HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Extrusionsformgerät zum Erzeugen
eines aus Keramikmaterial hergestellten ovalförmigen Wabenstrukturkörpers und
auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Wabenstrukturkörpers unter
Verwendung des Extrusionsformgeräts.
Durch die Angaben gemäß der vorliegenden
Erfindung beinhaltet der Ausdruck „ovalförmig" eine ovale Form, dessen Querschnitt durch
einen langen Durchmesser (oder eine Hauptachse) und einen kurzen
Durchmesser (oder eine Nebenachse) bestimmt ist, wie er üblicherweise
geometrisch definiert ist, eine weitere ähnliche Form, wie zum Beispiel
eine Rennbahnform, dessen Querschnitt durch ein Paar von Halbkreisen
und ein Paar von Linien dargestellt wird, und eine Zwischenform zwischen
der ovalen Form und der Rennbahnform.The
The present invention relates to an extrusion molding apparatus for producing
an oval-shaped honeycomb structural body made of ceramic material and
to a method for producing a honeycomb structural body below
Use of the extrusion molding machine.
By the information according to the present
Invention, the term "oval shaped" includes an oval shape, the cross section through
a long diameter (or major axis) and a short one
Diameter (or a minor axis) is determined, as it usually
geometrically defined, another similar shape, such as
a racetrack shape whose cross section is defined by a pair of semicircles
and a pair of lines is displayed, and an intermediate form between
the oval shape and racetrack shape.
2. Beschreibung des Stands
der Technik2. Description of the stand
of the technique
Ein
aus Keramikmaterial hergestellter Keramikwabenstrukturkörper wird
in verschiedene Automobilenarten, wie zum Beispiel ein Dieselfahrzeug, eingebaut,
um Abgas zu reinigen, das von einer Brennkraftmaschine abgegeben
wird, wie zum Beispiel eine Dieselbrennkraftmaschine. Ein derartiger Wabenstrukturkörper wirkt
als ein Träger
zum Tragen eines Katalysators, der in der Lage ist, in dem Abgas enthaltene
Feststoffe (PM) zu beseitigen bzw. zu reinigen.One
ceramic honeycomb structural body made of ceramic material
incorporated into various types of automobiles, such as a diesel vehicle,
to purify exhaust gas emitted by an internal combustion engine
such as a diesel engine. Such a honeycomb structural body acts
as a carrier
for supporting a catalyst capable of being contained in the exhaust gas
Eliminate or clean solids (PM).
Generell
gibt es ein Extrusionsformverfahren und ein Kolbenspritzgießverfahren
zum Erzeugen eines Wabenstrukturkörpers.As a general rule
There is an extrusion molding method and a piston injection molding method
for producing a honeycomb structural body.
Bei
dem Extrusionsformverfahren wird ein Keramikmaterial, das aus einer
Mischung von Pulvern aus Keramikrohkomponenten hergestellt ist, vorbereitet
und anschließend
mit Wasser gemischt. Die gemischten Keramikrohkomponenten werden extrudiert
und durch ein Formwerkzeug geformt. Nach Abschließen des
Extrudierens und Formens wird das erhaltene Formteil auf eine vorbestimmte Länge geschnitten.
Das Formteil mit der vorbestimmten Länge wird anschließend durch
einen Trockner getrocknet und dann für eine optimale Zeitdauer in
einem Backofen gebacken.at
The extrusion molding process is a ceramic material consisting of a
Mixture of powders made of ceramic raw components is prepared
and subsequently
mixed with water. The mixed ceramic raw components are extruded
and molded by a mold. After completing the
Extruding and molding, the resulting molded part is cut to a predetermined length.
The molded part with the predetermined length is then passed through
dried a dryer and then for an optimal period of time in
baked an oven.
Bei
dem herkömmlichen
Extrusionsformgerät,
das das Extrusionsformen ausführt,
ist eine Führungsplatte
unmittelbar nach einem Schneckenextruder platziert. Ein Widerstandsrohr
ist neben der Führungsplatte
platziert. Die Formmasse wird durch das Widerstandsrohr zu einem Formwerkzeug
zugeführt. Ein
derartiges Widerstandsrohr besteht hauptsächlich aus zwei Teilen, nämlich einem
kreisförmigen Teil,
der an dessen stromaufwärtigen
Seite ausgebildet ist, und einem ovalförmigen Teil, der an dessen stromabwärtigen Seite
in dem Durchlauf der aus dem gemischten Keramikmaterial bestehenden
Formmasse ausgebildet ist. Da das Widerstandsrohr einen derartigen
zweiteiligen Aufbau aufweist und es einen großen Unterschied bei einem Durchmesserverringerungsverhältnis (das
ein Verringerungsverhältnis
eines Durchmessers ist) zwischen der Hauptachsenrichtung und der
Nebenachsenrichtung des Widerstandsrohrs gibt, wird die Extrusionsgeschwindigkeit
des Materials ungleichmäßig. Da
dieser Aufbau des ovalförmigen
Wabenstrukturkörpers
keine ausreichende Menge des gemischten Keramikmaterials in Richtung
seiner Hauptachsenrichtung zuführen
kann, werden als ein Erzeugnis Niednagelteile in der Hauptachsenrichtung
an einem Außenschichtteil des
Wabenstrukturkörpers
erzeugt. Da eine übermäßige Menge
des gemischten Keramikmaterials in Richtung seiner Nebenachsenrichtung
zugeführt wird,
werden demgegenüber
Zellen zerstört.
Als ein Ergebnis wird die Gesamtform des ovalförmigen Wabenstrukturkörpers als
ein Erzeugnis zerstört
und verformt.at
the conventional one
Extrusion molding device,
that does the extrusion molding,
is a guide plate
placed immediately after a screw extruder. A resistance tube
is next to the guide plate
placed. The molding compound becomes a molding tool through the resistance tube
fed. One
Such resistance tube consists mainly of two parts, namely one
circular part,
the at the upstream
Side is formed, and an oval-shaped part, on the downstream side
in the passage of the mixed ceramic material
Formed mass is formed. Since the resistance tube such a
has a two-piece structure and there is a large difference in a diameter reduction ratio (the
a reduction ratio
of a diameter) between the major axis direction and the
Secondary axis direction of the resistance tube gives, the extrusion speed
of the material unevenly. There
this structure of the oval-shaped
Honeycomb structural body
no sufficient amount of the mixed ceramic material in the direction
to its main axis direction
can be used as a produce hangers in the main axis direction
on an outer layer part of the
Honeycomb structural body
generated. Because an excessive amount
of the mixed ceramic material in the direction of its minor axis direction
is fed
be in contrast
Destroyed cells.
As a result, the overall shape of the oval-shaped honeycomb structural body is considered
a product destroyed
and deformed.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Extrusionsformgerät und ein
Verfahren zum Erzeugen eines Wabenstrukturkörpers bereitzustellen, dessen äußere Form
eine Ovalform ist, ohne Mängel
zu verursachen, wie zum Beispiel Niednagelteile und zerstörte Zellen.It
It is an object of the present invention to provide an extrusion molding apparatus and apparatus
To provide a method for producing a honeycomb structural body whose outer shape
an oval shape is without flaws
cause such as nail pieces and destroyed cells.
Nachfolgend
sind das Konzept, wichtige Merkmale, Handlungen und Wirkungen des
Extrusionsformgeräts
und des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.following
are the concept, important features, actions and effects of
Extrusion molding machine
and the method according to the present invention
Invention described.
Um
die vorhergehend genannten Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende
Erfindung ein Extrusionsformgerät
(1) zum Erzeugen eines aus Keramikmaterial hergestellten
Wabenstrukturkörpers
mit einer Vielzahl von Durchgangszellen bereit, die durch Trennwände getrennt
sind, welche in einer Wabenstruktur in dem Inneren eines äußeren Außenschichtteils
angeordnet sind. Die äußere Form
des Wabenstrukturkörpers
ist eine Ovalform. Die Zellen gehen durch den Wabenstrukturkörper entlang
seiner Längsrichtung.
