KR20210124230A - 플렉시블 튜브의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 수지층의 길이를 짧게 할 수 있는 플렉시블 튜브의 제조 장치를 제공하는 것으로, 플렉시블 튜브의 제조 장치는 서로 상이한 수지를 압출하는 2대의 압출기와, 2대의 압출기의 각각에 대응하여 설치되는 2개의 밸브와, 2대의 압출기에서 2개의 밸브를 통해 공급된 수지를 혼련하는 혼련 기구와, 혼련 기구에 의해 혼련된 수지를 압출하는 다이와, 2개의 밸브를 제어하여 플렉시블 튜브의 압출 성형시에 한쪽의 압출기가 혼련 기구와 연통하고, 또한 다른 쪽의 압출기와 혼련 기구 사이가 차단된 제1 상태에서 다른 쪽의 압출기와 혼련 기구가 연통하고, 또한 한쪽의 압출기와 혼련 기구 사이가 차단된 제2 상태로 전환되는 제어 장치를 포함한다.

Description

플렉시블 튜브의 제조 장치

본 발명은 블레이드 선의 외면을 수지로 피복하여 이루어지는 플렉시블 튜브를 압출 성형하기 위한 플렉시블 튜브의 제조 장치에 관한 것이다.

의료 기관에서 환자의 생체 내의 소정 부위에 약액이나 조영제 등을 주입하거나, 생체 내의 체액 등을 취출하기 위해 카테터라고 불리는 튜브 형상의 의료 기구가 사용되고 있다. 이 카테터는 굴곡된 혈관 등을 통해 생체 내에 삽입되기 때문에, 선단측 부분에는 혈관 등을 손상시키지 않도록, 또한 혈관 등의 굴곡 부분을 따라 쉽게 구부러지도록 유연성이 요구된다. 한편, 카테터 중 상기 밸브체가 상기 제2 회전 위치에 있을 때, 상기 제3 개구부가 상기 제4 개구부와 서로 겹치고, 생체 내에 삽입되지 않는 부분에는 카테터의 조작을 하기 쉽도록 적당한 강성이 요구된다. 그래서, 선단측이 부드럽고, 손잡이측이 단단해지도록 길이 방향을 따라 서서히 경도를 변화시킨 카테터 제조 장치가 다수 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 경도가 상이한 두 종류의 수지의 혼합비를 변화시키면서 블레이드 선의 외면에 압출시킴으로써, 길이 방향을 따라 경도가 연속적으로 변화하는 플렉시블 튜브를 제조할 수 있는 장치가 기재되어 있다.

일본 특허공보 제6144862호

두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분의 길이는 플렉시블 튜브의 용도 등에 따라 조절할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 제조 장치에서는 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분을 짧게 하는 것이 곤란하였다.

이 때문에, 본 발명은 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 수지층의 길이를 짧게 하는 것이 가능한 플렉시블 튜브의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 제조 장치는 플렉시블 튜브를 압출 성형하기 위한 플렉시블 튜브의 제조 장치로서, 서로 상이한 수지를 압출하는 2대의 압출기와, 2대의 압출기의 각각에 대응하여 설치되는 2개의 밸브와, 2대의 압출기에서 2개의 밸브를 통해 공급된 수지를 혼련하는 혼련 기구와, 블레이드 선을 삽입 통과시키는 관통공과, 관통공을 통과하는 블레이드 선의 표면에 혼련 기구에 의해 혼련된 수지를 압출하는 압출구를 갖는 다이와, 2개의 밸브를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 밸브의 각각은 대응하는 압출기와 혼련 기구가 연통된 상태와, 대응하는 압출기와 혼련 기구 사이가 차단된 상태를 전환 가능하고, 제어 장치는 2개의 밸브를 제어하여 플렉시블 튜브의 압출 성형시에 한쪽의 압출기가 혼련 기구와 연통하고, 또한 다른 쪽의 압출기와 혼련 기구 사이가 차단된 제1 상태에서 다른 쪽의 압출기와 혼련 기구가 연통하고, 또한 한쪽의 압출기와 혼련 기구 사이가 차단된 제2 상태로 전환된다.

본 발명에 의하면, 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 수지층의 길이를 짧게 하는 것이 가능한 플렉시블 튜브의 제조 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 플렉시블 튜브 제조 장치의 부분 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 제1 밸브의 확대도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 제1 밸브의 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 제1 밸브 및 제2 밸브의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 설명에서는 수지층인 내층 중부의 외면에 블레이드(강관)를 설치하고, 또한, 블레이드를 수지층인 외층 튜브로 덮은 구성의 플렉시블 튜브의 제조 장치에 본 발명을 적용한 예를 설명한다. 이러한 플렉시블 튜브의 일례로서, 카테터 샤프트를 들 수 있다. 그러나, 카테터 샤프트는 플렉시블 튜브의 일례에 지나지 않고, 본 발명은 내시경에 사용하는 플렉시블 튜브 등의 다른 용도의 플렉시블 튜브의 제조 장치에도 적용 가능하다.

도 1은 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 플렉시블 튜브 제조 장치의 부분 단면도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 제1 밸브의 확대도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 밸브체 이외의 부분을 xz 평면과 평행하고, 또한 밸브체의 중심축(AX)을 포함하는 평면에서 절단한 부분 단면도에 해당한다.

