KR20190090781A

KR20190090781A - 연속적으로 텍스쳐링된 표면을 제조하기 위한 다이 및 연속적으로 텍스쳐링된 표면의 제조방법

Info

Publication number: KR20190090781A
Application number: KR1020197011085A
Authority: KR
Inventors: 월터 에스. 씨엘만; 라이언 이. 스톤버그; 웨이드 규르
Original assignee: 샤크렛 테크놀러지스, 아이엔씨.; 쿡 메디컬 테크놀러지스 엘엘씨
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2019-08-02
Also published as: AU2017332158A1; EP3515680A4; US20190224903A1; EP3515680A1; CN109996664A; CN109996664B; WO2018057582A1; US11241815B2; CA3037206A1; JP2019531932A

Abstract

본 발명은 통로, 주입포트 및 배출포트를 포함하는 제1 체결블록; 상기 통로는 상기 주입포트로부터 배출포트로 용융물질을 이동시키는 기능을 하며; 다이; 및 도관; 상기 도관은 상기 제1 체결블록으로부터 상기 다이의 진입포트로 상기 용융물질을 이동시키는 통로를 포함하며, 상기 다이는 제1 외측튜브; 및 기둥과 핀을 포함하는 압출핀; 상기 압출핀은 상기 핀으로써 상기 제1 외측튜브 내에 배치되고, 상기 기둥은 상기 다이의 상기 진입포트로부터 멀어지는 방향으로 상기 핀에서 연장되며; 상기 기둥은 한 개 또는 복수 개의 통로를 포함하며; 이러한 통로 중 적어도 한 개는 압력 평형을 제공하기 위해 대기에 개방되고; 이동 형판; 상기 이동 형판은 상기 다이로부터 방출되는 압출물과 접촉하며 상기 이동 형판을 통해 가이드튜브로써 상기 압출물에 가해지는 압력에 의해 상기 압출물의 표면에 텍스쳐를 이동시키는 다이 어셈블리를 게재한다.

Description

연속적으로 텍스쳐링된 표면을 제조하기 위한 다이 및 연속적으로 텍스쳐링된 표면의 제조방법

여기에 카테터 제조용 다이가 게재된다. 구체적으로, 여기에 환자에게 유체의 이송을 허용하는 내부 상에 관형 경로를 생성하면서 탄성중합체(elastomer)의 외표면에 텍스쳐링을 가능케 하는 다이가 게재된다.

카테터는 환자의 몸에 보철물을 삽입하거나, 몸 안의 여러 지점에 유체를 이동시키거나, 또는 몸 안의 여러 지점으로부터 유체를 제거하기 위해 자주 사용된다. 카테터는 몸의 여러 부분을 통과하기 때문에, 신체의 일부분으로부터 박테리아를 신체의 다른 부분으로 이동시킬 수 있다. 또한, 체외의 박테리아는 체내의 다양한 부분으로 이동될 수 있다. 이러한 박테리아의 이동을 방지하는 것이 바람직하다.

여러 패턴 및 다른 형상의 텍스처링(이하 "텍스처링")을 포함하는 표면은 살아 있는 유기체 및 다른 형태의 비생물체(예를 들어, 얼음, 먼지, 이물 등)가 표면에 체결되는 것을 최소화하기 위해 유리하게 사용될 수 있다. 상기 텍스처링은 표면 상에 특정한 생물체 또는 비생물체가 체결되는 것을 확실하게 방지하는 의미를 가질 수 있으며, 동시에 표면 상에 다른 생물체의 성장 또는 타종의 비생물체의 체결을 장려한다.

예를 들어, 특정 유형의 생물체의 성장을 방지하기 위한 텍스처링의 크기는 나노미터 또는 마이크로미터 범위 내여야 하는 반면, 특정 유형의 유기체의 성장을 방지하려면 텍스처링의 크기가 밀리미터 또는 센티미터 범위여야 한다. 다른 예로, 특정 유형의 생물체의 생육을 촉진하기 위해서는 텍스처링의 크기가 나노미터 또는 마이크로미터 범위여야 하지만, 다른 유형의 유기체의 성장을 촉진하기 위한 텍스처링의 크기는 밀리미터 또는 센티미터 범위여야 한다. 크기가 큰(예를 들어, 수 평방 센티미터 영역의) 표면 또는 복잡한 형상을 갖는 표면(예를 들어, 원형 또는 구형인 비평면 표면) 상에 이러한 텍스처링을 재현하는 것은 어렵다.

신체의 여러 부위를 가로질러 도달하기 위해, 카테터는 일반적으로 내부에 관 모양의 통로가 있는 유연한 재료로 제조된다. 관 모양의 통로는 신체 내부에서 보철물을 조작할 수 있게 한다. 카테터는 또한 체내 및 체내로부터 유체 전달을 허용한다. 이는 카테터가 일반적으로 가요성 물질(예를 들어, 탄성중합체)로 제조됨을 의미한다. 외표면 상에 텍스처를 배치하는 동시에 유연한 재료로 여러 개의 관형 통로가 있는 카테터를 제조하려면 특수한 다이가 요구된다.

또한, 본 발명은 다이 어셈블리에 압출물을 방출하는 단계; 상기 다이 어셈블리는: 통로, 주입포트 및 배출포트를 포함하는 제1 체결블록; 상기 통로는 상기 주입포트로부터 배출포트로 용융물질을 이동시키는 기능을 하며; 다이; 및 도관; 상기 도관은 상기 제1 체결블록으로부터 상기 다이의 진입포트로 상기 용융물질을 이동시키는 통로를 포함하며, 상기 다이는 제1 외측튜브; 및 기둥과 핀을 포함하는 압출핀; 상기 압출핀은 상기 핀으로써 상기 제1 외측튜브 내에 배치되고, 상기 기둥은 상기 다이의 상기 진입포트로부터 멀어지는 방향으로 상기 핀에서 연장되며; 상기 기둥은 한 개 또는 복수 개의 통로를 포함하며; 이러한 통로 중 적어도 한 개는 압력 평형을 제공하기 위해 대기에 개방되고; 이동 형판; 을 포함하며, 상기 압출물과 이동 형판을 접촉하는 단계; 상기 이동 형판을 통해 가이드튜브로써 상기 압출물에 가해지는 압력에 의해 상기 압출물의 표면에 텍스쳐를 이동시키는 단계를 포함하는 방법을 게재한다.

