。当活动阀52的挡片521完全不遮挡固定阀51出口时,此时固定阀51出口完全打开,此时以最大速度向混料仓471注入树脂材料。
请参阅图7至图11。图7是根据本申请一示例实施方式示出的活动阀52挡片521不遮挡固定阀51出口时,固定阀51、活动阀52的位置关系示意图。图8是与图7对应的,固定阀51出口的示意图。图9是根据本申请一示例实施方式示出的固定阀51出口部分被活动阀52的挡片521所遮挡的示意图。图10是根据本申请一示例实施方式示出的活动阀52挡片521完全遮挡固定阀51出口时,固定阀51、活动阀52的位置关系示意图。图11是与图10对应的,固定阀51出口的示意图。
应当理解,在挤出机挤出压力一定的情况下,挡片521遮挡固定阀51开口的面积决定了在单位时间内,向混料仓471内注入树脂材料的进料量。
本申请中通过设置混料区47以接收多种待混合的树脂材料,并利用混料件对混料区47内的多种树脂材料进行混合。混合之后的树脂材料包裹至柔性管体111的表面,以形成插入管11的外皮层112。随着柔性管体111的行进,通过控制具有较大硬度的树脂材料流入至混料区47的分量逐渐增大,具有较小硬度的树脂材料流入至混料区47的分量逐渐减小,使得混合后的树脂材料的硬度逐渐增大,对应到挤出形成的外皮层112的硬度,在延长度方向也相应由软到硬逐渐变化,实现外皮层112具有较软的前端管段31,以及较硬的后端管段32。由此实现了提高插入管11可控性以及插入管11的移动灵活性。
并且,通过本申请方案挤出形成的外皮层112不仅硬度实现连续变化,且不同硬度之间无明显界面,从而避免了因不同树脂材料分别挤出所带来的界面分离问题。
并且,本申请中由于需要较为频繁的调节树脂材料注入到混料区47内的分量,因此本申请设置了混料件,混料件位于混料区47内,以促进多种树脂材料混合,提高混合后树脂材料化学性质的均匀性,使得所形成的外皮层112同一横截面的硬度是均匀的,实现插入管11硬度呈线性变化或呈稳定的阶梯式变化,从而进一步提高了插入管11力矩传导的稳定性,以及在受检体内弯转的灵活性。
综上,本申请实施例能够同时实现提高插入管11可控性以及插入管11的移动灵活性。
请参阅图12,图12是根据本申请一示例实施方式示出的内窥镜插入管11外皮层112的加工方法的流程图。本申请实施例还提出一种内窥镜插入管11外皮层112的加工方法,包括:
S60,将多种不同硬度的树脂材料按照预设的分量,注入混料区47中。
在此,开始挤出时,可以设定硬度越小的树脂材料所对应的预设的分量越大,用于首先挤出较软的前端管段31。
S61,通过设置在混料区47中的混料件对注入的树脂材料进行混合,将混合后的树脂材料注入到与混料区47连通的成型通道46,柔性管体111在成型通道46中行进,混合后的树脂材料包覆在柔性管体111表面形成外皮层112。
S62,随着柔性管体111的行进,使流入至混料区47中的树脂材料中,硬度大于硬度预设值的树脂材料的分量逐渐增大,硬度小于硬度预设值的树脂材料的分量逐渐减小。
应当理解,在多种树脂材料中,有若干种树脂材料的硬度是大于硬度预设值的,属于较硬的树脂材料,有若干种树脂材料硬度是小于硬度预设值的,属于较软的树脂材料。因此在挤出过程中,不断增大较硬的树脂材料的分量,同时不断减小较软的树脂材料的分量,使得混料区47内较硬的树脂材料所占的比例逐渐增大,从而使所挤出的外皮层112硬度逐渐增大。
示例性地,在加工插入管11外皮层112的过程中,柔性管体111的前端管段31位于右侧,控制柔性管体111向右以恒定的速度行进。在此,提供了两种树脂材料,第一树脂材料的硬度较软,第二树脂材料的硬度较硬。第一树脂材料的分量和第二树脂材料的分量比值为9:1,随着柔性管体111的行进,逐渐减少加入到混料区47的第一树脂材料,且逐渐增多加入到混料区47的第二树脂材料,从而使得混合后的树脂材料硬度由软逐渐过渡到硬,呈线性变化,对应到挤出形成的外皮层112的硬度,在延长度方向也相应由软到硬逐渐变化。
在另一实施例中,还可以是根据柔性管体111的长度,将整个的挤出过程分为四个挤出阶段,每个挤出阶段对应形成一个硬度段。在此设定,N为注入至混料区47内第一树脂材料重量与第二树脂材料重量的比值,或第一树脂材料体积与第二树脂材料体积的比值。