플렉시블 튜브 제조 장치(100)는 수지를 사용하여 플렉시블 튜브(7)를 압출 성형하기 위한 장치이고, 다이(1)와, 제1 압출기(2a)와, 제2 압출기(2b)와, 혼련 기구(3)와, 제1 밸브(4a)와, 제2 밸브(4b)와, 제어 장치(5)를 구비한다. 또한, 플렉시블 튜브 제조 장치(100)는 받침대를 통해 소정의 가대 등의 위에 고정된다. 또한, 도시는 생략하고 있지만, 다이(1)의 상류측 및 하류측에는 블레이드 선(6)을 공급하기 위한 공급 장치나, 압출 성형된 플렉시블 튜브(7)를 인취하는 인취 장치 등이 적절하게 설치된다. 블레이드 선(6)은 다이(1)의 후방측으로부터 전방측으로 반송된다. 이하의 설명에서는 xyz의 3축 직교 좌표계를 사용하여 방향을 특정하는 경우가 있고, 블레이드 선(6)의 반송 방향과 평행한 축을 x축, 연직 방향과 평행한 축을 y축, x축 및 y축과 직교하는 축을 z축으로 한다. 또한, 블레이드 선(6)은 예를 들면, 내층 튜브 위에 블레이드(강관)를 설치하고, 내층 튜브의 중공부에 심선(가이드 와이어)을 삽입 통과시킨 상태의 것이다. 플렉시블 튜브(7)는 블레이드 선(6)의 표면에 수지층으로 이루어지는 외층 튜브를 설치한 것이고, 외층 튜브의 성형 후에 블레이드 선(6)의 심선을 빼냄으로써 카테터 샤프트를 얻을 수 있다.

다이(1)는 블레이드 선(6)의 외면에 수지를 압출하기 위한 금형이고, 내형(11)과 외형(12)을 구비한다. 내형(11)에는 중심축 부분에 블레이드 선(6)을 삽입 통과시키는 관통공(13)이 설치되어 있다. 외형(12)은 중공부를 갖고, 중공부에 내형(11)을 수용하고 있다. 내형(11)의 외주면과, 외형(12)의 중공부의 내주면 사이에는 소정의 간극으로 이루어지는 수지의 유로(15)가 형성되어 있다. 외형(12)은 내형(11)의 중심축과 동일축의 압출구(14)를 갖는다. 이 압출구(14)는 유로(15)의 전단부를 구성한다. 또한, 외형(12)에는 후술하는 혼련 기구(3)에서 유로(15)로 수지를 공급하기 위한 유로(16)가 설치되어 있다. 유로(16)에 공급된 수지는 유로(15)를 통해 압출구(14)로 흐르고, 내형(11)의 관통공(13) 및 압출구(14)를 통과하여 전방으로 풀려 나오는 블레이드 선(6)의 표면에 압출된다. 또한, 내형(11)은 외형(12)에 대해 고정되어 있다.

제1 압출기(2a) 및 제2 압출기(2b)는 예를 들면, 스크루 압출기이고, 수지 펠릿을 용융시켜 선단의 토출구에서 일정 속도로 압출할 수 있다. 제1 압출기(2a)및 제2 압출기(2b)에는 경도 등의 특성이 상이한 제1 수지 및 제2 수지가 각각 공급된다. 일례로서, 제1 수지는 상대적으로 경도가 높은 수지이고, 제2 수지는 제1 수지보다 유연한 수지이다. 제1 압출기(2a)에서 압출된 제1 수지 및 제2 압출기(2b)에서 압출된 제2 수지는 후술하는 혼련 기구(3)에 공급되고, 혼련 기구(3)에 의해 혼련된다.

혼련 기구(3)는 공급된 수지를 혼련하고, 혼련한 수지를 다이(1)에 공급할 수 있다. 본 실시형태에 따른 혼련 기구(3)는 예를 들면, 케이스(32)에 설치된 중공부에 수용된 스크루(21)와, 스크루(21)를 그 중심축 주위로 회전시키는 모터(22)를 포함한다. 케이스(32)는 후술하는 제1 밸브(4a)의 케이스 및 제2 밸브(4b)의 케이스와 일체적으로 구성된 금속 블록이다. 본 명세서에서는 스크루(21)를 수용하는 케이스와, 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 밸브체를 수용하는 케이스를 구별하지 않고, 케이스(32)로 칭한다. 스크루(21)의 외주면과 케이스(32)의 중공부의 내주면 사이에는 소정의 간극으로 이루어지는 유로(24)가 형성되어 있다. 스크루(21)의 외주면에는 복수의 돌기 또는 핀이 설치되어 있고, 모터(22)의 회전력에 의해 중심축 주위로 회전함으로써, 유로(24) 내의 수지를 혼련할 수 있다. 본 실시형태에서는 혼련 기구(3)가 스크루(21)를 사용하여 구성되는 예를 설명했지만, 유로(24) 내의 수지를 혼련할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 스크루(21)로 바꾸어 니더를 사용해도 된다. 또한, 모터(22)의 회전은 후술하는 제어 장치(5)에 의해 제어되고 있다.

제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)는 제1 압출기(2a) 및 제2 압출기(2b)에 각각 대응하여 설치되어 있다. 제1 밸브(4a)는 대응하는 제1 압출기(2a)와 혼련 기구(3)의 접속 상태를 제어하기 위한 것이고, 제1 압출기(2a)와 혼련 기구(3)가 연통한 상태와, 제1 압출기(2a)와 혼련 기구(3) 사이가 차단된 상태를 전환 가능하다. 제2 밸브(4b)는 대응하는 제2 압출기(2b)와 혼련 기구(3)의 접속 상태를 제어하기 위한 것이고, 제2 압출기(2b)와 혼련 기구(3)가 연통한 상태와, 제2 압출기(2b)와 혼련 기구(3) 사이가 차단된 상태를 전환 가능하다. 또한, 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 상세는 후술한다.

