DE10208752A1

DE10208752A1 - Keramikwabenextrusionsgerät und Verfahren zum Extrudieren von Keramikwaben unter Verwendung eines derartigen Gerätes

Info

Publication number: DE10208752A1
Application number: DE10208752A
Authority: DE
Inventors: Satoru Inoue; Kenji Yamada
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: DE10208752B4; JP2002254419A; US20020121726A1; BE1014780A3; JP4489316B2

Abstract

Ein Strömungsregulierungsabschnitt hat einen Durchmesserreduzierungsabschnitt, einen Zylinderabschnitt und einen Durchmesserausdehnungsabschnitt, die von einer stromaufwärtigen Seite aus angeordnet sind, wobei: DOLLAR A (1) eine Einlassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite eines zweiachsigen Schraubenabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des zweiachsigen Schraubenabschnitts; (2) eine Auslassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Zylinderabschnitts; (3) eine Einlassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des Zylinderabschnitts; und (4) eine Auslassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts. Der Strömungsregulierungsabschnitt ist durch einen Kassettenmechanismus gebildet, wodurch Wartungskosten und Lieferzeiten reduziert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Keramikwabenextrusionsgerät mit einem zweiachsigen Schraubenabschnitt, einem Strömungsregulierungsabschnitt, einem Fremdkörperbeseitigungsabschnitt und einem Spitzenextrusionsabschnitt, die als ein Hauptabschnitt von einer stromaufwärtigen Seite einer Beschickungsströmung aus angeordnet sind und sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Extrudieren der Keramikwaben unter Verwendung eines derartigen Gerätes.
Als ein Extrusionsgerät zum Extrudieren einer Keramikwabe ist ein Keramikwabenextrusionsgerät mit einem zweiachsigen Schraubenabschnitt, einem Strömungsregulierabschnitt, einem Fremdkörperbeseitigungsabschnitt und einem Spitzenextrusionsabschnitt bekannt, die als ein Hauptabschnitt von einer stromaufwärtigen Seite einer Beschickungsströmung aus angeordnet sind. Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispieles eines bekannten Keramikwabenextrusionsgerätes. Bei dem in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Keramikwabenextrusionsgerät 51 einen zweiachsigen Schraubenabschnitt 52, einen Strömungsregulierungsabschnitt 53, einen Fremdkörperbeseitigungsabschnitt 54 und einen Spitzenextrusionsabschnitt 55, die als ein Hauptabschnitt von einer stromaufwärtigen Seite einer Beschickungsströmung aus angeordnet sind. Der Fremdkörperbeseitigungsabschnitt 54 hat ein Fremdkörperbeseitigungsgerät 61, einen stromaufwärtigen Verbindungsabschnitt 62, der an einer stromaufwärtigen Seite des Fremdkörperbeseitigungsgerätes 61 angeordnet ist, und einen stromabwärtigen Verbindungsabschnitt 63, der an einer stromabwärtigen Seite des Fremdkörperbeseitigungsgerätes 61 angeordnet ist. Der Spitzenextrusionsabschnitt 55 hat einen Verbindungsabschnitt 64 und einen Werkzeughalteabschnitt 65, an dem ein Werkzeug angeordnet ist. Es ist zu beachten, dass Verbindungen zwischen verschiedenen Abschnitten mittels eines Flansches, eines Bolzens, einer Mutter, einer Schraube usw. bewirkt werden.
Bei dem Keramikwabenextrusionsgerät 51 hat der Strömungsregulierungsabschnitt 53 eine Zylinderform mit einem konstanten Durchmesser, aber eine Auslassform des zweiachsigen Schraubenabschnitts 52 und eine Einlassform des Strömungsregulierungsabschnitts 53 sind unterschiedlich, und eine Auslassform des Strömungsregulierungsabschnitts 53 und eine Einlassform des stromaufwärtigen Verbindungsabschnitts 62 des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts 54 sind ebenfalls unterschiedlich. Wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist, gibt es daher einen Nachteil dahingehend, dass Beschickungsunterbrechungsabschnitte, in denen eine Beschickungsströmung unterbrochen ist, an Abschnitten (A) des zweiachsigen Schraubenabschnitts 52 und an Abschnitten (B) des stromaufwärtigen Verbindungsabschnitts 62 erzeugt werden. Diese Strömungsregulierungsabschnitte verhindern eine Beschickungsströmung und erzeugen Wärme, und daher gibt es einen Nachteil dahingehend, dass es nicht möglich ist, normale Keramikwaben und insbesondere dünnwandige Keramikwaben mit einer Wanddicke von nicht mehr als 2 mm zu extrudieren, die in letzter Zeit immer mehr nachgefragt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen und ein Keramikwabenextrusionsgerät sowie ein Verfahren zum Extrudieren von Keramikwaben unter Verwendung eines derartigen Gerätes vorzusehen, die eine glatte Beschickungsströmung bilden und eine Wärmeerzeugung verhindern, so dass normale dünnwandige Keramikwaben extrudiert werden können.
Gemäß der Erfindung hat ein Keramikwabenextrusionsgerät einen zweiachsigen Schraubenabschnitt, einen Strömungsregulierungsabschnitt, einen Fremdkörperbeseitigungsabschnitt und einen Spitzenextrusionsabschnitt, die als ein Hauptabschnitt von einer stromaufwärtigen Seite einer Beschickungsströmung aus angeordnet sind, und wobei der Strömungsregulierungsabschnitt einen Aufbau mit einem Durchmesserreduzierungsabschnitt, einem Zylinderabschnitt und einem Durchmesserausdehnungsabschnitt aufweist, die von der stromaufwärtigen Seite aus angeordnet sind, wobei:

