一种橡胶管成型装置

摘要

本发明涉及橡胶领域，具体公开了一种橡胶管成型装置；包括机架、步进电机、挤出管和模芯机构，挤出管上固定有进料管；模芯机构包括内杆、转轴、进液管、出液管和活塞，步进电机可驱动内杆转动，内杆内设有容纳腔，且容纳腔侧壁设有开口，开口外设有弹性片，弹性片固定在内杆外壁，且弹性片内嵌有第一磁铁，转轴上固定有第二磁铁；活塞位于容纳腔内，并与转轴螺纹配合，活塞与转轴之间设有滚珠，容纳腔侧壁设有滑槽，活塞上固定有滑块；进液管和出液管内分别固定有进液单向阀和出液单向阀，并均与容纳腔连通。本方案可以减少拉动橡胶管所需的拉力，避免橡胶管被拉扯变形。

权利要求

1.一种橡胶管成型装置，其特征在于，包括机架、步进电机、沿水平方向设置的挤出管和位于挤出管内的模芯机构，所述步进电机、挤出管均固定在机架上，所述挤出管上固定有可与挤出管内腔连通的进料管；所述模芯机构包括进液管、出液管、活塞、均沿水平方向设置的内杆和转轴，所述步进电机可驱动转轴转动，所述内杆内设有容纳腔，且容纳腔侧壁沿周向设有至少一个开口，所述开口外设有弹性片，所述弹性片固定在内杆外壁上，且弹性片内嵌有若干第一磁铁，所述转轴上固定有可排斥第一磁铁、且排斥力可使弹性片变形的第二磁铁；所述活塞位于容纳腔内，并与转轴螺纹配合，所述活塞与转轴之间设有若干滚珠，所述容纳腔侧壁沿内杆轴向设有滑槽，所述活塞上固定有可沿滑槽滑动的滑块；所述进液管和出液管内分别固定有进液单向阀和出液单向阀，并均与容纳腔连通。

2.根据权利要求1所述的橡胶管成型装置，其特征在于，所述转轴包括与挤出管同轴的转动轴和固定在转动轴上的转动叶片，所述第二磁铁固定在转动叶片上。

3.根据权利要求2所述的橡胶管成型装置，其特征在于，所述转动叶片和第二磁铁的数量均为两个，且两个转动叶片之间的夹角为180°。

4.根据权利要求1所述的橡胶管成型装置，其特征在于，所述出液管与容纳腔的连通处位于容纳腔靠近进料管一端，所述进液管位于转动轴内，且进液管与容纳腔的连通处位于容纳腔远离进料管一端。

5.根据权利要求1所述的橡胶管成型装置，其特征在于，所述活塞外周固定有密封圈。

6.根据权利要求1所述的橡胶管成型装置，其特征在于，所述挤出管侧壁内还设有冷却通道，所述冷却通道与外界冷却水管连通。

说明书

一种橡胶管成型装置

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶领域，具体涉及橡胶管成型领域。

背景技术

[0002] 橡胶管具有耐紫外线、耐臭氧、耐高低温(-80至300度)、透明度高、回弹力强，耐压缩、耐油、耐冲压、耐酸碱、耐磨、难燃、耐电压、导电等性能，适应各种恶劣的工作环境，橡胶管的生产也得到了极大的发展。

[0003] 目前，普遍使用的橡胶管成型设备为挤出装置，将橡胶原料加热至熔融状态，然后采用专门的挤出装置挤压成型，再冷却、裁剪。因为橡胶管的横截面呈圆环状，所以挤出装置一般包括外周的圆柱状的模具和位于模具内圆柱状的模芯，熔融状的原料进入模具后位于模具和模芯之间，同时对原料进行冷却，原料冷却后定型为橡胶管。为了促使定型的橡胶管离开模具，需要不断将橡胶管向出料一端拉动，但是由于橡胶管内壁与模芯相贴，所以在此过程中，橡胶管受到的摩擦力较大，拉动橡胶管也需要较大的拉力，所以橡胶管容易被拉伸变形。其次，橡胶管相对于模芯滑动，橡胶管内壁容易被磨损。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种减少拉动橡胶管所需的拉力，从而减小橡胶管变形量的橡胶管成型装置。

[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种橡胶管成型装置，包括机架、步进电机、沿水平方向设置的挤出管和位于挤出管内的模芯机构，所述步进电机、挤出管均固定在机架上，所述挤出管上固定有可与挤出管内腔连通的进料管；所述模芯机构包括进液管、出液管、活塞、均沿水平方向设置的内杆和转轴，所述步进电机可驱动内杆转动，所述内杆内设有容纳腔，且容纳腔侧壁沿周向上设有至少一个开口，所述开口外设有弹性片，所述弹性片固定在内杆外壁上，且弹性片内嵌有若干第一磁铁，所述转轴上固定有可排斥第一磁铁且排斥力可使弹性片变形的第二磁铁；所述活塞位于容纳腔内，并与转轴螺纹配合，所述活塞与转轴之间设有若干滚珠，所述容纳腔侧壁沿内杆轴向设有滑槽，所述活塞上固定有可沿滑槽滑动的滑块；所述进液管和出液管内分别固定有进液单向阀和出液单向阀，并均与容纳腔连通。

