DE69625522T2

DE69625522T2 - Düse zum extrudieren eines oder mehrerer fluidströme

Info

Publication number: DE69625522T2
Application number: DE69625522T
Authority: DE
Inventors: D. Delmore; W. Maier
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2016-10-10
Also published as: AU7396696A; US5750159A; EP0914239A1; JP2001521451A; WO1997049538A1; DE69625522D1; EP0914239B1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Aspekt einer Extrusions- oder Beschichtungsdüse, die zum gleichzeitigen Extrudieren zweier oder mehrerer verschiedener Fluidströme geeignet ist. Die Erfindung betrifft einen weiteren Aspekt einer Extrusions- oder Beschichtungsdüse für einen oder mehrere Fluidströme, die eine interne Fluidabsperr- und -umleitungsstruktur hat.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Extrusions- und Beschichtungsdüsen werden in Herstellungsverfahren verwendet, um viele verschiedene Erzeugnisse herzustellen. Einige Düsen werden beispielsweise verwendet, um dünne Folien, Stränge oder andere langgestreckte Formen aus Kunststoffmaterial auszubilden. Andere Düsen werden verwendet, um eine Beschichtung eines Fluidmaterials auf eine sich bewegende Bahn aufzubringen.
Eine Anzahl verschiedener Beschichtungsdüsen ist bisher konstruiert worden, um ein flüssiges oder halbflüssiges Material auf eine sich bewegende Bahn aufzubringen. Im allgemeinen empfangen solche Düsen das flüssige oder halbflüssige Material unter Druck von einer Pumpe oder anderen Vorrichtung und verteilen das Material auf Bereiche über die Breite der Bahn, während die Bahn in Richtungen entlang ihrer Längsachse vorwärtsbewegt wird. Einige Düsen weisen einen Auslaßschlitz auf, der das Fluidmaterial in einem Rippenmuster auf die Bahn abgibt, während andere Düsen eine Serie von eng beabstandeten Austrittsöffnungen aufweisen, die so angeordnet sind, daß das Material auf verschiedene Bereiche über die Breite der Bahn verteilt wird.
Viele herkömmliche Beschichtungsdüsen haben einen Einlaßdurchgang, einen Auslaßdurchgang und eine Innenkammer, die sich zwischen dem Einlaßdurchgang und dem Auslaßdurchgang erstreckt. Der Auslaßdurchgang ist relativ breit und nähert sich in Fällen, in denen die Düse einen Schlitzauslaß zum Abgeben einer Fluidbahn auf die Bahn hat, häufig der Breite der Bahn. Die Innenkammer ist auch relativ breit und dient als Verteiler, um ankommendes Fluid aus dem Einlaßdurchgang auf verschiedene Bereiche des Auslaßdurchgangs zu verteilen.
Ein Typ von Beschichtungs- und Extrusionsdüse, der in der Vergangenheit weit verbreitet war, hat eine dreieckige oder "Kleiderbügel"-Form (auch Fischschwanzform genannt) mit einem mittigen Einlaßdurchgang, einem relativ breiten Auslaßdurchgang und einer Innenverteilungskammer mit einer dreieckigen Form, um das ankommende Fluidmaterial auf verschiedene Bereiche des Auslaßdurchgangs zu verteilen. Leider ist es etwas schwierig, die Durchflu0rate eines Fluidmaterials an verschiedenen Stellen entlang der Breite des Auslasses von Kleiderbügeldüsen zu regulieren. Wenn beispielsweise der Auslaßdurchgang eine relativ konstante Querschnittsfläche entlang der Breite des Auslasses hat, besteht die Tendenz, daß die Durchflußrate des Fluidmaterials in mittleren Abschnitten des Auslasses größer ist als die Durchflußrate des Fluids nahe den beiden Seiten des Auslasses. Die Auslaßstromcharakteristik kann durch Bearbeitung oder durch Anfügen von Distanzscheiben zu den Innenwandteilen der Düse, die den Verteilungsraum oder den Auslaßdurchgang umgeben, geändert werden, aber eine solche Praxis ist jedoch etwas mühselig und erfordert die Demontage und erneute Montage der Düse. Düsen mit einer Serie von Austrittsöffnungen können mit einem Durchflußsteuerventil für jede Düsenöffnung versehen sein, aber ein solcher Aufbau bedeutet zusätzliche Kosten und erschwert bei Bedarf die Reinigung der Düse.
Ein neuer Fortschritt auf dem Gebiet der Extrusions- und Beschichtungsdüsen ist im US-Patent 5 516 273 beschrieben und weist einen langgestreckten Einsatz auf, der in einer Kammer der Düse entfernbar aufgenommen ist. Der Einsatz hat eine stromsteuernde Umfangsfläche, die die Charakteristik des Fluidstroms durch den Auslaßdurchgang in einem bestimmten Maß steuert. Der Einsatz ist auch in Querschnitten senkrecht zu seiner Längsachse rund, so daß er auf einer Drehbank kostengünstig hergestellt werden kann. Vorzugsweise wird der Einsatz durch eine Düsenöffnung im Düsengehäuse gleitfähig in den Raum aufgenommen, so daß die Düse nicht demontiert werden muß, um den Einsatz zu entfernen oder zu ersetzen.