본 발명에 따른 다이는 단일통로 내에서 물품의 외표면에 패턴을 이동(transferring)시키는 것을 가능케한다는 점에서 이점이 있다. 상기 다이를 통해 단일통로 내에서 카테터와 같은 긴 물품의 전체 외표면(전체 길이에 따른 전체 외표면)에 이동될 수 있는 패턴을 가능케한다.

또한, 본 발명에 따른 제거 가능한 압출핀은 낡았을 때 쉬운 교체를 가능케 하며, 새로운 다이를 제조할 필요없이 압출핀의 청소 및 교체을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 다이 어셈블리의 새로운 디자인은 상기 다이의 고압 구역 안으로 가요성 매체(이동 형판 형태 내의)를 도입할 수 있는 능력을 포함하고 압출되는 형상의 외경 둘레를 포장할 수 있는 능력을 포함한다.

도 1a는 다이 어셈블리의 상면도;
도 1b는 다이 어셈블리의 측면도;
도 1c는 이동 형판을 제외한 다이 어셈블리의 사시도;
도 1d는 이동 형판을 제외한 다이 어셈블리의 분해 사시도. 도 1d는 다양한 부품들이 상호 조립되어 다이 어셈블리를 어떻게 제조하는지를 묘사한다;
도 1e는 이동 형판이 있는 다이 어셈블리의 사시도. 도 1e는 이동 형판 및 다이 어셈블리로써 텍스처링된 도관의 제조를 묘사한다;
도 2a는 제1 체결블록의 측면도;
도 2b는 제1 체결블록의 상면도;
도 2c는 도 2a의 섹션 D-D를 따라 절단한 제1 체결블록의 단면도 ;
도 2d는 제1 체결블록의 정면도;
도 2e는 제1 체결블록의 사시도;
도 3a는 제1 지지대의 상면도;
도 3b는 제1 지지대의 측면도;
도 3c는 제1 지지대의 정면도;
도 3d는 제1 지지대의 사시도;
도 4a는 제2 지지대의 상면도;
도 4b는 제2 지지대의 측면도;
도 4c는 제2 지지대의 정면도;
도 4d는 공급롤러가 제 위치에 체결되어 있는 제2 지지대의 사시도;
도 5a는 용융중합체가 제1 체결블록으로부터 다이에 이동되는 것을 용이하게 하는 도관의 상면도;
도 5b는 용융중합체가 제1 체결블록으로부터 다이에 이동되는 것을 용이하게 하는 도관의 상면도;
도 5c는 용융중합체가 제1 체결블록으로부터 다이에 이동되는 것을 용이하게 하는 도관의 측면도;
도 5d는 용융중합체가 제1 체결블록으로부터 다이에 이동되는 것을 용이하게 하는 도관의 사시도;
도 6a은 다이의 정면도 및 측면도;
도 6b는 압출핀의 측면도;
도 6c는 압출핀의 다른 측면도;
도 6d는 다이 내부에 있는 압출핀의 상면도;
도 6e는 다이의 사시도;
도 6f는 압출핀의 사시도. 상기 압출핀은 상기 다이 내부의 슬롯안으로 피팅되는 핀을 포함한다;
도 7a은 제조 공정 중에 이동 형판으로부터 도관으로 전달될 수 있는 하나의 텍스처를 묘사한다;
도 7b은 제조 공정 중에 이동 형판으로부터 도관으로 전달될 수 있는 다른 텍스처를 묘사한다;
도 7c는 제조 공정 중에 이동 형판으로부터 도관으로 전달될 수 있는 또 다른 텍스처를 묘사한다;
도 7d는 제조 공정 중에 이동 형판으로부터 도관으로 전달될 수 있는 또 다른 텍스처를 묘사한다.

본 발명은 전체 길이를 횡단하며 전체 외표면 상에 텍스처를 포함하는 다수 개의 내부 통로를 포함하는 물품(예를 들어, 가요성 도관과 같은 긴 물품)을 제조하는 압출기의 출구에 체결될 수 있는 다이를 제공한다. 일실시예에서, 상기 다이는 적어도 1 밀리미터(mm)의 외경을 갖는 도면(예를 들어, 카테터)를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 상기 도관의 최대 외경은 2mm 또는 그 이상, 바람직하게는 10mm 또는 그 이상, 보다 바람직하게는 20mm 이거나 그 이상일 수 있다. 요컨대, 상기 도관의 외경은 작을 수 있다.

상기 다이는 단일통로 내에서 물품의 외표면에 패턴을 이동(transferring)시키는 것을 가능케한다는 점에서 이점이 있다. 일실시예에서, 다이의 구성은 상기 다이를 통해 단일통로 내에서 카테터와 같은 긴 물품의 전체 외표면(전체 길이에 따른 전체 외표면)에 이동될 수 있는 패턴을 가능케한다. 텍스쳐는 또한, 상기 다이를 통해 단일 통로를 지나는 동안에 상기 긴 물품의 부분으로 이동될 수 있다. 상기 물품은 일반적으로 제조 과정 동안 매우 유연한 상태이며 일정 다이로써 제어(제조 과정에서 텍스처를 입히는 방식으로)하기가 어려운 탄성중합체로부터 제조된다.

실시예에서, 상기 물품은 10kPa 내지 3 GPa 사이의 탄성 계수를 갖는 탄성중합체를 포함한다. 상기 텍스처는 평균 4 내지 50의 조도계수(roughness factor, R)를 가질 수 있으며, 상기 다이를 통해 단일 통로 내에서 상기 다이에서 제조되는 물품의 일부 또는 전체 표면 상에 분배된다. 바람직한 실시예에서, 상기 물품은 전체 외표면을 텍스처링하기 위해 상기 다이를 1회 이상 통과할 필요는 없다. 원하는 경우, 상기 물품은 다른 용도를 위해 상기 다이로써 재처리될 수 있다.

