JP2019531932A - テクスチャー加工表面を連続的に製造するための金型およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】【解決手段】ここで開示されるのは金型アセンブリであり、通路、流入ポートおよび排出ポートを有し、通路が流入ポートから排出ポートへ溶融材料を輸送するように機能する第１取付ブロックと、金型と、溶融材料を第１取付ブロックから金型の入口ポートに輸送するように作動する通路を有する導管と、第１外側チューブと、支柱およびフィンを有し、フィンを用いて第１外側チューブ内に配置され、支柱がフィンから金型の入口ポートから離れる方向に延び、支柱が１以上の通路を有し、通路の少なくとも１つを大気に開放して圧力均等化をもたらす押出ピンと、金型から出てくる押出物に接するように機能する移動型の鋳型と、を備え、鋳型は、案内チューブにより鋳型を介して押出物に加えられる圧力によって押出物の表面にテクスチャーを転写する。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、カテーテル製造用の金型に関する。本発明は、具体的には、エラストマーの外面にテクスチャー加工を施すことができ、その一方で、内側に、流体を患者に移送することのできる管状経路を形成する金型に関する。

カテーテルは、プロテーゼを患者の体に挿入するために、体の様々な箇所に流体を移送するために、または、体の様々な箇所から体液を除去するために、しばしば使用される。カテーテルは体のさまざまな部分を通過するので、体の一部からのバクテリアが体の他の部分に移動することがある。さらに、体外からのバクテリアが体内の様々な部分に移動することがある。このような細菌の移動を防ぐことが必要とされている。

模様やその他の形態の表面加工（以下、「テクスチャー加工」という）を有する表面を利用して、有利に、表面への生物および他の形態の非生物物質（例えば、氷、ほこり、汚れなど）の付着を最小限に抑えることができる。テクスチャー加工は、表面での特定の生物または非生物の付着を特に防止すると同時に、表面への他の生物の成長または他の種類の非生物の付着を促進するように、寸法が選択される。

例えば、ある種の生物の成長を防ぐためには、テクスチャー加工の寸法はナノメートルまたはマイクロメートルの範囲になければならないが、他のある種の生物の成長を防ぐためには、テクスチャー加工の寸法はミリメートルまたはセンチメートルの範囲でなければならない。別の例として、ある種の生物の成長を促進するためには、テクスチャー加工の寸法はナノメートルまたはマイクロメートルの範囲内でなければならないが、他のある種の生物の成長を促進するためには、テクスチャー加工はミリメートルまたはセンチメートルの範囲でなければならない。このテクスチャー加工をサイズの大きい表面上（例えば、数平方センチメートルの面積）または複雑な形状を有する表面上（例えば、円形または球状の非平面表面）に再現することは、困難である。

身体の様々な部分を横断して到達するために、カテーテルは、一般に、内部に管状経路を有する可撓性材料から製造される。管状経路は、体内でのプロテーゼの操作を可能にする。管状経路はまた、体への、および体からの、体液移動を可能にする。これは、カテーテルが、一般に可撓性材料（例えばエラストマー）から製造されることを意味する。柔軟な材料から複数の管状経路を有するカテーテルを製造すると同時に、カテーテルの外面にテクスチャー加工を施すには、特別な金型が必要である。

ここで開示されるのは金型アセンブリであり、この金型アセンブリは、通路、流入ポートおよび排出ポートを有し、通路が流入ポートから排出ポートへ溶融材料を輸送するように機能する第１取付ブロックと、金型と、溶融材料を第１取付ブロックから金型の入口ポートに輸送するように作動する通路を有する導管と、第１外側チューブと、支柱およびフィンを有し、フィンを用いて第１外側チューブ内に配置され、支柱がフィンから金型の入口ポートから離れる方向に延び、支柱が１以上の通路を有し、通路の少なくとも１つを大気に開放し圧力均等化をもたらす押出ピンと、金型から出てくる押出物に接するように機能する移動型の鋳型と、を備え、鋳型は、案内チューブにより鋳型を介して押出物に加えられる圧力によって押出物の表面にテクスチャーを転写する。

ここではまた、通路、流入ポートおよび排出ポートを有し、通路が流入ポートから排出ポートへ溶融材料を輸送するように機能する第１取付ブロックと、金型と、溶融材料を第１取付ブロックから金型の入口ポートに輸送するように作動する通路を有する導管と、第１外側チューブと、支柱およびフィンを有し、フィンを用いて第１外側チューブ内に配置され、支柱がフィンから金型の入口ポートから離れる方向に延び、支柱が１以上の通路を有し、通路の少なくとも１つを大気に開放して圧力均等化をもたらす押出ピンと、移動型の鋳型と、を備える金型アセンブリに押出物を排出し、押出物を鋳型に接触させ、案内チューブにより鋳型を介して押出物に加えられる圧力によって押出物の表面にテクスチャーを転写する方法が開示される。