Der Düseneinsatz, der im US-Patent 5 516 273 beschrieben ist, ist ein Vorteil, da eine Anzahl solcher Einsätze mit verschiedenen Konfigurationen bereitgehalten und bei Bedarf zur Verwendung ausgewählt werden können, um die Stromcharakteristik des Düsenauslasses zu variieren. Beispielweise kann ein Einsatz eine stromsteuernde Umfangsfläche mit einem vergrößerten mittigen Bereich und zwei konischen Bereichen aufweisen, die kleiner werden, sowie sie sich beiden Enden des Einsatzes nähern, so daß die Durchflußrate des Fluidmaterials, das aus dem Auslaßdurchgang austritt, über dessen gesamte Breite im wesentlichen gleichmäßig ist. Ein weiterer Einsatz kann eine stromsteuernde Umfangsfläche haben, die über die Breite des Raums zylindrisch ist, um eine größere Durchflußrate des Fluids, das durch mittige Abschnitte des Düsenauslasses abgegeben wird, im Vergleich zur Durchflußrate des Fluids, das entlang beider Seiten des Düsenauslasses abgegeben wird, zu ermöglichen.
Obwohl die im US-Patent 5 516 273 beschriebene Düse in vielerlei Hinsicht vorteilhaft ist, besteht jedoch ein dauernder Bedarf auf diesem Gebiet, Extrusions- und Beschichtungsdüsen zur Verwendung in verschiedenen Anwendungsfällen nach Bedarf zu verbessern.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Aspekt einer Düse zum Extrudieren mehrerer Ströme. Die Düse weist ein Gehäuse mit einem ersten Auslaßdurchgang, einem zweiten Auslaßdurchgang und Innenwandteilen, die eine Kammer bilden, auf. Die Düse weist auch einen Einsatz auf, der in der Kammer aufgenommen ist. Der Einsatz hat eine Mittelachse, einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt, der zum ersten Körperabschnitt in Richtungen entlang der Mittelachse benachbart ist. Der erste Körperabschnitt und der zweite Körperabschnitt weisen jeweils stromsteuernde Umfangsflächen auf, die sich in einem Boden um die Mittelachse erstrecken. Entweder das Gehäuse oder der Einsatz weist einen ersten Einlaßdurchgang auf, und entweder das Gehäuse oder der Einsatz weist einen zweiten Einlaßdurchgang auf. Entweder das Gehäuse oder der Einsatz weist mindestens eine Rippe in Dichteingriff mit dem anderen Element, nämlich entweder dem Gehäuse oder dem Einsatz auf. Die Rippe befindet sich zwischen dem ersten Körperabschnitt und dem zweiten Körperabschnitt und teilt die Kammer in einen ersten Teil, der den ersten Körperabschnitt umgibt, und den zweiten Teil, der den zweiten Körperabschnitt umgibt. Der erste Teil verbindet den ersten Einlaßdurchgang mit dem ersten Auslaßdurchgang. Der zweite Teil verbindet den zweiten Einlaßdurchgang mit dem zweiten Auslaßdurchgang. Der erste Teil steht nicht in Verbindung mit dem zweiten Teil.
Die Erfindung betrifft auch eine Düse zum Extrudieren eines oder mehrerer Fluidströme. Die Düse weist ein Gehäuse mit einem ersten Einlaßdurchgang, einem ersten Auslaßdurchgang und Innenwandteilen, die eine Kammer bilden, auf. Die Düse weist auch einen Einsatz auf, der in der Kammer aufgenommen ist. Der Einsatz hat einen Körperabschnitt mit einer Mittelachse und einer stromsteuernden Umfangsfläche, die sich in einem Bogen um die Mittelachse erstreckt. Der Einsatz ist in der Kammer in einem Bogen um die Mittelachse zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung beweglich. Der Einsatz verbindet den ersten Einlaßdurchgang mit dem ersten Auslaßdurchgang, wenn der Einsatz in der ersten Stellung ist. Der Einsatz blockiert im wesentlichen den Fluidstrom aus dem ersten Einlaßdurchgang in den ersten Auslaßdurchgang, wenn der Einsatz in der zweiten Stellung ist.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind ausführlicher in den nachfolgenden Abschnitten und in den beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Vorder-, Drauf- und rechte Seitenansicht in auseinandergezogener Form einer Extrusions- oder Beschichtungsdüse entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte, geschnittene Unteransicht (nicht ganz maßstabsgetreu) eines Abschnitts der in Fig. 1 gezeigten Düse, wenn sie vollständig montiert ist;
Fig. 3 ist eine vergrößerte geschnittene Vorderansicht (nicht ganz maßstabsgetreu) eines Abschnitts der in Fig. 1 und 2 gezeigten Düse, wobei ein Einsatz der Düse als teilweise entfernt gezeigt ist;
Fig. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Hinter-, Drauf- und linke Seitenansicht eines vorderen Gehäuseteils der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Düse;
Fig. 5 ist eine Draufsicht (nicht ganz maßstabsgetreu) eines Abschnitts der Düse, die in Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, wenn sie in Verbindung mit dem Aufbringen zweier verschiedener Fluidmaterialien auf eine sich bewegende Bahn verwendet wird;