상기 다이는 다이 어셈블리의 일부이며, 세부내용은 아래에 제공된다. 상기 다이는 폴리머 재료의 유입을 가능케하기 위해 진입포트를 포함하는 외측튜브를 포함한다. 상기 외측튜브는 위치결정부로써 작용하는 핀을 포함하는 압출핀이 삽입되는 슬롯을 포함한다. 상기 핀은 상기 핀이 체결된 기둥을 포함한다. 상기 기둥은 압출 공정 중에 통기구 역할을 하는 튜브가 체결되는 통로를 포함한다. 상기 통기구는 압출물 내에서 보다 낮은 압력의 생성으로 인해 붕괴되는 것을 방지하는 압출된 제품 내의 압력 균등을 가능케 한다. 상기 다이는 또한 압출물의 벽에 바륨과 같은 방사선 비투과성 물질의 포함을 용이하게 하기 위한 다른 튜브들을 포함할 수 있다. 상기 긴 물품에 방사선 비투과성 물질의 존재는 생물체에 삽입할 때 상기 물품의 위치 추적을 가능케 한다.

제조 중에, 상기 압출물(다이 어셈블리를 통해 상기 압출기로부터 수용되는)은 다이 어셈블리 내에 위치한 가이드튜브를 가로질러 텍스처가 부여되는 물품을 형성하기 위해 외측튜브와 기둥 사이에서 이송된다. 상기 텍스처는 후술할 이동 형판을 통해 전달된다.

따라서, 상기 다이 어셈블리와 관련된 다이는 물품에 텍스처를 부여할 뿐만 아니라 상기 다이를 통해 폴리머 재료의 단일 통로 동안 물품의 길이를 통해 통로를 생성할 수 있다. 상기 통로는 물품의 길이의 일부를 통해 또는 단일 통로 내에서 상기 물품의 전체 길이를 통해 생성될 수 있다.

도 1a 및 1b를 참조하면, 다이 어셈블리(100)는 압출기(미도시)의 입구에 가역적으로 체결될 수 있는 제1 체결블록(102), 제1 지지대(104), 상기 제1 지지대(104)에 대향하게 배치되는 제2 지지대(106) 및 상기 제1 체결블록(102)와 제1 지지대(104)와 연통하는 다이(110)를 포함할 수 있다.

도 1a는 다이 어셈블리(100)의 상면도이며, 도 1b는 다이 어셈블리(100)의 측면도이다. 상기 다이(110)는 상기 압출기로부터 상기 다이(110)에 중합체 물질(polymeric material)을 용이하게 이송하기 위한 기능을 하는 도관(108)을 통해 상기 제1 체결블록(102)와 연동된다. 상기 중합체 물질은 상기 도관의 전체 길이를 가로지르는 복수 개의 내부 통로를 갖는 제품(예를 들어, 도관과 같이 긴 물품)을 형성하기 위해 상기 다이(110)를 통해 압출될 수 있다. 상기 다이(110)는 상기 도관의 길이를 통해 통로의 형성을 용이하게 하는 압출핀(410)을 포함한다. 상기 제2 지지대는 텍스처의 이미지가 배치되는 이동 형판(미도시)을 공급하는 공급롤러(120)를 포함한다. 이동 형판(600), 즉, 움직이는(traveling) 이동 형판은 압출되는 물품에 접촉할 때 압출되는 물품에 텍스처의 이미지를 전달한다. 상기 이동 형판(600)은 상기 다이(110)의 외표면에 접촉하기 위해 공급롤러(120)를 통해 이송된다(도 1e 참조). 상기 이동 형판(600)은 상기 다이(110)로부터 배출되는 상기 압출물(미도시)와 접촉하고 상기 이동 형판과 압출물이 상기 가이드튜브를 통해 이동할 때 상기 압출물 상에 텍스처를 새긴다(imprint). 상기 이동 형판(600)은 상기 압출물과 함께 이동하는 움직히는 이동 형판이다. 상기 이동 형판(600)은 상세하게 후술한다. 선택적인 스트랩(500)은 상기 도관(108)을 통해 상기 제1 체결블록(102)에 상기 다이(110)를 고정시킨다. 선택적인 연장 도관(101)은 상기 다이 어셈블리(100) 및 압출기(미도시) 사이에서 접촉을 구현하기 위해 사용될 수 있다.

도 1c는 상기 공급롤러(120)에 마운팅되고 상기 다이(110)에 접촉하는 상기 이동 형판(600)을 제외한 다이 어셈블리의 사시도이다. 도 1c에서 상기 압출핀(410)은 상기 다이(110)에 마운팅된다. 이는 도 6a 내지 6e와 함께 상세하게 후술할 것이다.

도 1d는 다양한 부품이 서로 분리된 다이 어셈블리의 분해도이다. 상기 압출핀(410)은 슬롯(115)을 통해 다이 내에 정렬된다. 상기 다이(110)는 상기 제1 지지대(104) 내에 위치한 홀(304)을 통해 상기 다이 어셈블리(100) 내에 배치된다. 이는 도 3a 내지 3d와 함께 상세하게 후술할 것이다.

도 1e는 텍스처링된 도관(600)을 제조하기 위한 다이 어셈블리(100) 및 이동 형판(600)의 기능을 도시한다. 텍스처링된 도관의 제조는 상세하게 후술한다.

도 2a, 2b, 2c 및 2d는 제1 체결블록(102)의 다각적인 시각을 반영한다. 도 2a는 제1 체결블록(102)의 측면도이며, 도 2b는 상면도를 도시한다. 도 2c는 도 2a의 섹션 D-D를 따라 절단한 제1 체결블록(102)의 단면도이며, 도 2d는 도관(108)과 접촉하는 표면(212)에서 보았을 때 제1 체결블록(102)의 정면도이다. 도 2e는 제1 체결블록(102)의 사시도를 나타낸다.