[0006] 本方案的原理如下：

[0007] 熔融原料进入挤出管后，位于挤出管和内杆之间，即位于容纳腔外周，冷却水可以从进液管进入容纳腔中，对进入挤出管的原料进行冷却，使原料逐渐定型，形成管状的橡胶管雏形。步进电机驱动转轴转动时，第二磁铁可以随着转轴转动，且随着第二磁铁与第一磁铁之间距离的改变，第一磁铁与第二磁铁之间的磁力也不断改变。第二磁铁靠近第一磁铁时磁力增大，最后磁力使弹性片发生弹性形变，对逐渐定型的橡胶管雏形向外周进行挤压；第二磁铁远离第一磁铁时磁力减小，弹性片复位，而在这整个过程中，橡胶管中的热量逐渐进入容纳腔中的冷却水中，橡胶管进一步定型，所以弹性片复位后，橡胶管难以复位，橡胶管与内杆之间形成缝隙，橡胶管内壁与内杆之间不会完全贴合，即在内杆的摩擦系数不变的情况下，橡胶管与内杆之间的接触面积减小，所以橡胶管与内杆之间的摩擦力也减小，相应的，拉动橡胶管所需的拉力减小。

[0008] 转轴转动时，由于活塞与转轴螺纹配合，且活塞与转轴之间设有滚轮、滑块只能沿着滑槽滑动，所以活塞沿着转轴滑动，使位于活塞两侧的空间改变，从而使冷却水可以从进液管进入容纳腔、从出液管排出容纳腔。

[0009] 本方案的有益效果为：

[0010] (一)第二磁铁与第一磁铁之间产生排斥力，排斥力可以使弹性片发生形变，继而使尚未完全定型的橡胶管内腔的直径增大；并且在弹性片复位后，由于冷却液的冷却作用，橡胶管进一步定型，所以橡胶管不会复位，故橡胶管与内杆之间不会完全贴合，橡胶管内壁的磨损程度减小、橡胶管与内杆之间的摩擦力减小，拉动橡胶管所需的拉力减小，橡胶管不会在拉力作用下变形。

[0011] (二)冷却液可以从进液管进入容纳腔，进入挤出管内的熔融原料中的热量先传递到内杆上，然后传递到冷却液中，然后冷却液可以从出液管排出，所以橡胶管的温度逐渐降低，橡胶管逐渐定型，故容纳腔内加入冷却液可以缩短橡胶管定型所需的时间，提高生产效率。

[0012] (三)由于滑块沿着滑槽滑动，所以在转轴转动时，滑块无法相对于滑槽转动，所以此时活塞沿着转轴转动，步进电机使转轴正、反转时，可使活塞往复运动，从而使位于活塞两侧的空间大小不断改变，使新的冷却液进入容纳腔，以及使热量不断随着容纳腔中的冷却液排出，使容纳腔中冷却液保持较好的冷却效果。

[0013] 优选方案一，作为对基础方案的进一步改进，转轴包括与挤出管同轴的转动轴和固定在转动轴上的转动叶片，第二磁铁固定在转动叶片上。在转动轴和内杆的直径均不改变的情况下，第二磁铁位于转动叶片上，由于转动叶片固定在转动轴上，所以在转动叶片靠近第一磁铁时，第二磁铁与第一磁铁之间的距离更小，第二磁铁与第一磁铁之间的排斥力更大，进一步保证弹性片可以发生弹性形变。

[0014] 优选方案二，作为对优选方案一的进一步改进，转动叶片和第二磁铁的数量均为两个，且两个转动叶片之间的夹角为180°。因为进料管不断向挤出管中加入熔融原料，原料进入挤出管后会沿着挤出管流动，在原料的挤压下，在橡胶管与内杆之间存在缝隙时，尚未完全定型的橡胶管容易重新向靠近内杆一侧运动。设置两个转动叶片，转动轴转动一周，第一磁铁与第二磁铁相遇的次数为两次，弹性片发生形变的次数也为两次，所以橡胶管受到弹性片作用的次数为两次，所以在转动轴转动速度不变的情况下，可以有更多的时间让橡胶管定型，橡胶管定型后就不易在原料的挤压下重新向内杆运动，进一步保持橡胶管与内杆之间的缝隙。

[0015] 优选方案三，作为对基础方案的进一步改进，出液管与容纳腔的连通处位于容纳腔靠近进料管一端，进液管位于转动轴内，且进液管与容纳腔的连通处位于容纳腔远离进料管一端。原料从进料管进入挤出管，然后向着远离进料管一端移动，在此过程中，原料中的热量被逐渐传递到容纳腔中的冷却液中，所以远离进料管一端的橡胶管的温度更低。刚进入容纳腔的冷却液尚未开始吸收热量，温度最低，这些冷却液进入容纳腔后可以先吸收温度已经降低了的橡胶管上的热量，进一步提高橡胶管的冷却效果。