제어 장치(5)는 혼련 기구(3), 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)를 제어하는 컴퓨터를 포함한다. 제어 장치(5)는 혼련 기구(3)의 모터(22)에 접속되고, 스크루(21)의 회전을 제어한다. 또한, 제어 장치(5)는 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)가 구비하는 모터(35)에 접속되고, 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)에 의한 유로의 접속 상태를 전환한다. 제어 장치(5)에 의한 제어의 상세는 후술한다.

이하, 도 1∼도 4를 함께 참조하면서 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 구성을 상세하게 설명한다.

도 4는 도 1에 나타낸 제1 밸브의 단면도이고, 도 4(A), 도 4(B), 도 4(C) 및 도 4(D)는 각각 도 1에 나타낸 A 화살표도, B 화살표도, C 화살표도 및 D 화살표도에 상당한다. 또한, 도 4(A)는 케이스의 평면부를 나타내고, 도 4(B) 및 도 4(C)는 제1 분할체(37)의 단면을 나타내고, 도 4(D)는 제2 분할체의 단면을 나타낸다.

제1 밸브(4a)는 중심축(AX) 주위에 회전 가능한 밸브체(31)와, 밸브체(31)를 회전 가능하게 수용하는 케이스(32)와, 밸브체(31)를 케이스(32)에 장착하기 위한 장착 부재(33)와, 장착 부재(33)와 밸브체(31) 사이에 끼워지는 스페이서(34)와, 밸브체(31)를 회전시키는 모터(35)를 구비한다.

본 실시형태에서, 밸브체(31)는 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 분할체(37)와, 제2 분할체(38)를 구비한다.

제1 분할체(37)는 밸브체(31)의 중심축(AX)에 직교하는 한 쌍의 단면(45a 및 45b)을 갖는 원기둥 형상의 부재이다. 도 4(B) 및 도 4(C)에 나타내는 바와 같이, 제1 분할체(37)에는 밸브체(31)의 중심축(AX)에서 편심한 위치에 원형의 단면을 갖는 3개의 관통공(47a∼47c)이 중심축(AX)과 평행하게 연장되도록 설치되어 있다. 이에 의해, 도 4(B)에 나타내는 단면(45a) 위에는 관통공(47a)의 한쪽의 단부인 개구부(51)와, 관통공(47b)의 한쪽의 단부인 개구부(52)와, 관통공(47c)의 한쪽의 단부인 개구부(53)가 형성된다. 또한, 도 4(C)에 나타내는 바와 같이, 제1 분할체(37)의 다른 쪽의 단면(45b)에는 관통공(47a 및 47b)의 다른 쪽의 단부끼리를 접속하는 홈(48a)과, 관통공(47c)의 다른 쪽의 단부와 단면(45b)의 중심을 접속하는 홈(48b)이 형성되어 있다. 개구부(51∼53)의 직경은 동일하고, 개구부(51 및 53)는 단면(45a)의 중심(중심축(AX)의 위치)에 대해 회전 대칭이다(즉, 개구부(51)와 단면(45a)의 중심의 거리와, 개구부(53)와 단면(45a)의 중심의 거리가 동일하다.

제2 분할체(38)는 밸브체(31)의 중심축(AX)에 직교하는 단면(49)을 갖고, 제1 분할체(37)와 직경이 동일한 원기둥 형상의 부분을 갖는 부재이다. 도 3 및 도 4(D)에 나타내는 바와 같이, 제2 분할체(38)에는 유로(50)가 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 유로(50)는 제2 분할체(38)의 직경 방향으로 연장되는 부분과, 제2 분할체(38)의 중심축 방향으로 연장되는 부분으로 이루어지는 L자 형상으로 구성되어 있다. 유로(50)의 한쪽 끝은 제2 분할체(38)의 외주면에 위치하고, 유로(50)의 다른 쪽 끝은 단면(49)의 중심에 위치한다.

제1 분할체(37) 및 제2 분할체(38)는 중심축(AX)과 평행한 방향으로 연장되는 볼트 등의 고정 부재를 사용하여 일체화되어 있다. 제1 분할체(37) 및 제2 분할체(38)를 일체화한 상태에서는 제1 분할체(37)에 설치된 홈(48b)의 단부(단면(45b)의 중심 부분)와, 제2 분할체(38)에 설치된 유로(50)의 단부(단면(49)의 중심 부분)가 겹친다. 또한, 제1 분할체(37) 및 제2 분할체(38)를 볼트로 고정하는 경우에는 볼트가 관통공이나 홈이 형성되어 있지 않은 부분에 장착된다. 상술한 제1 분할체(37) 및 제2 분할체(38)를 일체화하여 밸브체(31)를 구성하면 밸브체(31)의 내부에 단면(45a) 위의 개구부(51 및 52)를 접속하는 제1 유로와, 단면(45a) 위의 개구부(53)를 일단으로 하는 제2 유로가 형성된다. 제1 유로는 개구부(51), 관통공(47a), 홈(48a), 관통공(47b) 및 개구부(52)를 차례로 통과하는 유로이다. 제2 유로는 개구부(53), 관통공(47c), 홈(48b) 및 유로(50)를 차례로 통과하는 유로이다. 수지의 흐름에 대해서는 후술하지만, 개구부(51)가 제1 유로의 상류측 단부에 상당하고, 개구부(52)가 제1 유로의 하류측 단부에 상당하고, 개구부(53)가 제2 유로의 상류측 단부에 상당한다.