도 2a를 참조하면, 상기 제1 체결블록(102)은 압출기(미도시)에 상기 제1 체결블록(102)을 체결하기 위한 체결부(202)를 포함한다. 상기 제1 체결블록(102)는 상기 압출기에 접촉하는 제1 면(201)과 상기 도관(108)과 접촉하는 대향하는 제2 면(212)을 포함한다.

상기 제1 체결부(202)는 나사산을 포함하고, 제1 면(201)에 근접한 제1 체결블록(102)의 부분에 배치된다. 일 실시예에서, 상기 체결부(202)는 상기 압출기에 가역적으로 체결될 수 있는 상기 제1 체결블록(102)을 가능케 하는 나사산을 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 체결부(202)는 나사, 볼트, 너트, 등을 포함할 수도 있다. 예시적인 체결부(202)는 나사산을 포함한다.

상기 제1 체결블록(102)는 제1 통로(204)와 상기 제1 통로(204)에 유체가 연통되는 제2 통로(206)를 포함한다. 상기 제2 통로(206)는 상기 제1 통로(204)보다 작은 직경을 갖는다. 상기 제2 통로(206)는 제2 면(212)에 개방된다. 상기 제2 통로(206)는 상기 다이(110)로 압출물을 전달하기 위한 상기 도관(108) 내에 포함된 포트와 연통한다. 용융되거나 용매화된 중합체물질은 제1 통로 및 제2 통로를 통해 상기 압출기로부터 상기 도관(108)을 통해 상기 다이(110)로 배출된다. 일실시예에서, 상기 제1 통로 및 제2 통로는 원형 단면 영역을 가지지만, 정사각형, 직사각형 다각형과 강은 다른 구조가 사용될 수 있다. 상기 제1 체결블록은 상기 제1 지지대(104)와 제2 지지대(106)에 체결을 용이하게 하기 위해 내부에 드릴링된 복수 개의 스크류홀(208)을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 스크류홀(208)은 상기 스크류홀(208)은 상기 제1 체결블록(102)에 상기 제1 지지대(104)와 제2 지지대(106)가 가역적으로 체결되게 사용될 수 있다. 홀(208)들은 상기 제1 체결블록(102)에 상기 선택적인 스트랩(500)이 체결되도록 사용될 수 있다. 상기 제1 체결블록(102)은 상기 도관(108)에 가역적인 체결이 용이하게 하는 스크류홀(209)을 포함할 수 있다. 스크류는 상기 제1 지지대(104), 제2 지지대(106) 및 도관(108)이 상기 제1 체결블록(102)에 가역적으로 체결될 수 있도록 사용될 수 있다.

도 3a, 3b 및 3c는 각각 상기 제1 지지대(104)의 상면도, 측면도 및 정면도를 도시한다. 도 3d는 상기 제1 지지대(104)의 사시도이다. 도 3a에서 알 수 있는 것과 같이, 상기 제1 지지대(104)는 제1 섹션(305)과 제2 섹션(307) - 두 개의 섹션을 포함하는 플레이트(306)을 포함한다. 상기 제1 섹션(305)은 위치 결정 섹션이고, 상기 제1 체결블록(102)에 제1 지지대(104)가 가역적으로 체결되기 용이하도록 스크류홀(308)을 포함한다. 상기 제1 지지대(104)를 상기 제1 체결블록(102)에 가역적으로 체결하기 위해 스크류가 사용될 수 있지만, 너트, 리벳, 용접, 접착제 등과 같은 다른 체결수단이 원하는 경우 체결수단으로써 사용될 수 있다. 상기 제2 섹션(307, 도 3b참조)는 상기 제1 섹션(305)과 동일한 두께를 가질 수 있거나, 대안적으로, 상기 제1 섹션(305)보다 두껍거나 얇을 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 섹션(307)은 상기 제1 섹션(305)보다 두껍다. 상기 제2 섹션(307)은 상기 압출기의 작동 중에 상기 다이(110)를 위치시키고 지지하기 위한 제1홀(302) 및 제2 홀(304)을 포함한다. 일실시예에서, 상기 제1 홀(302)과 제2 홀(304)는 동심에 있으며, 공통 축을 공유한다. 다른 실시예에서, 상기 제2 홀(304)은 상기 제1 지지대(104) 내에서 상기 다이(110)의 위치를 용이하게 하기 위한 원뿔형 홀일 수 있다.

상기 다이(110)를 위해 위치결정자(locator)로써 작용하는 것 이외에, 상기 제1 홀(302)과 제2 홀(304)은 이동 형판과 압출물 사이에서 접촉을 용이하게 하기 위한 가이드튜브로써 작용한다. 상기 이동 형판(후술됨)은 상기 이동 형판과 압출물이 상기 홀(302, 204)을 통해 함께 이동됨으로써 상기 이동 형판과 압출물 상에 상기 가이드튜브에 의해 가해지는 압축력(압력)에 의해 상기 압출된 제품에 새겨지는 텍스처를 포함한다.

도 4a, 4b 및 4c는 각각 상기 제2 지지대(106)의 상면도, 측면도 및 정면도를 도시한다. 도 4d는 공급롤러가 제 위치에 체결되어 있는 제2 지지대의 사시도이다. 상기 제2 지지대(106)는 상기 제1 체결블록(102) 상에 적절한 위치에 상기 제2 지지대(106)를 위치시키기 위한 스크류홀(308)을 포함하는 제1 섹션(320)을 포함한다. 상기 제1 섹션(320)은 따라서 위치결정 섹션이고, 상기 제2 지지대(106)를 상기 제1 체결블록(102)에 가역적으로 체결하는 것을 용이하게 하기 위한 스크류홀(308)을 포함한다. 상기 제2 섹션(322)은 암(322A, 322B)을 포함하며, 상기 암 각각은 상기 공급롤러(120)를 위치시키기 위한 홀(324)을 포함한다(도 1b 및 도 4d 참조). 상기 공급롤러 샤프트의 축은 상기 홀(324)의 중신선과 동축에 있다. 상기 암은 상기 다이(110)로부터 배출되는 압출된 제품의 표면에 텍스처를 부여하기 위해 이동 형판에 충분한 장력을 부여하기에 효과적인 길이를 위해 상기 제1 체결블록(102)의 면(312)으로부터 연장된다. 이에 대해서는 상세하게 후술한다. 상기 공급롤러(120)는 상기 다이(110)와 제1 섹션(104, 텍스처를 이동하기 위한 가이드튜브로써 작용하는 홀(302, 304)를 포함하는)을 향해 이동 형판(미도시)의 이동을 용이하게 한다.