1. eine Einlassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des zweiachsigen Schraubenabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des zweiachsigen Schraubenabschnitts;
2. eine Auslassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Zylinderabschnitts;
3. eine Einlassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des Zylinderabschnitts; und
4. eine Auslassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts gleich ist, wie eine Einlassform des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts. Außerdem hat ein Verfahren zum Extrudieren einer Keramikwabe gemäß der Erfindung einen Schritt zum Extrudieren der Keramikwabe unter Verwendung des vorstehend erwähnten Keramikwabenextrusionsgeräts.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können an beiden Enden des Strömungsregulierungsabschnitts erzeugte Strömungsunterbrechungsabschnitte verhindert werden, und es ist somit möglich, normale dünnwandige Keramikwaben zu extrudieren, da der Strömungsregulierungsabschnitt einen Durchmesserreduzierungsabschnitt, einen Zylinderabschnitt und einen Durchmesserausdehnungsabschnitt hat, die von einer stromaufwärtigen Seite aus angeordnet sind, wobei:

1. eine Einlassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des zweiachsigen Schraubenabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des zweiachsigen Schraubenabschnitts;
2. eine Auslassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Zylinderabschnitts;
3. eine Einlassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des Zylinderabschnitts; und
4. eine Auslassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts.

Als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat der Strömungsregulierungsabschnitt einen Kassettenmechanismus (bzw. einen Einlegeteilmechanismus), wobei nur sein innerer Abschnitt angebracht oder abgenommen werden kann, oder wobei der Kassettenmechanismus des Strömungsregulierungsabschnitts durch eine Montage von zumindest zwei Bauelementen gebildet wird. Bei diesen Ausführungsbeispielen brauchen nur Verschleißabschnitte des Strömungsregulierungsabschnitts ausgetauscht werden, und es ist somit möglich, Wartungskosten des Keramikwabenextrusionsgerätes zu reduzieren. Daher ist dies ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Zeichnungen erläutert, wobei:
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Keramikwabenextrusionsgerätes gemäß der Erfindung;
Fig. 2a zeigt eine schematische Ansicht eines Strömungsregulierungsabschnitts von einer Seite eines zweiachsigen Schraubenabschnitts, und Fig. 2b zeigt eine schematische Ansicht des Strömungsregulierungsabschnitts von einer Seite eines Fremdkörperbeseitigungsabschnitts;
Fig. 3a bis 3d zeigen schematische Ansichten, die jeweils ein Ausführungsbeispiel des Strömungsregulierungsabschnitts des Keramikwabenextrusionsgerätes gemäß der Erfindung darstellen;
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines bekannten Keramikwabenextrusionsgerätes; und
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht zum Beschreiben von Nachteilen des bekannten Keramikwabenextrusionsgerätes.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Keramikwabenextrusionsgerätes gemäß der Erfindung. Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Keramikwabenextrusionsgerät 1 gemäß der Erfindung einen zweiachsigen Schraubenabschnitt 2, einen Strömungsregulierungsabschnitt 3, einen Fremdkörperbeseitigungsabschnitt 4 und einen Spitzenextrusionsabschnitt 5, die als ein Hauptabschnitt von einer stromaufwärtigen Seite einer Beschickungsströmung aus angeordnet sind. Der Fremdkörperbeseitigungsabschnitt 4 hat ein Fremdkörperbeseitigungsgerät 11, einen stromaufwärtigen Verbindungsabschnitt 12, der an einer stromaufwärtigen Seite des Fremdkörperbeseitigungsgerätes 11 angeordnet ist, und einen stromabwärtigen Verbindungsabschnitt 13, der an einer stromabwärtigen Seite des Fremdkörperbeseitigungsgerätes 11 angeordnet ist. Der Spitzenextrusionsabschnitt 5 hat einen Verbindungsabschnitt 14 und einen Werkzeughalteabschnitt 15, an dem ein Werkzeug angeordnet ist. Der vorstehend beschriebene Aufbau ist gleich wie bei dem bekannten Keramikwabenextrusionsgerät. Es ist zu beachten, dass Verbindungen zwischen verschiedenen Abschnitten mittels eines Flansches, eines Bolzens, einer Mutter, einer Schraube usw. bewirkt werden.
