DE2422341A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE TRANSPORT AND DOSING OF SEPARATE COMPONENTS IN EQUIPMENT FOR EXTRUDING MULTI-COMPONENT SUBSTANCES - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE TRANSPORT AND DOSING OF SEPARATE COMPONENTS IN EQUIPMENT FOR EXTRUDING MULTI-COMPONENT SUBSTANCESInfo
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Description
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3. Mai 1974May 3, 1974
Unsere Ref.: 124 355/487333 InaOur ref .: 124 355/487333 Ina
ALENCO-EGNELL AB, Saltsjö-Boo, SchwedenALENCO-EGNELL AB, Saltsjö-Boo, Sweden
Verfahren und Vorrichtung für Transport und Dosierung getrennter Komponenten in Einrichtungen zum Extrudieren von Mehrkomponenten-StoffenMethod and device for transporting and metering separate components in equipment for extrusion of multi-component fabrics
Telefonische Auskünfte und Telephone information and
40984 9/ 1006 Aufträge sind nur nach schriftlicher40984 9/1006 Orders are only available after written
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für Transport und Dosierung gesonderter Komponenten in Einrichtungen zum Extrudieren von aus mehreren Komponenten bestehenden Stoffen.The invention relates to a method and an apparatus for the transport and dosing of separate components in equipment for extruding from several components existing fabrics.
Beispiele solcher Mehrkomponenten-Materialien sind die sogenannten hitzehärtbaren Klebstoffe, bei denen ein Kunstharz. (Binder) und ein Härter in bestimmten Mengenverhältnissen vor der Benutzung vermischt werden müssen. Derartige moderne Klebverfahren werden bereits bei fortlaufenden Herstellungsverfahren zur Anwendung gebracht, um mit solchen hitzehärtbaren Klebstoffen die verschiedensten Teile zu verkleben. Dabei ist'es erforderlich, da^f Kunstharz und den Härter in sorgfältig abgemessenen Mengen zuzuführen und die beiden Komponenten, erst kurz bevor der Klebevorgang ausgeführt wird, miteinander zu kombinieren, da der Klebstoff fast unmittelbar nach dem Mischen auszuhärten beginnt. Hierbei treten jedoch große Probleme in Bezug auf das Vermischen der Komponenten in den richtigen Mengenverhältnissen und in Verbindung damit auf, daß die Komponenten bis zu dem Moment des Vermischens voneinander getrennt bleiben müssen, da das Aushärten sehr schnell stattfindet, wenn die beiden Komponenten einmal miteinander kombiniert sind. Ein fortlaufendes Arbeiten ist bislang nicht möglich, sondern es wird so vorgegangen, daß eihe solche Menge Klebstoffs gemischt wird, wie sie gerade aufgebraucht werden kann, bevor der Härtungsprozess zu weit fortgeschritten ist. Falls irgendeine Unterbrechung in der Verarbeitung auftreten sollte, so daß die gesamte Klebstoff menge nicht innerhalb des beabsichtigten Zeitraums verbraucht werden kann, wird der restliche Klebstoff unbrauchbar. Außerdem muß der Herstellungsvorgang immer wieder unterbrochen wer-len, um den Vorrat an gemischtem Klebstoff wieder auf-Examples of such multi-component materials are the so-called thermosetting adhesives, in which a synthetic resin. (Binder) and a hardener must be mixed in certain proportions before use. Such modern adhesive processes are already being used in continuous manufacturing processes in order to deal with such thermosetting adhesives to bond a wide variety of parts. It is necessary that synthetic resin and add the hardener in carefully measured quantities and the two components just before the bonding process is carried out to combine with each other, as the adhesive cures almost immediately after mixing begins. However, major problems arise here with regard to mixing the components in the correct proportions and in connection with the fact that the components are separated from one another up to the moment of mixing must remain, as curing takes place very quickly once the two components are combined are. A continuous work is not possible so far, but it is proceeded in such a way that a number of such Amount of adhesive is mixed as it can just be used up before the curing process has progressed too far is. Should there be any interruption in processing so that the entire amount of adhesive is not can be used up within the intended time, the remaining adhesive becomes unusable. aside from that the production process has to be interrupted again and again in order to replenish the supply of mixed adhesive.