金型アセンブリの上面図である。 金型アセンブリの側面図である。 鋳型を除いた金型アセンブリの斜視図である。 鋳型を除いた金型アセンブリの拡大斜視図であり、種々の部品を集合させて金型アセンブリを製造する様子を示す。 鋳型を備えた金型アセンブリの斜視図であり、鋳型と金型アセンブリを使用してのテクスチャー加工導管の製造を示す。 第１取付ブロックの側面図を示す。 第１取付ブロックの上面図を示す。 第１取付ブロックの断面図であり、図２ＡのＤ−Ｄ断面を示す。 第１取付ブロックの正面図である。 第１取付ブロックの斜視図を表す。 第１支持部材の上面図を示す。 第１支持部材の側面図を示す。 第１支持部材の正面図を示す。 第１支持部材の斜視図を示す。 第２支持部材の平面図を示す。 第２支持部材の側面図を示す。 第２支持部材の正面図を示す。 第２支持部材の斜視図であり、供給ローラーが所定位置に固定された状態を示す。 第１取付ブロックから金型への溶融ポリマーの伝播を容易にする導管の上面図を示す。 第１取付ブロックから金型への溶融ポリマーの伝播を容易にする導管の上面図を示す。 第１取付ブロックから金型への溶融ポリマーの伝播を容易にする導管の側面図を示す。 第１取付ブロックから金型への溶融ポリマーの伝播を容易にする導管の斜視図を示す。 金型の正面図および側面図である。 押出ピンの側面図を示す。 押出ピンの他の側面を示す。 金型内の押出ピンの上面図を示す。 金型の斜視図を示す。 押出ピンの斜視図を示す。押出ピンは金型のスロットに収まるフィンを有する。 製造工程中に移動鋳型から導管へ転写される１つのテクスチャーを示す。 製造工程中に移動鋳型から導管へ転写される別のテクスチャーを示す。 製造工程中に移動鋳型から導管へ転写されるさらに別のテクスチャーを示す。 製造工程中に移動鋳型から導管に転写されるさらに別のテクスチャーを示す。

ここで開示されるのは金型であり、この金型は、押出機の出口に固定されて、全長にわたって複数の内部通路を有し外面全体にテクスチャーを有する物品（例えば可撓性導管などの細長い物品）を製造することができる。一実施形態では、金型を使用して、少なくとも１ｍｍの外径を有する導管（例えばカテーテルなど）を製造することができる導管の最大外径は、２ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは２０ｍｍ以上とすることができる。要するに、導管の外径は、小さくてもよい。

金型は、１回の通過で物品の外面にパターンを転写することができる、という点で有利である。一実施形態では、金型の構造が、カテーテルなどの細長い物品の外面全体（全長に沿った外面全体）に、その金型を１回通過するだけで、パターンを転写することを可能にする。このテクスチャーはまた、金型を１回通過する間に、細長い物品の複数の部分に転写される。この物品は一般に、製造工程中に非常に柔軟であり、通常の金型の使用（製造工程中にそれをテクスチャー加工するような方法）では制御するのが難しいエラストマーから製造される。

一実施形態では、物品は、１０ｋＰａ〜３ＧＰａの弾性率を有するエラストマーから成る。テクスチャーは、４〜５０の平均粗さ係数（Ｒ）を有することができ、金型を１回通過するときに金型内で製造された物品の一部または全表面に分布する。好ましい実施形態では、外面全体へのテクスチャー加工のために、物品を１回以上金型に通過させる必要はない。必要であれば、他の目的のために、その金型を使用して再処理することもできる。

金型は金型アセンブリの一部であり、その詳細を以下に説明する。金型は、ポリマー材料の流入を可能にするための入口ポートを有する外管を備える。外管はスロットを有し、このスロット内に押出ピンが挿入される。押出ピンは、位置決め部品として機能するフィンを有する。押出ピンは、フィンが取り付けられている支柱を備える。支柱は通路を有し、その中に、押出プロセス中に通気口として働く管が取り付けられる。通気口は、押し出された物品内の圧力を均等化し、その物品の内部に低圧が生じることによって、その物品が崩壊するのを防止する。金型はまた、その内部に別の管を備えることができ、押し出された物品の壁内へのバリウムなどの放射線不透過性材料の導入に利用できる。細長い物品中に放射線不透過性材料が存在することによって、それが生物の体内に挿入されたときに、物品の位置を追跡することが可能になる。

製造中に、（押出機から金型アセンブリを介して受け取った）押出物は、外側管と支柱との間を輸送され、物品を形成する。この時、この物品には、金型アセンブリ内に配置された案内チューブを通過することで、テクスチャーが付与される。このテクスチャーは、後述する鋳型を介して付与される。