Das Extrusionsformgerät
(1) weist eine Schneckenextrusionseinheit (2),
eine Führungseinheit
(3), ein Widerstandsrohr (4) und ein Formwerkzeug
(5) auf.In order to achieve the foregoing objects, the present invention provides an extrusion molding apparatus ( 1 ) for producing a honeycomb structural body made of ceramic material having a plurality of through cells separated by partition walls disposed in a honeycomb structure in the interior of an outer outer layer part. The outer shape of the honeycomb structural body is an oval shape. The cells pass through the honeycomb structural body along its longitudinal direction. The extrusion molding machine ( 1 ) has a screw extrusion unit ( 2 ), a leadership unit ( 3 ), a resistance tube ( 4 ) and a mold ( 5 ) on.
Die
Schneckenextrusionseinheit (2) weist eine zylindrische
Hülse (21)
und einen Schneckenextruder (22) auf, der in der zylindrischen
Hülse (21) platziert
ist und in der Lage ist, Keramikrohkomponenten zu mischen und eine
Formmasse aus den gemischten Keramikrohkomponenten vorwärts zu befördern. Die
Führungseinheit
(3) weist eine Führungsplatte
(31) auf, die in der Lage ist, eine Verteilung der Durchtrittsgeschwindigkeit
der Formmasse zu vergleichmäßigen bzw.
gleichmäßig zu machen. Das
Widerstandsrohr (4) ist in der Lage, eine Querschnittsfläche der
von der Führungseinheit
(3) extrudierten Formmasse allmählich zu verringern. Das Formwerkzeug
(5) formt die von dem Widerstandsrohr (4) extrudierte
Formmasse zu einer vorbestimmten Ovalform. Genauer gesagt weist
die Führungseinheit
(3) in dem Extrusionsformgerät (1) einen Formveränderungsteil
(32) auf, der zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Führungseinheit
(3) und einer Position ausgebildet ist, in der die Führungsplatte
(31) platziert ist. Ein Querschnitt des Formveränderungsteils
(32) verändert
sich allmählich
von einer Kreisform mit demselben Innendurchmesser wie die zylindrischen
Hülse (21)
zu einer Ovalform, dessen Nebenachse nicht kleiner als der Innendurchmesser
der zylindrischen Hülse
(21) ist, und deren Hauptachse größer als die Nebenachse ist.
Die Form der Führungsplatte
(31) und die innere Form des stromabwärtigen Endes der Führungseinheit
(3) haben die Ovalform. Das Widerstandsrohr (4)
ist mit dem Formwerkzeug (5) verbunden, und die Querschnittsfläche des
Widerstandsrohrs (4) nimmt allmählich von seinem stromaufwärtigen Ende
zu seinem stromabwärtigen
Ende ab, während
die Ovalform beibehalten wird.The screw extrusion unit ( 2 ) has a cylindrical sleeve ( 21 ) and a screw extruder ( 22 ), which in the cylindrical sleeve ( 21 ) and is able to mix ceramic raw components and a molding compound from the ge Mixed ceramic raw components to move forward. The leadership unit ( 3 ) has a guide plate ( 31 ), which is capable of uniforming a distribution of the passage velocity of the molding compound. The resistance tube ( 4 ) is capable of having a cross-sectional area that of the guide unit ( 3 ) gradually reduce extruded molding material. The mold ( 5 ) forms the of the resistance tube ( 4 ) extruded molding compound to a predetermined oval shape. More precisely, the management unit ( 3 ) in the extrusion molding apparatus ( 1 ) a shape changing part ( 32 ) located between the upstream end of the guide unit ( 3 ) and a position in which the guide plate ( 31 ) is placed. A cross section of the shape changing part ( 32 ) gradually changes from a circular shape with the same inner diameter as the cylindrical sleeve ( 21 ) to an oval shape whose minor axis is not smaller than the inner diameter of the cylindrical sleeve ( 21 ), and whose major axis is greater than the minor axis. The shape of the guide plate ( 31 ) and the inner shape of the downstream end of the guide unit (FIG. 3 ) have the oval shape. The resistance tube ( 4 ) is with the mold ( 5 ), and the cross-sectional area of the resistance tube ( 4 ) gradually decreases from its upstream end to its downstream end while maintaining the oval shape.
Genauer
gesagt weist die Führungseinheit (3)
den Formveränderungsteil
auf, dessen Form sich von einer Kreisform zu einer Ovalform allmählich verändert. Der
Durchmesser des Querschnitts des Widerstandsrohrs (4) nimmt
allmählich
ab, während dessen
Ovalform beibehalten wird. Das bedeutet, dass die Anwesenheit der
Führungsplatte
(31) in der Führungseinheit
(3) die Verteilung der Durchtrittsgeschwindigkeit der Formmasse
aus den gemischten Keramikrohkomponenten vergleichmäßigen kann. Folglich
ist es möglich,
die Querschnittsfläche
des Widerstandsrohrs (4) zu verringern, ohne ein Verhältnis des
Durchmesserverringerungsverhältnisses
in der Hauptachsenrichtung zu dem Durchmesserverringerungsverhältnis in
der Nebenachsenrichtung zu verändern.
Dieser Aufbau ermöglicht
es dem Extrusionsformgerät
(1), die Formmasse aus den gemischten Keramikrohkomponenten
mit einer gleichmäßigen Verteilung
der Extrusionsformgeschwindigkeit der Formmasse zu extrudieren.
Als ein Ergebnis kann der durch das Extrusionsformgerät (1)
hergestellte Wabenstrukturkörper
eine Ovalform aufweisen, ohne Mängel
zu verursachen, wie zum Beispiel Niednagelteile und zerstörte Zellen.More precisely, the management unit ( 3 ) the shape changing part whose shape gradually changes from a circular shape to an oval shape. The diameter of the cross section of the resistance tube ( 4 ) gradually decreases while maintaining its oval shape. This means that the presence of the guide plate ( 31 ) in the management unit ( 3 ) can even out the distribution of the passage speed of the molding compound from the mixed Keramikrohkomponenten. Consequently, it is possible to increase the cross-sectional area of the resistance tube (FIG. 4 ) without changing a ratio of the diameter reduction ratio in the major axis direction to the diameter reduction ratio in the minor axis direction. This construction allows the extrusion molding apparatus ( 1 ) to extrude the molding compound from the mixed ceramic raw components with a uniform distribution of the extrusion molding rate of the molding compound. As a result, the flow through the extrusion molding machine ( 1 ) have an oval shape without causing defects, such as trimmings and broken cells.
Die
Führungseinheit
(3) hat den Formveränderungsteil
(32), dessen stromaufwärtiges
Ende eine Kreisform hat, um nahtlos mit der zylindrischen Hülse (21)
verbunden zu werden, und dessen stromabwärtiges Ende eine Ovalform hat.
Der Formveränderungsteil
(32) verändert
sich allmählich
zu der Ovalform mit einer größeren Hauptachse
als die Nebenachse, die gleich zu oder größer als der Innendurchmesser
des stromaufwärtigen
Endes der Führungseinheit
(3) ist. Es ist daher möglich,
die Durchtrittsgeschwindigkeit der Formmasse anhand der ovalförmigen Führungsplatte
(31) zu vergleichmäßigen.The leadership unit ( 3 ) has the shape modification part ( 32 ) whose upstream end has a circular shape to fit seamlessly with the cylindrical sleeve ( 21 ) and whose downstream end has an oval shape. The shape change part ( 32 ) gradually changes to the oval shape having a larger major axis than the minor axis equal to or larger than the inner diameter of the upstream end of the guide unit (FIG. 3 ). It is therefore possible, the passage speed of the molding compound based on the oval-shaped guide plate ( 31 ) to equalize.
Die
Querschnittsfläche
des Widerstandsrohrs (4) nimmt von dem stromaufwärtigen Ende
zu dem stromabwärtigen
Ende hin allmählich
ab, wobei die Ovalform beibehalten wird. Das bedeutet, dass das
Widerstandsrohr (4) eine geringere Differenz zwischen dem
Durchmesserverringerungsverhältnis der
Hauptachsenrichtung und dem Durchmesserverringerungsverhältnis der
Nebenachsenrichtung aufweist. Es ist daher möglich, die gleichmäßige Durchtrittsgeschwindigkeit
der Formmasse in dem Widerstandsrohr (4) beizubehalten.