第一硬度段中N为N=9:1;第二个硬度段中N=7:3;第三个硬度段中N=3:7;第四个硬度段中N=1:9。可以看出,随着管体的行进,第一树脂材料的分量逐渐减小,第二树脂材料的分量逐渐增大,从第一硬度段至第四硬度段,硬度逐渐增大。此时沿柔性管体111的长度方向,硬度呈阶梯式变化,由此实现位于外皮层112后端管段32较硬,前端管段31较软的目的。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请,但应当理解,所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质,所以应当理解,上述实施方式不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种用于加工内窥镜插入管外皮层的挤出装置,所述外皮层包裹在所述内窥镜插入管的柔性管体表面,其特征在于,所述挤出装置包括:
多个进料通道,多个所述进料通道接收多种硬度的树脂材料;
混料区,连通多个所述进料通道的出口,以接收多个所述进料通道共同挤出的多种树脂材料;所述混料区内设置有混料件,所述混料件用于促进所述多种树脂材料混合;
成型通道,用于供所述柔性管体行进;所述混料区与所述成型通道连通,以使混合后的所述多种树脂材料包覆在所述柔性管体表面,形成外皮层;
开关控制组件,与所述进料通道连接,用于控制从每个所述进料通道流入至所述混料区的树脂材料的分量;
随着所述柔性管体的行进,所述开关控制组件控制硬度大于硬度预设值的树脂材料流入至所述混料区的分量逐渐增大,并控制硬度小于所述硬度预设值的树脂材料流入至所述混料区的分量逐渐减小;
其中,所述混料件为设置在所述混料区内的扰流结构,所述扰流结构的延伸方向与流经该扰流结构的所述树脂材料的流动方向形成夹角,所述扰流结构呈弧形的板状;或
所述混料件为设置在所述混料区内的搅拌结构,所述搅拌结构于所述混料区内转动混合所述树脂材料;所述混料区的出口连通混流通道,所述混流通道呈螺旋状并且其远离所述混料区的一端与所述成型通道连通,以将所述混合后的所述树脂材料注入到所述成型通道;所述树脂材料于所述混流通道内呈螺旋运动;所述挤出装置包括混料仓、与所述混料仓连通的多个进料导向结构;所述进料导向结构的轴线与竖直方向的夹角为30°~150°。
2.根据权利要求1所述的挤出装置,其特征在于,所述挤出装置包括内模、外模、以及至少一个中间模;所述成型通道形成在所述内模中;
所述中间模包括相连接的进料筒以及插入罩,所述插入罩伸入至所述外模与所述内模之间,以与所述外模或内模中的至少其中之一形成所述进料通道;所述进料筒与所述进料通道连通;
所述混料区形成在所述插入罩、所述外模、所述内模之间。
3.根据权利要求2所述的挤出装置,其特征在于,当所述混料件为设置在所述混料区内的扰流结构,所述扰流结构包括从所述外模表面凸起的结构和/或从所述内模表面凸起的结构。
4.根据权利要求3所述的挤出装置,其特征在于,设置在所述内模表面的扰流结构与设置在所述外模表面的扰流结构交错设置。
5.根据权利要求1所述的挤出装置,其特征在于,所述挤出装置还包括保温层,所述保温层包裹所述混料仓和所述混流通道的外部,以对所述混料仓和所述混流通道内的所述树脂材料进行保温。
6.根据权利要求1所述的挤出装置,其特征在于,所述开关控制组件有多个,分别设置在所述混料仓的入口处,所述开关控制组件包括固定阀和活动阀;
所述固定阀设置在所述混料仓上,所述固定阀的出口连通所述混料仓的内腔;
所述活动阀的一端用于接收所述树脂材料,另一端具有挡片,所述挡片可转动的设置在所述固定阀内,通过调节所述挡片覆盖所述固定阀出口的面积,以调节所述固定阀的出口流量。
7.一种内窥镜插入管外皮层的加工方法,其特征在于,包括:
将多种不同硬度的树脂材料按照预设分量注入混料区中;
通过设置在所述混料区中的混料件对注入的所述树脂材料进行混合,将混合后的所述树脂材料注入到与所述混料区连通的成型通道,柔性管体在所述成型通道中行进,混合后的所述树脂材料形成外皮层包覆在所述柔性管体表面;
随着所述柔性管体的行进,使流入至所述混料区中的所述树脂材料中,硬度大于硬度预设值的所述树脂材料的分量逐渐增大,硬度小于所述硬度预设值的所述树脂材料的分量逐渐减小;
其中,所述混料件为设置在所述混料区内的扰流结构,所述扰流结构的延伸方向与流经该扰流结构的所述树脂材料的流动方向形成夹角,所述扰流结构呈弧形的板状;或
所述混料件为设置在所述混料区内的搅拌结构,所述搅拌结构于所述混料区内转动混合所述树脂材料;所述混料区的出口连通有混流通道,所述混流通道呈螺旋状并且与所述成型通道连通,以将所述混合后的所述树脂材料注入到所述成型通道;挤出装置包括混料仓、与所述混料仓连通的多个进料导向结构;所述进料导向结构的轴线与竖直方向的夹角为30°~150°。
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