[0016] 优选方案四，作为对基础方案的进一步改进，活塞外周固定有密封圈。密封圈起到密封作用，避免容纳腔中的冷却液穿过活塞与容纳腔之间的缝隙，使排出、吸入冷却液的效果更好。

[0017] 优选方案五，作为对基础方案的进一步改进，挤出管侧壁内还设有冷却通道，冷却通道与外界冷却水管连通。冷却水进入冷却通道后也可以对橡胶管进行冷却，进一步提高橡胶管的冷却效果，提高成型效率。

附图说明

[0018] 图1为本发明一种橡胶管成型装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

[0020] 附图标记为：挤出管1、进料管11、冷却通道12、进水管13、出水管14、内杆2、出液管21、出液单向阀22、容纳腔23、滑槽24、弹性片25、第一磁铁26、转动轴3、转动叶片31、第二磁铁32、转动齿轮33、进液管4、进液单向阀41、活塞5、滑块51、滚珠52、密封圈53、步进电机6、驱动齿轮61。

[0021] 一种橡胶管成型装置，如图1所示，包括机架(附图中未画出)、步进电机6、挤出管1和模芯机构，挤出管1沿水平方向焊接在机架上，挤出管1左部胶接有进料管11，进料管11与挤出管1连通，熔融原料可以从进料管11进入挤出管1内。挤出管1侧壁设有冷却通道12，冷却通道12左端胶接有进水管13、右端胶接有出水管14，冷却水从进水管13进入冷却通道12，并从出水管14排出，对位于挤出管1内的熔融原料进行冷却。

[0022] 模芯机构包括内杆2、转轴、进液管4、出液管21和活塞5，内杆2位于挤出管1内，熔融原料分布在内杆2外壁和挤出管1内壁之间。内杆2内设有容纳腔23，容纳腔23中部设有五个开口，五个开口沿容纳腔23周向分布，开口外周设有弹性片25，本实施例的弹性片25为铬镍不锈钢片，弹性片25外周焊接在内杆2外壁上，弹性片25可以发生形变。弹性片25内嵌有第一磁铁26。转轴包括转动轴3和两片转动叶片31，转动轴3、内杆2和挤出管1同轴，转动轴3左部焊接有转动齿轮33，步进电机6通过螺栓固定在机架上，步进电机6的输出轴上焊接有与转动齿轮33啮合的驱动齿轮61，步进电机6可以驱动转动轴3转动。两片转动叶片31均焊接在转动轴3上，且两片转动叶片31之间的夹角为180°，转动叶片31可以随着转动轴3转动。两片转动叶片31远离转动轴3一端均胶接有第二磁铁32，第二磁铁32远离转动轴3一端以及第一磁铁26靠近转动轴3一端的磁极相同，第二磁铁32与第一磁铁26之间的磁力可以使弹性片25向远离转动轴3一侧发生形变。

[0023] 进液管4位于转动轴3内，且进液管4与容纳腔23右部连通，进液管4左端与外界的水管转动连接，所以进液管4可以随着转动轴3转动，冷却水可从进液管4进入容纳腔23中。出液管21与内杆2左部胶接，出液管21与容纳腔23连通，容纳腔23中的冷却水可以从出液管
21排出。

[0024] 活塞5位于转动轴3外周，且与转动轴3螺纹配合，活塞5与转动轴3之间设有若干滚珠52，活塞5与转动轴3构成滚珠丝杠副。容纳腔23内壁设有滑槽24，活塞5外周一体成型有滑块51，滑块51可沿滑槽24左右滑动，所以转动轴3转动时，活塞5相对于转动轴3左右滑动。进液管4和出液管21中分别胶接有进液单向阀41和出液单向阀22，活塞5左右滑动时可以使冷却水从进液管4进入容纳腔23、容纳腔23中的冷却水从出液管21排出。活塞5外周胶接有密封圈53，避免活塞5外周与容纳腔23内壁之间留有缝隙。

[0025] 本实施例的橡胶管成型装置的操作过程如下：

[0026] 通过进水管13向冷却通道12内加入冷却水，冷却水从出水管14排出。将熔融原料从进料管11加入挤出管1，并打开步进电机6，原料分布在挤出管1和内杆2之间。步进电机6驱动转动轴3正转，转动叶片31随之转动，弹性片25不断发生形变，使尚未定型的橡胶管与内杆2之间形成缝隙。同时，活塞5向右滑动，活塞5左侧的空间增大、压力减小，冷却水从进液管4进入容纳腔23。

[0027] 在挤出管1右端将成型的橡胶管向右拉动，使定型的橡胶管向右移动。在活塞5运动到容纳腔23右端后，控制步进电机6反转，转动轴3反转，活塞5向左滑动，活塞5左侧的容纳腔23空间减小、压力增大，容纳腔23中的冷却水从出液管21排出。生产完毕后停止向挤出管1内加入原料，在橡胶管完全离开挤出管1后关闭步进电机6，并停止向冷却通道12内通入冷却水。

[0028] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。