Als ein Ergebnis ist es möglich,
die Durchtrittsgeschwindigkeitsverteilung der Formmasse aus den
gemischten Keramikrohkomponenten aufzuweisen, die von dem Formwerkzeug
extrudiert wird.The cross-sectional area of the resistance tube ( 4 ) gradually decreases from the upstream end to the downstream end while maintaining the oval shape. This means that the resistance tube ( 4 ) has a smaller difference between the diameter reduction ratio of the major axis direction and the diameter reduction ratio of the minor axis direction. It is therefore possible, the uniform passage velocity of the molding material in the resistance tube ( 4 ) to maintain. As a result, it is possible to have the passage velocity distribution of the molding compound from the mixed ceramic raw components extruded from the molding tool.
Da
die Führungseinheit
(3) und das Widerstandsrohr (4) in dem Extrusionsformgerät (1)
ausgebildet sind und die Form des Widerstandsrohrs (4) gesteuert
wird, ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
den aus Keramikmaterial hergestellten Wabenstrukturkörper zu
erzeugen, dessen äußere Form
eine Ovalform ist, ohne Mängel
zu verursachen, wie zum Beispiel Niednagelteile und die zerstörten Zellen.Since the management unit ( 3 ) and the resistance tube ( 4 ) in the extrusion molding apparatus ( 1 ) are formed and the shape of the resistance tube ( 4 ), according to the present invention, it is possible to produce the honeycomb structural body made of ceramic material, the outer shape of which is oval in shape, without causing defects such as truncated nail pieces and the broken cells.
Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Erzeugen eines aus Keramikmaterial hergestellten Wabenstrukturkörpers bereitgestellt.
Bei dem Wabenstrukturkörper
ist dessen äußere Form
eine ovale Form mit einer Vielzahl von durch Trennwände getrennten
Zellen, die in einer Wabenstruktur in dem Inneren eines äußeren Außenschichtteils
angeordnet sind, die entlang einer Längsrichtung des Wabenstrukturkörpers so
ausgebildet ist, dass die Zellen entlang der Längsrichtung hindurch gehen.
Bei dem Verfahren werden Keramikrohkomponentenpulver und Wasser
vorbereitet und gemischt. Ein Formteil aus den gemischten Keramikrohkomponenten
wird dann von dem in Anspruch 1 festgelegten Extrusionsformgerät extrudiert.
Eine Form eines Querschnitts der von dem Schneckenextruder (22)
extrudierten Formmasse wird an dem stromaufwärtigen Ende der Führungsplatte
in der Führungseinheit
zu einer Ovalform verändert.
Die Querschnittsfläche
der durch das Widerstandsrohr hindurch tretenden Formmasse wird
allmählich
verringert. Die von dem Widerstandsrohr (4) extrudierte
Formmasse wird durch das Formwerkzeug (5) geformt.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of producing a honeycomb structural body made of ceramic material. In the honeycomb structural body, the outer shape thereof is an oval shape having a plurality of partitioned cells disposed in a honeycomb structure in the interior of an outer outer layer part formed along a longitudinal direction of the honeycomb structural body such that the cells pass along the longitudinal direction , In the process, ceramic raw component powder and water are prepared and mixed. A molded article of the mixed ceramic raw components is then extruded from the extrusion molding machine defined in claim 1. A shape of a cross section of the screw extruder ( 22 ) extruded molding compound is changed to an oval shape at the upstream end of the guide plate in the guide unit. The cross-sectional area of the molding compound passing through the resistance pipe is gradually reduced. The of the resistance tube ( 4 ) extruded molding material is passed through the molding tool ( 5 ) shaped.
Da
das Verfahren zum Erzeugen des Wabenstrukturkörpers erfindungsgemäß das Extrusionsformgerät (1)
nach der vorliegenden Erfindung verwendet, ist es möglich, das
Extrusionsformen für den
Wabenstrukturkörper
durchzuführen,
während die
gleichmäßige Verteilung
der Durchtrittsgeschwindigkeit der Formmasse beibehalten wird.Since the method for producing the honeycomb structural body according to the invention, the extrusion molding apparatus ( 1 ) used in the present invention, it is possible to perform the extrusion molding for the honeycomb structural body while maintaining the uniform distribution of the passage velocity of the molding compound.
Die
vorliegende Erfindung kann das Verfahren zum Erzeugen des Wabenstrukturkörpers bereitstellen,
dessen äußere Form
eine Ovalform ist, ohne Mängel
zu verursachen, wie z. B. Niednagelteile und zerstörte Zellen.The
present invention can provide the method of producing the honeycomb structural body,
its outer shape
an oval shape is without flaws
to cause such. B. nail parts and destroyed cells.
Bei
dem Extrusionsformgerät
(1) nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung wird es bevorzugt, dass die innere Form des stromabwärtigen Endes
der Führungseinheit
(3) eine Ovalform ist, bei der ein Verhältnis der Nebenachse und der
Hauptachse nicht kleiner als 1,1 ist. Wenn das Verhältnis zwischen
der Hauptachse und der Nebenachse bei dem Extrusionsformgerät (1)
gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht kleiner als 1,1 ist oder noch besser nicht kleiner
als 1,3 ist, ist es möglich, eine
bemerkenswerte Wirkung zu erreichen.In the extrusion molding apparatus ( 1 ) According to a further aspect of the present invention, it is preferred that the inner shape of the downstream end of the guide unit ( 3 ) is an oval shape in which a ratio of the minor axis and the major axis is not smaller than 1.1. When the ratio between the major axis and minor axis in the extrusion molding apparatus (FIG. 1 ) according to the present invention is not less than 1.1, or more preferably not less than 1.3, it is possible to achieve a remarkable effect.
Bei
dem Extrusionsformgerät
(1) nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung wird es bevorzugt, dass sich eine Beziehung zwischen einem
Durchmesserverringerungsverhältnis
A des Verringerns einer Länge
der Hauptachse und einem Durchmesserverringerungsverhältnis B
des Verringerns einer Länge
der Nebenachse in der Querschnittsfläche des Widerstandsrohrs (4)
in einem Bereich 0,9 < A/B < 1,1 befindet. Da
diese Bedingung die Durchtrittsgeschwindigkeitsverteilung der Formmasse
aus den gemischten Keramikrohkomponenten vergleichmäßigt, ist
es dadurch möglich,
das Auftreten von Verzerrungen oder Spannungen beim Extrusionsformen
zu unterdrücken.In the extrusion molding apparatus ( 1 ) According to another aspect of the present invention, it is preferable that a relationship between a diameter reduction ratio A of reducing a length of the major axis and a diameter reduction ratio B of decreasing a length of the minor axis in the cross-sectional area of the resistance tube (FIG. 4 ) is in a range 0.9 <A / B <1.1. As a result, since this condition smoothes the passage velocity distribution of the molding compound from the mixed ceramic raw components, it is possible to suppress the occurrence of distortion or stress in extrusion molding.
Falls
A/B nicht größer als
0,9 (0,9 ≥ A/B)
ist, gibt es eine Möglichkeit
des Verursachens von zerstörten
Zellen in Richtung der Nebenachsenrichtung, da eine übermäßige Menge
der Formmasse aus den gemischten Keramikrohkomponenten in Richtung der
Nebenachsenrichtung zugeführt
wird. Demgegenüber,
falls A/B nicht geringer als 1,1 (A/B ≥ 1,1) ist, gibt es eine Möglichkeit
des Verursachens von zerstörten
Zellen in Richtung der Hauptachsenrichtung, da eine übermäßige Menge
der Formmasse aus den gemischten Keramikrohkomponenten in Richtung
der Hauptachsenrichtung zugeführt
wird.If
A / B not larger than
0.9 (0.9 ≥ A / B)
there is a possibility
of destroying
Cells in the direction of the minor axis direction, as an excessive amount
the molding compound from the mixed Keramikrohkomponenten in the direction of
Sub-axis direction supplied
becomes. In contrast,
if A / B is not less than 1.1 (A / B ≥ 1.1), there is a possibility
of destroying
Cells in the direction of the major axis, because an excessive amount
the molding compound from the mixed Keramikrohkomponenten in the direction
supplied to the main axis direction
becomes.