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zufüllen. Dies hat zur Folge, daß ein fortlaufender Fließprozess praktisch nicht in Betracht kommt. Weitere Probleme treten im Zusammenhang mit der Reinigung der Misch- und Auftragewerkzeuge, Kessel und dergleichen auf.to fill. As a result, a continuous flow process is practically out of the question. Further problems occur in connection with the cleaning of mixing and application tools, kettles and the like.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine kontinuierliche Bereitstellung eines aus mehreren Komponenten bestehen- den Stoffes ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transportieren, Dosieren und Extrudieren der Komponenten dieses Stoffes zu schaffen, wobei die Komponenten bis zu dem Moment oder dem Ort ihrer Verwendung voneinander getrennt bleiben. Gelöst vrird dies erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Lösungsmerkmale.The invention is based on the object for a continuous Provision of a material consisting of several components, a method and a device for transport, Dosing and extruding the components of this substance to create, with the components up to the moment or the Their place of use remain separate from each other. Solved this according to the invention by the features listed in the patent claims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.The invention is illustrated below with reference to in the drawing illustrated embodiments explained in detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 und 2 schematisiert gezeichnete Darstellungen eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen;1 and 2 schematically drawn representations of an embodiment of an inventive Device in different operating states;
Fig. 3 und 4 den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels und3 and 4 representations corresponding to FIGS. 1 and 2 a second embodiment and
Fig. 5 eine Vorderansicht eines zur Verwendung bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 geeigneten Dosierzylinders.FIG. 5 is a front view of one for use in the device according to FIGS. 1 and 2 suitable dosing cylinder.
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Die Erfindung wurde vorstehend und v/ird nachfolgend In Verbindung mit dem Mischen von Kunstharz und Härter zur Erzeugung eines Klebstoffs beschrieben. Es liegt jedoch auf der Hand, daß es sich hierbei lediglich um eine aus einer Vielzahl vorteilhafter Anwendungsmöglichkeiten handelt und daß auch mehr Komponenten als zwei bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gefördert und dosiert werden können. Die Vorrichtung kann auch genau so gut zum Extrudieren von Komponenten anderer Art, bei denen es sich nicht um Klebstoffkomponenten handelt, eingesetzt werden.The invention has been described above and below in connection with the mixing of synthetic resin and hardener Production of an adhesive described. It is obvious, however, that this is only one of them a variety of advantageous applications and that more components than two in one Device according to the invention can be promoted and metered. The device can do just as well for extrusion other types of components that are not adhesive components are used.
