JP2000071225A - ハニカム構造体押出型 - Google Patents
ハニカム構造体押出型Info
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Classifications
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- B28B3/26—Extrusion dies
- B28B3/269—For multi-channeled structures, e.g. honeycomb structures
Abstract
させ、長寿命かつ高精度のハニカム構造体を成形できる
ハニカム構造体押出型を提供する。 【解決手段】 成形すべきハニカム構造体の横断面形状
に対応する格子状の横断面形状を有しかつ押出型の前面
から後面に向かって所定の深さを有する坏土排出溝と、
押出型の後面から前面に向かって互いに独立して形成さ
れかつ前記格子状の坏土排出溝の所定の交差部および/
または稜辺部に連通する複数個の坏土供給穴とを備えた
ハニカム構造体押出型において、押出型の前面に柱状の
突起部を一体に突設し、硬質材料により中空角筒状に形
成したセルブロックを前記突起部にそれらの側面を覆う
ように嵌着固定し、隣接するセルブロック相互間におい
て坏土排出溝を形成する。
Description
押出成形するための押出型に関するものであり、特に製
作が容易であると共に、高精度かつ長寿命が期待できる
ハニカム構造体押出型に関するものである。
気ガスの浄化用触媒担体や、微粒子浄化フィルタ、蓄熱
体等にセラミック材料からなるハニカム構造体が使用さ
れている。このようなハニカム構造体は、コージェライ
ト、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ムライト等の
セラミック材料によって構成されているが、これらのセ
ラミック材料を結合剤と混合させて坏土とし、押出型に
よって連続的に押出成形することにより製造する手段が
最も一般的である。
示す要部平面図、図6は図5におけるA−A線断面図で
ある。図5および図6において、1は坏土排出溝であ
り、ハニカム構造体の横断面形状と対応する横断面形状
を有し、押出型10の前面(図6における左側)から後
面(図6における右側)に向かって所定の深さを有する
ように、例えば格子状に形成されている。このような坏
土排出溝1は、例えば研削刃によって形成することがで
きる。
0の後面から前面に向かって互いに独立して例えばドリ
ルによって横断面円形に形成され、前記坏土排出溝1の
所定の交差部において前記坏土排出溝1と重なり合って
連通するように複数個が設けられている。なお坏土供給
穴2は、前記坏土排出溝1の稜辺部において連通するよ
うに設けられているものもある。3は係止用の段付部で
あり、押出型10の前面に設けられるが、この段付部3
を省略して、押出型10の前面外周部で支持するように
形成したものもある。
ック材料と結合材料とを混合してなる坏土を、押出型1
0の坏土供給穴2に圧入供給すれば、坏土は坏土排出溝
1から押出型10の前面に押出されて、ハニカム構造体
を成形することができる。
出成形に際しては、押出型10の前面側に形成されてい
る坏土排出溝1の各部を通過する坏土の押出流速を均一
にすることが肝要であり、坏土排出溝1の寸法精度の向
上のみならず、表面あらさもまた均一かつ小に保持する
必要がある。
例えば1mmあるいはそれ以下の狭小な寸法であると共
に、その数が極めて多数であるため、押出型10を1個
のブロックによって形成する場合には、製作工程が極め
て複雑であってミスを許されず、加工作業に高度の熟練
度が要求され、製作費用が高いという問題点がある。
1および坏土供給穴2の内面が摩耗することにより、ハ
ニカム構造体押出型の寿命が来るので、複数個の押出型
を準備する必要もあり、押出型の製作費用が嵩むことに
なる。
供給穴2の局部的摩耗により、押出成形条件が変化する
と、ハニカム構造体の品質に影響を及ぼすが、押出型1
0が1個のブロックによって形成されている場合には、
その補修が困難であり、押出型10の寿命が尽きるとい
う問題点もある。
を複数個の構成部材によって形成する手段や、成形すべ
きハニカム構造体のセルに対応する横断面形状を有する
セルブロックを別個に製作して、所定の固着手段によっ
て所定個所に固着した押出型が提案されている。
ックおよび固着部を示す要部斜視図であり、例えば特公