Bei
dem Extrusionsformgerät
(1) nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung ist es wünschenswert,
dass ein Durchmesserverringerungsverhältnis A des Verringerns einer
Länge der Hauptachse
und ein Durchmesserverringerungsverhältnis B des Verringerns einer
Länge der
Nebenachse in der Querschnittsfläche
des Widerstandsrohrs (4) jeweils nicht größer als
0,7 ist. Es ist dadurch möglich,
das Auftreten von Verwerfungen oder Spannungen bei dem Extrusionsformen
zu unterdrücken.In the extrusion molding apparatus ( 1 ) According to another aspect of the present invention, it is desirable that a diameter reduction ratio A of reducing a length of the main axis and a diameter reduction ratio B of decreasing a length of the minor axis in the cross-sectional area of the resistance tube (FIG. 4 ) is not greater than 0.7. It is thereby possible to suppress the occurrence of warping or stress in the extrusion molding.
Falls
eines von dem Durchmesserverringerungsverhältnis A und dem Durchmesserverringerungsverhältnis B
0,7 übersteigt,
gibt es eine Möglichkeit
des Nicht-Wiedervereinigens
der gemischten Keramikrohkomponenten nach dem Trennen durch die
Führungsplatte
(31), und eine Möglichkeit
des Verursachens von Niednagelteilen an dem äußeren Außenschichtteil des keramischen
Wabenstrukturkörpers,
da die ausreichende Menge der gemischten Keramikrohkomponenten nicht
zu dem äußeren Außenschichtteil
zugeführt
werden kann.If any one of the diameter reduction ratio A and the diameter reduction ratio B exceeds 0.7, there is a possibility of not reuniting the mixed ceramic raw components after being separated by the guide plate (FIG. 31 ), and a possibility of causing scale parts at the outer outer layer part of the ceramic honeycomb structural body because the sufficient amount of the mixed ceramic raw components can not be supplied to the outer outer layer part.
Bei
dem Extrusionsformgerät
(1) nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung wird es vorgezogen, dass eine innere Form an dem stromaufwärtigen Ende
und eine innere Form an dem stromabwärtigen Ende des Widerstandsrohrs
einander entsprechen.In the extrusion molding apparatus ( 1 ) According to another aspect of the present invention, it is preferable that an inner mold at the upstream end and an inner mold at the downstream end of the resistance pipe correspond to each other.
Es
ist ausreichend, dass die innere Form des Widerstandsrohrs (4)
in einer ovalen Form beibehalten wird. Es ist des Weiteren möglich, die
Wirkung der vorliegenden Erfindung zu erhalten, auch wenn die ovale
Form des Widerstandsrohrs leicht verformt wird. Der Gesamtumfang
des Widerstandsrohrs (4) von dem stromaufwärtigen Ende
zu dem stromabwärtigen
Ende, der eine analoge Form aufweist, ist jedoch, wie vorhergehend
beschrieben, die idealste Form, da sich das Durchmesserverringerungsverhältnis nicht
verändert.
Dieser Aufbau ermöglicht
es dem Extrusionsformgerät
(1) ferner, die Verteilung der Durchgangsgeschwindigkeit
des gemischten Keramikmaterials weiter zu vergleichmäßigen.It is sufficient that the inner shape of the resistance tube ( 4 ) is maintained in an oval shape. It is further possible to obtain the effect of the present invention even if the oval shape of the resistance tube is easily deformed. The total circumference of the resistance tube ( 4 However, as described above, from the upstream end to the downstream end having an analogous shape is the most ideal shape because the diameter reduction ratio does not change. This construction allows the extrusion molding apparatus ( 1 ) further to uniform the distribution of the passage speed of the mixed ceramic material.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ein
bevorzugtes, nicht begrenzendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist nachfolgend beispielhaft mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:One
preferred, non-limiting embodiment of the present invention
The invention will now be described by way of example with reference to the attached drawings
described in which:
1 einen
schematischen Querschnitt eines Extrusionsformgeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 shows a schematic cross section of an extrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention;
2A einen
schematischen Querschnitt eines Teils des Extrusionsformgeräts in seiner
Hauptachsenrichtung (in einer Richtung eines langen Durchmessers)
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 2A shows a schematic cross section of a part of the extrusion molding apparatus in its major axis direction (in a direction of a long diameter) according to the embodiment of the present invention;
2B einen
schematischen Querschnitt eines Teils des Extrusionsformgeräts in seiner
Nebenachsenrichtung (in einer Richtung eines kurzen Durchmessers)
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 B FIG. 12 is a schematic cross section of a part of the extrusion molding apparatus in its minor axis direction (in a direction of a short diameter) according to the embodiment of FIG present invention;
3 einen
schematischen Querschnitt einer Führungsplatte in der Führungseinheit
in dem Extrusionsformgerät
gemäß dem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt; 3 shows a schematic cross section of a guide plate in the guide unit in the extrusion molding apparatus according to the embodiment of the present invention;
4A einen
stromaufwärtigen
Endteil eines Widerstandsrohrs in dem Extrusionsformgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 4A shows an upstream end part of a resistance tube in the extrusion molding apparatus according to the embodiment of the present invention;
4B einen
schematischen Querschnitt des Widerstandsrohrs in dem Extrusionsformgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 4B shows a schematic cross section of the resistance tube in the extrusion molding apparatus according to the embodiment of the present invention;
4C einen
stromabwärtigen
Endteil des Widerstandsrohrs in dem Extrusionsformgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 4C a downstream end portion of the resistance tube in the extrusion molding apparatus according to the embodiment of the present invention;
5A ein
Formwerkzeug in dem Extrusionsformgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt; 5A shows a molding tool in the extrusion molding apparatus according to the embodiment of the present invention;
5B einen
Querschnitt des in 5A gezeigten Formwerkzeugs zeigt; 5B a cross section of the in 5A shows mold shown;
6A einen
Führungsring
in dem Extrusionsformgerät
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 6A shows a guide ring in the extrusion molding apparatus according to the embodiment of the present invention;
6B einen
Querschnitt des Führungsrings
in dem Extrusionsformgerät
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 6B shows a cross section of the guide ring in the extrusion molding apparatus according to the embodiment of the present invention;
7A einen
schematischen Querschnitt eines Teils eines herkömmlichen Extrusionsformgeräts in seiner
Hauptachsenrichtung (in einer Richtung eines langen Durchmessers)
als ein Vergleichsbeispiel zeigt; und 7A shows a schematic cross section of a part of a conventional extrusion molding apparatus in its major axis direction (in a long diameter direction) as a comparative example; and
7B einen
schematischen Querschnitt eines Teils des Extrusionsformgeräts in seiner
Nebenachsenrichtung (in einer Richtung eines kurzen Durchmessers)
als das Vergleichsbeispiel zeigt. 7B shows a schematic cross section of a part of the extrusion molding apparatus in its minor axis direction (in a direction of a short diameter) as the comparative example.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED
EMBODIMENTS
Nachfolgend
sind verschiedene Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele
kennzeichnen gleiche Bezugszeichen oder Ziffern gleiche oder ähnliche
Komponententeile durchweg in den einzelnen Schaubildern.following
are different embodiments
of the present invention with reference to the accompanying drawings
described. In the following description of the various embodiments
Identical reference signs or numerals designate the same or similar
Component parts throughout in individual graphs.
Ausführungsbeispielembodiment
Nachfolgend
ist eine Beschreibung eines Extrusionsformgeräts (oder einer Extrusionsformmaschine)
zum Erzeugen eines keramischen Wabenstrukturkörpers und ein Verfahren zum
Erzeugen des keramischen Wabenstrukturkörpers unter Verwendung des
Extrusionsformgeräts
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 6A und 6B gegeben.The following is a description of an extrusion molding machine (or an extrusion molding machine) for producing a ceramic honeycomb structural body and a method of producing the ceramic honeycomb structural body using the extrusion molding machine according to an embodiment of the present invention with reference to FIG 1 to 6A and 6B given.