Die in Fig. l gezeigte Vorrichtung weist zwei Vorratseinrichtungen 1 und 2 für ein Kunstharz bzw. einen Härter auf. Zwei Pumpen 3 und 4, die die Komponenten über Leitungen 5 und 6 zu steuerbaren Ventilen 7 bzw. 8 vom Mehrwegtyp pumpen,sind mit den Vorratseinrichtungen 1 bzw. 2 verbunden. Die Ventile 7 und 8 sind über Leitungen 9 bzw. 10 mit zwei Dosierzylindern 11 bzw. 12 verbunden, so daß eine direkte Verbindung zwischen den Pumpen 3 und 4 und den Dosierzylindern 11 bzw. 12 erhalten wird, wenn sich die Ventile 7 und 8 in der in Fig. 1 angedeuteten Einstellung befinden. Die Dosierzylinder sind mit je einem zugeordneten Arbeitszylinder 13 bzw. 14 gekoppelt, bei denen es sich beispielsweise um pneumatische Zylinder handelt. Zum Steuern der Ventile 7 und 8 ist ein gemeinsamer Steuerzylinder 35 vorgesehen. Die Ventile 7 und 8 sind über Leitungen 16 und 17 auch mit zwei Ausgabedüsen 18 bzw. 19 in Verbindung, so daß bei der in Fig. 2 angedeuteten Einstellung.der Ventile 7 und 8 eine direkte Verbindung zwischen den Dosierzylindern 11, 12 und den Ausgabedüsen 19 bzw. 18 erhalten wird. Druckmesser 20 bekannter Art sind vor den Dosierzylindern 11, 12 angeordnet .The device shown in Fig. 1 has two storage devices 1 and 2 for a synthetic resin and a hardener, respectively. Two pumps 3 and 4, which carry the components via lines 5 and pumps 6 to controllable valves 7 and 8 of the reusable type are connected to the storage devices 1 and 2, respectively. The valves 7 and 8 are connected via lines 9 and 10 with two metering cylinders 11 and 12, so that a direct Connection between the pumps 3 and 4 and the metering cylinders 11 and 12 respectively is obtained when the valves 7 and 8 are in the setting indicated in FIG. The dosing cylinders each have an assigned working cylinder 13 and 14 coupled, which are, for example, pneumatic cylinders. To control the valves 7 and 8 a common control cylinder 35 is provided. The valves 7 and 8 are also connected via lines 16 and 17 two dispensing nozzles 18 and 19 in connection, so that with the setting indicated in FIG a direct connection between the metering cylinders 11, 12 and the dispensing nozzles 19 and 18, respectively, is obtained. Pressure gauge 20 of a known type are arranged in front of the metering cylinders 11, 12.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Die beiden Komponenten werden durch die PumpenThe device described above works in the following way: The two components are driven by the pumps
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3, 4 über die Leitungen 5 bzw. 6 gepumpt und gelangen bei dem in Fig. 1 gezeigten Betriebszustand über die Leitungen 9 bzw. IO zu den Dosie-rzylindern 11 bzw. 12, deren Kolben durch den Pumpendruck eine vorbestimmbare Strecke zurückgeschoben werden, so daß die gewünschte Menge in den betreffenden Zylinder eingefüllt wird. Dann werden die Ventile 7, 8 mittels des Steuerzylinders 15 in die in Fig. 2 angedeutete Stellung umgeschaltet, und die zugemessene Menge jedes der Komponenten wird über die Leitungen 9, IO sowie 16, 17 mittels der pneumatisch betätigten Arbeitszylinder 13 und 14 aus den Ausgabedüsen 18, 19 ausgestoßen, die auf den Bereich oder den Gegenstand gerichtet sind, auf den die Komponenten aufgetragen werden sollen. Dann werden die Ventile 7, 8 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung umgeschaltet, und der Vorgang wird wiederholt. Der Flußder Komponenten in den Leitungen und die Bewegung der Kolben in den Zylindern beim Füllen (Fig. 1) und beim Entleeren (Fig. 2) der Dosierzylinder sind in den Fig. durch Pfeile angedeutet.3, 4 are pumped via the lines 5 and 6 and arrive in the operating state shown in FIG. 1 via the Lines 9 or IO to the dosing cylinders 11 or 12, whose pistons are pushed back a predeterminable distance by the pump pressure, so that the desired Amount is filled into the cylinder concerned. Then the valves 7, 8 by means of the control cylinder 15 is switched to the position indicated in FIG. 2, and the metered amount of each of the components becomes Via the lines 9, IO and 16, 17 by means of the pneumatically operated working cylinders 13 and 14 from the Dispensing nozzles 18, 19 which are directed at the area or object on which the components should be applied. Then the valves 7, 8 are switched to the position shown in FIG. 1, and the process is repeated. The flow of the components in the conduits and the movement of the pistons in the cylinders when filling (Fig. 1) and when emptying (Fig. 2) the metering cylinders are indicated in the figures by arrows.