したがって、金型は、金型アセンブリと連動して、金型にポリマー材料を１回通過させる間に、物品にテクスチャーを付与すると共に、物品の全長にわたり通路を形成することができる。１回の通過で、物品の長さの一部に通路を形成することもでき、全長にわたり通路を形成することもできる。

ここで図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、金型アセンブリ１００は、押出機（図示せず）の口に可逆的に取り付けることができる第１取付ブロック１０２と、第１支持部材１０４と、この第１支持部材１０４の反対側に配置される第２支持部材１０６と、第１取付ブロック１０２および第１支持部材１０４と連通する金型１１０とを備える。図１Ａは金型アセンブリ１００の上面図であり、図１Ｂは金型アセンブリ１００の側面図である。金型１１０は、導管１０８を介して第１取付ブロック１０２と連通する。導管１０８は、押出機から金型１１０へのポリマー材料の輸送を容易にするように機能する。ポリマー材料は、金型１１０を通して押し出され、導管の全長にわたる内部通路を有する物品（例えば、導管などの細長い物品）を形成することができる。金型１１０は、導管の全長にわたる通路の形成を容易にする押出ピン４１０を備える。第２支持部材は供給ローラー１２０を備え、この供給ローラー１２０は、テクスチャーのイメージがその上に配置された鋳型（図示せず）を供給する。鋳型６００は、例えば移動鋳型であり、押し出される物品に接触するとき、テクスチャーのイメージをその物品に転写する。鋳型６００は、供給ローラー１２０を介して搬送され、金型１１０の外面に接触する（図１Ｅ参照）。鋳型６００は、金型１１０から出るときに押出物（図示せず）と接触し、鋳型および押出物が案内チューブを通って移動するにつれて、そのテクスチャーを押し出される物品上に刻印する。鋳型６００は移動鋳型であり、押出物と共に移動する。移動鋳型６００については、本文中で後に詳述する。オプションのストラップ５００が、導管１０８を介して、金型１１０を第１取付ブロック１０２に固定する。オプションの延長導管１０１を使用して、金型アセンブリ１００と押出機（図示せず）との間の接触を確立することができる。

図１Ｃは、金型アセンブリの斜視図であり、供給ローラー１２０に取り付けられ金型１１０に接触する鋳型６００が無い状態を示す。図１Ｃにおいて、押出ピン４１０は金型１１０内に取り付けられている。これについては、後で図６Ａ〜図６Ｅを参照して詳細に説明する。

図１Ｄは、様々な部品が互いに分離された状態の金型アセンブリ１００の拡大図である。押出ピン４１０は、スロット１１５を介して金型１１０内に配列される。金型１１０は、第１支持部材１０４内に配置された穴３０４を介して、金型アセンブリ１００内に配置される。これについては、後で図３Ａ〜３Ｄを参照して詳細に論じる。

図１Ｅは、テクスチャー加工導管を製造するための金型アセンブリ１００および鋳型６００の機能を示す。テクスチャー加工導管の製造については後で詳細に説明する。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｄは、第１取付ブロック１０２を別々の方向から見た図を示す。図２Ａは第１取付ブロック１０２の側面図を示し、図２Ｂは第１取付ブロック１０２の上面図を示す。図２Ｃは、図２Ａの断面Ｄ−Ｄに沿った第１取付ブロック１０２の断面図であり、図２Ｄは、導管１０８と接する表面（第２面）２１２から見たときの第１取付ブロック１０２の正面図である。図２Ｅは、第１取付ブロック１０２の斜視図を表す。

図２Ａを参照すると、第１取付ブロック１０２は、第１取付ブロック１０２を押出機（図示せず）に取り付けるための取付部２０２を有する。第１取付ブロック１０２は、押出機と接する第１面２０１と、導管１０８と接する対向第２面２１２とを含む。

第１取付部２０２は、ねじ山を有し、第１取付ブロック１０２の第１面２０１に最も近い部分に配置される。一実施形態では、第１取付部２０２は、第１取付ブロック１０２を押出機に可逆的に取り付けることを可能にするねじ山を有する。別の実施形態では、取付部２０２は、ねじ、ボルト、ナットなどを備えることができる。典型的な取付部２０２は、ねじ山を有する。

