JPS626968B2 - - Google Patents

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JPS626968B2
JPS626968B2 JP52037688A JP3768877A JPS626968B2 JP S626968 B2 JPS626968 B2 JP S626968B2 JP 52037688 A JP52037688 A JP 52037688A JP 3768877 A JP3768877 A JP 3768877A JP S626968 B2 JPS626968 B2 JP S626968B2
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JP
Japan
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blade
nozzle
extrusion head
slot
height
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JP52037688A
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Perutsuaa Rudorufu
Shoru Haintsu
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SAN GOBAN HONTAMUTSUSON CO
Original Assignee
SAN GOBAN HONTAMUTSUSON CO
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Publication date
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Publication of JPS52128959A publication Critical patent/JPS52128959A/ja
Publication of JPS626968B2 publication Critical patent/JPS626968B2/ja
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911—Cooling
    • B29C48/9135—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/04—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades
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    • B05C11/042—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades characterised by means for positioning, loading, or deforming the blades allowing local positioning, loading or deforming along the blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C48/31—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets being adjustable, i.e. having adjustable exit sections
    • B29C48/313—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets being adjustable, i.e. having adjustable exit sections by positioning the die lips

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチツク材料用のエクトルージヨ
ン・ヘツドに関し更に詳しくは、特に平板状の支
板の上に極めて高い同質性のプラスチツク材料の
フイルムを置くためのヘツドであり、そのヘツド
にはプラスチツク材料を供給するシステムと、フ
イルムの厚みをコントロールするノズルの応用が
含まれている。
平板状の支持体がプラスチツクのフイルム状で
覆われるように、プラスチツク材料のフイルムを
配置するような各種の装置は現存する。若しもシ
リケート硝子板の光学的品質に対応した光学的品
質を備えていて、透明なプラスチツク材料のフイ
ルム又は板のような同質で一様なフイルムを作る
必要があれば、この製作には普通エクトルージヨ
ン・ヘツドが使われる。
従来のエクトルージヨン・ヘツドは、エクトル
ード可能なプラスチツク材料が大なり小なり充満
しているチヤンネルを含んでなり、そのチヤンネ
ルは１個以上の供給ダクトによつてプラスチツク
材が連続的に送られるようになつている。
そうした従来のヘツドを使用し、特に特定のプ