Merkmale des Keramikwabenextrusionswerkzeugs 1 gemäß der Erfindung sind folgendermaßen: Der Strömungsregulierungsabschnitt 3 hat einen Durchmesserreduzierungsabschnitt 24, einen Zylinderabschnitt 22 und einen Durchmesserausdehnungsabschnitt 23, die von einer stromaufwärtigen Seite aus angeordnet sind, wobei: (1) eine Einlassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts 21 an der Seite des zweiachsigen Schraubenabschnitts 2 gleich ist wie eine Auslassform des zweiachsigen Schraubenabschnitts 2; (2) eine Auslassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts 21 an der Seite des Zylinderabschnitts 22 gleich ist wie eine Einlassform des Zylinderabschnitts 22; (3) eine Einlassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts 23 an einer Seite des Zylinderabschnitts 22 gleich ist wie eine Auslassform des Zylinderabschnitts 22; und (4) eine Auslassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts 23 an einer Seite des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts 4 gleich ist wie eine Einlassform des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts 4 (bei diesem Ausführungsbeispiel eine Einlassform des stromaufwärtigen Verbindungsabschnitts 12 des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts 4). Die Fig. 2a zeigt eine schematische Ansicht des Strömungsregulierungsabschnitts 3 von der Seite des zweiachsigen Schraubenabschnitts 2, und die Fig. 2b zeigt eine schematische Ansicht des Strömungsregulierungsabschnitts 3 von der Seite des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts 4.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, an beiden Enden des Strömungsregulierungsabschnitts 3 erzeugte Beschickungsunterbrechungsabschnitte zu verhindern und eine Wärmeerzeugung zu verhindern, so dass normale Keramikwaben extrudiert werden können, da der Strömungsregulierungsabschnitt 3 durch den Durchmesserreduzierungsabschnitt 21, den Zylinderabschnitt 22 und den Durchmesserausdehnungsabschnitt 23 aufgebaut ist.
Anschließend wird ein Aufbau des Strömungsregulierungsabschnitts 3 gemäß der Erfindung beschrieben. Die Fig. 3a bis 3d zeigen schematische Ansichten jeweils eines Ausführungsbeispiels des Strömungsregulierungsabschnitts 3 des Keramikwabenextrusionsgerätes 1 gemäß der Erfindung. Bei dem in der Fig. 3a gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Durchmesserreduzierungsabschnitt 21, der Zylinderabschnitt 22 und der Durchmesserausdehnungsabschnitt 23 einstückig aufgebaut. Dieser Aufbau ist gleich wie bei dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es abgesehen von diesem Aufbau möglich, den Strömungsregulierungsabschnitt 3 mit einem Kassettenmechanismus aufzubauen, wobei nur dessen Innenabschnitt angebracht oder abgenommen wird, und es ist insbesondere möglich, den Kassettenmechanismus des Strömungsregulierungsabschnitts 3 durch eine Montage von zumindest zwei Bauelementen zu bilden, wie dies in den Fig. 3b bis 3d gezeigt ist.
Und zwar ist bei dem in der Fig. 3b gezeigten Ausführungsbeispiel der Strömungsregulierungsabschnitt 3 mit dem Durchmesserreduzierungsabschnitt 21, dem Zylinderabschnitt 22 und dem Durchmesserausdehnungsabschnitt 23 durch zwei Bauelemente bestehend aus einem äußeren Element 31 und einem inneren Element 32 aufgebaut. Diese beiden Elemente werden einander mittels einer Feder/Nut-Anordnung, einer Passung, einer Verschraubung usw. befestigt. Bei dem in der Fig. 3c gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Strömungsregulierungsabschnitt 3 durch drei Bauelemente bestehend aus dem äußeren Bauelement 31, dem inneren Bauelement 32 und einem Endbauelement 33 aufgebaut, die durch seitliches Verschieben montiert werden. Diese drei Bauelemente sind einander mittels einer Feder/Nut-Anordnung, einer Passung, einer Verschraubung usw. befestigt. Bei dem in der Fig. 3d gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Strömungsregulierungsabschnitt 3 durch drei Bauelemente bestehend aus dem äußeren Bauelement 31, dem inneren Bauelement 32 und einem Zwischenbauelement 34 aufgebaut. Diese drei Bauelemente sind einander mittels einer Feder/Nut-Anordnung, einer Passung, einer Verschraubung usw. befestigt.