Fig. 6 ist eine Ansicht, die bis auf das, was einer weiteren Ausführungsform der Erfindung entspricht, in bestimmtem Maß Fig. 2 gleicht;
Fig. 7 ist eine Ansicht, die zwar noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt, aber in bestimmtem Maß Fig. 1 gleicht; und
Fig. 8 ist eine geschnittene Vorderansicht eines Abschnitts der in Fig. 7 gezeigten Düse, wenn sie vollständig montiert ist.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Eine Düse 10 zu Extrudieren mehrerer Fluidströme ist in Fig. 1 bis 5 entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt und ist für Extrusions- und Beschichtungsanwendungen geeignet. Die Düse 10 weist ein metallisches Gehäuse 12 mit einem vorderen Teil 14 und einem hinteren Teil 16 auf. Vier Maschinenschrauben 18 (Fig. 1) erstrecken sich durch Löcher in den vorderen Teil 14 und sind in Gewindebohrungen des hinteren Teils 16 eingeschraubt, um die Teile 14, 16 lösbar miteinander zu verbinden.
Das Gehäuse 12 weist Innenwandteile auf, die eine im allgemeinen zylindrische Kammer 20 bilden. Einige dieser Innenwandteile befinden sich im hinteren Gehäuseteil 16. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist der vordere Gehäuseteil 14 ein vorstehendes Teil 22 auf, das durch einen vorderen Schlitz (Fig. 1) des hinteren Gehäuseteils 16 paßt, wenn die Teile 14, 16 zusammengefügt sind. Ein nach hinten weisender Wandteil des Teils 22 hat einen Krümmungsradius, der dem Krümmungsradius der Innenwandteile des hinteren Teils 16 entspricht, und gemeinsam bilden diese Wandteile die Kammer 20.
Das Gehäuse 12 weist einen ersten Auslaßdurchgang auf, der eine erste Serie von beabstandeten Röhren oder Düsenöffnungen 24 aufweist, die sich nahe der Mitte des vorderen Gehäuseteils 14 befinden. Das Gehäuse 12 weist auch einen zweiten Auslaßdurchgang, der eine zweite Serie von beabstandeten Röhren oder Düsenöffnungen 26 aufweist, und einen dritten Auslaßdurchgang auf, der eine dritte Serie von beabstandeten Röhren oder Düsenöffnungen 27 aufweist. Die Düsenöffnungen 26, 27 befinden sich an jeweiligen gegenüberliegenden Seiten der Serie von Düsenöffnungen 24.
Wie man mit Bezug auf Fig. 1, 2 und 4 erkennen kann, erstrecken sich die Düsenöffnungen 24, 26 und 27 durch den vorderen Gehäuseteil 14, der das Teil 22 aufweist, und stehen mit der Kammer 20 in Verbindung. Obwohl nicht in den Zeichnungen so dargestellt, kann jede der Düsenöffnungen 24, 26, 27 als Wahlmöglichkeit mit einem Ventil versehen sein, um die Steuerung der Durchflußrate des abgegebenen Fluids zu unterstützen.
Die Düse 10 weist auch einen metallischen Einsatz 28 auf, der in die Kammer 20 aufgenommen ist. Vorzugsweise weist der Einsatz 28 Endabschnitte 30, 31 mit einer zylindrischen Konfiguration mit einem Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser der Kammer 20 entspricht. Der Einsatz 28 ist vorzugsweise durch Verschieben des Einsatzes 28 in einer Richtung entlang seiner Längsmittelachse aus der Kammer 20 entfernbar. Der Einsatz 28 ist in Fig. 2 als vollständig in die Kammer 20 aufgenommen und in Fig. 3 als teilweise aus der Kammer 20 entfernt dargestellt.
Der Endabschnitt 31 ist mit einer Endkappe 32 mit einer Querschnittsfläche verbunden, die etwas größer ist als die Querschnittsfläche der Kammer 20. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist eine Schelle 34 mittels einer Maschinenschraube 36 mit der rechten Seite des hinteren Gehäuseteils 16 verbunden, um den Einsatz 28 am hinteren Gehäuseteil 16 derartig lösbar zu befestigen, daß die Endkappe 32 in engem Eingriff mit der rechten Seite des hinteren Gehäuseteils 16 steht. Als Wahlmöglichkeit kann jeder der Endabschnitte 30, 31 mit einer umlaufenden Nut versehen sein, die einen O-Ring aufnimmt, um ein Entweichen des. Fluids aus der Kammer 20 zu verhindern.
Der Einsatz 28 weist einen ersten Körperabschnitt 38, einen zweiten Körperabschnitt 40 und einen dritten Körperabschnitt 42 auf, die alle eine stromsteuernde Umfangsfläche haben, die sich in einem Bogen von 360 Grad um die Längsmittelachse des Einsatzes 28 erstreckt. Die Körperabschnitte 40, 42 sind im allgemeinen zylindrisch. Der Körperabschnitt 38 hat einen zylindrischen Mittelteil und zwei kegelstumpfförmige Seitenteile, deren Durchmesser allmählich zunimmt, sowie sie sich den Abschnitten 40, 42 nähern. Die Körperabschnitte 38, 40, 42 befinden sich alle zwischen den Endabschnitten 30, 31.