ラスチツクに適用して達成可能な同質性について
は、光学的品質のプラスチツク・フイルム向けの
厳格な要求に対して充分合致しないものであつ
た。このことは特に、適用の直前に混合されるべ
き複数のコンポーネントを有するようなプラスチ
ツク材料の層とか、フイルムを作ることが必要な
場合にはそうであつた。そのような場合には、フ
イルムの中に縞が出来たり、平面的なきずのよう
な光学的欠点が時には生ずる等の欠点がある。
本発明の目的は、上述のフイルムを作る際のシ
ステムを応用することによる利点を維持できるよ
うなエクトルージヨン・ヘツドであつて、しかも
プラスチツク材料のフイルムの同質性が良好とな
り、そして縞が実質的に存在しない同質のプラス
チツクフイルムを作ることができ、特に、従来の
エクトルージヨン・ヘツドでは縞の出来る傾向の
あるようなプラスチツク・システムに対しても縞
が出来ないものを得るにある。
本発明では、ヘツドに対して移動する材料を支
える表面（受表面）上にプラスチツク材料のフイ
ルムを供給するためのエクトルージヨン・ヘツド
があり、そのヘツドは、前記受表面の上へとエク
トルード可能な材料が挿出通過する出口オリフイ
スに達しているスロツトがあり、スロツトにプラ
スチツク材料を供給するためのスロツトの全長に
沿つて長いスロツトよりは幅の広い配分ダクト
（チヤンネル）があり、又ヘツドに対して前記受
表面が移動する時に、エクトルードされたフイル
ムの厚みを薄くするためのブレードがあり、更に
前記受表面上にエクトルードされた材料の厚みを
限定する装置とを含んでいる。
理解できることは、本発明のエクトルージヨ
ン・ヘツドでは、各種の欠点や光学的な欠陥等
は、使用困難である数種のコンポーネントを備え
たプラスチツク材料の場合においても、そうした
欠点が実質的にないようなプラスチツク材料のフ
イルムを作ることが可能である。即ちヘツドの内
部で見られる流れが理想的状態であることに起因
する。このエクトルージヨン・ヘツドでは、エク
トルードされた混合物の個々の部分が、供給シス
テムとスロツトの外部に出て来る点との間におい
て比較的に長い通路に沿つて移動することがで
き、そこにはデツド域はなく、従つて、エクトル
ージヨン・システム内部で長くそして支持状態の
時間が変化している。複数のコンポーネツトを有
するプラスチツク材料に対しては、プラスチツク
材料を作る際の反応が混合プロセスで始まり、そ
してエクトルージヨン・システムの内部でその反
応が継続し、従つて材料のビスコシテイは時間の
函数として変化する。このためにその長く且つ変
化する支持時間のために、上述の欠点を与えるよ
うなフイルムの形成中に、一様なビスコシテイを
備えていないプラスチツク材料となる結果によ
る。
こうした種々の支持時間は、一方ではプラスチ
ツク材料に対する供給又は分配システムにより、
又他方ではオリフイスの外でのヘツドの有効形状
によつて生ずるものであつて、それは流体機構の
上で好ましいものではない。即ちデツド域がある
という欠点である。そのデツド域内では、混合の
部分が材料の残りの部分よりは長い時間の間残存
している。
本発明のエクトルージヨン・ヘツドではこうし
た欠点が避けられる。一方では材料を供給するた
めに設けた装置によつて、ヘツドのスロツトの全
幅に亘つて完全に均一な工合に反応要素が配分で
きる。材料は配分ダクトと薄いスロツトとを通過
して供給され、配分ダクトはスロツトの厚さより
は大きい幅である。配分ダクトの中では、配分ダ
クトの全長に沿つてスロツトを貫通してプラスチ
ツク材料が流れた場合でもスロツトの中で材料が
到達する凡ゆる点における圧力が、実質的に均一
であるようにできる程の高い流体圧を得ることが
できる。云い代えると、動的圧力は静的圧力に比
して無視可能である。
エクストルードされた材料の厚みを制限する装
置として、それは実際上ブレードの前において材
料の溜りの高さを制限するものであつて、その装
置はスロツトの前にある材料の量を最小に制限
し、材料中に生ずるデツドスペースが生じなくな
る。空気が材料の中に導入されないようにするに
は、ノズルのオリフイスと材料の溜りの間に見ら
れるエアーポケツトをなくすることである。
本発明の実施態様では、ノズルのスロツトは
0.1mm乃至0.5mmの厚みであり、0.15mm乃至0.4mmが
よい。しかしながら配分チヤンネルとノズルのオ
リフイスの間の距離は10mm乃至100mmであり、20
mm乃至80mmがよい。こうした寸法とすれば、今日
使用される鋳込材料に対して排出される材料の一
様な配分を得るための最良の状態が得られる。
本発明の好ましい実施態様としては、配分チヤ
ンネルの断面がその配分チヤンネルに材料が通過
して送られる中央開口から、開口の処では約５％
の断面の最終値へと直線的に狭くなつていること
である。この特徴は配分チヤンネルの内部に見ら
れる流れの比を最適比とするに役立つ。
ブレードの前において材料の溜りの高さを限定
する装置としては、材料の溜りの高さをブレード
によつて薄くなつたプラスチツク材料のフイルム
の厚みに対して、少くとも1.2倍で15倍以下であ
るようにするのがよい。
材料の溜りの高さは、種々な方法で調節でき
る。材料の溜りの高さを決める装置の一つの実施
態様は、ノズルのオリフイスとブレードの間に配