Die gewünschte Menge jeder der Komponenten wird dadurch erhalten, daß die Dosierzylinder 11 und 12 ein entsprechendes Vorlumen aufweisen. In einer stationären Vorrichtung kann es daher, wenn fortlaufend gleichbleibende Mengen der Komponenten extrudiert werden müssen, ausreichend sein, die Dosierzylinder 11 und 12 so auszulegen, daß sich ein unveränderliches Dosiervolumen ergibt. Die Dosierzylinder können jedoch auch verstellbar ausgebildet sein, wie dies in Verbindung mit Fig. 5 noch näher erläutert werden wirdi Die für die Extrusion erforderliche Zeit kann eingestellt werden, indem man die Antriebskraft (Luftdruck) der be-, treffenden Arbeitszylinder verändert. Die SynchronisationThis will get the desired amount of each of the components obtained that the metering cylinders 11 and 12 have a corresponding Vorlumen. In a stationary device It can therefore be sufficient if constant quantities of the components have to be extruded continuously, the metering cylinders 11 and 12 to be designed so that there is an unchangeable metering volume. The dosing cylinder can, however, also be designed to be adjustable, as will be explained in more detail in connection with FIG The time required for the extrusion can be set by adjusting the driving force (air pressure) of the loading, changing working cylinder. The synchronization
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Der Entleerungszeiten der beiden Zylinder kann durch den Antriebsdruck des zugehörigen ArbeitsZylinders und ebenso auch durch Wahl des Düsenquerschnitts der zugehörigen Ausgabedüse gesteuert werden. Da die beiden Komponenten gleichzeitig aufgetragen worden müssen, um einen vollständigen Klebevorgang zu erhalten, ist ein eingebautes (nicht dargestelltes) Warnsystem vorgesehen, das einen Alarm auslöst, wenn die Extrusionszeit gegenüber der beabsichtigten Ausstoßzeit abweicht.The emptying times of the two cylinders can be through the drive pressure of the associated working cylinder and can also be controlled by selecting the nozzle cross-section of the associated dispensing nozzle. As the two components must be applied at the same time in order to obtain a complete gluing process is a built-in (not shown) warning system is provided, which triggers an alarm if the extrusion time compared to the intended Ejection time deviates.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zwei Vorratseinrichtungen 21 und 22 für die zu extrudierenden Komponenten vorgesehen. Pumpen 23 und 24 sind mit den Vorratseinrichtungen verbunden und pumpen die betreffende Komponente über Leitungen 25 bzw. 26, die über je eine T-Rohr-Verbindung mit je änem Ventilpaar 27 und 28 bzw. 29 und 30 verbunden sind. Sämtliche dieser Ventile werden durch einen gemeinsamen Steuerzylinder 31 betätigt, bei dem es sich vorzugsweise um einen pneumatischen Zylinder handelt. Die Ventile der Ventilpaare 27 und 28 bzw. 29 und 30 sind so geschaltet, daß während des Zeitraums, wo je ein Ventil der Ventilpaare die Leitungen 25 und 26 über Leitungen 32 bzw. 33 mit Dosierzylindern 34 bzw. 35 verbindet, das jeweils andere Ventil jedes Ventilpaares . - - . .In the embodiment shown in FIG. 3, as in the embodiment according to FIG. 1, there are two storage devices 21 and 22 for the components to be extruded intended. Pumps 23 and 24 are with the storage facilities connected and pump the component in question via lines 25 and 26, which each have a T-pipe connection each pair of valves 27 and 28 or 29 and 30 are connected. All of these valves are through a common Control cylinder 31 is actuated, which is preferably is a pneumatic cylinder. The valves of the valve pairs 27 and 28 or 29 and 30 are switched so that that during the period when one valve of the valve pairs, the lines 25 and 26 via lines 32 and 33, respectively, with metering cylinders 34 and 35 connects, the other valve of each valve pair. - -. .