第１取付ブロック１０２は、第１通路２０４と、第１通路２０４と流体連通する第２通路２０６とを備える。第２通路２０６は、第１通路２０４よりも小さい直径を有する。第２通路２０６は、第２面２１２に開口している。第２通路２０６は、押出物を金型１１０に輸送する導管１０８に含まれるポートと流体連通している。溶融または溶媒和されたポリマー材料は、導管１０８を介して押出機（図示せず）から第１通路および第２通路を通って金型１１０に排出される。一実施形態では、第１および第２通路は円形の断面積を有するが、正方形、長方形、多角形などの他の形状も使用することができる。第１取付ブロック１０２は、第１支持部材１０４および第２支持部材１０６への取り付けを容易にするために、その中に穿孔された複数のねじ穴２０８を有することができる。一実施形態では、ねじ穴２０８を使用して、第１支持部材１０４および第２支持部材１０６を第１取付ブロック１０２に可逆的に取り付けることができる。穴２０８を使用して、オプションのストラップ５００を第１取付ブロック１０２に固定することができる。第１取付ブロック１０２は、導管１０８との可逆的な取り付けを容易にするねじ穴２０９を備える。ねじを用いて、第１支持部材１０４、第２支持部材１０６、および導管１０８を第１取付ブロック１０２に取り付けることができる。

図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、それぞれ、第１支持部材１０４の上面図、側面図および正面図を示す。図３Ｄは、第１支持部材１０４の斜視図を示す。図３Ａに見られるように、第１支持部材１０４はプレート３０６を備え、このプレート３０６は、２つのセクション、すなわち第１セクション３０５および第２セクション３０７を有する。第１セクション３０５は位置決めセクションであり、第１支持部材１０４を第１取付ブロック１０２に可逆的に取り付けることを容易にするねじ穴３０８を有する。ねじ（図示せず）を使用して第１支持部材１０４を第１取付ブロック１０２に可逆的に取り付けることができるが、必要であれば、この取り付けのために、ナット、リベット、溶接、接着剤などの他の取り付け手段を使用することもできる。

第２セクションは（図３Ｂに見られるように）、第１セクション３０５と同じ厚さを有していてもよく、あるいは、第１セクション３０５よりも厚いか、または薄くてもよい。典型的な実施形態では、第２セクション３０７は第１セクション３０５よりも厚い。第２セクション３０７は、押出機の作動中に金型１１０を位置決めして支持するための第１の穴３０２および第２の穴３０４を有する。一実施形態では、第１の穴３０２と第２の穴３０４は同心であり、ひとつの軸を共有する。別の実施形態では、第２の穴３０４は円錐形の穴であり、金型１１０の第１支持部材１０４内への配置を容易にする。

金型１１０の位置決め部品として機能することに加えて、第１の穴３０２および第２の穴３０４は、鋳型と押し出される物品との間の接触を容易にするための案内チューブとして機能する。鋳型（後述する）はテクスチャーを有しており、そのテクスチャーが、鋳型と押し出される物品の両方が穴３０２、３０４を通って移動するときに、案内チューブによって鋳型および押し出される物品に加えられる圧縮力（圧力）によって、押し出される物品に刻印される。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、それぞれ、第２支持部材１０６の上面図、側面図および正面図を示す。図４Ｄは、第２支持部材１０６の斜視図を、所定位置に固定された供給ローラー１２０と共に示す。第２支持部材１０６は第１セクション３２０を有し、この第１セクション３２０は、第２支持部材１０６を第１取付ブロック１０２上の適切な位置に配置するためのねじ穴３０８を備える。第１セクション３２０はしたがって位置決めセクションであり、第２支持部材１０６を第１取付ブロック１０２に可逆的に取り付けることを容易にするねじ穴３０８を備える。第２セクション３２２はアーム３２２Ａおよび３２２Ｂを有し、アーム３２２Ａおよび３２２Ｂは各々、供給ローラー１２０を位置決めするための穴３２４を有する（図１Ｂおよび図４Ｄ参照）。供給ローラーシャフトの軸は、穴３２４の中心線と同心である。アームは、第１取付ブロック１０２の面３１２（図２Ｂ参照）から、金型１１０から出てくる押し出された物品の表面にテクスチャーを付与するために鋳型に十分な張力を付与するのに有効な長さだけ、延びている。これについては、後で詳しく説明する。

供給ローラー１２０は、金型１１０および第１支持部材１０４（テクスチャーを転写するための案内チューブとして機能する穴３０２、３０４を含む）に向かう鋳型（図示せず）の移動を容易にする。

鋳型６００は、単層または多層フィルムとすることができる。一実施形態では、鋳型は多層フィルムである。鋳型は一般に、付与されるテクスチャーを有する第一層と、支持部材として働く第二層とを備える。第二層は、第一層よりも高い熱変形温度を有する。図１Ｅに見られるように、鋳型６００は、供給ローラー１２０から送出され、金型１１０の外面に接触する。鋳型６００は金型１１０の外面に沿って移動し、金型から出るときに押出物と接触する。鋳型６００のテクスチャー加工表面が案内チューブ（第1の穴３０２、図３Ｂで既に詳述した）によって押出物の外面に押し付けられ、押出物にテクスチャーを刻印する。鋳型は押出物と同じ方向に押出物と同じ速度で移動し、この移動中に、鋳型が押出物に押し付けられて、その押出物にテクスチャーを転写する。テクスチャーは、押出物を案内チューブに１回通過させる間に、押出物の表面全体的に、その押出物の全長にわたって複製される。