Der Einsatz 28 weist auch eine erste Rippe 44, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Körperabschnitt 38, 40 befindet, und eine zweite Rippe 46 auf, die sich zwischen dem ersten und dritten Körperabschnitt 38, 42 befindet. Die Rippen 44, 46 weisen einen Außenumfangsrandabschnitt mit einem Krümmungsradius auf, der dem Krümmungsradius der Endabschnitte 30, 31 entspricht, wenn man Bezugsebenen zugrundelegt, die senkrecht zur Mittelachse des Einsatzes 28 sind. Die Rippen 44, 46 stehen komplementär mit den Innenwandteilen des Gehäuses 12, die die Kammer 20 bilden, in Eingriff und tragen vorteilhafterweise zur Stützung mittlerer Bereiche des Einsatzes 28 bei, einschließlich des ersten Körperabschnitts 38.
Das Gehäuse 12 weist einen ersten Einlaßdurchgang 48 auf, der sich von einer oberen Fläche des hinteren Teils 16 und in die Kammer 20 erstreckt, wie man mit Bezug auf Fig. 1 und 3 erkennen kann. Ein Anschlußstutzen bzw. Fitting 50 (nur in Fig. 1 gezeigt) ist in den ersten Einlaßdurchgang 48 eingeschraubt und ist mit einer Quelle eines ersten Fluidmaterials, z. B. eines flüssigen oder halbflüssigen Materials, verbunden. Der erste Einlaßdurchgang 48 endet in der Mitte der Kammer 20 direkt über der Mitte des ersten Körperabschnitts 38.
Die Düse 10 weist auch einen zweiten Einlaßdurchgang 52 auf (siehe Fig. 2 bis 3), der sich in der gezeigten Ausführungsform durch einen Innenkanal des Einsatzes 28 erstreckt. Der zweite Einlaßdurchgang 52 erstreckt sich vom Endabschnitt 30 bis zu einer Serie von vier Löchern, die sich durch den zweiten Körperabschnitt 40 erstrecken. Ein Anschlußstutzen bzw. Fitting 54 (Fig. 1) verbindet den zweiten Einlaßdurchgang 52 mit einer Quelle eines zweiten Fluidmaterials (z. B. ein flüssiges oder halbflüssiges Material), das sich vorzugsweise vom ersten Fluidmaterial unterscheidet.
Der Einsatz 28 weist auch einen dritten Einlaßdurchgang 56 auf, der sich an den zweiten Einlaßdurchgang 52 nahe dem Endabschnitt 30 anschließt. Der dritte Einlaßdurchgang 56 erstreckt sich entlang der Mittelachse des Einsatzes 28 und endet an einer Serie von vier Löchern, die durch den dritten Körperabschnitt 42 führen.
Die Rippen 44, 46 teilen die Kammer 20 in drei getrennte und gesonderte Teile. Insbesondere teilen die Rippen 44, 46 die Kammer 20 in einen ersten Teil, der sich zwischen den Rippen 44, 46 befindet und der den ersten Körperabschnitt 38 umgibt. Die erste Rippe 44 und der Endabschnitt 30 teilen die Kammer 20 in einen zweiten Teil, der den zweiten Körperabschnitt 40 umgibt. Außerdem teilen die zweite Rippe 46 und der Endabschnitt 31 die Kammer 20 in einen dritten Teil, der den dritten Körperabschnitt 42 umgibt.
Die Rippen 44, 46 sind in engem, dichtendem Eingriff mit Innenwandteilen des Gehäuses 12, die die Kammer 20 (einschließlich des gekrümmten Wandteils des Teils 22) bilden. Die Rippen 44, 46 stellen sicher, daß der erste Teil der Kammer 20 nicht mit dem zweiten und dem dritten Teil der Kammer 20 in Verbindung steht. Infolgedessen wird nur das Fluidmaterial, das durch den ersten Einlaßdurchgang 48 in die Düse 10 eintritt, durch den ersten Auslaßdurchgang oder die Düsenöffnungen 24 abgegeben. Wie in Fig. 2 gezeigt, befindet sich der Eingang zu jeder Düsenöffnung 24 zwischen der ersten Rippe 44 und der zweiten Rippe 46 und steht nur mit dem ersten Teil der Kammer 20 in Verbindung.
Ebenso stellen die Rippen 44, 46 sicher, daß nur das Fluidmaterial, das in den zweiten Einlaßdurchgang 52 und in den dritten Einlaßdurchgang 56 eintritt, durch die zweite Serie von Düsenöffnungen 26 bzw. die dritte Serie von Düsenöffnungen 27 abgegeben wird. Wiederum mit Bezug auf Fig. 2 befindet sich der Eingang zu jeder Düsenöffnung 26 zwischen der ersten Rippe 44 und dem Endabschnitt 30, und der Eingang zu jeder Düsenöffnung 27 befindet sich zwischen der zweiten Rippe 46 und dem Endabschnitt 31. Die Düsenöffnungen 26, 27 stehen nur mit dem zweiten und dritten Teil der Kammer 20 in Verbindung.
Als Wahlmöglichkeit haben die Rippen 44, 46 eine sich verjüngende Konfiguration, deren Querschnitt enger wird (wenn man Bezugsebenen zugrundelegt, die parallel zur Längsmittelachse des Einsatzes 28 sind), sowie sie sich den Wandteilen, die die Kammer 20 bilden, nähern. Infolgedessen können die Düsenöffnungen 24, 26, 27 relativ nahe beieinander sein, und dennoch kann der Außenumfangsrand der Rippen 44, 46 mit gewählten Wandteilen zwischen benachbarten Düsen in Eingriff stehen, so daß eine oder mehrere der Düsenöffnungen 24, 26, 27 durch die Rippen 44, 46 nicht unbeabsichtigt blockiert werden.