die andere Seite des doppelt wirkend, ausgelegten zugeordneten Dosierzylinders 34 bzw. 35 mit den nicht dargestellten Ausgabedüsen über Leitungen 36, 38 bzw. 37, 39 verbindet. Die Dosierzylinder 34, 35 sind doppelt wirkend und mit einem Kolben und einer Kolbenstange versehen, wie dies dargestellt ist, könnten jedoch auch mit einem freien Kolben versehen sein.the other side of the double-acting, designed assigned metering cylinder 34 or 35 with the one not shown Output nozzles via lines 36, 38 and 37, 39, respectively. The dosing cylinders 34, 35 are double-acting and provided with a piston and a piston rod, as shown, but could also be provided with a free piston be provided.
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Die in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 beschriebene Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Wenn die Vorrichtung sich in dem in Fig. 3 gezeigten Betriebszustand befindet, dann werden" die Komponenten über die Leitungen 25, 26, die Ventile 27, 29 und die Leitungen 32, 33 zu der linken Seite der Dosierzylinder 34, 35 zugeführt, wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Die durch Pumpen zugeführte Menge der Komponenten verschiebt die Kolben der Dosierzylinder 34, 35 in der Zeichnung nach rechts, wobei gleichzeitig eine entsprechende Menge der Komponenten durch die Leitungen 36, 38 bzw. 37, 39 und die Ventile 28 bzw. 30 den nicht dargestellten Ausgabedüsen zugeführt und aus diesen ausgestoßen wird. Nach Abschluß dieses Arbeitsschritts, d.h., wenn die Kolben der Dosierzylinder die rechte Endstellung erreicht haben, dann werden die Ventile mittels des Steuerzylinders 31 umgeschaltet,und die Komponenten werden zu der rechten Seite der Dosierzylinder über die · Leitungen 25, 26, die Ventile 28, 30 und die Leitungen 36, 37 zugeführt, während gleichzeitig das auf der jeweils anderen Seite des Kolbens der Dosierzylinder befindliche Material durch die Leitungen 32, 33 und die Ventile 27, 29 sowie,die Leitungen 38 bzw. 39 zu den Ausgabedüsen gedrückt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind daher für die Dosierzylinder 34, 35 keine Arbeitszylinder erforderlich, sondern die Betätigung der Dosierzylinder erfolgt durch die durch Pumpen zugeführten Komponenten selbst. Auch die in den Fig. 3 und 4 gezeigten Dosierzylinder können ein variables Volumen aufweisen, und auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann ein einstellbares Warnsystem vorgesehen sein, wie es auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. l und 2 Anwendung finden kann.The device described in connection with FIGS. 3 and 4 operates in the following manner: When the device is in the operating state shown in Fig. 3, then "the components via the lines 25, 26, the valves 27, 29 and the lines 32, 33 are fed to the left of the metering cylinders 34, 35 as this is done by Is indicated by arrows. The amount of components supplied by pumps moves the pistons of the dosing cylinders 34, 35 in the drawing to the right, while at the same time a corresponding amount of the components through the lines 36, 38 or 37, 39 and the valves 28 and 30 are fed to the dispensing nozzles, not shown, and from these is expelled. After completion of this work step, i.e. when the pistons of the dosing cylinder have reached the right end position have reached, then the valves are switched by means of the control cylinder 31, and the components are to the right side of the dosing cylinder via the lines 25, 26, the valves 28, 30 and the lines 36, 37 supplied, while at the same time the one on the other side of the piston of the metering cylinder Material is pushed through lines 32, 33 and valves 27, 29 and, lines 38 and 39, respectively, to the dispensing nozzles will. In this embodiment, therefore, no working cylinders are required for the dosing cylinders 34, 35, Instead, the dosing cylinders are actuated by the components supplied by the pumps themselves. The metering cylinders shown in FIGS. 3 and 4 can also have a variable volume, and an adjustable warning system can also be provided in this exemplary embodiment be, as it can also be used in the embodiment according to FIGS.