図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、それぞれ、導管１０８の上面図、側面図および正面図を示す。図５Ｄは、導管１０８の斜視図である。導管１０８は、溶融ポリマー材料を第１取付ブロック１０２から金型１１０に輸送する働きをし、また、金型１１０を配置し、それを第１支持部材１０４に配置された（穴３０２および３０４によって形成される）案内チューブと整列させる働きをする。図５Ａは、導管１０８を、第１取付ブロック１０２の表面（第２面２１２）と接触するフランジ１０８Ａと共に示す。フランジ１０８Ａは、導管１０８の第１取付ブロック１０２への可逆的な取り付けのためねじ穴１０９を有する。導管１０８は、押出物（溶融ポリマー材料）が押出機から金型へ流れる通路１０８Ｄを取り囲む壁１０８Ｂを有する。壁１０８Ｂは、図１Ｂに示されるように、金型１１０を位置決めするように機能する位置決め部品１０８Ｃの頂部および端部から見て、三角形の断面を有する。通路１０８Ｄは、金型内の入口ポートと整列する排出ポートを有する。これについては、以下で詳述する。

図６Ａから図６Ｅは、金型と金型内に浮かぶ押出ピンを示す。図６Ａは金型の正面図および側面図を示し、図６Ｂは、押出ピンの側面図を示す。図６Ｃは、押出ピンの別の側の側面図を示す。図６Ｄは、金型内の押出ピンの２つの図を示す。図６Ｅは、金型１１０の斜視図を示す。図６Ｆは、押出ピン４１０の斜視図を示す。押出ピン４１０は、金型のスロット１１５に嵌合するフィン４１２を有する。

図６Ａおよび図６Ｂに示す金型１１０は、入口ポート１１０Ｂを有する第１外側チューブ１１０Ａを備える。入口ポート１１０Ｂは、導管１０８の排出ポートと整列しており、押出機から排出された溶融ポリマー材料が金型１１０に入るようにする。金型は、第１外側チューブ１１０Ａよりも小さい直径を有する第２チューブ１１０Ｃを備え、この第２チューブ１１０Ｃは、外側チューブ１１０Ａの内側に配置されて、押し出される物品の壁に放射線不透過性材料のストリップ（細長い物）を導入するために用いられる。第２チューブ１１０Ｃは、金型アセンブリ１００に装着されたときに、第１外側チューブ１１０Ａの底部の下まで延びていてもよく、第１外側チューブ１１０Ａの内面に固定される。

第１外側チューブ１１０Ａは、第１端１１１と、第１端１１１と対向する第２端１１３とを有する。第１端１１１は押出ピン４１０を受け入れる。これについて、以下に詳述する。第２端１１３は開口を有し、この開口を通って、図６Ａに見られるように、第２チューブ１１０Ｃが突出することができる。第２端１１３は、キャップで封止される。第１外側チューブ１１０Ａは、入口ポート１１０Ｂの上方の部分に配置されたスロット１１５を有する。第１外側チューブ１１０Ａの周囲に配置されたこれらのスロット１１５は、押出ピン４１０に取り付けられたフィン４１２を受け入れることによって、押出ピン４１０の位置決めを可能にする（図６Ｃ参照）。この機能については、後で詳しく説明する。

一実施形態では、第１外側チューブ１１０Ａの少なくとも一部分には、押出ピン４１０を受け入れるように、スロットが切られている（図６Ｃ参照）。押出ピン４１０は支柱４１４を備え、この支柱４１４は、押出ピン４１０を第１外側チューブ１１０Ａ内に位置決めするための位置決め部品として機能する１または複数のフィン４１２を備える。支柱４１４はまた、その中に、第１外側チューブ１１０Ａよりも小さい直径の第３チューブ４１６を収容する通路を有する。第３チューブ４１６は、より大きい管腔（例えば、カテーテル上の尿管腔）のための通気口として機能する。押出ピン４１０は、第１端４１３と、第１端４１３に対向して配置された第２端４１５とを有する。フィン４１２は、第１端４１３に近接して配置され、その一方、支柱４１４は、フィンから第２端４１５に向かって延びる。支柱４１４は、第２端４１５の断面積とはフィンと接触する点で異なる断面積を有する。一実施形態では、第２端４１５における断面積は、それがフィンと接触する点における断面積より大きい。