Ein Beispiel für die Verwendung der Düse 10 ist in Fig. 5 gezeigt, wobei Fluidmaterial auf eine sich bewegende Bahn 58 aufgebracht wird. Die Bahn weist einen ersten Randbereich 60, einen zweiten Randbereich 62 und einen mittleren Bereich 64 auf, der sich zwischen den Randbereichen 60, 62 befindet.
Das erste Fluidmaterial tritt durch den ersten Einlaßdurchgang 48 in die Düse 10 ein, wie bereits beschrieben, und wird durch den ersten Auslaßdurchgang abgegeben, der die Serie von Düsenöffnungen 24 aufweist. Folglich wird, wie in Fig. 5 gezeigt, das erste Fluidmaterial auf den mittleren Bereich 64 der Bahn 58 aufgebracht. Das zweite Fluidmaterial tritt in den zweiten Einlaßdurchgang 52 sowie in den dritten Einlaßdurchgang 56 ein und wird durch die zweite und dritte Serie von Düsenöffnungen 26, 27 abgegeben. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird das zweite Fluidmaterial dadurch auf den ersten und zweiten Randbereich 60, 62 der Bahn 58 aufgebracht.
Vorzugsweise weist die Düse 10 einen oder mehrere Innenkanäle 66 (siehe Fig. 1; in Fig. 2 weggelassen) zur Zirkulation eines temperatursteuernden Fluids, z. B. eines Erwärmungsfluids, auf. Der Kanal 66 ist an gegenüberliegenden Enden durch Gewindeanschlußstutzen bzw. -fittinge 68 mit einer Quelle eines temperaturgesteuerten Fluids, z. B. einer umlaufenden Flüssigkeit, verbunden, die durch elektrische Widerstandsheizeinrichtungen (nicht dargestellt) oder dgl. erwärmt wird. Die umlaufende Flüssigkeit erhöht die Temperatur des Gehäuses 12 über die Umgebungstemperatur zur Verbesserung des Stroms des ersten und zweiten Fluids, die durch die Düse 10 strömen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt, wobei eine Düse 10a ein Gehäuse 12a mit einem vorderen Teil (nicht dargestellt) und einem hinteren Teil 16a aufweist, der mit dem vorderen Teil abnehmbar verbunden ist. Ein Einsatz 28a ist in eine Kammer 20a des Gehäuses 12a lösbar aufgenommen. Außer wie nachstehend beschrieben, sind die Gehäuse 12a und der Einsatz 28a identisch mit dem Gehäuse 12 bzw. mit dem Einsatz 28, die oben beschrieben sind.
Der hintere Gehäuseteil 16a hat einen ersten Einlaßdurchgang 48a, einen zweiten Einlaßdurchgang 52a und einen dritten Einlaßdurchgang 56a. Alle Einlaßdurchgänge 48a, 52a, 56a erstrecken sich von einer oberen Fläche des hinteren Gehäuseteils 16a entlang beabstandeter, aber paralleler Wege zur Kammer 20a. Der zweite Einlaßdurchgang 52a endet direkt über einer ersten begrenzenden Umfangsnut 41a des Einsatzes 28a, und der dritte Einlaßdurchgang 56a endet direkt über einer zweiten begrenzenden Umfangsnut 43a des Einsatzes 28a. Der erste Einlaßdurchgang 48a endet direkt über der Mitte eines ersten Körperabschnitts 38a des Einsatzes 28a.
Der Einsatz 28a weist eine erste Rippe 44a und eine zweite Rippe 46a auf, die den oben beschriebenen Rippen 44, 46 in gewissem Maß ähnlich sind. Außerdem weist der Einsatz 28a eine dritte Rippe 45a auf, die sich zwischen der ersten Rippe 44a und einem Endabschnitt 30a des Einsatzes 28a befindet. Die vierte Rippe 47a befindet sich auch zwischen der zweiten Rippe 46a and dem Endabschnitt 31a. Alle Rippen 44a bis 47a stehen in engem dichtendem Eingriff mit Innenwandabschnitten des Gehäuses 12a, die die Kammer 20a bilden. Die Rippen 44a bis 47a sind mit einem rechteckigen Querschnitt dargestellt, können jedoch als Alternative auch einen sich verjüngenden Querschnitt wie die Konfiguration der Rippen 44, 46 haben.
Der Einsatz 28a weist einen zweiten Körperabschnitt 40a auf, der sich zwischen den Rippen 44a, 45a befindet. Außerdem befindet sich ein dritter Körperabschnitt 42a zwischen den Rippen 46a, 47a. Die Körperabschnitte 38a, 40a, 42a haben eine stromsteuernde zylindrische Außenumfangsfläche, obwohl andere Formen auch möglich sind. Die Rippen 44a, 46a teilen die Kammer 20a in drei getrennte Teile: einen ersten Teil, der sich zwischen den Rippen 44a, 46a befindet und den ersten Körperabschnitt 38a umgibt, einen zweiten Teil, der sich zwischen den Rippen 44a, 45a befindet und den zweiten Körperabschnitt 41a umgibt, und einen dritten Teil, der sich zwischen den Rippen 46a, 47a befindet und den dritten Körperabschnitt 43a umgibt. Der Einsatz 28a hat auch ein Paar Innenkanäle 49a, 51a.
Der Kanal 49a erstreckt sich zwischen dem zweiten Körperabschnitt 40a und der ersten Nut 41a und verbindet den zweiten Teil der Kammer 20a mit dem zweiten Einlaßdurchgang 52a. Der Kanal 51a erstreckt sich zwischen dem dritten Körperabschnitt 42a und der zweiten Nut 43a und verbindet den dritten Teil der Kammer 20a mit dem dritten Einlaßdurchgang 56a. Zwei Düsenöffnungen für jeden Kanal 49a, 51a sind in Fig. 6 dargestellt, obwohl vorzugsweise auch zusätzliche Düsenöffnungen um den Umfang der Körperabschnitte 40a, 42a und die Nuten 41a, 43a vorgesehen sind. Als Wahlmöglichkeit ist der Einsatz 28a hohl, so daß die Kanäle 49a, 51a miteinander in Verbindung stehen.