Wie dies in den Fig. 3b bis 3d gezeigt ist, brauchen nur die Verschleißabschnitte des Strömungsregulierungsabschnitts 3, mit denen eine Beschickung in Kontakt ist, d. h. nur das innere Bauelement 32 oder das Endbauelement 33 bei den in den Fig. 3b bis 3d gezeigten Ausführungsbeispielen ausgetauscht werden, da der Strömungsregulierungsabschnitt 3 durch Montieren von zwei oder mehreren Bauelementen aufgebaut wird, um so einen abnehmbaren Kassettenmechanismus zu verwirklichen, und es ist somit möglich, Wartungskosten des Keramikwabenextrusionsgerätes 1 gemäß der Erfindung zu reduzieren. Daher sind diese Ausführungsbeispiele vorzuziehen. Dabei ist zu beachten, dass die in den Fig. 3b bis 3d gezeigten Ausführungsbeispiele jeweils ein Beispiel zum Teilen des Strömungsregulierungsabschnitts 3 sind und somit verschiedene Verfahren und andere Anzahlen als bei diesen Ausführungsbeispielen zum Teilen des Strömungsregulierungsabschnitts 3 verwendet werden können. Gemäß der Fig. 3d ist es zum Beispiel möglich, diesen Aufbau durch zwei Bauelemente zu bilden, wenn das Zwischenbauelement 34 und das äußere Bauelement 31 einstückig sind. Außerdem ist es selbstverständlich, dass Außendurchmesser des inneren Bauelementes und des Endbauelementes kleiner sein müssen als ein Schraubeninnendurchmesser des zweiachsigen Schraubenabschnitts. Falls diese Außendurchmesser nicht kleiner sind als ein Schraubeninnendurchmesser des zweiachsigen Schraubenabschnitts, dann werden das äußere Bauelement und das Zwischenbauelement verschlissen, und es ist dann sinnlos, nur das verschlissene Innenbauelement und das verschlissene Endbauelement auszutauschen.
Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung klar ersichtlich ist, können an beiden Enden des Strömungsregulierungsabschnitts erzeugte Beschickungsunterbrechungsabschnitte verhindert werden und es ist somit möglich, normale dünnwandige Keramikwaben zu extrudieren, da der Strömungsregulierungsabschnitt einen Durchmesserreduzierungsabschnitt, einen Zylinderabschnitt und einen Durchmesserausdehnungsabschnitt hat, die von einer stromaufwärtigen Seite aus angeordnet sind, wobei: (1) eine Einlassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des zweiachsigen Schraubenabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des zweiachsigen Schraubenabschnitts; (2) eine Auslassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Zylinderabschnitts; (3) eine Einlassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des Zylinderabschnitts; und (4) eine Auslassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts. Da außerdem der Strömungsregulierungsabschnitt durch den abnehmbaren Kassettenmechanismus gebildet ist, können Austauschteile des Strömungsregulierungsabschnitts klein sein, und somit können Wartungskosten, Mannstunden und Lieferzeiten des Strömungsregulierungsabschnitts reduziert werden.
Der Strömungsregulierungsabschnitt hat einen Durchmesserreduzierungsabschnitt, einen Zylinderabschnitt und einen Durchmesserausdehnungsabschnitt, die von einer stromaufwärtigen Seite aus angeordnet sind, wobei: (1) eine Einlassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des zweiachsigen Schraubenabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des zweiachsigen Schraubenabschnitts; (2) eine Auslassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Zylinderabschnitts; (3) eine Einlassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des Zylinderabschnitts; und (4) eine Auslassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts. Der Strömungsregulierungsabschnitt ist durch einen Kassettenmechanismus gebildet, wodurch Wartungskosten und Lieferzeiten reduziert werden.