置した本質的に連続した表面を設けることであ
る。この実施態様では、この表面と材料で覆われ
る受表面間に出来た空洞がプラスチツク材料で完
全に充満され、そしてブレードとは反対の位置に
あるオリフイスの側部の上には、クツシヨンの作
用があり、自由に拡張できる塊りが生ずることで
ある。
材料の溜りの高さを制限する装置の他の実施態
様としては、ノズルのオリフイスとブレードの間
に溜りの高さを測定する装置を設けていて、その
装置ではこの域でのクツシヨンとして作用する溜
りの高さを機械的に制限するものではなく、その
測定装置はノズルの配分チヤンネルにプラスチツ
ク材料を送る程度をコントロールするものであ
る。
しかして、材料の溜りのクツシヨン作用によ
り、光学的に優れた均質なプラスチツクのフイル
ムが成形される。また本発明におけるフイルムの
成形は、水平に配置された平らな支持体の上にお
いて行なわれるため、材料の溜りが重力の作用に
より流下してしまうことがなく、常に安定したク
ツシヨン作用が維持され、したがつてフイルムの
高い光学的性質が得られる。
以下図面に従つて本発明を詳述する。
第１図に示すエクストルージヨン・ヘツドは、
エクストルードされた材料が上を覆う移動式ベツ
ド１の上でそのベツドを横切つた配置のビームに
固定されている。ベツド１はエクストルージヨ
ン・ヘツドに対して矢印Ｆの方向へと、定速で移
動する。ヘツド自身は２個の金属板４，６で作ら
れていて、その板はその上部位置で相互に捻子止
めされている。配分チヤンネル８はヘツドの全有
効幅を横切つた長さであつて、その端は第１図に
図示してない２個の横壁で制限されている。その
チヤンネルはエクトルードされる混合原料の所要
の送り出し量に応じて約15〜50mmの直径である。
配分チヤンネル８の下には、板４と６とで構成さ
れたスロツト１０がある。そのスロツト１０の表
面は磨き仕上げであり、スロツトの厚さの許容誤
差は0.01mmである。スロツトの高さＨSは10乃至
60mmである。スロツトの厚みＤSは0.15乃至0.4mm
がよい。鋳込まれる材料ＭBはポンプを使つて集
中供給ダクト１２へ送られ、所要の高油圧が配分
チヤンネル８の中で発生する。
ブレード１４は長孔１８を貫通して捻子１６に
よつて金属板４に直接固定されている。２枚の金
属板４と６には、スロツトの開口部から両側の位
置に、平たい端面２０がある。この端面２０と鋳
込み用移動式ベツド１の表面との間の隙間ＤM
は、出来上りのプラスチツクのフイルムの厚みＤ
Fの少くとも1.2倍の隙間であるが、どんな場合で
もＤFの15倍以下が必要である。それは溜めの材
料２３で満たされるべきスペースである端面２０
とベツド１の受表面間の隙間の内部でデツドゾー
ンが出来ないようにするためである。スロツトで
構成されたノズルのブレードから離れた側にはプ
ラスチツク材料が、クツシヨンゾーンとして役立
つ隆起部２２を構成している。そのようにして隙
間の距離ＤMを定めることで、材料溜め２３の方
向へと材料を連続的に鋳込むことが出来る。
凡ゆる実施態様と同じように、上述のヘツドは
移動式部材の上に横に向けて設けらられており、
受表面上に直接係合して摺動する。このようにし
て、ヘツドに対してベツドは移動するが、その移
動は受表面に対して絶対的に平行移動である。若
し必要であれば、エクストルージヨン・ヘツドに
対して補助の支持装置を設ければ、その装置に受
表面上に加わる力を減らし、比較的に少い圧力状
態でヘツドは受表面上を摺動するようになる。
第２図に示すエクストルージヨン・ヘツドは、
数個のクランプ２８によつて、鋳込まれるベツド
１の上にあるビーム２６に対して固定結合されて
いて、そのクランプ２８はこのビーム２６を掴み
状態であり、そしてクランプ２８は捻子３２によ
つて金属板３０に捻子で取り付いている。ヘツド
は捻子３４によつてその高さは調節可能である。
金属板３６は金属板３０に対して捻子止めされて
いて、金属板３０とによつて配分チヤンネル８を
構成していて、又溝１０を構成している。そのス
ロツト１０の厚みは第１図の実施態様と同程度で
ある。スロツト１０を構成している金属板３６の
下の部分は、デイフアレンシヤル捻子３８によつ
て金属板３０に対して結合されている。このデイ
フアレンシヤル捻子３８には直径の違つた２つの
捻子部分があり、それによつてスロツト１０の厚
みを微量調節できる。
金属板３０の端面はブレードの役目をする。こ
のブレードはその高さが調節できる別個のブレー
ド部材１４とすることもできる。これは前の例の
ように、長孔１８を貫通している捻子１６によつ
て金属板３０に固定されている。この金属板３０
の下方端面４０は、ブレード部材１４の近くでそ
の上流の方に傾斜していて、その形状は受表面と
で構成する隙間の高さが次第に浅くなるような形
状である。エクストルージヨン・リツプ４２には
斜めの入口を構成する面があり、従つてクツシヨ
ン作用をする隆起部２２が形成され、それは鋳込
まれる材料用の比較的に大きいバツフア域を構成
している。
第３図、第４図は、２板の金属板４６，４８で
ノズルを構成する実施態様を示している。この態
様には２板の横板５０，５２があり、エクトルー
ジヨンヘツドの後部でその前表面にはブレード５