Obwohl dies in Fig. 6 nicht so dargestellt ist, weist der erste Auslaßdurchgang eine beabstandete Serie von Röhren oder Düsenöffnungen mit jeweils einem Eingang auf, der sich zwischen den Rippen 44a, 46a befindet und nur mit dem ersten Teil der Kammer 20a in Verbindung steht. Ein zweiter Auslaßdurchgang weist eine zweite beabstandete Serie von Röhren oder Düsenöffnungen mit jeweils einem Eingang auf, der sich zwischen den Rippen 44a, 45a befindet und nur mit dem zweiten Teil der Kammer 20a in Verbindung steht. Ein dritter Auslaßdurchgang weist eine beabstandete Serie von Röhren oder Düsenöffnungen mit jeweils einem Eingang auf, der sich zwischen den Rippen 46a, 47a befindet und nur mit dem dritten Teil der Kammer 20a in Verbindung steht. Alle Röhren oder Düsenöffnungen erstrecken sich durch den vorderen Teil des Gehäuses 12a.
Die Düse 10a ist unter bestimmten Umständen ein Vorteil, insbesondere in den Fällen, in denen nahe dem Endabschnitt 30a zum Verbinden eines Innendurchgangs, der sich durch den Einsatz 28b erstreckt, mit der Quelle eines Fluidmaterials wenig Raum vorhanden ist. Das Gehäuse 12a ist jedoch etwas länger als das oben erwähnte Gehäuse 12.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 7 und 8 dargestellt, wobei eine Düse 10b ein Gehäuse 12b mit einem vorderen Teil 14b und einem hinteren Teil 16b aufweist. Die Düse 10b weist auch einen Einsatz 28b auf, der in eine Kammer 20b des Gehäuses 12b lösbar aufgenommen ist. Außer wenn nachstehend anders beschrieben, sind das Gehäuse 12b und der Einsatz 28b identisch mit dem oben beschriebenen Gehäuse 12 bzw. Einsatz 28.
Der Einsatz 28b hat eine erste und eine zweite Rippe 44b, 46b, die als Wahlmöglichkeit, aber nicht notwendigerweise etwas breiter sind als die oben erwähnten Rippen 44, 46. Außerdem hat der Einsatz 28b drei Ventilteile 29b, die zwischen der Rippe 44b und dem Endabschnitt 30b, zwischen den Rippen 44b, 46b bzw. zwischen der Rippe 46b und einem Endabschnitt 31b angeordnet sind. Die Ventilteile 29b haben eine Konfiguration, die einem partiellen Zylinder mit einem Außendurchmesser gleicht, der mit dem Durchmesser der Endabschnitte 30b, 31b identisch ist.
Ein erster Körperabschnitt 38b befindet sich zwischen den Rippen 44b, 46b und hat eine stromsteuernde Umfangsfläche. Ein zweiter Körperabschnitt 40b befindet sich zwischen der Rippe 44b und dem Endabschnitt 30b, und ein dritter Körperabschnitt 42b befindet sich zwischen der Rippe 46b und dem Endabschnitt 31b. Die Körperabschnitte 38b, 40b, 42b haben jeweils eine stromsteuernde Umfangsfläche, aber in dieser Ausführungsform erstrecken sich die Umfangsflächen nicht um den gesamten Umfang des Einsatzes 28b, wie in den in Fig. 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsformen. Der erste Körperabschnitt 38b weist jedoch einen Schlitz 39b mit einer Konfiguration auf, die eine gleichmäßige Durchflußrate von Fluidmaterial durch jede aus einer Serie von Düsenöffnungen 24b erleichtert, die gemeinsam einen ersten Auslaßdurchgang darstellen. Wie in Fig. 7 gezeigt, weist der vordere Gehäuseteil 14b einen zweiten Auslaßdurchgang oder eine Serie von Düsenöffnungen 26b und einen dritten Auslaßdurchgang oder eine Serie von Düsenöffnungen 27b auf.
Der hintere Gehäuseteil 16b weist einen ersten Einlaßdurchgang 48b, einen zweiten Einlaßdurchgang 52b und einen dritten Einlaßdurchgang 56b auf. Die Einlaßdurchgänge 48b, 52b, 56b erstrecken sich von einer oberen Fläche des hinteren Gehäuseteils 16b parallel und enden an der Kammer 20b. Jeder der Einlaßdurchgänge 48b, 52b, 56b ist wahlfrei mit Gewinde versehen, um mit einem Anschlußstutzen bzw. Fitting (nicht dargestellt) lösbar verbunden zu werden, und die Anschlußstutzen bzw. Fittinge sind ihrerseits mit einer ersten, zweiten und dritten Quelle von Fluidmaterialien verbunden. Als Wahlmöglichkeit können der zweite Einlaßdurchgang 52b und der dritte Einlaßdurchgang 56b miteinander verbunden sein, um Fluidmaterial aus einer gemeinsamen Quelle aufzunehmen.
Der Einsatz 28b ist in der Kammer 20b in einem Bogen um seine Längsmittelachse zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung drehbar. Der Bogen ist durch einen Pfeil in Fig. 7 dargestellt. Obwohl in der Zeichnung nicht so dargestellt, hat die Düse 10b vorzugsweise Anschläge, um eine Drehbewegung des Einsatzes 28b zu begrenzen, so daß ein Ende seiner Drehbewegungsgrenze der ersten Stellung und das andere Ende seiner Drehbewegungsgrenze der zweiten Stellung entspricht. Eine vorstehende Welle des Einsatzes 28b hat ein Paar abgeflachte Flächen für eine drehungsstarre Verbindung mit einem Griff.