상기 이동 형판(600)은 단일 또는 다층 필름일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 이동 형판은 다츨 필름이다. 상기 이동 형판은 일반적으로 전달될 텍스처를 포함하는 제1 층과 지지체로써 작용하는 제2 층을 포함한다. 상기 제2 층은 상기 제1 층보다 높은 열 변형 온도를 가진다. 도 1e에서 알 수 있는 것과 같이, 상기 이동 형판(600)은 상기 공급롤러(120)부터 이동하여 상기 다이(110)의 외표면과 접촉한다. 상기 이동 형판(600)은 상기 다이(110)의 외표면을 따라 이동하며 상기 다이로부터 배출되는 바와 같이 상기 압출물과 접촉한다. 상기 이동 형판(600)의 텍스처링된 표면은 상기 압출물에 텍스처를 전달하기 위한 가이드튜브(도 3b에서 상술함)에 의해 상기 압출물의 외표면을 향해 가압된다.

상기 이동 형판은 상기 압출물과 동일한 방향에서 동일한 속도를 가지고 이동되며, 이동 중에 상기 이동 형판은 상기 압출물을 향해 가압되어 텍스처를 압출물에 전달한다. 상기 텍스처는 상기 가이드튜브를 통해 상기 압출물의 단일 통로 내에서 상기 압출물의 전체 길이를 따라 상기 압출물의 전체 표면 상에 복제된다.

도 5a, 5b 및 5c는 각각 상기 도관(108)의 상면도, 측면도 및 정면도를 도시한다. 도 5d는 상기 도관(108)의 사시도이다. 상기 도관(108)은 상기 제1 체결블록(102)로부터 상기 다이(110)로 용융중합체를 이송하는 역할을 하면서 상기 다이(110)를 위치시키고 상기 제1 지지대(104)에 배치된 가이드튜브(홀(302, 304)로써 형성되는)에 정렬된다. 도 5a는 상기 제1 체결블록(102)의 표면(212)에 접촉하는 플랜지(108A)를 포함하는 도관(108)이 도시된다. 상기 도관(108)은 상기 제1 체결블록(102)에 상기 도관(108)이 가역적으로 체결될 수 있기 용이하도록 스크류홀(109)을 포함한다. 상기 도관(108)은 상기 통로(108D)를 둘러싸는 벽(108B)을 포함하며, 이 벽을 통해 상기 압출기로부터 상기 다이에 유동되는 압출물(용융중합체)이 통과한다. 상기 벽(108B)은 도 1b에 도시된 것과 같이 상기 다이(110)를 위치시키는 기능을 하는 위치결정부(108C)의 상측 및 단부에서 보았을 때 삼각형 단면을 갖는다. 상기 통로(108D)는 아래에 설명되는 것과 같이 상기 다이 내의 진입포드와 정렬되는 배출포트를 포함한다.

도 6a 내지 도 6e는 다이와 상기 다이 내에서 부상(flot)하는 압출핀을 도시한다. 도 6a는 상기 다이의 정면 및 측면을 도시하고, 도 6b는 상기 압출핀의 측면도이다. 도 6c는 상기 압출핀의 다른 측면도이다. 도 6d는 상기 다이 내의 상기 압출핀의 두 가지 뷰를 도시한다. 도 6e는 상기 다이(110)의 사시도이다. 도 6f는 상기 압출핀(410)의 사시도이다. 상기 압출핀(410)은 상기 다이 내의 슬롯(115)에 끼워지는 핀(412)을 포함한다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 상기 다이(110)는 진입포트(110B)를 갖는 제1 외측튜브(110A)를 포함한다. 상기 진입포트(110B)는 상기 도관(108)의 배출포트와 정렬되고 상기 압출기로부터 배출된 용융중합체가 상기 다이(110)에 진입을 가능케 하도록 작용한다. 상기 다이는 상기 제1 외측튜브(110A)보다 작은 직경을 갖는 제2 튜브(110C)를 포함하고, 상기 제2 튜브(110C)는 압출물의 벽에 방사선 비투과성 스트립 물질을 인도하기 위해 상기 외측튜브(110A) 내부에 배치된다. 상기 제2 튜브(110C)는 선택적으로 상기 다이 어셈블리(110)내에 마운팅될 때 상기 제1 외측튜브(110A)의 바닥 아래로 연장되고 상기 제1 외측튜브(110A)의 내표면에 부착될 수 있다.

상기 제1 외측튜브(110A)는 제1 단부(111)와 상기 제1 단부(111)에 대향하는 제2 단부(113)를 포함한다. 상기 제1 단부(111)는 후술할 압출핀(410)을 수용한다. 상기 제2 단부(113)는 도 6a에 도시된 것과 같이 상기 제2 튜브(110C)가 돌출될 수 있는 개구부를 포함한다. 상기 제2 단부(113)는 캡으로 밀봉된다. 상기 제1 외측튜브(110A)는 상기 진입포트(110B)의 상부에 배치되는 슬롯(115)을 포함한다. 상기 제1 외측튜브(110A)의 둘레에 배치된 이러한 슬롯(115)은 상기 압출핀(410)에 체결된 핀(412)을 수용함으로써 상기 압출핀(410)의 위치결정을 가능케 한다(도 6c 참조). 이 기능에 대해서는 아래에 상세하게 설명한다.