1 zeigt
einen schematischen Querschnitt des Extrusionsformgeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 2A zeigt
einen schematischen Querschnitt eines Teils des Extrusionsformgeräts in seiner
Hauptachsenrichtung (in einer Richtung eines langen Durchmessers) gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 2B zeigt
einen schematischen Querschnitt eines Teils des Extrusionsformgeräts in seiner Nebenachsenrichtung
(in einer Richtung eines kurzen Durchmessers) gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic cross section of the extrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention. 2A shows a schematic cross section of a part of the extrusion molding apparatus in its major axis direction (in a direction of a long diameter) according to the embodiment of the present invention. 2 B shows a schematic cross section of a part of the extrusion molding apparatus in its minor axis direction (in a direction of a short diameter) according to the embodiment of the present invention.
Wie
es in 1 gezeigt ist, besteht das Extrusionsformgerät 1 zum
Erzeugen eines Wabenstrukturkörpers
als ein keramisches geformtes Produkt gemäß dem Ausführungsbeispiel hauptsächlich aus
einem Rohmaterialbeschickungsteil 12, einer Schnecke 13 der
oberen Stufe, einem Schneckenextruder 22, einer Vakuumkammer 14 und
einer Zahnwalze 15. Der Rohmaterialbeschickungsteil 12 ist
einem Mischer 11 gegenüberliegend
platziert. Die Schnecke 13 der oberen Stufe und der Schneckenextruder 22 sind
unter dem Rohmaterialbeschickungsteil 12 platziert. Die
Vakuumkammer 14 und die Zahnwalze 15 sind zwischen
der Schnecke 13 der oberen Stufe und dem Schneckenextruder 22 platziert.As it is in 1 is shown, there is the extrusion molding machine 1 of producing a honeycomb structural body as a ceramic molded product according to the embodiment mainly from a raw material feeding part 12 , a snail 13 the upper stage, a screw extruder 22 , a vacuum chamber 14 and a toothed roller 15 , The raw material feeding part 12 is a mixer 11 placed opposite. The snail 13 the upper stage and the screw extruder 22 are under the raw material loading part 12 placed. The vacuum chamber 14 and the toothed roller 15 are between the snail 13 the upper stage and the screw extruder 22 placed.
Eine
Führungseinheit 3,
die aus einem Formveränderungsteil 32 und
einer Führungsplatte 31 besteht,
ist vor dem Schneckenextruder 22 platziert. Ein Widerstandsrohr 4 und
ein Formwerkzeug 5 sind vor der Führungseinheit 3 platziert.
Ein Führungsring 16 ist
in dem Formwerkzeug 5 platziert. Schwammaufnahmeunterlagen 17 sind
vor dem Führungsring 16 platziert.A leadership unit 3 that consist of a shape change part 32 and a guide plate 31 exists is in front of the screw extruder 22 placed. A resistance tube 4 and a mold 5 are in front of the leadership unit 3 placed. A guide ring 16 is in the mold 5 placed. Sponge recording documents 17 are in front of the leadership ring 16 placed.
Es
ist zudem möglich,
des Weiteren eine Schnecke der mittleren Stufe zwischen der Schnecke 13 der
oberen Stufe und dem Schneckenextruder 22 in dem Extrusionsformgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel
hinzuzufügen.It is also possible, furthermore, a middle stage screw between the screw 13 the upper stage and the screw extruder 22 in the extrusion molding apparatus according to the embodiment.
Nachfolgend
ist eine ausführliche
Beschreibung des Extrusionsformgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel gegeben.following
is a detailed
Description of the extrusion molding apparatus according to the embodiment given.
Wie
es in 2A und 2B gezeigt
ist, hat der Extrusionsformkörper 1 eine
zylindrische Hülse 21,
eine Schneckenextrusionseinheit 2 mit dem in der zylindrischen
Hülse 21 platzierten
Schneckenextruder 22, die Führungseinheit 3 mit
der Führungsplatte 31 und
dem Formveränderungsteil 32,
das Widerstandsrohr 4 und das Formwerkzeug 5.
Der Schneckenextruder 22 mischt die Keramikrohkomponenten und
führt eine
Formmasse aus den gemischten Keramikrohkomponenten vorwärts zu,
während
diese in der zylindrischen Hülse 21 gemischt
werden. Die Führungsplatte 31 vergleichmäßigt eine
Verteilung der Zufuhrgeschwindigkeit der Formmasse aus den gemischten
Keramikrohkomponenten, die von der Schneckenextrusionseinheit 2 zugeführt wird.
Das Widerstandsrohr 4 verringert allmählich eine Querschnittfläche der
Formmasse aus den gemischten Keramikrohkomponenten, die von der
Führungseinheit 3 extrudiert
wird. Das Formwerkzeug 5 formt die von dem Widerstandsrohr 4 zugeführte Formmasse zu
einer Ovalform der Formmasse.As it is in 2A and 2 B shown has the extrusion molding 1 a cylindrical sleeve 21 , a screw extrusion unit 2 with the in the cylindrical sleeve 21 placed screw extruder 22 , the leadership unit 3 with the guide plate 31 and the shape changing part 32 , the resistance tube 4 and the mold 5 , The screw extruder 22 mixes the Keramikrohkomponenten and leads a molding compound from the mixed Keramikrohkomponenten forward, while this in the cylindrical sleeve 21 be mixed. The guide plate 31 makes uniform a distribution of the feed rate of the molding material from the mixed ceramic raw components produced by the screw extrusion unit 2 is supplied. The resistance tube 4 gradually reduces a cross-sectional area of the molding compound from the mixed Keramikrohkomponenten, that of the guide unit 3 is extruded. The mold 5 forms the of the resistance tube 4 supplied molding composition to an oval shape of the molding material.
Die
Führungseinheit 3 hat
ein Formveränderungsteil 32,
durch den die Form der Formmasse von einer zylindrischen Form zu
einer Ovalform verändert wird,
die einen Teil mit kurzem Durchmesser (oder eine Nebenachse), der
nicht kleiner als ein Durchmesser der zylindrischen Hülse 21 ist,
und einen Teil mit langem Durchmesser (oder eine Hauptachse) aufweist,
der größer als
der des Teils mit kurzem Durchmesser (oder die Nebenachse) ist,
während die
Formmasse von der stromaufwärtigen
Seite der Führungseinheit 3 zu
der Position der Führungsplatte 31 transportiert
wird. Wie es in 3 gezeigt ist, sind die Form
der Führungsplatte 31 und
die Form des inneren Teils der stromabwärtigen Seite der Führungseinheit 3 ovalförmig.The leadership unit 3 has a shape change part 32 whereby the shape of the molding compound is changed from a cylindrical shape to an oval shape comprising a short-diameter part (or a minor axis) not smaller than a diameter of the cylindrical sleeve 21 and having a long diameter portion (or a major axis) larger than that of the short diameter portion (or minor axis) while the molding compound is from the upstream side of the guide unit 3 to the position of the guide plate 31 is transported. As it is in 3 Shown are the shape of the guide plate 31 and the shape of the inner part of the downstream side of the guide unit 3 Oval.
Die
innere Form an der stromabwärtigen
Seite der Führungseinheit 3 hat
die Hauptachse (oder den Teil mit langem Durchmesser) mit 240,0
mm und die Nebenachse (oder den Teil mit kurzem Durchmesser) mit
190,0 mm. Das bedeutet, dass ein Verhältnis zwischen der Nebenachse
und der Hauptachse der inneren Form an der stromabwärtigen Seite der
Führungseinheit 3 1,26
ist.The inner mold on the downstream side of the guide unit 3 has the major axis (or the long diameter part) of 240.0 mm and the minor axis (or the short diameter part) of 190.0 mm. That is, a ratio between the minor axis and the major axis of the inner mold on the downstream side of the guide unit 3 Is 1.26.
3 zeigt
einen schematischen Querschnitt der Führungsplatte 31 in
der Führungseinheit 3 in
dem Extrusionsformgerät 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Wie es in 3 gezeigt
ist, weist die Führungsplatte 31 eine Vielzahl
von Löchern 33 auf,
durch die die Formmasse aus den gemischten Keramikrohkomponenten hindurchtritt.
Der Durchmesser ∅ eines jeden Lochs beträgt 5,0 mm.