一実施形態では、支柱４１４は、支柱４１４を第１外側チューブ１１０Ａ内で適切に方向付けるための位置決め部品として機能する複数のフィン４１２を備える。図６Ｂは、４枚のフィン４１２を備える押出ピン４１０の一実施形態を示す。４枚のフィンは、支柱の周囲に等間隔に配置され、支柱から半径方向外側に突き出しており、上から見たときに支柱を４つの等しい四分円に分割するように見える。押出機から出た溶融ポリマーは、フィンの下の第１外側チューブ１１０Ａ内の空間から、支柱４１４、フィン４１２、およびチューブ１１０Ａの間の空間を通って、フィンの上の第１外側チューブ１１０Ａ内の空間に運ばれる。

図６Ｂ、図６Ｄ、および図６Ｆにおいて、支柱４１４は、フィンによって画定された象限の周りに、完全には対称に分布していないことが分かる。支柱４１４は、頂部からフィンに向かって見たときに、４つの象限のうちの３つ（フィンによって定義される）のより大きな断面積を占める。支柱４１４の断面積は、４つの象限のうち３つに均等に分布し、４つの象限の断面積と比較して３つの象限のより大きい断面積を占める。

四分円のいずれか支柱によって占められていない領域は、図６Ｄに示されるチューブ１１０Ｃのような、１つ以上のチューブを収容するために使用することもできる。チューブ１１０Ｃは、完成したカテーテル内の膨張内腔であるより小さな内腔のための通気チューブとして機能する。これらの１または複数のチューブは、圧力均等化のため、押し出された物品の壁に材料を導入するため、または金型１１０を通過するときにチューブの内側を被覆するための反応物を導入するために使用することができる。

図６Ｄおよび図６Ｆの支柱は、（上から見たときに）三日月形の断面を有するが、この断面の形状に制限はなく、多数の異なる断面の支柱形状を採用することができる。第１外側チューブ１１０Ａに収容されるチューブの数にも制限はない。支柱は１以上の通路（チューブを含んでもよい）を備え、これらの通路は、押出物内の圧力を均等化して押出物が潰れるのを防ぐことができ、あるいは、充填材あるいはストリップ材料の押出物内への導入に利用される。一実施形態において、押出物が細長い物品の形態であるとき、通路を利用して、その物品の壁内に挿入される放射線不透過性ストリップをその物品の全長にわたり配送することができる。

金型１１０を組み立てる際、押出ピン４１０（第２チューブ１１０Ｃが溶接されている）のフィン４１２は、図６Ｄ、６Ｅおよび６Ｆに見られるように、第１外側チューブ１１０Ａのスロットに挿入される。押出ピンの中心軸は、第１外側チューブ１１０Ａの中心軸と同心とすることができる。第３チューブ４１６（圧力均等化用）が、押出ピン４１０の通路に挿入される。第１外側チューブ１１０Ａの上端は、第１支持部材１０４の案内チューブ（穴３０２および３０４、図３Ａおよび図３Ｂ参照）内に配置されている。第２端１１３は開放端であり、チューブ１１０Ｃが大気に開き、成形時に押し出される物品内の圧力を平衡させることができる。

図１に示すオプションのストラップ５００を金型１１０に取り付け、それを導管１０８および第１取付ブロック１０２に固定する。ストラップ５００は、可撓性材料から製造されており、ねじによって第１取付ブロック１０２に固定される。一実施形態では、ストラップ５００は、金型１１０を包み込むベルトであり、張力下で第１取付ブロック１０２に固定される。ストラップ５００の両端は、第１取付ブロック１０２にねじで固定される。ストラップ５００は、延性金属、ポリマーまたはセラミックなどの可撓性材料から製造される。ストラップ５００は、押出が行われる温度および金型が受ける温度に耐えることができなければならない。一実施形態では、ストラップ５００は、２５０℃を超える温度に対して、寸法安定性を示すことができる（すなわち、約２５０℃以上の温度で流動し始めることはない）。

代わりに、金型１１０を導管１０８に溶接し、次に導管１０８を第１取付ブロック１０２に溶接してもよい。ストラップを使用して、金型１１０を導管１０８および第１取付ブロック１０２に固定することが好ましい。

一実施形態として、金型アセンブリを製造する一方法では、第１取付ブロック１０２が、ねじによって、第１支持部材１０４および第２支持部材１０６に固定される。ねじは、ねじ穴２０８にねじ込まれる（図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｄおよび図１Ｅ参照）。次に、導管１０８は、ねじ穴２０９を介して、ねじによって第１取付ブロック１０２に固定される。供給ローラー１２０は、第２支持部材１０６のアーム３２２Ａおよび３２２Ｂに固定される。次に、金型１１０（図５Ａに示すように、押出ピン４１０が外側チューブ１１０Ａと共に配置されている）を、導管１０８の位置決め部品１０８Ｃ上に位置決めする。金型１１０の端部は、第１支持部材１０４の案内チューブ（穴３０２および３０４）内に配置されている。次に、オプションのストラップ５００は、金型１１０を取り囲み、それを外側チューブ１１０Ａに含まれる押出ピンと共に定位置に保持するように、第１取付ブロック１０２に取り付けられる。