Claims

1. Keramikwabenextrusionsgerät mit
einem zweiachsigen Schraubenabschnitt,
einem Strömungsregulierungsabschnitt,
einem Fremdkörperbeseitigungsabschnitt und
einem Spitzenextrusionsabschnitt, die als ein Hauptabschnitt von einer stromaufwärtigen Seite einer Beschickungsströmung aus angeordnet sind, wobei das Gerät einen Aufbau aufweist, bei dem der Strömungsregulierungsabschnitt einen Durchmesserreduzierungsabschnitt, einen Zylinderabschnitt und einen Durchmesserausdehnungsabschnitt aufweist, die von einer stromaufwärtigen Seite aus angeordnet sind, wobei:

1. eine Einlassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des zweiachsigen Schraubenabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des zweiachsigen Schraubenabschnitts;

2. eine Auslassform des Durchmesserreduzierungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Zylinderabschnitts;

3. eine Einlassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Zylinderabschnitts gleich ist wie eine Auslassform des Zylinderabschnitts; und

4. eine Auslassform des Durchmesserausdehnungsabschnitts an einer Seite des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts gleich ist wie eine Einlassform des Fremdkörperbeseitigungsabschnitts.

2. Keramikwabenextrusionsgerät gemäß Anspruch 1, wobei der Strömungsregulierungsabschnitt einen Kassettenmechanismus hat, wobei nur sein innerer Abschnitt anbringbar oder abnehmbar ist.

3. Keramikwabenextrusionsgerät gemäß Anspruch 2, wobei der Kassettenmechanismus des Strömungsregulierungsabschnitts durch eine Montage von zumindest zwei Bauelementen gebildet ist.

4. Verfahren zum Extrudieren von Keramikwaben, das einen Schritt zum Extrudieren der Keramikwaben unter Verwendung des Keramikwabenextrusionsgerätes gemäß Anspruch 1 aufweist.