昭62−36847号公報に記載されている。まず図7
において、セルブロック4は平面への投影輪郭を成形す
べきハニカム構造体のセルに対応する正方形に形成さ
れ、その下面には十字状の嵌合溝5が設けられている。
6は止めねじを差し込むための貫通穴であり、セルブロ
ック4の中央部に設けられている。
型10の前面側(図8における上面側)に一体に突設さ
れている。なお固着部7の横断面形状寸法は、前記図7
に示すセルブロック4の横断面形状寸法に対応して設定
される。8は嵌着突起部であり、十字状に、かつ前記嵌
合溝5と対応して形成される。9はねじ穴であり、固着
部7の中央部に設けられる。
溝5および嵌着突起部8の係合により固着部7に嵌着さ
せ、止めねじ(図示せず)をねじ穴9に螺着すれば、セ
ルブロック4を固着部7に固着することができ、隣接す
るセルブロック4の相互間に坏土排出溝が形成されるの
である。この場合、セルブロック4は、嵌合溝5と嵌着
突起部8との係合によって正確に位置決めされるから、
隣接するセルブロック4の相互間に形成される坏土排出
溝の幅寸法を容易に均一化させ得るのである。
成の押出型においては、セルブロック4の位置決めのた
めに、セルブロック4の下面に十字状の嵌合溝5および
固着部7の上面に十字状の嵌着突起部8を形成する必要
があり、これらの加工が煩雑であるという問題点があ
る。特にセルブロック4の外形寸法が、例えば5〜6m
mのような小寸法のものにおいては、上記嵌合溝5およ
び嵌着突起部8の加工は更に煩雑度が高くなり、製作費
用が高騰することとなる。
の相互間に形成されるが、坏土供給穴2から上記坏土排
出溝へは、隣接する固着部の相互間に形成される連通溝
を経由して坏土が排出される構成であり、両者間には固
着部7とセルブロック4との境界部が存在する。従って
固着部7とセルブロック4との側面が一致した平面に形
成されていない場合や、何れかが摩耗して段差が生じた
場合には、この境界部を流動する坏土に対する流動抵抗
が大となるのみならず、この流動抵抗は上記連通溝の部
位によって当然に異なることとなり、坏土の押出流速が
不均一となる結果、ハニカム構造体の品質を低下させる
という問題点がある。
を解決し、製作が容易であると共に、坏土の押出流速を
均一化させ、長寿命かつ高精度のハニカム構造体を成形
し得るハニカム構造体押出型を提供することを課題とす
る。
めに、本発明においては、成形すべきハニカム構造体の
横断面形状に対応する格子状の横断面形状を有しかつ押
出型の前面から後面に向かって所定の深さを有する坏土
排出溝と、押出型の後面から前面に向かって互いに独立
して形成されかつ前記格子状の坏土排出溝の所定の交差
部および/または稜辺部に連通する複数個の坏土供給穴
とを備えたハニカム構造体押出型において、押出型の前
面に柱状の突起部を一体に突設し、硬質材料により中空
角筒状に形成したセルブロックを前記突起部にそれらの
側面を覆うように嵌着固定し、隣接するセルブロック相
互間において坏土排出溝を形成する、という技術的手段
を採用した。
たはおねじを設け、このねじ穴に止めねじを螺着するか
またはおねじにナットを螺着することによりセルブロッ
クを固定することができる。
輪郭を多角形状に形成すると共に、セルブロックの横断
面内形輪郭を前記多角形と実質的に同一に形成すること
ができる。
外周の稜角部を円柱面状に形成することが好ましい。こ
のように形成することにより、ハニカム構造体の隔壁に
隅肉部が形成され、ハニカム構造体に印加される外力に
よって生じる応力集中を防止してハニカム構造体の強度
を向上させ得る。
高さ寸法の変更により坏土排出溝の坏土に対する流動抵
抗を調整可能に構成することができる。このような構成
により、坏土の押出流速の局部的変動を防止し、押出流
速の均一化が可能である。
質材料からなるスリーブを嵌着することができる。この
ような構成により、坏土供給穴内の坏土の流速を均一化
させ得ると共に、摩耗時においてはスリーブのみの交換
により、押出型の更に継続した使用が可能となる。
クの横断面外形輪郭を六角形に形成することができる。
この場合、セルブロックの横断面内形輪郭は六角形とし
てもよいが、三角形または四角形としてもよい。要する
に嵌着固定すべき突起部の横断面形状と対応させて形成
すればよい。
超硬合金またはサーメットによって形成することができ
る。
を示す要部平面図、図2は図1におけるB−B線要部断
面図であり、同一部分は前記図5ないし図8と同一の参
照符号で示す。図1および図2において、11は突起部