図１Ｅに見られるような一実施形態では、金型アセンブリ１００を操作する１つの方法において、金型アセンブリ１００が、押出機から出る材料（押出物）が金型アセンブリ１００の流入ポート（第１通路２０４）に入るように、まず押出機の排出ポートに取り付けられる。押出機としては、単軸押出機、多軸押出機（例えば、二軸押出機）、ピストン押出機、またはＢｕｓｓ Ｋｎｅａｄｅｒが用いられる。次に、所望のテクスチャーを有する鋳型６００を供給ローラー１２０の周りに取り付ける。押出機が起動し、押出物が金型を通って輸送されると、押出物が案内チューブ（穴３０２および３０４）内の鋳型と接触する。

押出物は、入口ポート１１０Ｂから金型１１０に入り、フィンと支柱と第１外側チューブ１１０Ａとの間の空間内を移動する。フィンを上方に移動させた後、押出物が支柱の周りを第１支持部材１０４内の案内チューブに向かって移動し、そこで鋳型と接触する。案内チューブにより鋳型を介して押出物に均一な圧力が加えられると、案内チューブを出る前に、押出物へのテクスチャーの転写が引き起こされる。支柱およびチューブ１１０Ｃの周りを移動する際に、押出物は、押出物の全長にわたる通路に延伸する。これらの通路は、押出物の一端から他端へ流体を輸送するために使用される。押出物の表面上にそのテクスチャーを刻印した鋳型は、他のローラー（図示せず）の周りに巻かれる。図７Ａから図７Ｄは、製造工程中に移動鋳型から導管に転写される種々のテクスチャーを示す。

鋳型のテクスチャー加工表面は、押出物の表面と平行に移動し、２つの表面が案内チューブ内で互いに接触するとき、そのテクスチャーを押出物上に刻印する。鋳型は押出物の外径を包み込み、案内チューブを１回通過するだけで、そのテクスチャーを押出物の外面全体に転写する。包み込みプロセスが開始されると、フィルムが剥がれることはない。金型には、押し出される製品の外径に沿った、直線進路がある。

金型１１０の構造として、金型チューブ内で位置決めねじ（図示せず）および側ポート（第２チューブ１１０Ｃ）により調整可能で取り外し可能な押出ピンを備えることが有利であり、それにより、チューブ内にバリウムストライプのような二次材料を追加することができる。取り外し可能な押出ピンがあると、磨耗したときに簡単に交換できる。また、異なる内径および異なる数の内部通路を有する導管を製造するために、異なる支柱サイズ（異なる断面積の）の使用が可能になる。

金型１１０は、押出ピンを、材料供給、金型成形および排出の機構から容易に取り外すことができるという、新規の設計上の特徴を有する。新しい金型を製造しなくても、押出ピンの清掃と交換を完了できる。ピン部分は直線状に維持され、供給部の組立および皮下注射器のように細長いチューブまたは類似物を通しての通気を助ける。ピンは、それを供給金型部に押し付けるステンレス鋼ストラップによって、所定の位置に保持される。この新規な設計は、（鋳型の形態の）可撓性媒体を金型の高圧ゾーンに導入し、押し出される形状の外径の周りを包むことを可能とする。金型は、押し出される形状の外径と平行な部分を有し、これにより、鋳型が座屈することなく包まれる。包み込みが開始されると、鋳型をその包みから曲げることはできない。

本発明をいくつかの実施形態を参照して説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を加えてもよく、それらの要素と等価物を置換してもよいことが当業者には理解されよう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を、本発明の教示に適合させるために多くの修正を加えることができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために企図された最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内に含まれるすべての実施形態を含むことが意図される。

Claims (21)