Wenn der Einsatz 28b in der ersten Stellung ist, verbindet der erste Körperabschnitt 38b den ersten Einlaßdurchgang 48b mit der ersten Serie von Düsenöffnungen 24b. Wenn der Einsatz 28b in der ersten Stellung ist, verbinden der zweite Körperabschnitt 40b und der dritte Körperabschnitt 42b auf gleiche Weise den zweiten Einlaßdurchgang 52b bzw. den dritten Einlaßdurchgang 56b mit der zweiten Serie von Düsenöffnungen 26b bzw. der dritten Serie von Düsenöffnungen 27b.
Wenn der Einsatz 28b jedoch in seiner zweiten Stellung ist, blockieren die Ventilteile 29b des Einsatzes 28b den Fluidstrom aus dem ersten, zweiten und dritten Einlaßdurchgang 48b, 52b, 56b in die erste, zweite und dritte Serie von Düsenöffnungen 24b, 26b bzw. 27b. Somit wird der Fluidmaterialstrom durch die Auslaßdurchgänge 24b, 26b, 27b unterbrochen.
Wenn der Einsatz 28b jedoch in seiner zweiten Stellung ist, verbindet der erste Körperabschnitt 38b den ersten Einlaßdurchgang 48b mit einem ersten Rücklaufdurchgang. Wenn der Einsatz 28b in seiner zweiten Stellung ist, verbinden die Körperabschnitte 40b, 42b ebenso den zweiten bzw. dritten Einlaßdurchgang 52b, 56b mit einem zweiten bzw. dritten Rücklaufdurchgang. Die Rücklaufdurchgänge sind nicht dargestellt, erstrecken sich jedoch durch den hinteren Gehäuseteil 16b parallel nach hinten, ähnlich wie die Anordnung der Einlaßdurchgänge 48b, 52b und 56b, die in Fig. 7 und 8 dargestellt sind. Die Einlaßdurchgänge 48b, 52b, 56b stehen nicht mit dem ersten, zweiten bzw. dritten Rücklaufdurchgang in Verbindung, wenn der Einsatz 28b in seiner ersten Stellung ist.
Die Ventilteile 29b sind insofern ein Vorteil, als die Bewegung des Einsatzes 28b aus der ersten Stellung in die zweite Stellung den Fluidstrom durch die Düsenöffnungen 24b, 26b, 27b gleichzeitig bei Bedarf blockiert, wenn beispielsweise Beschichtungsvorgänge vorübergehend unterbrochen werden. Immer wenn der Fluidstrom durch die Düsenöffnungen 24b, 26b, 27b unterbrochen wird, leiten die Rücklaufdurchgänge den Strom der Fluidmaterialien um, vorzugsweise zurück zu ihren jeweiligen Quellen zur Wiederverwendung. Auf diese Weise bewegen sich die verschiedenen Fluidströme durch die Düse 10b weiter, um die Fluiddrücke in der Kammer und in den verschiedenen Durchgängen der Düse 10b gleichmäßig zu halten, und erleichtern das Anhalten und Anfahren der Beschichtungsvorgänge nach Wunsch.
Eine kontinuierliche Bewegung der Fluidströme verhindert außerdem die Härtung oder Aushärtung des Fluidmaterials in der Kammer und in den verschiedenen Durchgängen.
Die Düsen 10, 10a, 10b sind besonders zur Herstellung orthopädischer Stützgegenstände mit mindestens zwei Bereichen verschiedener Härte geeignet. Ein Beispiel für einen geeigneten orthopädischen Stützgegenstand ist ein orthopädischer Kunststoffverband, der eine textile Trägerschicht und zwei verschiedene härtbare Harze aufweist. In einem solchen Gegenstand wird dem mittleren Bereich der textilen Trägerschicht (z. B. dem mittleren Bereich 64, der in Fig. 5 gezeigt ist) ein erstes, härteres härtbares Harz und den äußeren Randbereichen der textilen Trägerschicht (z. B. den Randbereichen 60, 62, die in Fig. 5 gezeigt sind) ein zweites, weicheres härtbares Harz zugeordnet. Beim Umwickeln eines Körpergliedes ergibt das weichere härtbare Harz, das den Randbereichen zugeordnet ist, einen weichen, bequemen Rand des gehärteten Gusses dar.
Der Fachmann wird anerkennen, daß eine Anzahl von Modifikationen und Zusätzen zu den gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen, die oben ausführlich beschrieben sind, möglich sind, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielweise können die Auslaßdurchgänge aus einem oder mehreren Schlitzen anstelle der getrennten, beabstandeten Düsenöffnungen bestehen, so daß ein Fluidstrom in Form einer oder mehrerer Bahnen abgegeben wird. Als weiteres Beispiel können die Trennrippen, z. B. die Rippen 44, 46 usw. mit Wänden des Düsengehäuses anstatt mit dem Einsatz einstückig sein. Andere Variationen sind natürlich auch möglich. Demzufolge ist der Schutzbereich der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, sondern nur durch den angemessenen Schutzbereich der Ansprüche begrenzt, die zusammen mit ihren Äquivalenten nachstehend beigefügt sind.