Die Führungsplatte 31 hat
eine Ovalform, dessen Hauptachse (oder der Teil mit langem Durchmesser)
W1 270,0 mm ist, dessen Nebenachse (oder der Teil mit kurzem Durchmesser)
H1 220,0 mm ist und dessen Dicke 30,0 mm ist. 3 shows a schematic cross section of the guide plate 31 in the leadership unit 3 in the extrusion molding machine 1 according to the embodiment of the present invention. As it is in 3 is shown, the guide plate 31 a lot of holes 33 through which the molding compound passes from the mixed Keramikrohkomponenten. The diameter ∅ of each hole is 5.0 mm. The guide plate 31 has an oval shape whose major axis (or the long diameter part) W1 is 270.0 mm, whose minor axis (or short diameter part) H1 is 220.0 mm and whose thickness is 30.0 mm.
Die
gemischten Keramikrohkomponenten treten durch den Bereich S in der
Führungsplatte 31 in
der Führungseinheit 3,
und der Bereich S hat dieselbe Größe (die Hauptachse W2 oder
der lange Durchmesser beträgt
240,0 mm und die Nebenachse H2 oder der kurze Durchmesser beträgt 190,0
mm) wie der stromabwärtige
Endteil der Führungseinheit 3.The mixed ceramic raw components pass through the region S in the guide plate 31 in the leadership unit 3 and the area S has the same size (the major axis W2 or the long diameter is 240.0 mm and the minor axis H2 or the short diameter is 190.0 mm) as the downstream end portion of the guide unit 3 ,
Die
Querschnittsfläche
des Widerstandsrohrs 4 verringert sich allmählich von
seiner stromaufwärtigen
Seite zu seiner stromabwärtigen
Seite, während
die Ovalform beibehalten wird. Das Widerstandsrohr 4 ist
mit dem Formwerkzeug 5 verbunden oder daran angefügt.The cross-sectional area of the resistance tube 4 gradually decreases from its upstream side to its downstream side while maintaining the oval shape. The resistance tube 4 is with the mold 5 connected or attached.
4A zeigt
den stromaufwärtigen
Endteil des Widerstandsrohrs 4 in dem Extrusionsformgerät 1. 4B zeigt
einen schematischen Querschnitt des Widerstandsrohrs 4 in
dem Extrusionsformgerät 1. 4C zeigt
einen stromabwärtigen
Endteil des Widerstandsrohrs in dem Extrusionsformgerät 1. 4A shows the upstream end part of the resistance tube 4 in the extrusion molding machine 1 , 4B shows a schematic cross section of the resistance tube 4 in the extrusion molding machine 1 , 4C shows a downstream end part of the resistance tube in the extrusion molding apparatus 1 ,
Wie
es in 4A gezeigt ist, hat die innere Form
des Widerstandsrohrs 4 eine Ovalform, dessen Hauptachse
oder der Teil mit langem Durchmesser H3 240,0 mm ist, und dessen
Nebenachse oder der Teil mit kurzem Durchmesser W3 190,0 mm ist.As it is in 4A shown has the inner shape of the resistance tube 4 an oval shape whose major axis or the long-diameter part H3 is 240.0 mm, and whose minor axis or the short-diameter part W3 is 190.0 mm.
Wie
es in 4B gezeigt ist, beträgt der Abstand
L von dem stromaufwärtigen
Seitenende zu dem stromabwärtigen
Seitenende 355,0 mm. Wie es in 4C gezeigt
ist, hat das stromabwärtige
Seitenende eine Ovalform, dessen Hauptachse oder der Teil mit langem
Durchmesser W4 170,0 mm ist, und dessen Nebenachse oder der Teil
mit kurzem Durchmesser H4 130,0 mm ist. Das bedeutet, dass das Durchmesserverringerungsverhältnis des
Verringerns der Länge
der Hauptachse und das Durchmesserverringerungsverhältnis des
Verringerns der Länge
der Nebenachse der Ovalform in dem Widerstandsrohr 0,7 ist. Das
Verhältnis
der Durchmesserverringerungsverhältnisse
der Hauptachse und der Nebenachse beträgt 1,0. Das bedeutet, dass
die innere Form an dem stromaufwärtigen
Seitenendteil des Widerstandsrohrs 4 und an dem stromabwärtigen Seitenendteil
des Widerstandsrohrs 4 formähnlich ist, d.h., dass diese
zueinander analog sind.As it is in 4B is shown, the distance L from the upstream side end to the downstream side end is 355.0 mm. As it is in 4C 11, the downstream side end has an oval shape whose major axis or long-diameter part W4 is 170.0 mm, and whose minor axis or short-diameter part H4 is 130.0 mm. That is, the diameter reduction ratio of decreasing the length of the major axis and the diameter decreasing ratio of decreasing the length of the minor axis of the oval shape in the resistance tube is 0.7. The ratio of the diameter reduction ratios of the major axis and the minor axis is 1.0. This means that the inner mold at the upstream side end portion of the resistance tube 4 and at the downstream side end portion of the resistance tube 4 is similar in shape, ie, that they are analogous to each other.
5A zeigt
das Formwerkzeug 5 in dem Extrusionsformgerät 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 5B zeigt
einen Querschnitt des Formwerkzeugs, das in 5A gezeigt
ist. Wie es in 5A gezeigt ist, hat die innere Form
des Formwerkzeugs 5 eine Ovalform, dessen Hauptachse oder
der Teil mit langem Durchmesser W5 170,0 mm ist, und dessen Nebenachse
oder der Teil mit kurzem Durchmesser H5 115,0 mm ist. 5A shows the mold 5 in the extrusion molding machine 1 according to the embodiment of the present invention. 5B shows a cross section of the mold, which in 5A is shown. As it is in 5A shown has the inner shape of the mold 5 an oval shape whose major axis or the long-diameter part W5 is 170.0 mm, and whose minor axis or the short-diameter part H5 is 115.0 mm.
6A zeigt
den Führungsring 16 in
dem Extrusionsformgerät 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 6B zeigt
einen Querschnitt des Führungsrings 16 in
dem Extrusionsformgerät 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Wie es in 6A gezeigt
ist, hat der Führungsring 16 eine
Ovalform, dessen Hauptachse oder der Teil mit langem Durchmesser W6
154,0 mm ist, und dessen Nebenachse oder der Teil mit kurzem Durchmesser
H6 98,0 mm ist. 6A shows the guide ring 16 by doing Extrusion molding machine 1 according to the embodiment of the present invention. 6B shows a cross section of the guide ring 16 in the extrusion molding machine 1 according to the embodiment of the present invention. As it is in 6A is shown has the guide ring 16 an oval shape whose major axis or the long-diameter part W6 is 154.0 mm, and whose minor axis or the short-diameter part H6 is 98.0 mm.
Die
Ovalform des Führungsrings 16 wird
annähernd
die von dem keramischen Wabenstrukturkörper als ein Endprodukt.The oval shape of the guide ring 16 becomes approximately that of the ceramic honeycomb structural body as a final product.
Als
nächstes
ist eine Beschreibung des Verfahrens des Erzeugens des keramischen
Wabenstrukturkörpers
gemäß der vorliegenden
Erfindung gegeben.When
next
is a description of the method of producing the ceramic
Honeycomb structural body
according to the present
Invention given.
Der
keramische Wabenstrukturkörper,
der durch das Extrusionsformgerät 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung erzeugt wird, besteht aus Cordierit als Hauptkomponente
mit einer theoretischen Zusammensetzung ausgedrückt durch 2MgO, 2Al2O3, 5SiO2. Normalerweise enthält das Cordierit Siliziumdioxid
SiO2 von 49,0 bis 53,0 Gew.-%, Aluminiumhydroxid
Al2O3 von 33,0 bis
37,0 Gew.-% und MgO von 11,5 bis 15,5 Gew.-%.The ceramic honeycomb structural body passing through the extrusion molding machine 1 According to the present invention, it is composed of cordierite as a main component having a theoretical composition expressed by 2MgO, 2Al 2 O 3 , 5SiO 2 . Normally, the cordierite silica contains SiO 2 of 49.0 to 53.0 wt%, aluminum hydroxide Al 2 O 3 of 33.0 to 37.0 wt%, and MgO of 11.5 to 15.5 wt%. %.