케이스(32)는 제1 분할체(37)의 외경과 대략 동일한 내경을 갖는 원기둥 형상의 중공부를 갖고, 이 중공부에 제1 분할체(37)와 제2 분할체(38)의 일부로 이루어지는 동일 직경의 원기둥 부분을 수용한다. 또한, 케이스(32)는 밸브체(31)의 중심축(AX)에 직교하고, 또한 밸브체(31)의 단면(45a)에 맞닿는 평면부(57)를 갖는다. 밸브체(31)는 케이스(32)의 중공부에 수용된 상태에서 밸브체(31)의 외주면 및 단면(45a)을, 케이스(32)의 중공부의 내주면 및 평면부(57)의 각각과 슬라이딩하면서 회전 가능하다.

도 2 및 도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 케이스(32)에는 제1 압출기(2a)의 압출구에 연통하는 제1 수지 공급로(41)와, 혼련 기구(3)의 유로(24)에 연통하는 제2 수지 공급로(42)와, 밸브체(31)에 공급된 수지 케이스(32)의 외부에 수지를 배출(폐기)하기 위한 수지 배출로(43)가 설치되어 있다. 케이스(32)의 평면부(57) 위에는 도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 제1 수지 공급로(41)의 하류측 단부인 개구부(54)와, 제2 수지 공급로(42)의 상류측 단부인 개구부(55)가 형성되어 있다. 개구부(54 및 55)는 제1 분할체(37)의 단면(45a)에 설치된 개구부(51∼53)와 동일 직경이다. 개구부(54)의 중심과 평면부(57)의 중심(중심축(AX)과 교차하는 점)의 거리는 제1 분할체(37)의 단면(45a)에 설치된 개구부(51)(개구부(53))의 중심과 단면(45a)의 중심의 거리와 동일하다. 또한, 개구부(55)의 중심과 평면부(57)의 중심(중심축(AX)과 교차하는 점)의 거리는 제1 분할체(37)의 단면(45a)에 설치된 개구부(52)의 중심과 단면(45a)의 중심의 거리와 동일하다.

또한, 도시를 생략하고 있지만, 제1 수지 공급로(41)의 상류측 단부는 케이스(32)의 하면측(도 1 및 도 2의 지면 안쪽)에 설치되어 있다. 또한, 제1 수지 공급로(41)는 케이스(32)의 내부에서 절곡되어 있고, 제1 압출기(2a)에서 압출된 수지는 제1 수지 공급로(41)의 상류측 단부에서 y축 정방향으로 흐른 후, 제1 수지 공급로(41)의 굴곡부에서 방향을 바꾸어 x축 정방향으로 흐르고, 제1 수지 공급로(41)의 하류측 단부인 개구부(54)에 이른다. 또한, 제2 수지 공급로(42)의 길이는 가능한 한 짧아지도록 설계되어 있다. 수지 배출로(43)는 밸브체(31)가 적어도 제2 회전 위치(후술함)에 있을 때, 밸브체(31)에 설치된 제2 유로에 연통하도록 구성되어 있다. 수지 배출로(43)와 밸브체(31)의 제2 유로는 케이스(32)의 중공부의 내주면에 설치된 홈을 통해 접속되어도 된다.

케이스(32)의 중공부 부분에 밸브체(31)의 원기둥 부분을 수용한 상태에서 장착 부재(33)로 케이스(32)의 개구부를 밀봉함으로써, 밸브체(31)가 케이스(32)에 장착된다. 장착 부재(33)는 예를 들면, 도시하지 않은 볼트를 사용하여 케이스(32)에 체결할 수 있다. 밸브체(31)와 장착 부재(33) 사이에는 예를 들면, 금속으로 이루어지는 원고리 형상의 스페이서(34)가 끼워진다. 스페이서(34)의 두께는 스페이서(34)의 외면이 케이스(32)의 개방단의 단면보다 약간 외부에 위치하도록 밸브체(31)를 삽입한 상태에서 중공부 내에 형성되는 공간의 깊이보다 크게 설정되어 있다. 밸브체(31)와의 사이에서 스페이서(34)를 사이에 끼워 장착 부재(33)를 케이스(32)에 고정함으로써 밸브체(31)의 단면(45a)을 케이스(32)의 평면부(57)에 소정의 접촉 압력으로 가압할 수 있다. 즉, 본 실시형태에서는 장착 부재(33)와 스페이서(34)가 밸브체(31)의 단면(45a)을 케이스(32)의 평면부(57)에 가압하는 가압 부재로서 기능한다. 밸브체(31)에 대해 케이스(32)의 평면부(57)측에 대한 가압력을 가함으로써, 밸브체(31)의 중심축과 평행한 방향에 대한 이동을 규제함과 함께, 밸브체(31)의 단면(45a)을 케이스(32)의 평면부(57)에 밀착력을 향상시켜 접촉면에서의 수지의 블리드 아웃 등을 억제할 수 있다. 또한, 밸브체(31)의 단면(45a)의 접촉 압력은 예를 들면, 장착 부재(33)를 케이스(32)에 고정하기 위한 볼트의 체결 토크에 의해 관리할 수 있다. 밸브체(31)의 단면(45a) 또는 케이스(32)의 평면부(57)가 마모된 경우는 스페이서(34)를 보다 두께가 있는 것으로 교환하거나, 장착 부재(33)를 케이스(32)에 고정하기 위한 볼트의 체결 토크를 조정함으로써, 밸브체(31)의 접촉 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 절체 밸브(4)는 밸브체(31)와 케이스(32) 사이에서의 수지의 출입을 중심축과 직교하는 평면(단면(45a) 및 평면부(57))을 통해 행하도록 구성되어 있기 때문에, 단면(45a)이나 평면부(57)의 평면성이나 이들의 접촉 압력의 조정이 용이한 점에서 유지 보수성이 우수하다.