Claims

1. Düse (10, 10a, 10b) zum Extrudieren mehrerer Fluidströme mit:

einem Gehäuse (12, 12a, 12b) mit einem ersten Auslaßdurchgang (24, 24b), einem zweiten Auslaßdurchgang (26, 26b) und Innenwandteilen, die eine Kammer (20, 20a, 20b) bilden; und

einem Einsatz (28, 28a, 28b), der in die Kammer (20, 20a, 20b) aufgenommen ist, wobei der Einsatz (28, 28a, 28b) eine Mittelachse, einen ersten Körperabschnitt (38, 38a, 38b) und einen zweiten Körperabschnitt (40, 40a, 40b) aufweist, der neben dem ersten Körperabschnitt (38, 38a, 38b) in Richtungen entlang der Mittelachse ist, wobei der erste Körperabschnitt (38, 38a, 38b) und der zweite Körperabschnitt (40, 40a, 40b) jeweils eine stromsteuernde Umfangsfläche aufweisen, die sich in einem Bogen um die Mittelachse erstrecken,

wobei entweder das Gehäuse (12, 12a, 12b) oder der Einsatz (28, 28a, 28b) einen ersten Einlaßdurchgang (48, 48a, 48b) aufweist,

entweder das Gehäuse (12, 12a, 12b) oder der Einsatz (28, 28a, 28b) einen zweiten Einlaßdurchgang (48, 48a, 48b) aufweist,

entweder das Gehäuse (12, 12a, 12b) oder der Einsatz (28, 28a, 28b) mindestens eine Rippe (44, 44a, 44b) in dichtendem Eingriff mit dem anderen Element, nämlich dem Gehäuse (12, 12a, 12b) oder dem Einsatz (28, 28a, 28b) aufweist, wobei die Rippe (44, 44a, 44b) sich zwischen dem ersten Körperabschnitt (38, 38a, 38b) und dem zweiten Körperabschnitt (40, 40a, 40b) befindet und die Kammer (20, 20a, 20b) in einen ersten Teil, der den ersten Körperabschnitt (38, 38a, 38b) umgibt, und einen zweiten Teil, der den zweiten Körperabschnitt (40, 40a, 40b) umgibt, teilt, wobei der erste Teil den ersten Einlaßdurchgang (48, 48a, 48b) mit dem ersten Auslaßdurchgang (24, 24b) verbindet, der zweite Teil den zweiten Einlaßdurchgang (52, 52a, 52b) mit dem zweiten Auslaßdurchgang (26, 26b) verbindet, wobei der erste Teil mit dem zweiten Teil nicht in Verbindung steht.

2. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 1, wobei der Einsatz (28, 28a, 28b) die Rippe (44, 44a, 44b) aufweist und mit dieser einstückig ist.

3. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 2, wobei die Rippe (44, 44a, 44b) eine sich verjüngende Konfiguration hat, deren Breite schmaler wird, sowie sie sich den Innenwandteilen nähert.

4. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 1, wobei der zweite Einlaßdurchgang (52, 52a, 52b) sich durch den Einsatz (28, 28a, 28b) erstreckt.

5. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 4, wobei der zweite Einlaßdurchgang (52, 52a, 52b) sich durch den Einsatz (28, 28a, 28b) in Richtungen entlang der Länge der Mittelachse erstreckt.

6. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 1 und mit einem dritten Einlaßdurchgang (56, 56a, 56b) und einem dritten Auslaßdurchgang (27, 27b), wobei der Einsatz (28, 28a, 28b) einen dritten Körperabschnitt (42, 42a, 42b) mit einer stromsteuernden Umfangsfläche aufweist, die sich in einem Bogen um die Mittelachse erstreckt, und wobei die Düse (10, 10a, 10b) eine zweite Rippe (46, 46a, 46b) aufweist, die einen dritten Teil der Kammer (20, 20a, 20b) bildet, die den dritten Einlaßdurchgang (56, 56a, 56b) mit dem dritten Auslaßdurchgang (27, 27b) verbindet.

7. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 6, wobei der zweite Einlaßdurchgang (52, 52a, 52b) mit dem dritten Einlaßdurchgang (56, 56a, 56b) in Verbindung steht.

8. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 1, wobei der Einsatz (28, 28a, 28b) in die Kammer (20, 20a, 20b) entfernbar aufgenommen ist.

9. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 8, wobei der Einsatz (28, 28a, 28b) in die Kammer (20, 20a, 20b) gleitfähig aufgenommen ist.

10. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 1, wobei der erste Einlaßdurchgang (48, 48a, 48b) und der zweite Einlaßdurchgang (52, 52a, 52b) sich durch das Gehäuse (12, 12a, 12b) erstrecken.

11. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 1, wobei der erste Einlaßdurchgang (48, 48a, 48b) sich durch das Gehäuse (12, 12a, 12b) erstreckt und wobei der zweite Einlaßdurchgang (52, 52a, 52b) sich durch den Einsatz (28, 28a, 28b) erstreckt.

12. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 11, wobei der Einsatz (28, 28a, 28b) einen Endabschnitt (30, 30a, 30b) aufweist und wobei der zweite Einlaßdurchgang (52, 52a, 52b) sich durch den Endabschnitt (30, 30a, 30b) und durch den Einsatz (28, 28a, 28b) in Richtungen entlang der Mittelachse erstreckt.

13. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 1, wobei der Einsatz (28, 28a, 28b) mindestens einen Endabschnitt (30, 30a, 30b, 31, 31a, 31b) mit einer zylindrischen Oberfläche aufweist und wobei die Innenwandteile des Gehäuses (12, 12a, 12b) einen zylindrischen Endwandteil aufweisen, der mit der zylindrischen Oberfläche des Endabschnitts (30, 30a, 30b, 31, 31a, 31b) komplementär ist und mit dieser in Eingriff steht.

14. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 1, wobei der Einsatz (28, 28a, 28b) in der Kammer (20, 20a, 20b) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung beweglich ist, wobei die stromsteuernde Umfangsfläche des ersten Körperabschnitts (38, 38a, 38b) einen Ventilteil (29b) aufweist, der den Fluidstrom durch den ersten Auslaßdurchgang (24, 24b) unterbricht, wenn der Einsatz (28, 28a, 28b) in der zweiten Stellung ist.

15. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 14, wobei die stromsteuernde Umfangsfläche des zweiten Körperabschnitts (40, 40a, 40b) einen Ventilteil (29b) aufweist, der den Fluidstrom durch den zweiten Auslaßdurchgang (26, 26b) unterbricht, wenn der Einsatz (28, 28a, 28b) in der zweiten Stellung ist.

16. Düse (10, 10a, 10b) nach Anspruch 14 und mit einem Fluidrücklaufdurchgang, wobei der Rücklaufdurchgang mit dem ersten Einlaßdurchgang (48, 48a, 48b) in Verbindung steht, wenn der Einsatz (28, 28a, 28b) in der zweiten Stellung ist.