であり、押出型10の前面(図2における左側)に一体
に突設され、横断面形状を例えば正方形状に形成され
る。なお突起部11は、成形すべきハニカム構造体のセ
ルの配列と対応させて格子状に配設される。
たはサーメットのような硬質の耐摩耗性材料により、中
空角筒状に形成され、前記突起部11に、それらの側面
を覆うように嵌着固定される。12は止めねじであり、
突起部11に設けられたねじ穴13に螺着することによ
り、セルブロック4を突起部11に固定する。なお止め
ねじ12は例えば六角穴付ボルトとするのが好ましい。
4相互間において、坏土排出溝1が形成される。この場
合、セルブロック4の中空部、すなわち横断面内形輪郭
形状寸法は、突起部11の横断面外形輪郭形状寸法と実
質的に同一に形成されているから、セルブロック4を突
起部11に嵌着することによって正確に位置決めされ、
止めねじ12のねじ穴13への螺着によって固定され、
坏土排出溝1の幅寸法を所定の精度に保持することがで
きるのである。
形成され、坏土供給穴2に圧入固着される。スリーブ1
4の後端は、押出型10の後面と同一面に存在するよう
に形成するのが一般的であるが、図2に鎖線で示される
ように、押出型10の後面から突出するように形成して
もよい。
ステンレス鋼、ニッケル鋼、クロム鋼等の鉄鋼材料、ニ
ッケル、クロム、テフロン等を表面被覆した鋼、銅合
金、サーメット、超硬合金、アルミナ等のセラミックス
およびプラスチック類を使用することができる。これら
の材料の選定に当っては、ハニカム構造体の材質、坏土
の押出圧力、坏土の抵抗分布等の要因によって定めら
れ、一般的には耐摩耗性、坏土との摩耗係数が考慮され
る。これらの材料の内では、硬くて長寿命が得られ、か
つ放電加工が可能なサーメットまたは超硬合金を使用す
るのが好ましい。なおスリーブ14の外径寸法は、例え
ば1〜5mm、厚さ寸法は0.05〜0.2mmのものが一
般的である。
に面する外周の稜角部は、図1に示すように円柱面状に
形成し、すなわち横断面外形輪郭にR付けしておくこと
が好ましい。このように形成することにより、押出型に
よって形成されるハニカム構造体の隔壁の交差部の隅に
隅肉部が形成される結果、ハニカム構造体に印加される
外力による応力集中を防止し、ハニカム構造体の強度を
向上させることができる。
べて同一寸法に形成されるが、成形されたハニカム構造
体の状態により、時に部分的に坏土に対する流動抵抗を
調整する必要がある。このような場合には、セルブロッ
ク4の高さ寸法を部分的に変更することができる。すな
わちセルブロック4の高さ寸法を大にすれば、坏土に対
する接触面積が増大するから流動抵抗を増大させること
ができる。一方セルブロック4の高さ寸法を小にすれ
ば、上記流動抵抗を減少させることができるが、この場
合には、突起部11の高さ寸法も減少させるために突起
部11の上部を加工する必要がある。またセルブロック
4の外側面を加工して表面粗度を変えたり、坏土排出溝
1の幅寸法を調整することもできる。本発明によれば、
この種の調整作業を、押出型が押出成形機に取付けられ
た状態で行なうことができる。
ク4を中空正方形筒状に形成した例について説明した
が、これに限らずセルブロック4の横断面外形輪郭を三
角形、長方形、台形、六角形等の他の幾何学的形状とす
ることができる。なお突起部11の横断面外形輪郭およ
びこれに対応するセルブロック4の横断面内形輪郭を任
意の形状とすることができるが、加工および成形が容易
である正方形状とすることが好ましい。
とセルブロック4との種々の変形例における嵌合状態を
示す横断面図である。なお図3においてはセルブロック
4の外周の稜角部のR付けは省略して表示してあるが、
前記図1に示すようにR付けしておくことが好ましい。
およびセルブロック4を各々横断面正方形状に形成した
ものである。15は逃げ部であり、セルブロック4に予
め突起部11の稜角部に対応する位置に設けておく。こ
のように逃げ部15を設けておくことにより、セルブロ
ック4の内周側面の仕上加工を行なう場合の工具の操作
が容易になる。
とセルブロック4との嵌合部を横断面円形に形成したも
のである。16は位置決めピンであり、突起部11とセ
ルブロック4の嵌合部に設けられ、両者の回り止めとな
る。
ブロック4の横断面外形輪郭を正六角形に形成したもの
であり、突起部11とセルブロック4との嵌合部の横断
面形状が、(c)においては正方形状、(d)において
は正三角形状のものである。
との嵌合部の横断面形状は種々考えられるが、図3
