DE3880510T2

DE3880510T2 - Mundstück zum Extrudieren einer Wabenstruktur.

Info

Publication number: DE3880510T2
Application number: DE88300178T
Authority: DE
Inventors: Kozo Pana Heights Higashizima; Satoru Inoue
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2008-01-12
Also published as: EP0275162A2; EP0275162A3; EP0275162B1; JPS63112004U; DE3880510D1; JPH0541847Y2; US4814187A

Description

Die vorliegende Erfindung betifft eine Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung, mit der Bienenwabenanordnungen guter Qualität erzeugt werden können.
Bisher sind Bienenwabenanordnungen mit einer in Figur 3 gezeigten Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung erzeugt worden, die eine Extrudierduse 13 mit Löchern 11 zum Zuführen eines durch Extrudieren zu formenden Materials (in der Folge als "Extrudiermaterial-Zufuhrlöcher" bezeichnet) umfaßt, welche Löcher an der Extrudiermaterialeinlaßseite ausgebildet sind, sowie Formungsrinnen 12, die miteinander in einer Gitteranordnung kommunizieren, an der Extrudiermaterialausgangsseite, und eine Düsenmaske 14, die um eine äußere Peripherie einer Endfläche der Extrudierduse 13 auf der Extrudiermaterialauslaßseite vorgesehen ist.
Da eine äußere periphere Wand des Bienenwabenkörpers durch Pressen des Extrudiermaterials gebildet wird, das durch den äußeren peripheren Abschnitt der Extrudierdüse an einer sich verjüngenden inneren peripheren Wand der Düsenmaske 14 hindurchgegangen ist, ist bei der obengenannten herkömmlichen Vorrichtung die Geschwindigkeit des Abgebens des Extrudiermaterials durch die Formungsrinnen bzw. -kanäle der Düse am äußeren peripheren Abschnitt größer als am mittleren Abschnitt. Daher besteht ein Nachteil darin, daß am Bienenwabenstrukturkörper nahe dessen äußerer peripherer Wand die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Zellverformung besteht, wie an Abschnitt "A" von Figur 4 zu sehen. Um einen derartigen Nachteil auszuschalten, offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 58-23,207 (US-PS-4,368,025) eine Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung, bei der eine Vielzahl von Nuten in einem kleinen Intervall entlang eines inneren peripheren Randabschnitts einer Düsenmaske geöffnet sind, die mit einer Endfläche einer Düse in Kontakt steht, um ein Extrudiermaterial zuzuführen, das mit Kraftanwendung in Formungsrinnen am peripheren Abschnitt der Düse zur Innenseite der Düsenmaske zugeführt wird.
Da jedoch auch in der oberen Düsenvorrichtung einem Unterschied in einer Abgabegeschwindigkeit des zugeführten Extrudiermaterials zwischen dem mittleren Abschnitt und dem äußeren peripheren Abschnitt keine Beachtung geschenkt wird, kann die Verformung von Zellen nicht vollständig beseitigt werden. Des weiteren muß, für den Fall, daß eine Vielzahl von Öffnungen entlang der inneren Peripherie der Düsenmaske vorgesehen ist, die Abmessung derartiger Öffnungen der Düsenmaske in Abhängigkeit von einem Schrumpfungsfaktor des Extrudiermaterials leicht variiert werden. Außerdem ist es äußerst mühsam, zu bestimmen, wo eine Vielzahl derartiger Öffnungen in welcher Richtung zum Extrudieren von Bienenwabenanordnungen vorzusehen ist.
Es wird auch die EP-A-137572 erwähnt, deren Figur 9 eine perforierte Platte zeigt, die auf die Einlaßzufuhrlöcher der Düse ausgerichtete Löcher aufweist. Dieses Dokument wird verwendet, um die Merkmale der Ansprüche 1 und 5 vor den Worten "dadurch gekennzeichnet, daß" zu offenbaren.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die obengenannten Nachteile zu vermindern oder auszuschalten und eine Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung zu schaffen, mit der leicht Bienenwabenanordnungen guter Qualität relativ frei von Schwierigkeiten wie Zellverformung erzeugt werden können.
Die Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung in einer Form ist in Anspruch 1 dargelegt.
Bei der obigen Konstruktion wird der Geschwindigkeit des durch den mittleren Abschnitt und den peripheren Abschnitt der Extrudierdüse abgegebenen Extrudiermaterials durch die an der Extrudiermaterialeinlaßseite der Extrudierdüse angeordnete perforierte Platte ein erwünschter konstanter Wert verliehen. Folglich können qualitativ hochwertige Bienenwabenanordnungen in hohem Maße frei von Fehlern wie Zellverformung erhalten werden.
Die Erfindung besteht auch in der in Anspruch 5 dargelegten Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
Figur 1 eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts einer Ausführungsform der Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist;
die Figuren 2(a) bis (c) Schnittansichten sind, die andere Ausführungsformen perforierter Platten darstellen, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden;
Figur 3 eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts einer herkömmlichen Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung ist; und
Figur 4 eine Draufsicht ist, die einen Fehler darstellt, den eine Bienenwabenanordnung aufweist.
Die Zufuhrgeschwindigkeit eines Extrudiermaterials variiert je nach einer Größe einer Bienenwabenstrukturkörper-Extrudiervorrichtung, einer Zusammensetzung des Extrudiermaterials usw. Jedoch können optimale Extrudierbedingungen zum Durchführen des Extrudiervorgangs gewählt werden, indem zuerst mehrere Arten von ringförmigen perforierten Platten für eine Extrudierdüse hergestellt werden und eine auf geeignete Weise perforierte Platte an die Düse selektiv angefügt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zufuhrgeschwindigkeit des Extrudiermaterials vorzugsweise durch die perforierte Platte nach einer Technik feineingestellt, durch die ein Lochdurchmesser der perforierten Platte variiert wird, der Innendurchmesser der ringförmigen perforierten Platte verändert wird, oder die Dicke der perforierten Platte verändert wird.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden speziellen Ausführungsformen detaillierter erklärt. Jedoch dienen diese Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung der Erfindung und sollten nicht als den Schutzumfang der Erfindung einschränkend interpretiert werden.