제2 밸브(4b)는 제1 밸브(4a)와 실질적으로 동일하게 구성되어 있고, 중심축(AX) 주위에 회전 가능한 밸브체(31)와, 밸브체(31)를 회전 가능하게 수용하는 케이스(32)와, 밸브체(31)를 케이스(32)에 장착하기 위한 장착 부재(33)와, 장착 부재(33)와 밸브체(31) 사이에 끼워지는 스페이서(34)와, 밸브체(31)를 회전시키는 모터(35)를 구비한다. 본 실시형태에서는 제1 밸브(4a)와 제2 밸브(4b)는 yz 평면과 평행하고, 또한 스크루(21)의 중심축을 포함하는 평면에 대해 대칭으로 구성되어 있고, 밸브체(31) 및 케이스(32)에 설치된 유로나 홈 등의 배치도 제1 밸브(4a)에 설치된 것과 대칭이다. 따라서, 제2 밸브(4b)에 대한 반복 설명을 생략한다. 또한, 제1 밸브(4a)와 제2 밸브(4b)는 반드시 소정의 평면에 대해 대칭으로 구성할 필요는 없고, 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)를 구성하는 밸브체(31)를 완전히 동일하게 하고, 케이스(32)에 설치한 유로의 배치를 변경해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는 제1 밸브(4a)의 케이스와, 제2 밸브(4b)의 케이스와, 혼련 기구(3)의 스크루(21)를 수용하는 케이스를 동일한 부재로서 일체적으로 형성하고 있지만, 각각 별개로 형성해도 된다.

여기에서, 케이스(32)에 대한 밸브체(31)의 회전 위치의 변화에 대해 설명한다.

도 5는 도 1에 나타낸 제1 밸브 및 제2 밸브의 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 도 5(A)∼도 5(E)는 도 1에 나타낸 C-C선에서 보았을 때의 제1 분할체(37)의 단면(45b)과, 케이스(32)에 설치된 제1 수지 공급로(41) 및 제2 수지 공급로(42)의 위치 관계를 나타낸다. 도시의 간략화를 위해, 도 5에서는 제1 분할체(37)에 관한 부분을 굵은 실선으로 나타태고, 케이스(32)에 관한 부분을 통상의 실선으로 나타낸다. 케이스(32)에 관한 부분은 지면의 안쪽에 위치하고 있다. 또한, 도시의 간략화를 위해, 제2 분할체(38)에 설치된 유로의 기재를 생략하지만, 상술한 바와 같이, 제1 분할체(37)에 설치된 홈(48b)은 제2 분할체(38)에 설치된 유로(50)를 통해 수지 배출로(43)에 접속되어 있다.

도 5(A)는 밸브체(31)가 제1 회전 위치에 있는 상태를 나타낸다. 밸브체(31)가 제1 회전 위치에 있는 경우, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 제1 유로의 상류측 단부인 개구부(51)가 케이스(32)에 설치된 개구부(54)와 겹치고, 제1 유로의 하류측 단부인 개구부(52)가 케이스(32)에 설치된 개구부(55)와 겹친다. 이에 의해, 제1 수지 공급로(41)와 제2 수지 공급로(42)가 제1 유로를 통해 접속되고, 제1 압출기(2a)와 혼련 기구(3)가 연통한 상태가 된다. 또한, 제2 유로의 상류측 단부인 개구부(53)는 평면부(57)에 의해 폐쇄된다. 따라서, 밸브체(31)가 도 5(A)에 나타내는 제1 회전 위치에 있는 경우에는 제1 압출기(2a)에서 압출된 수지를 전부 혼련 기구(3)에 공급 가능한 상태가 된다.

도 5(B)∼도 5(D)는 밸브체(31)가 제1 회전 위치와 제2 회전 위치 사이의 회전 위치에 있는 상태를 나타낸다. 밸브체(31)가 제1 회전 위치에서 제2 회전 위치까지 회전하는 과정에서 도 5(B)∼도 5(D)에 나타내는 바와 같이, 개구부(51∼53)의 위치가 개구부(54 및 55)에 대해 변화한다.

도 5(E)는 밸브체(31)가 제2 회전 위치에 있는 상태를 나타낸다. 밸브체(31)가 제2 회전 위치에 있는 경우, 도 5(E)에 나타내는 바와 같이, 제2 유로의 상류측 단부인 개구부(53)가 케이스(32)에 설치된 개구부(54)와 겹친다. 이에 의해, 제1 수지 공급로(41)와 수지 배출로가 제2 유로를 통해 접속된다. 또한, 제1 유로의 양단의 개구부(51 및 52)가 평면부(57)에 의해 폐쇄됨과 함께, 케이스(32)에 설치된 개구부(55)가 밸브체(31)의 단면(45a)에 의해 폐쇄된다. 밸브체(31)가 제2 회전 위치에 있을 때에는 제1 압출기(2a)와 혼련 기구(3) 사이가 차단된 상태가 되고, 제1 압출기(2a)에서 압출된 수지는 전부 제2 유로를 통해 외부로 배출(폐기)된다.

또한, 제2 밸브(4b)는 제1 밸브(4a)와 실질적으로 동일하게 구성되어 있기 때문에, 제2 밸브(4b)의 밸브체(31)의 회전에 의해, 도 5에서 설명한 제1 밸브(4a)와 동일하게 유로의 전환이 행해진다. 즉, 제2 밸브(4b)의 밸브체(31)가 제1 회전 위치에 있을 때는 제2 압출기(2b)와 혼련 기구(3)가 연통하고, 제2 밸브(4b)의 밸브체(31)가 제2 회전 위치에 있을 때에는 제2 압출기(2b)와 혼련 기구(3)가 차단된다.