４が形成されている。ブレード５４はその取付高
さがマイクロメーター捻子５６で調節される。装
置全体は受表面に接触している。この目的のため
に、例えばプラスチツク材料製の摺動層５８がヘ
ツドの下部表面に設けてあり、又横板５０，５２
下部表面にも設けてある。この装置は好ましくは
支持装置によつて支持されていて、自重の１部が
ベツド１の受表面上に載るようにする。
ノズルのエクストルージヨン・スロツト６０は
この場合も又デイフアレンシヤル捻子３８で調節
される。スロツト６０はその受表面に対して角α
だけ傾斜していて、その受表面上には材料が放出
される。そのようにしてスロツト６０から出たフ
イルム状を呈した材料はその流れの方向に対して
のみ存在する。ノズルの後部リツプ６２は上方へ
面取りされている。その水平に対する傾斜面は、
鋭角βだけ傾斜していて、その角は、材料の薄板
状流れをうまく作るような条件を備えていて、テ
ツドゾーンは生じない。更に、ブレード５４の下
面は又面取りされていて、鋭角βだけ水平から傾
斜している。
スロツトとブレードの間には層状の材料の溜り
６４が形成される。この溜り６４の高さはフイル
ムの厚みＤFの５倍以下とすべきである。この条
件とすれば、溜りには流れのデツドゾーンが実質
的になくなる。更に、上述のブレードとスロツト
の上部リツプの傾斜は又材料がおだやかであり一
定の収縮を可能とし、エクトルードされる材料が
何の部分でも連続して流れるような域を拡張する
ような作用がある。
溜り６４の高さを一定に保つためには、溜りの
上に測定装置６６を設けることができる。
この測定装置は放射性測定装置の原理を使つた
さぐり針でもよい。溜り６４の高さに対応するイ
ンパルスによつて、コントロール装置６８を使つ
て速度を調節し、従つてポンプ７０の送り出し量
を調節する。
第５図に示す別の実施態様では、ヘツド自身は
２板の金属板７２，７４で構成され、その板には
配分チヤンネル８の下にエクトルージヨン・スロ
ツト７６がある。スロツトの厚みはデイフアレン
シヤル捻子３８で微量調節される。エクストルー
ジヨン・ヘツドは、支持部材２６にその１側で吊
り下がり状態であり、他側は金属板７４のフート
７８で受表面上に載つていて、その板７４は摺動
層８０で覆われている。ブレード８２はその高さ
が調節可能であり捻子８３で金属板７２に固定さ
れている。
金属板７４のフート７８は、金属板７２よりは
下に延びていて、ブレード８２とによつて空洞を
構成し、その下部は材料２３が一杯に充満してい
る。金属板７４のフート７８の表面はブレード８
２の出口スロツト８６の方向へと曲面８４をな
し、従つて材料溜りの内部にはデツドゾーンがな
くなる。この方法で、第１図や第２図の実施態様
の場合のようなクツシヨン作用の発生が見られな
い。そしてエクストルードされる材料全体は直接
にスロツト８６の前方へと直接にそして一様に向
かうようになる。
材料の溜り２３は空洞の高さ一杯にまで充たさ
れていないが、何れかの側にある発光器８８と受
光器９０等のような２個の光伝達部材によつて、
その高さは５乃至30mmの予め定められた値の高さ
Ｈの処にと決められる。２つの部材は、調節され
る高さの上限と下限に対応した高さで且つ僅かに
高さの相違した高さに配置される。受光器９０は
コントロール装置６８に作用し、その装置自身は
ポンプの速度を調節して、ポンプ７０の供給量を
調節する。
材料の溜り２３の上には空洞９２があり、空気
が充満していて、その空気は開口９４によつて外
部と連通している。このようにしてバツフアー域
が構成され、その域はポンプ７０のパルスを補償
する。それがないとエクストルードされたフイル
ムの厚みに、僅かなそして認知可能な厚みの斑が
エクストルージヨン・スロツトの処で生ずる。
空洞９２の中には受光器９０用の孔があり、そ
の上を天蓋９６で覆われているか又は所望のよう
に窓９７で覆われていて、スロツト７６から出た
エクストルードされた材料のフイルムは、開口の
方向へとう廻されるようにする。
【図面の簡単な説明】
第１図はブレードを有する本発明のヘツドの断
面的側面図、第２図は第１図に類似の断面図で他
の実施態様を示し、第３図は第４図の―線上
の断面図で更に別の実施態様を示し、第４図は第
３図のヘツドの平面図、第５図は更に別の実施態
様の本発明のヘツドの断面的側面図をそれぞれ示
す。 尚１は移動式ベツド、４，６，３０，３６，４
６，４８，７２，７４は金属板、８は配分チヤン
ネル、１０，６０，７６はスロツト、１２は集中
供給ダクト、１４，５４，８２はブレード、２０
は端面、２２は隆起部、２３は材料、２６はビー
ム、３８，５６，はデイフアレンシヤル捻子、４
２はエクストルージヨン・リツプ、５０，５２は
横板、５８は摺動層、６２は後部リツプ、６４は
溜り、６６は測定装置、６８はコントロール装
置、７０はポンプ、８６は出口スロツト、８８は
光発生器、９０は受光器、９２は空洞、９４は開
口、９６は天蓋、９７は窓をそれぞれ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 光学的性質を有する高い同質性のプラスチツ
    ク材料のフイルムを、成形可能なプラスチツク材
    料の供給システムと該フイルムの厚さを決定する