Figur 1 ist eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts einer Ausführungsform der Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Extrudierdüse 1 aus Etrudiermaterial-Zufuhrlöchern 2, die an einer Extrudiermaterialeinlaßseite ausgebildet sind, und Formungsrinnen bzw. -kanälen 3, die miteinander in der Art einer Gitteranordnung kommunizieren, an der Extrudiermaterialauslaßseite. Eine ringförmige perforierte Platte 5 ist konzentrisch innerhalb eines Zylinders 4 an der Extrudiermaterialeinlaßseite der Extrudierdüse 1 angeordnet. Die perforierte Platte 5 ist an der Extrudierdüse 1 mit Schrauben ode einer Aufspannvorrichtung (nicht gezeigt) befestigt, sodaß die jeweiligen Mittelachsen von Durchgangslöchern 6 der perforierten Platte 5 mit denen der Extrudiermaterial-Zufuhrlöcher 2 der Extrudierdüse 1 übereinstimmen können. Die Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung besteht aus der Extrudierdüse 1, der perforierten Platte 5, dem Zylinder 4 und der Düsenmaske 7.
Die Figuren 2(a) bis 2(c) sind Schnittansichten, die andere Ausführungsformen von perforierten Platten 5 darstellen, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden. Bei der Ausführungsform von Figur 2(a) wird der Durchmesser der Durchgangslöcher der perforierten Platte 5 gegen den äußeren peripheren Abschnitt derselben verkleinert, sodaß die Zufuhrgeschwindigkeit des Extrudiermaterials am inneren peripheren Abschnitt der perforierten Platte vergrößert und am äußeren peripheren Abschnitt verkleinert wird. Bei der in Figur 2(b) dargestellten Ausführungsform wird die Dicke der perforierten Platte 5 gegen den äußeren peripheren Abschnitt hin vergrößert, sodaß die Zufuhrgeschwindigkeit des Extrudiermaterials am inneren peripheren Abschnitt der perforierten Platte vergrößert und am äußeren peripheren Abschnitt verkleinert wird. Bei der in Figur 2(c) gezeigten Ausführungsform besteht die perforierte Platte 5 aus zwei perforierten ringförmigen Plattenelementen 5-1 und 5-2, und der Innendurchmesser des ringförmigen perforierten Plattenelements 5-1, das mit der Extrudierdüse in Kontakt steht, ist kleiner ausgeführt als der des perforierten Plattenelements 5-2, sodaß die Zufuhrgeschwindigkeit des Extrudiermaterials am inneren peripheren Abschnitt der perforierten Platte 5 vergrößert und am äußeren peripheren Abschnitt verkleinert wird.
Bei der oben dargestellten Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung kann die Geschwindigkeit des Extrudiermaterials, wie eines Keramikkörpers, das durch die Formungsrinnen der Düse abgegeben wird, so gesteuert werden, daß sie an jeder Stelle konstant ist, indem das Extrudiermaterial durch die perforierte Platte hindurchgeschickt wird, wenn das Extrudiermaterial durch die Extrudierdüse hindurchgeht. Das heißt, wenn optimale perforierte Platten 5 im voraus entsprechend Veränderungen von Bedingungen wie einer Zusammensetzung und einer Viskosität eines verwendeten Extrudiermaterials, eines Innendurchmessers eines Zylinders 4 usw. bestimmt werden, und die perforierte Platte 5 je nach dem Extrudiermaterial usw. ausgetauscht wird, kann die Abgabegeschwindigkeit des Extrudiermaterials durch die Extrudierdüse 1 an der Extrudiermaterialauslaßseite immer konstant gehalten werden. Folglich treten, wenn die äußere Peripherie der Keramikanordnung unter Verwendung der Düsenmaske 7 gebildet wird, keine Fehler wie die Zellverformung auf, und die Dicke der Zellen kann verringert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nicht nur auf die obengenannten Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen, Variationen und Veränderungen derselben vorgenommen werden. Beispielsweise sind bei den obengenannten Ausführungsformen die Außenwände der Bienenwabenanordnungen durch die Düsenmaske mit einem sich verjüngenden Abschnitt gebildet. Die Außenwände können auch durch andere geeignete herkömmliche Techniken gebildet werden. Obwohl die perforierten Platten bei den obigen Ausführungsformen auswechselbar getrennt von der Extrudierdüse ausgebildet sind, können ähnliche Wirkungen, auf die die vorliegende Erfindung abzielt, erhalten werden, auch wenn die perforierte Platte mit den Düsen einstückig ausgebildet sein kann, wenn Auswechseln nicht notwendig ist.
Wie aus der vorangehenden detaillierten Beschreibung hervorgeht, kann nach der Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung, auch wenn das durch die äußere Peripherie der Extrudierdüse hindurchgehende Extrudiermaterial gepreßt wird, um die äußere periphere Wand zu bilden, die Zufuhrgeschwindigkeit des Extrudiermaterials an der Extrudiermaterialauslaßseite der Extrudierdüse konstant gehalten werden, indem die perforierte Platte konzentrisch mit der Extrudierdüse an der Extrudiermaterialeinlaßseite vorgesehen ist. Deshalb können Bienenwabenanordnungen mit guter Qualität erhalten werden, die frei von Fehlern wie Zellverformung sind.
Des weiteren kann die für das verwendete Extrudiermaterial geeignetste Extrudiervorrichtung, da die Geschwindigkeit, mit der ein Extrudiermaterial durch die Düse hindurchgeht, leicht durch Verändern der Gestalt oder ähnlichem der perforierten Platte variiert werden kann, durch lediglich einen einfachen Vorgang des Auswechselns der perforierten Platte erhalten werden.