Das
Verfahren zum Erzeugen des keramischen Wabenstrukturkörpers gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet gemischte Rohkomponenten, die durch Mischen
von Cordieritrohmaterialien mit einer gewünschten chemischen Zusammensetzung
und Formhilfsmittel hergestellt sind, wie z. B. Schmiermittel, Feuchthaltemittel
und Bindemittel.The
A method of producing the ceramic honeycomb structural body according to the present invention
Invention uses mixed raw components by mixing
of cordierite raw materials having a desired chemical composition
and molding aids are made, such. As lubricants, humectants
and binders.
Derartige
Cordieritrohmaterialien umfassen Talkum (Mg3Si4O10(OH)2),
Kaolin (Al2Si2O5(OH)4), Tonerde
(Al2O3), Aluminiumhydroxid
(Al(OH)3) und dergleichen. Es ist zudem
möglich,
Oxide, Hydroxide, Chloride als die Cordieritrohmaterialien zu verwenden,
die jeweils eine Mg- Quelle,
Al-Quelle, Si-Quelle werden. Beispielsweise gibt es Beispiele, die
Serpentin (Mg3Si2O5(OH)4), Pyrophylit (Al2Si4O10(OH)2), Brucit (Mg(OH)2)
und dergleichen als Mg-Quelle,
Al-Quelle bzw. Si-Quelle umfassen.Such cordierite raw materials include talc (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ), kaolin (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ), alumina (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), and the like. It is also possible to use oxides, hydroxides, chlorides as the cordierite raw materials, each of which becomes an Mg source, Al source, Si source. For example, there are examples which include serpentine (Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ), pyrophylite (Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 ), brucite (Mg (OH) 2 ) and the like as the Mg source, Al Source or Si source.
Beispiele
von Schmiermitteln und Feuchthaltemitteln umfassen Wachs, wasserlösliche mehrwertige
Alkoholderivate und Oberflächenaktivatoren (oder
Oberflächenaktivierungsmittel)
und dergleichen. Zudem umfassen Beispiele der Bindemittel Methylzellulose
und Polyvinylalkohol.Examples
Lubricants and humectants include wax, water-soluble polyvalent ones
Alcohol derivatives and surface activators (or
Surface active agent)
and the same. In addition, examples of the binders include methyl cellulose
and polyvinyl alcohol.
Wie
es in 1 gezeigt ist, werden die Cordieritrohmaterialien,
das Formmittel, Wasser und dergleichen als die Keramikrohkomponenten
vorbereitet und anschließend
durch den Mischer 11 gemischt. Die Keramikrohkomponenten
aus den Cordieritrohmaterialien werden von dem Mischer 11 zu
dem Rohmaterialbeschickungsteil 12 zugeführt oder
in diesen gefüllt.
Das Keramikmaterial wird von der Schnecke 13 der oberen
Stufe vorwärts
und durch die Vakuumkammer 14 und die Zahnwalze 15 zu
dem Schneckenextruder 22 geführt.As it is in 1 As shown, the cordierite raw materials, the molding agent, water and the like are prepared as the ceramic raw components and then through the mixer 11 mixed. The ceramic raw components from the cordierite raw materials are from the mixer 11 to the raw material feeding part 12 fed or filled in this. The ceramic material is from the worm 13 the upper stage forward and through the vacuum chamber 14 and the toothed roller 15 to the screw extruder 22 guided.
Die
gemischten Keramikrohkomponenten werden von der Schneckenextrusionseinheit 2 in
die Führungseinheit 3 extrudiert.
Die Form des Querschnitts der Formmasse aus den gemischten Keramikrohkomponenten
verändert
sich in der Form zu einer Ovalform an der stromaufwärtigen Seite
der Führungsplatte 31 in
der Führungseinheit 3.
Die Querschnittsfläche
der Formmasse wird durch das Widerstandsrohr 4 allmählich verringert,
während
die Ovalform der Formmasse beibehalten wird. Die Formmasse wird
durch das Formwerkzeug 5 extrudiert und tritt durch den
Führungsring 16.
Dadurch wird ein wabenstrukturgeformter Körper 6 mit der Ovalform durch
Durchführen
der vorhergehenden Reihe von Vorgängen erhalten. Der Extrusionszustand
ist wie folgt:
Ein Extrusionsdruck befindet sich in einem Bereich von
100 bis 200 kg/cm2;
Eine Extrusionsgeschwindigkeit
befindet sich in einem Bereich von 1,0 bis 2,0 m/min; und
Eine
Temperatur des Keramikmaterials befindet sich in einem Bereich von
10 bis 20°C.The mixed ceramic raw components are from the screw extrusion unit 2 in the leadership unit 3 extruded. The shape of the cross section of the molding compound of the mixed ceramic raw components changes in shape to an oval shape on the upstream side of the guide plate 31 in the leadership unit 3 , The cross-sectional area of the molding compound is through the resistance tube 4 gradually reduced while maintaining the oval shape of the molding compound. The molding material is passed through the molding tool 5 extruded and passes through the guide ring 16 , This will be a honeycomb-shaped body 6 with the oval shape obtained by performing the previous series of operations. The state of extrusion is as follows:
An extrusion pressure is in a range of 100 to 200 kg / cm 2 ;
An extrusion speed is in a range of 1.0 to 2.0 m / min; and
A temperature of the ceramic material is in a range of 10 to 20 ° C.
Der
extrudierte wabenstrukturgeformte Körper 6 wird anschließend vorwärts gefördert, während er
durch die Schwammaufnahmeunterlagen 17 gestützt wird.The extruded honeycomb-shaped body 6 is then conveyed forward while passing through the sponge pickup pads 17 is supported.
Nach
dem vorhergehend beschriebenen Extrusionsformen wird der auf den
Schwammaufnahmeunterlagen 17 platzierte wabenstrukturgeformte Körper 6 in
mehrere Teile geschnitten, die eine vorbestimmte Länge aufweisen.
Diese Teile mit einer vorbestimmten Länge, die auf den Schwammaufnahmeunterlagen
platziert sind, werden eine Stunde lang getrocknet.After the extrusion molding described above, the on the sponge receiving pads 17 placed honeycomb-shaped bodies 6 cut into several parts having a predetermined length. These parts of a predetermined length placed on the sponge receiving pads are dried for one hour.
Nach
dem Abschließen
des Trockenschritts werden als nächstes
diese Teile mit einer vorbestimmten Länge in einen Brenn- oder Backofen
transportiert. Das Brennen dieser Teile mit einer vorbestimmten
Länge als
der wabenstrukturgeformte Körper
wird unter Bedingungen durchgeführt,
bei denen eine Temperatur von 1400°C 5 Stunden lang gehalten wird,
um die Wabenstrukturkörper
zu erhalten.To
completing
the drying step will be next
these parts with a predetermined length in a stove or oven
transported. The burning of these parts with a predetermined
Length as
the honeycomb-shaped body
is carried out under conditions
where a temperature of 1400 ° C is maintained for 5 hours,
around the honeycomb structural body
to obtain.
Nach
Abschließen
des Brennschritts werden die Eckränder an den beiden Enden eines
jeden Wabenstrukturkörpers
mit einer vorbestimmten Länge abgeschrägt. Somit
kann der Wabenstrukturkörper mit
einer vorbestimmten Länge
und der Ovalform durch diese vorhergehend beschriebenen Schritte erhalten
werden.To
To lock
of the firing step, the corner edges at the two ends of a
each honeycomb structural body
Beveled with a predetermined length. Consequently
can the honeycomb structural body with
a predetermined length
and the oval shape obtained by these previously described steps
become.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den aus Keramikmaterial
hergestellten Wabenstrukturkörper
zu erzeugen, wobei die Form seines äußeren Außenschichtteils eine Ovalform
ist, ohne Niednagelteile der äußeren Außenschichtform
und Mängel
wie beispielsweise zerstörte
Zellen zu verursachen.According to the embodiment
According to the present invention, it is possible to use the ceramic material
produced honeycomb structural body
to produce, wherein the shape of its outer outer layer part an oval shape
is, without dangling parts of the outer shell mold
and defects
such as destroyed
To cause cells.