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In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Dosierzylinders 40 mit verstellbarem Volumen gezeigt. Der Dosierzylinder 40 ist verschiebbar in einem Spanngehäuse 41 angeordnet und wird in der gewünschten Einstellage im Spanngehäuse 41 festgespannt. Dies wird dadurch erreicht, daß das Spanngehäuse 41 in bekannter Weise in zwei Hälften geteilt ist und daß mittels einer Spannschraube eine Klemmkraft v/irksam "werden kann. Diese Spannschraube kann mitteis eines Hnadhebels 42 angezogen und gelöst werden. Das Spanngehäuse 41 ist starr mit einem Arbeitszylinder 44 über Stangen 43 verbunden. Eine Kolbenstange 45 des Arbeitszylinders 44 ist mit einer Kolbenstange 46 des Dosierzylinders verbunden. Die Anordnung ist der schematisiert in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung ähnlich. Der Arbeitszylinder 44 hat eine bestimmte Hublänge, so daß sich die Kolbenstange 45 um eine vorbestimmte Strecke bewegen kann. Es ist daher ohne weiteres zu ersehen, daß ein verschiedenes Dosiervolumen des Dosierzylinders 40 dadurch erhalten werden kann, daß dieser Dosierzylinder 40 im Spanngehäuse 41 relativ zu dem Arbeitszylinder in eine bestimmte Stellung gebracht und dort festgespannt wird. Der Dosierzylinder 40 weist eine Skala auf, so daß das gewünschte Dosiervolumen leicht eingestellt werden kann. Der Dosierzylinder 40 ist über eine Leitung 47 mit einer Vorrichtung der Art verbunden,wie sie in den Fig. 1 und 2 beispielsweise gezeigt ist. Die Fig. 5 zeigt den Dosierzylinder 40 in entleertem Zustand.In Fig. 5 is an embodiment of a metering cylinder 40 shown with adjustable volume. The metering cylinder 40 is slidably arranged in a clamping housing 41 and is in the desired position in the clamping housing 41 clamped. This is achieved in that the clamping housing 41 is divided into two halves in a known manner and that a clamping force can become effective by means of a clamping screw Needle lever 42 can be tightened and loosened. The clamping housing 41 is rigid with a working cylinder 44 via rods 43 tied together. A piston rod 45 of the working cylinder 44 is connected to a piston rod 46 of the metering cylinder. The arrangement is similar to the arrangement shown schematically in FIGS. The working cylinder 44 has a certain stroke length so that the piston rod 45 can move a predetermined distance. It is therefore it can be seen without further ado that a different metering volume of the metering cylinder 40 can be obtained by that this metering cylinder 40 is brought into a certain position in the clamping housing 41 relative to the working cylinder and is clamped there. The metering cylinder 40 has a scale so that the desired metering volume is easy can be adjusted. The dosing cylinder 40 is a Line 47 connected to a device of the kind as they is shown in Figs. 1 and 2, for example. 5 shows the dosing cylinder 40 in an emptied state.
Es versteht sich, daß die hier gezeigten und erläuterten Ausführungsformen lediglich Beispiele aus einer Vielzahl möglicher Verkörperungen der Erfindung darstellen, die abgewandelt werden können, ohne den Bereich der ErfindungIt goes without saying that the embodiments shown and explained here are merely examples from a large number represent possible embodiments of the invention, which can be modified without departing from the scope of the invention
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zu verlassen. Beispielsweise können die angewendeten Vorrichtungsteile z.B. die Dosierzylinder, Ventile, Pumpen usw. von anderer Art sein, als es hier gezeigt ist,und die Vorrichtung kann auch zum Extrudieren anderer Komponenten, als sie hier erwähnt sind, oder zum Extrudieren von mehr als zwei Komponenten benutzt werden,ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.to leave. For example, the applied device parts e.g. the dosing cylinders, valves, pumps etc. be of a different type than shown here, and the Apparatus can also be used to extrude components other than those mentioned here, or to extrude more can be used as two components without departing from the scope of the invention.
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