Claims

1. Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung, die eine Extrudierdüse (1) und eine Düsenmaske (7) umfaßt, die gegen einen äußeren peripheren Abschnitt der Endfläche der Extrudierdüse (1) an der Extrudiermaterialauslaßseite vorgesehen ist, wobei die genannte Extrudierdüse (1) Extrudiermaterialzufuhrlöcher (2), die an der Extrudiermaterialeinlaßseite vorgesehen sind, und Formungsrinnen bzw. -kanäle (3) an der Extrudiermaterialauslaßseite aufweist, die miteinander in der Art einer Gitteranordnung kommunizieren, sowie eine perforierte Platte (5), die gegen die Extrudierdüse an der Extrudiermaterialeinlaßseite angeordnet ist, wobei die genannte perforierte Platte (5) Löcher (6) aufweist, deren jeweilige Mittelachsen auf die der Extrudiermaterialzufuhrlöcher (2) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Platte (5) eine mit der Düse (1) konzentrische ringförmige Platte ist, die einen äußeren peripheren Abschnitt der genannten Düse (1) abdeckt, während sie einen weiter in der Mitte gelegenen Abschnitt davon freiläßt, sodaß die Extrudiermaterialzufuhrlöcher (2) am genannten äußeren peripheren Abschnitt tatsächlich eine größere Länge als am genannten weiter in der Mitte gelegenen Abschnitt aufweisen.

2. Düsenvorrichtung nach Anspruch 1, worin der Durchmesser der Löcher (6) der perforierten Platte variiert wird, um die Menge an der Extrudierdüse zuzuführendem Extrudiermaterial zu steuern.

3. Düsenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin der Innendurchmesser der ringförmigen perforierten Platte (5) so gewählt ist, daß die Menge des der Extrudierdüse zuzuführenden Extrudiermaterials gesteuert wird.

4. Düsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Dicke der perforierten Platte (5) variiert, um die Menge an der Extrudierdüse zuzuführendem Extrudiermaterial zu steuern.

5. Bienenwabenstrukturkörper-Extrudierdüsenvorrichtung, die eine Extrudierdüse (1) und eine Düsenmaske (7) umfaßt, die gegen einen äußeren peripheren Abschnitt einer Endfläche der Extrudierdüse (1) an der Extrudiermaterialauslaßseite vorgesehen ist, wobei die genannte Extrudierdüse (1) Extrudiermaterialzufuhrlöcher (2) aufweist, die an der Extrudiermaterialeinlaßseite vorgesehen sind, sowie Formungsrinnen bzw. -kanäle (3) an der Extrudiermaterialauslaßseite, die miteinander in der Art einer Gitteranordnung kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Extrudiermaterialzufuhrlöcher (2) in einem peripheren Bereich der genannten Extrudierdüse eine größere Länge aufweisen als in einem mittleren Bereich davon.

6. Düsenvorrichtung nach Anspruch 5, worin die genannte größere Länge der genannten Zufuhrlöcher von einer ringförmigen perforierten Platte (5) an der Einlaßsbite der Düse (1) geschaffen wird.