여기서, 제1 수지 및 제2 수지의 혼합비를 변화시키면서 플렉시블 튜브를 압출 성형할 때 제어 장치(5)가 행하는 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 제어 방법을 설명한다. 구체적으로 이하에서는 블레이드 선의 표면에 제1 수지를 압출한 후, 제2 수지의 비율을 서서히 증가시키면서 혼합 수지(제1 수지 및 제2 수지를 혼련한 수지)를 압출하여 플렉시블 튜브를 성형하는 예를 설명한다.

우선, 제어 장치(5)는 제1 압출기(2a)가 혼련 기구(3)와 연통하고, 또한, 제2 압출기(2b)와 혼련 기구(3) 사이가 차단된 제1 상태가 되도록 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)를 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치(5)는 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 각각의 모터(35)를 제어하여, 제1 밸브(4a)의 밸브체(31)를 제1 회전 위치(도 5(A))에 배치하고, 제2 밸브(4b)의 밸브체(31)를 제2 회전 위치(도 5(E))에 배치한다. 이 상태에서는 제1 압출기(2a)에서 압출된 제1 수지가 모든 혼련 기구(3)에 공급되고, 제2 압출기(2b)에서 압출된 제2 수지는 전부 외부로 배출된다. 따라서, 다이(1)에 삽입 통과시킨 블레이드 선을 풀어 내면서, 제1 압출기(2a) 및 제2 압출기(2b)에서 제1 수지 및 제2 수지를 압출하면, 제1 수지가 혼련 기구(3)를 통해 다이(1)에 공급되고, 블레이드 선의 표면에 압출된다.

다음으로, 제어 장치(5)는 제1 압출기(2a)와 혼련 기구(3) 사이가 차단되고, 또한 제2 압출기(2b)와 혼련 기구가 연통된 제2 상태가 되도록 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)를 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치(5)는 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 각각의 모터(35)를 제어하여 제1 밸브(4a)의 밸브체(31)를 제2 회전 위치(도 5(E))까지 회전시키고, 제2 밸브(4b)의 밸브체(31)를 제1 회전 위치(도 5(A))까지 회전시킨다. 이 상태에서는 제2 압출기(2b)에서 압출된 제2 수지가 모든 혼련 기구(3)에 공급되고, 제1 압출기(2a)에서 압출된 제1 수지는 전부 외부로 배출된다.

제어 장치(5)가 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)를 제1 상태에서 제2 상태로 전환한 후에는 혼련 기구(3)에는 제2 수지만이 공급되게 되지만, 혼련 기구(3)의 유로(24)에는 제2 상태로 전환되기 전에 공급되어 있는 제1 수지가 잔존하고 있다. 유로(24)에 공급하는 수지를 제1 수지(100％)에서 제2 수지(100％)로 전환했다고 해도 두 종류의 수지의 유동성의 차 등에 의해 유로 내에 잔존하고 있는 제1 수지는 나중에 공급된 제2 수지에 의해 바로는 압출되지 않고, 유로 내에 잔존하는 제1 수지가 완전히 제2 수지로 치환될 때까지는 어느 정도의 시간을 필요로 한다. 여기서, 본 발명에서는 유로(24) 내의 수지가 바로 치환되지 않는다는 특성을 이용하여, 두 종류의 수지의 혼합을 개시할 때 혼련 기구(3)에 공급하는 수지를 제1 수지에서 제2 수지로 완전히 전환하고, 제1 수지 및 제2 수지의 혼합비가 변화하는 수지층을 형성하기 위한 제1 수지로서, 혼련 기구(3)의 유로(24)에 잔존한 제1 수지만을 사용한다. 혼련 기구(3)의 유로(24)에 잔존하고 있는 제1 수지는 제2 수지와 혼련되면서 제1 수지에 압출되지만, 제1 수지의 공급은 정지되어 있기 때문에, 혼련된 수지 내의 제2 수지의 비율이 서서히 증가한다. 따라서, 혼련 기구(3)에 공급하는 수지를 전환함으로써, 외층 튜브를 구성하는 두 종류의 수지의 혼합비를 서서히 변화시키는 것이 가능하다. 또한, 밸브의 개폐도 등에 따라 제1 수지 및 제2 수지의 혼합비 자체를 서서히 변화시키는 구성에서는 두 종류의 수지를 동시에 공급하는 시간이 길어짐에 따라, 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분의 길이가 길어지기 쉽다. 이에 비해, 본 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치(100)에서는 두 종류의 수지의 혼합비가 변화시키는 부분을 압출 성형할 때, 혼련 기구(3)에 공급하는 수지를 제1 수지에서 제2 수지로 완전히 전환하고, 제1 수지 및 제2 수지를 동시에 공급할 시간이 없거나, 혹은 짧게 할 수 있기 때문에,