일실시예에서, 상기 제1 외측튜브(110A)의 적어도 하나의 부분은 상기 압출핀(410)을 수용하기 위한 슬롯이 형성된다(도 6c 참조). 상기 압출핀(410)은 상기 제1 외측튜브(110A) 내에서 상기 압출핀(410)을 위치시키기 위한 위치결정부로써 작용하는 한 개 또는 복수 개의 핀(412)을 포함하는 기둥(414)을 포함한다. 상기 기둥(414)은 또한 상기 제1 외측튜브(110A)보다 작은 직경을 갖는 제3 튜브(416)를 수용하는 통로를 포함한다. 상기 제3 튜브(416)는 보다 큰 내강(예를 들어, 카테터 상의 소변 내강)을 위한 통기구로써 작용한다. 상기 압출핀(410)은 제1 단부(413)와 상기 제1 단부(413)에 대향하게 배치되는 제2 단부(415)를 포함한다. 상기 핀(412)는 상기 제1 단부(413)에 근접하게 배치되고, 상기 기둥(414)은 상기 핀으로부터 상기 제2 단부(415)를 향해 연장된다. 상기 기둥(414)는 상기 제2 단부(415)의 단면 영역으로부터 상기 핀과 접촉하는 지점에서 다른 단면 영역을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 제2 단부(415)의 단면 영역은 상기 핀과 접촉하는 지점에서의 단면 영역보다 크다.

일 실시예에서, 상기 기둥(414)은 상기 제1 외측튜브(110A) 내의 상기 기둥(414)을 적절히 배향(orienting)시키기 위한 위치결정부로써 작용하는 복수 개의 핀을 포함한다. 도 6b는 네 개의 핀(412)을 포함하는 상기 압출핀(410)의 일실시예를 도시한다. 상기 네 개의 핀은 상기 기둥의 둘레에 등간격으로 배치되고 상기 기둥으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 배치되고 상측에서 볼 때 상기 기둥을 네 등분으로 나눈 것처럼 보인다. 상기 압출기로부터 배출되는 용융중합체는 상기 기둥(414), 핀(412) 및 튜브(110A) 사이의 공간을 통해 상기 핀 아래의 상기 제1 외측튜브(110A) 내의 공간으로부터 상기 핀 위의 상기 제1 외측튜브(110A)로 이동될 수 있다.

도 6b, 6d 및 6f에서, 상기 기둥(414)은 상기 핀에 의해 정의된 사분면 주위에 완벽히 대칭으로 분배되어 있지 않다는 것을 알 수 있다. 상기 기둥(414)은 상측에서 상기 핀 방향으로 바라봤을 때 사분면(상기 핀에 의해 정의되는) 중 세 개보다 더 큰 단면적을 차지한다. 상기 기둥(414)의 단면적은 사분면 중 세 개에 균등하게 분포하고 네번째 사분면과 비교하였을 때 세 개의 사분면의 단면적의 단면적보다 큰 단면적을 차지한다.

임의의 사분면에서 상기 기둥에 의해 점유되지 아니한 영역은 도 6d에 도시된 튜브(110C)와 같은 한 개 또는 복수 개의 튜브를 수용하기 위해 사용될 수 있다. 상기 튜브(110C)는 완성된 카테터 내의 팽창 내강인 소형 내강을 위한 통기 튜브로써 작용한다. 한 개 또는 복수 개의 이러한 튜브는 압력 균등, 상기 압출물의 벽에 재료의 도입 또는 상기 다이(100)를 통과할 때 상기 튜브의 내부를 피복하기 위한 반응물을 도입하기 위해 사용될 수 있다.

도 6d 및 도 6f의 기둥은 초승달 형태의 단면적을 가지지만(상측에서 보았을 때), 단면적의 형상에 대한 제한이 없으며 다양한 다른 단면적을 갖는 기둥 형상이 적용될 수 있다. 또한, 상기 제1 외측튜브(110A)에 포함될 수 있는 튜브의 개수에 대한 제한도 없다. 상기 기둥은 압출물이 붕괴되는 것을 방지하기 위해 상기 압출물 내의 압력 균등을 가능케 하거나 또는 상기 압출물에 필러 또는 스트립 물질을 도입하기 위해 사용되는 한 개 또는 복수 개의 통로(튜브를 포함할 수 있는)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 압출물이 긴 물품의 형상일 때, 상기 통로는 전체 길이를 따라 상기 압출물의 벽에 삽입되는 방사선 비투과성 스트립을 전달하기 위해 사용될 수 있다.

상기 다이(110)를 조립할 때, 상기 압출핀(410)의 핀(412, 제2 튜브(110C)가 용접되는)은 도 6d, 6e 및 6f에 도시된 것과 같이 상기 제1 외측튜브(110A) 내의 슬롯에 삽입된다. 상기 압출핀의 중심축은 상기 제1 외측튜브(110A)의 중심축과 동심이 될 수 있다. 제3 튜브(416, 압력 균등을 위한)는 상기 압출핀(410) 내의 통로에 삽입된다. 상기 제1 외측튜브(110A)의 상단부는 상기 제1 지지대(104)의 가이드튜브(홀(302 및 304) - 도 3a 및 3b 참조) 내에 배치된다. 상기 제2 단부(113)는 상기 튜브(110C)가 대기에 개방되어 압출물이 형성될 때 압력 평형이 가능하도록 개방 단부이다.

도 1에 도시된 선택적인 스트랩(500)은 상기 도관(108)과 제1 체결블록(102)에 고정하기 위해 상기 다이(110)에 적용된다. 상기 스트랩(500)은 가요성 재료로 제조되고 상기 제1 체결블록(102)에 스크류로써 고정된다. 일 실시예에서, 상기 스트랩(500)은 상기 다이(110) 주변을 감싸는 벨트이며, 상기 제1 체결블록(102)의 장력으로 고정된다. 상기 스트랩(500)의 양단부는 상기 제1 체결블록(102)에 스크류로써 고정된다. 상기 스트랩(500)은 연성 금속, 폴리머 또는 세라믹과 같은 가요성 재료로 제조될 수 있다. 스트랩은 압출이 수행되는 온도와 상기 다이가 받게될 온도에 견딜 수 있어야 한다. 일 실시예에서, 이는 250 °C보다 큰 온도에 대한 치수 안전성(dimensional stability)을 나타낼 수 있다(즉, 약 250 °C이상의 온도에서 유동을 시작하지 않음).