(a)(c)に示されるように正方形状に形成したもの
が、加工および位置決めが容易であるため好ましい。
部断面図であり、前記図2と対応し、同一部分は前記図
2と同一の参照符号で示す。図4において、17はおね
じであり、突起部11の先端部に一体に形成する。18
はナットであり、平面への投影外形輪郭を適宜の幾何学
的形状に形成される。そしてセルブロック4を突起部1
1に嵌着後、おねじ17にナット18を螺着すれば、坏
土排出溝1の幅寸法が所定の精度に保持される。このナ
ット18のおねじ17への螺着によりセルブロック4を
固着する構造の方が、細かいセルのハニカム構造体を押
出す押出型の製作が容易である。
用であるから、下記のような効果を奏し得る。 (1)中空角筒状に形成したセルブロックを、押出型に
突設した突起部の側面を覆うように嵌着固定して坏土排
出溝を形成した構成であるため、坏土排出溝の大部分の
表面を硬質材料で覆うことができるので長寿命を達成で
き、坏土排出溝が正確かつ高精度に形成され、坏土の押
出流速が均一化され、高精度のハニカム構造体を安定し
て成形することができる。 (2)比較的単純な形状のセルブロックを突起部に嵌着
固定するのみで、セルブロックの位置決めをすることが
でき、押出型の製作が極めて容易となり、製作費用の低
減が可能となる。 (3)セルブロックの高さ寸法の変更により、坏土排出
溝の坏土に対する流動抵抗の調整が可能であり、ハニカ
ム構造体の品質を向上させ得る。 (4)セルブロックの外側面を加工することによって坏
土排出溝の表面粗度を変えたり、幅寸法を変えたりする
調整が可能であり、また押出型を押出成形機に取付けた
状態のままで調整作業を行なえる。 (5)セルブロックおよびスリーブが摩耗した場合に
は、全部または部分的な交換が可能であり、押出型の寿
命を延伸できる。
ある。
ック4との種々の変形例における嵌合状態を示す横断面
図である。
ある。
面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 成形すべきハニカム構造体の横断面形状
に対応する格子状の横断面形状を有しかつ押出型の前面
から後面に向かって所定の深さを有する坏土排出溝と、
押出型の後面から前面に向かって互いに独立して形成さ
れかつ前記格子状の坏土排出溝の所定の交差部および/
または稜辺部に連通する複数個の坏土供給穴とを備えた
ハニカム構造体押出型において、 押出型の前面に柱状の突起部を一体に突設し、硬質材料
により中空角筒状に形成したセルブロックを前記突起部
にそれらの側面を覆うように嵌着固定し、隣接するセル
ブロック相互間において坏土排出溝を形成したことを特
徴とするハニカム構造体押出型。 - 【請求項2】 突起部の先端にねじ穴またはおねじを設
け、このねじ穴に止めねじを螺着するかまたはおねじに
ナットを螺着することによりセルブロックを固定するこ
とを特徴とする請求項1に記載のハニカム構造体押出
型。 - 【請求項3】 突起部の横断面外形輪郭を多角形状に形
成すると共に、セルブロックの横断面内形輪郭を前記多
角形と実質的に同一に形成したことを特徴とする請求項
1または2に記載のハニカム構造体押出型。 - 【請求項4】 セルブロックの外周の稜角部を円柱面状
に形成したことを特徴とする請求項1ないし3の何れか
に記載のハニカム構造体押出型。 - 【請求項5】 セルブロックの高さ寸法の変更により坏
土排出溝の坏土に対する流動抵抗を調整可能に構成した
ことを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載のハ
ニカム構造体押出型。 - 【請求項6】 坏土供給穴に硬質材料からなるスリーブ
を嵌着したことを特徴とする請求項1ないし5の何れか
に記載のハニカム構造体押出型。 - 【請求項7】 セルブロックの横断面外形輪郭を六角形
に形成したことを特徴とする請求項1ないし6の何れか
に記載のハニカム構造体押出型。 - 【請求項8】 セルブロックを超硬合金またはサーメッ
トによって形成したことを特徴とする請求項1ないし7
の何れかに記載のハニカム構造体押出型。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1998
- 1998-09-01 JP JP10246728A patent/JP2000071225A/ja active Pending
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