    ブレードとにより、水平に配置された平らな支持
    体の上にかぶせるエクストルージヨン・ヘツドに
    おいて、成形可能なプラスチツク材料の供給シス
    テムは上記ブレードの全幅に沿つて広がり、中央
    に供給ダクト１２を有するノズルを本質的に有
    し、該ノズルは高い静水圧で成形されるプラスチ
    ツク材料を保持する分配チヤンネル８と0.1から
    0.5mmの厚さで10から100mmの長さを有するスロツ
    ト１０とを備え、上記ブレードの前方に存在する
    材料２３の溜りの高さを制限する手段が上記ノズ
    ルの開口部と上記ブレードとの間に設けられ、上
    記ヘツドの上流部分は、上記平らな支持体ととも
    に開口を形成して上記材料の溜りが上記ブレード
    の反対側に自由に広がるようにしたことを特徴と
    するエクストルージヨン・ヘツド。 ２ スロツト１０の幅が0.15mmから0.4mmの間で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    のエクストルージヨン・ヘツド。 ３ 分配チヤンネル８とノズルの開口部との間の
    該ノズルのスロツト１０の長さが20mmから80mmの
    間であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    または第２項記載のエクストルージヨン・ヘツ
    ド。 ４ ブレードが高さ調整可能であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
    １項に記載のエクストルージヨン・ヘツド。 ５ 分配チヤンネル８の断面が、ダクトが持続さ
    れる中央点から、この点の高さにおける断面の約
    ５％である最終値まで、直線的に減少することを
    特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項のい
    ずれか１項に記載のエクストルージヨン・ヘツ
    ド。 ６ ノズルの開口部が材料２３の溜りの中に延び
    て支持体表面の平面に充分近接することを特徴と
    する特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか
    １項に記載のエクストルージヨン・ヘツド。 ７ ブレード４の前の材料２３の貯留部分の高さ
    を制限する手段は、材料の溜りの高さが供給され
    たプラスチツク材料のフイルムの厚さＤFの少な
    くとも1.2倍であり、15倍より小さくなるように
    構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項から第６項のいずれか１項に記載のエクストル
    ージヨン・ヘツド。 ８ 材料の溜りの高さを規定する手段がノズルの
    開口部とブレード１４の間の連続体を本質的に有
    する制限表面を備え、押し出しヘツド内において
    該制限表面と被覆される表面との間の空間部がプ
    ラスチツク材料により完全に満たされ、ブレード
    の反対側に位置するスロツトの側部に、バツフア
    域として作用する自由に広がることのできる溜り
    が形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項から第７項のいずれか１項に記載のエクスト
    ルージヨン・ヘツド。 ９ 材料の溜りの高さを規定する手段がノズルの
    開口部とブレードの間に配設され、かつ、材料の
    溜りの高さを規定し、機械的手段によりこの領域
    内の制限がされず、バツフア域として一定に作用
    する計量装置を備え、上記計量装置はノズルの分
    配チヤンネル内のプラスチツク材料の到達を制御
    することを特徴とする特許請求の範囲第１項から
    第７項のいずれか１項に記載のエクストルージヨ
    ン・ヘツド。 １０ ノズルのスロツトが被覆される支持体の表
    面に鋭角をなして配設されることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項から第９項のいずれか１項に
    記載のエクストルージヨン・ヘツド。 １１ ヘツドがスライド部材上に横方向に取付け
    られ、このスライド部材により該ヘツドは被覆さ
    れる表面上に直接配置されるとともに該表面に沿
    つて滑動可能にされ、該スライド部材はヘツドの
    重さの少なくとも一部を支持することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項から第１０項のいずれか
    １項に記載のエクストルージヨン・ヘツド。 １２ ノズルのスロツトの幅がデイフアレンシア
    ル捻子３８により調節可能であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項から第１１項のいずれか
    １項に記載のエクストルージヨン・ヘツド。
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