그렇지 않으면, 상기 다이(110)는 상기 도관(108)에 용접될 수 있으며, 상기 도관(108)은 상기 제1 체결블록(102)에 순차적으로 용접될 수 있다. 상기 다이(110)를 상기 도관(108)과 제1 체결블록(102)에 고정시키기 위해 스트랩(500)을 사용하는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 상기 다이 어셈블리를 제조하는 한 방법에서, 상기 제1 체결블록(102)은 스크류에 의해 상기 제1 지지대(104)와 제2 지지대(106)에 체결된다. 상기 스크류는 스크류홀(208, 도 1a, 1b, 1d 및 1e 참조)에 나사 결합된다. 상기 도관(108)은 스크류홀(209)을 통해 스크류로써 상기 제1 체결블록에 체결된다. 상기 공급롤러(120)는 상기 제2 지지대(106)의 암(322A, 322B)에 체결된다. 상기 다이(110, 도 5a에 도시된 것과 같이 압출핀(410)이 내부에 배치된 상기 외측튜브(110A)는 상기 도관(108)의 위치결정부(108C) 상에 위치한다. 상기 다이(110)의 단부는 상기 제1 지지대(104)의 상기 가이드튜브(홀(302, 304)) 내에 위치한다. 이 후, 상기 선택적인 스트랩(500)은 상기 다이(110)를 둘러싸고 상기 외측튜브(110A) 내에 포함된 상기 압출핀과 함께 제 위치에 고정되도록 하는 방식으로써 상기 제1 체결블록(102)에 체결된다.

도 1e에 도시된 것과 같은 일실시예에서, 상기 다이 어셈블리(100)를 구동하기 위한 하나의 방식으로, 상기 다이 어셈블리(100)는 먼저 압출기의 상기 배출포트에 체결되어 상기 압출기로부터 나오는 물질이 상기 다이 어셈블리(100)의 상기 주입포트(204)로 유입된다. 상기 압출기는 단일 스크류 압출기, 다중 스크류 압출기(예를 들어, 트윈 스크류 압출기), 피스톤 압출기 또는 Buss Kneader일 수 있다. 이 후, 원하는 텍스처를 포함하는 이동 형판(600)이 상기 공급롤러(120)의 주위에 마운팅된다. 상기 압출기는 구동되고, 상기 압출물은 상기 가이드튜브(홀(302, 304)) 내의 상기 이동 형판에 접촉하는 상기 다이를 통해 이동된다.

상기 압출물은 상기 진입포트(110B)에서 상기 다이(100)로 유입되고 상기 핀, 기둥 및 제1 외측튜브(110A) 사이의 공간 내에서 이동한다. 상측으로 이동하면서 상기 핀을 통과한 후, 상기 압출물은 상기 이동 형판과 접촉하는 상기 제1 지지대(104)의 내부의 가이드튜브를 향해 상기 기둥 주위로 이동한다. 상기 이동 형판을 통해 상기 압출물에 상기 가이드튜브가 가하는 균일한 압력은 상기 압출물이 상기 가이드튜브를 빠져나오기 전에 텍스처를 상기 압출물로의 이동을 야기한다. 이러한 통로는 상기 압출물의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝이로 유체를 운반하기 위해 사용될 수 있다. 상기 압출물의 표면 상에 텍스처를 새긴 상기 이동 형판은 다른 롤러(미도시)에 권취될 수 있다. 도 7a 내지 도 7d는 제조 공정 중에 상기 이동 형판으로부터 상기 도관으로 전달될 수 있는 다양한 텍스처를 도시한다.

상기 이동 형판의 텍스처링된 표면은 상기 압출물의 표면과 평행하게 이동하고 상기 두 표면이 상기 가이드튜브 내에서 상호 접촉할 때 상기 압출물의 표면 상에 텍스처가 새겨진다. 상기 이동 형판은 상기 압출물의 외경을 포장하고 상기 가이드튜브를 통해 단일 통로 내에서 상기 압출물의 전체 외면에 텍스처를 전달한다. 포장 공정이 시작되면 필름을 포장으로부터 구부릴 수 없다. 상기 다이는 압출되는 제품의 외경을 따라 직선 경로의 편의를 도모한다.

상기 다이 디자인은 포지셔닝 스크류(미도시)로 상기 다이 튜브(110) 내에서 조절될 수 있는 제거 가능한 압출핀과 바륨 스트라이프의 형상으로 튜브 안에 부가될 수 있도록 이차적 재료를 가능케 하는 사이드 포트(상기 제2 튜브(110C))를 포함하는 것에 이점이 있다. 본 발명에 따른 제거 가능한 압출핀은 낡았을 때 쉬운 교체를 가능케 한다. 또한, 다양한 내경과 다양한 내부 통로의 개수를 가진 도관을 제조하기 위해 다양하고 견고한 기둥 크기(다양한 단면적을 갖는)의 사용을 가능케 한다.

상기 다이(110)는 상기 압출핀이 상기 피드 다이 분비물(feed die secretion)로부터 쉽게 제거될 수 있는 새로운 디자인 특징을 포함한다. 새로운 다이를 제조할 필요없이 압출핀의 청소 및 교체을 수행할 수 있다. 상기 핀 부분은 상기 피드 섹션의 제조를 돕기 위해 직선으로 유지되고 피하주사기 튜브 또는 유사품을 통해 배출된다. 상기 핀은 상기 피드 다이 섹션에 대하여 가압되는 스테인레스 스틸 스트랩으로써 제 위치에 고정되어 있다. 이 새로운 디자인은 상기 다이의 고압 구역 안으로 가요성 매체(이동 형판 형태 내의)를 도입할 수 있는 능력을 포함하고 압출되는 형상의 외경 둘레를 포장할 수 있는 능력을 포함한다. 상기 다이는 압출되는 모양의 외경에 평행한 다이의 섹션을 포함하기 때문에 상기 이동 형판은 찌그러짐(buckling)없이 포장될 수 있다. 상기 포장이 시작되면 상기 이동 형판은 포장으로부터 구부려질 수 없다.