1. 通路、流入ポートおよび排出ポートを有し、前記通路が前記流入ポートから前記排出ポートへ溶融材料を輸送するように機能する第１取付ブロックと、
   金型と、
   溶融材料を前記第１取付ブロックから前記金型の入口ポートに輸送するように作動する通路を有する導管と、
   第１外側チューブと、
   支柱およびフィンを有し、前記フィンを用いて前記第１外側チューブ内に配置され、前記支柱が前記フィンから前記金型の入口ポートから離れる方向に延び、前記支柱が１以上の通路を有し、前記通路の少なくとも１つを大気に開放して圧力均等化をもたらす押出ピンと、
   前記金型から出てくる押出物に接するように機能する移動型の鋳型と、
   を備え、
   前記鋳型は、案内チューブにより前記鋳型を介して前記押出物に加えられる圧力によって前記押出物の表面にテクスチャーを転写する
   金型アセンブリ。
2. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、前記案内チューブを収容する第１支持部材をさらに備え、この第１支持部材は、前記第１取付ブロックの上面と接することを特徴とする金型アセンブリ。
3. 請求項２に記載の金型アセンブリにおいて、前記第１支持部材は第１の穴と第２の穴とを有し、前記第１の穴と前記第２の穴とは同心円状に配置され、第１の穴は前記金型の位置決めを容易にし、前記第２の穴は案内チューブとして動作することを特徴とする金型アセンブリ。
4. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、供給ローラーを収容する第２支持部材をさらに備え、前記供給ローラーは、前記鋳型を供給して前記押出物に接触させ、前記第２支持部材は、第１支持部材と接する面とは反対側の面で前記第１取付ブロックと接する、ことを特徴とする金型アセンブリ。
5. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、前記導管は、前記第１取付ブロックと接する面とは反対側の面に位置決め部品を有し、この位置決め部品が、前記金型の位置決めを容易にする、ことを特徴とする金型アセンブリ。
6. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、前記導管の通路内の排出ポートが、前記第１外側チューブ内の入口ポートと一直線に整列している、ことを特徴とする金型アセンブリ。
7. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、前記第１外側チューブは、直径が前記第１外側チューブの直径よりも小さい１または複数のチューブを含み、これらの１または複数のチューブが前記第１外側チューブに接合される、ことを特徴とする金型アセンブリ。
8. 請求項６に記載の金型アセンブリにおいて、前記１または複数のチューブの前記第１外側チューブへの接合が溶接によって行われている、ことを特徴とする金型アセンブリ。
9. 請求項７に記載の金型アセンブリにおいて、前記１または複数のチューブは、前記押出物に放射線不透過性ストライプを加えるため、または前記押出物の表面に反応物を加えるために機能する、ことを特徴とする金型アセンブリ。
10. 請求項８に記載の金型アセンブリにおいて、前記放射線不透過性ストライプがバリウムを含む、ことを特徴とする金型アセンブリ。
11. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、前記金型を前記第１取付ブロックに可逆的に固定するストラップをさらに備えることを特徴とする金型アセンブリ。
12. 請求項１０に記載の金型アセンブリにおいて、前記ストラップが金属を含む、ことを特徴とする金型アセンブリ。
13. 請求項１１に記載の金型アセンブリにおいて、前記金型が前記導管に溶接され、前記導管が前記第１取付ブロックに溶接されている、ことを特徴とする金型アセンブリ。
14. 請求項１２に記載の金型アセンブリにおいて、前記押出ピンは、前記第１外側チューブ内への挿入および前記第１外側チューブから取り外しが可能であり、前記フィンは、前記第１外側チューブ内のスロットにスライドして出入りする、ことを特徴とする金型アセンブリ。
15. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、前記鋳型が前記押出物と同じ方向に前記押出物と同じ速度で移動する、ことを特徴とする金型アセンブリ。
16. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、前記テクスチャーが、前記案内チューブを通る前記押出物の１回の通過で、前記押出物の全長にわたって、前記押出物の表面全体に複製される、ことを特徴とする金型アセンブリ。
17. 請求項１に記載の金型アセンブリにおいて、前記金型アセンブリは、押出機の排出口に固定される、ことを特徴とする金型アセンブリ。
18. 通路、流入ポートおよび排出ポートを有し、前記通路が前記流入ポートから前記排出ポートへ溶融材料を輸送するように機能する第１取付ブロックと、金型と、溶融材料を前記第１取付ブロックから前記金型の入口ポートに輸送するように作動する通路を有する導管と、第１外側チューブと、支柱およびフィンを有し、前記フィンを用いて前記第１外側チューブ内に配置され、前記支柱が前記フィンから前記金型の入口ポートから離れる方向に延び、前記支柱が１以上の通路を有し、前記通路の少なくとも１つを大気に開放して圧力均等化をもたらす押出ピンと、移動型の鋳型と、を備える金型アセンブリに押出物を排出し、
    前記押出物を前記鋳型に接触させ、
    案内チューブにより前記鋳型を介して前記押出物に加えられる圧力によって前記押出物の表面にテクスチャーを転写する
    方法。
19. 請求項１７に記載の方法において、前記テクスチャーが、前記案内チューブを通る前記押出物の１回の通過で、前記押出物の全長にわたって、前記押出物の表面全体に複製される、ことを特徴とする方法。
20. 請求項１８に記載の方法において、前記案内チューブは、いずれの所与の時点でも、前記押出物の特定の断面の全表面領域に圧力を加える、ことを特徴とする方法。
21. 請求項１９に記載の方法において、前記押出物が導管である、ことを特徴とする方法。
    
    

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