두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분의 길이를 종래보다 짧게 하는 것이 가능해진다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 두 종류의 수지의 혼합비가 길이 방향으로 서서히 변화하는 수지층을 갖고, 또한 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분의 길이를 짧게 하는 것이 가능한 플렉시블 튜브 제조 장치(100)를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치(100)에서는 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 밸브체(31)의 회전 위치에 따라 압출기와 혼련 기구(3)가 연통된 상태와 차단된 상태를 전환 가능하고, 압출기와 혼련 기구(3)가 차단된 상태에서는 압출기에서 압출된 수지를 외부로 폐기할 수 있다. 이와 같이, 다이(1)에 공급하는 수지로서 선택되지 않은 수지를 외부로 배출함으로써, 압출기에 연결되는 유로 내에 존재하는 수지의 압력 변동을 억제할 수 있기 때문에, 혼련 기구(3)에 공급하는 수지의 종류를 전환한 직후의 수지의 압출량의 변동을 억제하고, 플렉시블 튜브의 외경 치수 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치(100)에서는 밸브체(31)의 중심축(AX)에 직교하는 단면(45a)에 설치된 개구부(51 및 52)와, 케이스(32)의 평면부(57)에 설치된 개구부(54 및 55)가 겹침으로써, 대응하는 압출기와 혼련 기구(3)가 연통한다. 이러한 구성에 있어서, 스페이서(34)와 장착 부재(33)를 사용하여 밸브체(31)의 단면(45a)에 소정의 접촉 압력을 가함으로써, 밸브체(31)의 단면(45a)과 케이스(32)의 평면부(57)의 밀착성을 향상할 수 있고, 수지의 블리드 아웃 등을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치(100)에서는 케이스(32)의 평면부(57)에 설치된 개구부(55)를 밸브체(31)의 단면(45a)으로 폐쇄함으로써, 대응하는 압출기와 혼련 기구(3) 사이가 차단된다. 이와 같이, 밸브체의 단면(45a)에 의해, 수지를 혼련 기구(3)에 공급하기 위한 제2 수지 공급로(42)(개구부(55))를 폐쇄함으로써 밸브체(31)에 설치된 유로 내에 잔류하는 수지가 혼련 기구(3)의 유로(24)에 들어가는 것을 억제할 수 있고, 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분의 길이를 짧게 하는 데 유효하다. 또한, 밸브체의 단면(45a)에 의해 수지를 혼련 기구(3)에 공급하기 위한 제2 수지 공급로(42)(개구부(55))를 폐쇄함으로써, 혼련 기구(3)의 유로(24) 내의 수지가 제2 수지 공급로(42)를 통해 밸브체(31) 내로 역류하는 것을 억제할 수 있고, 밸브체(31)의 내부에서 두 종류의 수지가 섞이는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치(100)에서는 혼련 기구(3)에서 혼련한 수지를 다이(1)에 직접 공급하고 있지만, 혼련 기구(3)와 다이(1) 사이에 설치한 밸브 등을 통해 혼련 기구(3)에서 다이(1)에 수지를 공급해도 된다. 예를 들면, 길이 방향을 따라 서서히 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 수지층을 압출하여 성형한 후에, 선단부에 소프트 칩이라고 불리는 유연한 관형상 부분을 설치한 플렉시블 튜브가 알려져 있다. 예를 들면, 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분과 이 소프트 칩을 연속하여 일체적으로 압출 성형하기 위해, 본 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치(100)에 제3 수지를 압출하는 압출기와, 혼련 기구(3)에서 혼련된 수지와 제3 압출기에서 압출된 제3 수지 중 어느 것을 선택적으로 다이(1)에 공급하는 절체 밸브를 설치해도 된다.

또한, 본 실시형태에 따른 플렉시블 튜브 제조 장치(100)에서 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분을 가능한 한 짧게 하는 관점에서는 밸브체(31)를 제1 회전 위치에서 제2 회전 위치까지, 혹은 제2 회전 위치에서 제1 회전 위치까지 회전시킬 때의 회전 속도를 빠르게 하는 것이 바람직하다. 단, 밸브체(31)의 회전 속도를 느리게 함으로써, 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분의 길이를 보다 길게 조정하는 것은 가능하다. 예를 들면, 상기 예에서, 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 상태를 제1 상태에서 제2 상태로 천이시킬 때, 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)의 밸브체(31)의 회전 속도를 느리게 함으로써, 혼련 기구(3)에 대해 제1 수지의 공급이 정지되는 타이밍과, 혼련 기구(3)에 대한 제2 수지의 공급 속도가 최대가 되는 타이밍을 늦추어, 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분의 길이를 길게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 혼련 기구(3)와 다이(1)가 별도로 구성되고, 혼련 기구(3)의 하류측에 다이(1)가 설치된 구성을 예로서 설명했지만, 혼련 기구 및 다이를 일체적으로 구성하고, 제1 압출기(2a) 및 제2 압출기(2b)에서 제1 밸브(4a) 및 제2 밸브(4b)를 통해 공급된 수지를 혼련하면서 블레이드 선에 압출하는 구성에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다. 두 종류의 수지를 혼련하면서 블레이드 선의 표면에 압출하는 다이로는, 예를 들면, 국제 공개번호 WO 2019/177018에 기재된 구성을 채용할 수 있다. 즉, 블레이드 선을 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 삽입 통과시키는 관통공을 갖는 관형상 부재와, 관형상 부재를 중심축으로서 구동 수단에 의해 회전 가능한 통형상의 내형과, 내형의 외면과의 사이에 소정 간극이 생기도록 내형을 둘러싸는 외형으로 다이를 구성하고, 외형과 내형 사이에 형성되는 수지 유로와 2대의 압출기 사이에 상기 제1 밸브 및 제2 밸브를 설치한 플렉시블 튜브의 제조 장치를 구성해도 된다. 혼련 기구와 다이를 일체적으로 구성한 경우, 밸브와 다이의 압출구 사이의 유로의 체적을 더욱 작게 할 수 있기 때문에, 두 종류의 수지의 혼합비가 변화하는 부분의 길이를 더욱 짧게 할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 내층 튜브의 외면에 블레이드를 설치한 블레이드 선의 표면을 두 종류의 수지의 혼합비를 대신하면서 피복하는 예를 설명하였으나, 본 실시형태에 따른 제조 장치를 사용하여 블레이드 선이 없는 튜브의 외면을 수지층으로 피복한 플렉시블 튜브를 제조하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시형태에 따른 밸브의 구성 및 제어는 금형에서 직접 튜브를 압출 성형(튜브 성형)하는 제조 장치에 적용하는 것도 가능하다.