(Vergleichsbeispiel)(Comparative Example)
Nachfolgend
ist eine Beschreibung eines Vergleichsbeispiels des Wabenstrukturkorpers
gegeben, der durch ein herkömmliches
Extrusionsformgerät 9 erzeugt
wird.The following is a description of a comparative example of the honeycomb structural body obtained by a conventional extrusion molding machine 9 is produced.
7A zeigt
einen schematischen Querschnitt eines Teils eines herkömmlichen
Extrusionsformgeräts 9 in
seiner Hauptachsenrichtung (in einer Richtung eines langen Durchmessers)
als ein Vergleichsbeispiel. 7B zeigt
eine schematische Querschnittsfläche
eines Teils des herkömmlichen Extrusionsformgeräts in seiner
Nebenachsenrichtung (in einer Richtung eines kurzen Durchmessers) als
das Vergleichsbeispiel. 7A shows a schematic cross section of a part of a conventional extrusion molding apparatus 9 in its major axis direction (in a long diameter direction) as a comparative example. 7B FIG. 12 shows a schematic cross-sectional area of a part of the conventional extrusion molding apparatus in its minor axis direction (in a direction of a short diameter) as the comparative example. FIG.
Das
herkömmliche
Extrusionsformgerät 9 weist
eine Führungseinheit
und ein Widerstandsrohr 92 auf. Die Führungseinheit besteht aus einer
Führungsplatte 91,
wobei diese von der Führungseinheit 3 in
dem Extrusionsformgerät 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf einen Aufbau verschieden
ist. Das Widerstandsrohr 92 ist zudem von dem Widerstandsrohr 4 in
dem Extrusionsformgerät 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden mit Bezug auf einen Aufbau verschieden. Das bedeutet,
dass das in 7A und 7B gezeigte
herkömmliche
Extrusionsformgerät 9 hauptsächlich aus
der Führungseinheit
besteht, die nur die kreisförmige
Führungsplatte 91 und
das Widerstandsrohr 92 aufweist, durch die der Querschnitt der
Formmasse von einer kreisförmigen
Form zu einer Ovalform in einer Form verändert wird. Andere Komponenten
des herkömmlichen
Extrusionsformgeräts 9 sind
dieselben wie die des Extrusionsformgeräts 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Erzeugungsweise dieses herkömmlichen Falls ist dieselbe
wie die Weise gemäß der vorliegenden
Erfindung.The conventional extrusion molding machine 9 has a guide unit and a resistance tube 92 on. The guide unit consists of a guide plate 91 this being from the guide unit 3 in the extrusion molding machine 1 According to the embodiment of the present invention is different with respect to a structure. The resistance tube 92 is also from the resistance tube 4 in the extrusion molding machine 1 according to the embodiment of the present with respect to a structure different. That means that in 7A and 7B shown conventional extrusion molding machine 9 mainly consists of the guide unit, which is only the circular guide plate 91 and the resistance tube 92 by which the cross section of the molding compound is changed from a circular shape to an oval shape in a shape. Other components of the conventional extrusion molding machine 9 are the same as those of the extrusion molding machine 1 according to the present invention. The mode of production of this conventional case is the same as the manner according to the present invention.
Bei
der Erzeugungsweise des Erzeugens des Wabenstrukturkörpers unter
Verwendung des herkömmlichen
Extrusionsformgeräts 9 wird
die Formmasse durch die Führungsplatte 91 transportiert,
während
ein kreisförmiger
Querschnitt der Formmasse beibehalten wird. Die Form des Querschnitts
der Formmasse wird durch das Widerstandsrohr 92 von der
Kreisform zu einer Ovalform verformt. Da es einen großen Unterschied
eines Durchmesserverringerungsverhältnisses zwischen der Richtung des
Teils mit langem Durchmesser (oder der Hauptachse) und der Richtung
des Teils mit kurzem Durchmesser (oder der Nebenachse) der Querschnittsfläche des
ovalförmigen
Widerstandsrohrs 92 gibt, wird die Transportgeschwindigkeit
der Formmasse in der Hauptachse und der Nebenachse in dem Widerstandsrohr 92 gleichmäßig, d.
h. diese wird verändert.
Diese gleichmäßige Transportgeschwindigkeit der
Formmasse in dem Widerstandsrohr 92 erzeugt Mängel, wie
z. B. zerstörte
Zellen in der Nebenachsenrichtung und Niednagelteile des äußeren Außenschichtteils
in der Hauptachsenrichtung des Wabenstrukturkörpers als ein Endprodukt.In the manner of producing the honeycomb structural body using the conventional extrusion molding apparatus 9 the molding compound passes through the guide plate 91 transported while maintaining a circular cross section of the molding compound. The shape of the cross section of the molding compound is through the resistance tube 92 deformed from the circular shape to an oval shape. Since there is a large difference in a diameter reduction ratio between the direction of the long diameter part (or the major axis) and the direction of the short diameter part (or minor axis) of the cross sectional area of the oval shaped resistance tube 92 is, the transport speed of the molding material in the main axis and the minor axis in the resistance tube 92 even, ie it is changed. This uniform transport speed of the molding compound in the resistance tube 92 generates defects, such. B. destroyed cells in the minor axis direction and dangling parts of the outer outer layer part in the major axis direction of the honeycomb structural body as a final product.
Während spezielle
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ausführlich
beschrieben worden sind, wird es von dem Fachmann verstanden, dass
verschiedene Abwandlungen und Alternativen dieser Einzelheiten im
Hinblick auf den Umfang der Offenbarung gemacht werden können. Demnach sind
die offenbarten speziellen Anordnungen nur als darstellend und nicht
als den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränkend gemeint, der in seiner gesamten
Breite durch die nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzen
gegeben ist.While special
embodiments
of the present invention in detail
It will be understood by those skilled in the art that
various modifications and alternatives of these details in the
Can be made in view of the scope of the disclosure. Accordingly, they are
the disclosed specific arrangements only as illustrative and not
as limiting the scope of the present invention, which is incorporated by reference in its entirety
Width by the following claims and their equivalents
given is.
Ein
Extrusionsformgerät
(1) zum Erzeugen eines Wabenstrukturkörpers hat eine zylindrische Hülse (21),
einen Schneckenextruder (22) zum Mischen von Keramikrohkomponenten
und zum Vorwärtstransportieren
einer Formmasse als die gemischten Keramikrohkomponenten und eine
Führungsplatte
(31) zum Vergleichmäßigen einer
Transportgeschwindigkeit der Formmasse, ein Widerstandsrohr (4)
zum allmählichen
Verringern einer Querschnittsfläche
der von der Führungsplatte
(31) zugeführten
Formmasse und ein Formwerkzeug (5) zum Formen der Formmasse
zu einer gewünschten Ovalform.
Insbesondere weist die Führungseinheit (3)
einen Formveränderungsteil
(32) auf, durch den die Form der Formmasse allmählich von
einer Kreisform zu einer Ovalform verändert wird, während die Formmasse
von der stromaufwärtigen
Seite zu der Position der Führungsplatte
(31) transportiert wird. Das Widerstandsrohr (4)
verringert allmählich
die Querschnittsfläche
der Formmasse, während
die Ovalform der Formmasse beibehalten wird.An extrusion molding machine ( 1 ) for producing a honeycomb structural body has a cylindrical sleeve ( 21 ), a screw extruder ( 22 ) for mixing Keramikrohkomponenten and for advancing a molding compound as the mixed Keramikrohkomponenten and a guide plate ( 31 ) for equalizing a transport speed of the molding compound, a resistance pipe ( 4 ) for gradually reducing a cross-sectional area of the guide plate ( 31 ) and a molding tool ( 5 ) for molding the molding composition into a desired oval shape. In particular, the management unit ( 3 ) a shape changing part ( 32 ), by which the shape of the molding material is gradually changed from a circular shape to an oval shape, while the molding material from the upstream side to the position of the guide plate ( 31 ) is transported. The resistance tube ( 4 ) gradually reduces the cross-sectional area of the molding compound while maintaining the oval shape of the molding compound.