본 발명은 일부 실시예를 참조하여 설명되었으나, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경이 이루어질 수 있고 등가물이 그 구성요소로 대체될 수 있음을 이해할 수 있다. 또한, 본 발명의 필수적인 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 게재에 특정 상황 또는 재료를 채택할 수 있는 많은 변경이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려된 최선의 모드로서 게재된 특정 실시예에 국한되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 모든 실시예들을 포함할 것이다.

Claims

통로, 주입포트 및 배출포트를 포함하는 제1 체결블록; 상기 통로는 상기 주입포트로부터 배출포트로 용융물질을 이동시키는 기능을 하며;
다이; 및
도관; 상기 도관은 상기 제1 체결블록으로부터 상기 다이의 진입포트로 상기 용융물질을 이동시키는 통로를 포함하며, 상기 다이는:
제1 외측튜브; 및
기둥과 핀을 포함하는 압출핀; 상기 압출핀은 상기 핀으로써 상기 제1 외측튜브 내에 배치되고, 상기 기둥은 상기 다이의 상기 진입포트로부터 멀어지는 방향으로 상기 핀에서 연장되며; 상기 기둥은 한 개 또는 복수 개의 통로를 포함하며; 이러한 통로 중 적어도 한 개는 압력 평형을 제공하기 위해 대기에 개방되고;
이동 형판; 상기 이동 형판은 상기 다이로부터 방출되는 압출물과 접촉하며 상기 이동 형판을 통해 가이드튜브로써 상기 압출물에 가해지는 압력에 의해 상기 압출물의 표면에 텍스쳐를 이동시키는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 가이드튜브를 수용하는 제1 지지대를 더 포함하며; 상기 제1 지지대는 상기 제1 체결블록의 상측면에 접촉하는 다이 어셈블리.
제2항에 있어서,
상기 제1 지지대는 제1 홀과 제2 홀을 포함하며; 상기 제1 홀 및 제2 홀은 동심상 배치되고 상기 제1 홀은 상기 다이의 위치 결정을 용이하게 하며 상기 제2 홀은 상기 가이드튜브로써 역할을 하는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
공급롤러를 수용하는 제2 지지대를 더 포함하며; 상기 공급롤러는 상기 압출물에 접촉하도록 상기 이동 형판을 제공하고; 상기 제2 지지대는 상기 제1 지지대와 접촉하는 표면에 대향하는 상기 제1 체결블록의 표면에 접촉하는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 도관은 상기 제1 체결블록에 접촉하는 표면과 대향되는 표면에 위치결정부를 포함하며; 상기 위치결정부는 상기 다이의 위치 결정을 용이하게 하는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 도관의 통로 내에 배출포트는 상기 제1 외측튜브 내의 진입포트와 정렬되어 있는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제1 외측튜브는 직경이 상기 제1 외측튜브의 직경보다 작은 직경을 가진 한 개 또는 복수 개의 튜브를 포함하고, 상기 한 개 또는 복수 개의 튜브는 상기 제1 외측튜브에 결합되는 다이 어셈블리.
제6항에 있어서,
상기 제1 외측튜브에 상기 한 개 또는 복수 개의 튜브의 결합은 용접으로써 구현되는 다이 어셈블리.
제7항에 있어서,
상기 한 개 또는 복수 개의 튜브는 상기 압출물에 방사선 불투과성 줄무늬를 추가하거나 상기 압출물의 표면에 반응물을 추가하는 작용을 하는 다이 어셈블리.
8항에 있어서,
상기 방사선 불투과성 줄무늬는 바륨을 포함하는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제1 체결블록에 상기 다이를 가역적으로 고정하는 스트랩을 더 포함하는 다이 어셈블리.
제10항에 있어서,
상기 스트랩은 금속을 포함하는 다이 어셈블리.
제11항에 있어서,
상기 다이는 상기 도관에 용접되고 상기 도관은 상기 제1 체결블록에 용접되는 다이 어셈블리
제12항에 있어서,
상기 압출핀은 상기 제1 외측튜브에 삽입될 수 있으며 상기 제1 외측튜브로부터 제거될 수 있으며; 상기 핀은 상기 제1 외측튜브 내에 포함된 슬롯의 안팎으로 슬라이딩되는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 이동 형판은 상기 압출물과 동일한 방향에서 상기 압출물과 같은 속도로 이동하는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 텍스쳐는 상기 가이드튜브를 통과하는 상기 압출물의 단일 통로 안에서 상기 압출물의 전체 길이를 따라 상기 압출물의 전체 표면 상에 복제되는 다이 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 다이 어셈블리는 압출기의 출구에 체결되는 다이 어셈블리.
다이 어셈블리에 압출물을 방출하는 단계; 상기 다이 어셈블리는:
통로, 주입포트 및 배출포트를 포함하는 제1 체결블록; 상기 통로는 상기 주입포트로부터 배출포트로 용융물질을 이동시키는 기능을 하며;
다이; 및
도관; 상기 도관은 상기 제1 체결블록으로부터 상기 다이의 진입포트로 상기 용융물질을 이동시키는 통로를 포함하며, 상기 다이는:
제1 외측튜브; 및
기둥과 핀을 포함하는 압출핀; 상기 압출핀은 상기 핀으로써 상기 제1 외측튜브 내에 배치되고, 상기 기둥은 상기 다이의 상기 진입포트로부터 멀어지는 방향으로 상기 핀에서 연장되며; 상기 기둥은 한 개 또는 복수 개의 통로를 포함하며; 이러한 통로 중 적어도 한 개는 압력 평형을 제공하기 위해 대기에 개방되고;
이동 형판; 을 포함하며,
상기 압출물과 이동 형판을 접촉하는 단계;
상기 이동 형판을 통해 가이드튜브로써 상기 압출물에 가해지는 압력에 의해 상기 압출물의 표면에 텍스쳐를 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 텍스쳐는 상기 가이드튜브를 통과하는 상기 압출물의 단일 통로 안에서 상기 압출물의 전체 길이를 따라 상기 압출물의 전체 표면 상에 복제되는 방법.
제18항에 있어서,
상기 가이드튜브는 항상 상기 압출물의 특정 단면의 전체 표면에 압력을 가하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 압출물은 도관인 방법.