본 발명은 의료용 카테터의 제조에 사용되는 카테터 샤프트나 내시경에 사용하는 튜브 등의 플렉시블 튜브의 제조 장치로서 이용할 수 있다.

1: 다이
2a: 제1 압출기
2b: 제2 압출기
3: 혼련 기구
4a: 제1 밸브
4b: 제2 밸브
5: 제어 장치
6: 블레이드 선
7: 플렉시블 튜브
13: 관통공
14: 압출구
31: 밸브체
32: 케이스
33: 장착 부재
34: 스페이서
40a: 단면
41: 제1 수지 공급로
42: 제2 수지 공급로
43: 수지 배출로
51, 52, 53, 54, 55: 개구부
57: 평면부
100: 플렉시블 튜브 제조 장치

Claims (6)

1. 플렉시블 튜브를 압출 성형하기 위한 플렉시블 튜브의 제조 장치로서,
   서로 상이한 수지를 압출하는 2대의 압출기와,
   상기 2대의 압출기의 각각에 대응하여 설치되는 2개의 밸브와,
   상기 2대의 압출기에서 상기 2개의 밸브를 통해 공급된 수지를 혼련하는 혼련 기구와,
   블레이드 선을 삽입 통과시키는 관통공과, 상기 관통공을 통과하는 상기 블레이드 선의 표면에 상기 혼련 기구에 의해 혼련된 수지를 압출하는 압출구를 갖는 다이와,
   상기 2개의 밸브를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
   상기 밸브의 각각은 대응하는 압출기와 상기 혼련 기구가 연통한 상태와, 상기 대응하는 압출기와 상기 혼련 기구 사이가 차단된 상태를 전환 가능하고,
   상기 제어 장치는 상기 2개의 밸브를 제어하여 상기 플렉시블 튜브의 압출 성형시에 한쪽의 압출기와 상기 혼련 기구가 연통하고, 또한 다른 쪽의 압출기와 상기 혼련 기구 사이가 차단된 제1 상태에서 상기 다른 쪽의 압출기와 상기 혼련 기구가 연통하고, 또한 상기 한쪽의 압출기와 상기 혼련 기구 사이가 차단된 제2 상태로 전환되는, 플렉시블 튜브의 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브의 각각은
   기둥 형상을 갖고, 제1 회전 위치 및 제2 회전 위치 사이에서 중심축 주위로 회전 가능한 밸브체와,
   상기 밸브체를 회전 가능하게 수용하는 케이스를 포함하고,
   상기 케이스에는 대응하는 상기 압출기에 연통하는 제1 수지 공급로와, 상기 혼련 기구에 연통하는 제2 수지 공급로와, 상기 케이스의 외부에 수지를 배출하기 위한 수지 배출로가 설치되고,
   상기 밸브체에는
   상기 제1 회전 위치에 있을 때, 상기 제1 수지 공급로와 상기 제2 수지 공급로를 연통시키는 제1 유로와,
   상기 제2 회전 위치에 있을 때, 상기 제1 수지 공급로와 상기 수지 배출로를 연통시키는 제2 유로가 설치되고,
   상기 제어 장치는 상기 제1 상태에 있어서, 상기 한쪽의 압출기의 밸브체가 상기 제1 회전 위치에 배치됨과 함께, 상기 다른 쪽의 압출기의 밸브체가 상기 제2 회전 위치에 배치되고, 상기 제2 상태에 있어서, 상기 한쪽의 압출기의 밸브체가 상기 제2 회전 위치에 배치됨과 함께, 상기 다른 쪽의 압출기의 밸브체가 상기 제1 회전 위치에 배치되도록 상기 밸브의 각각의 밸브체의 회전을 제어하는, 플렉시블 튜브의 제조 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브체는 상기 중심축과 직교하는 단면을 갖고, 상기 단면에는 상기 제1 유로의 상류측 단부인 제1 개구부와, 상기 제1 유로의 하류측 단부인 제2 개구부와, 상기 제2 유로의 상류측 단부인 제3 개구부가 상기 밸브체의 중심축으로부터 편심하여 설치되고,
   상기 케이스는 상기 밸브체의 상기 단면과 면접촉하는 평면부를 갖고, 상기 평면부에는 상기 제1 수지 공급로의 하류측 단부인 제4 개구부와, 상기 제2 수지 공급로의 상류측 단부인 제5 개구부가 설치되고,
   상기 밸브체가 상기 제1 회전 위치에 있을 때, 상기 제1 개구부가 상기 제4 개구부와 겹침과 함께 상기 제2 개구부가 상기 제5 개구부와 겹치고, 상기 제3 개구부는 상기 평면부에 의해 폐쇄되고,
   상기 밸브체가 상기 제2 회전 위치에 있을 때, 상기 제3 개구부가 상기 제4 개구부와 서로 겹치고, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부가 상기 평면부에 의해 폐쇄됨과 함께, 상기 제5 개구부가 상기 단면에 의해 폐쇄되는, 플렉시블 튜브의 제조 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 밸브의 각각은 상기 밸브체의 상기 단면을 상기 케이스의 상기 평면부에 가압하는 가압 부재를 추가로 포함하는, 플렉시블 튜브의 제조 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 혼련 기구의 하류측에 상기 다이가 설치되는, 플렉시블 튜브의 제조 장치.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 혼련 기구와 상기 다이가 일체적으로 구성되는, 플렉시블 튜브의 제조 장치.
   

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