JP2000176991A - Method for extrusion molding and extrusion molding machine - Google Patents

Method for extrusion molding and extrusion molding machine

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JP2000176991A
JP2000176991A JP10356769A JP35676998A JP2000176991A JP 2000176991 A JP2000176991 A JP 2000176991A JP 10356769 A JP10356769 A JP 10356769A JP 35676998 A JP35676998 A JP 35676998A JP 2000176991 A JP2000176991 A JP 2000176991A
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Japan
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extruded
receiving mold
fluid
cylindrical
extrusion molding
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JP10356769A
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Shinji Takeuchi
伸二 竹内
Masayoshi Nishimura
正義 西村
Tsutomu Iwazawa
力 岩澤
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Masakatsu Nagata
雅克 永田
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Fujikura Ltd
Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
Fujikura Ltd
Kansai Electric Power Co Inc
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Publication date
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    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/26—Extrusion dies
    • B28B3/2627—Extrusion dies using means for making hollow objects with transverse walls, e.g. hollow objects closed on all sides
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a base tube having a high roundness. SOLUTION: This extrusion molding machine having a mandrel 24 in a container 20 so that a section of an extruded material becomes an annular shape comprises a receiving mold 8 detachably mounted at an outlet for extruding a material and formed with a recess made of a smoothly curved surface capable of filling the extruded material at a site opposed to the outlet, a high pressure fluid supply means 42 capable of supplying higher pressure fluid than at least an atmospheric pressure, and a channel 24a for coupling the means 42 to a front end of the mandrel 24 to introduce the fluid from the means 42 to a hollow part of the extruded material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒型の固体電解
質型燃料電池における基体管の押し出し成形方法及び押
し出し成形機に関し、特に、一端が閉じられた円筒形状
を有する基体管の押し出し成形方法及び押し出し成形機
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for extruding a base tube in a cylindrical solid oxide fuel cell, and more particularly to an extruding method for a base tube having a cylindrical shape with one end closed. The present invention relates to an extruder.

【０００２】[0002]

【従来の技術】固体電解質燃料電池は、発電効率が高
く、また、構成要素が全て固体であり、他の燃料電池と
比較して量産性に適することから、分散配置型の燃料電
池発電所又は中小規模の火力発電所代替型の燃料電池発
電所として利用することが期待されている。固体電解質
燃料電池（以下、単に「燃料電池」という）には、大別
すると平板型と円筒型との二種類があり、さらに円筒型
の燃料電池では、図５に示すような、一端が閉じられた
円筒形状を有する燃料電池（以下、「片端閉塞型の燃料
電池」という）が知られている。片端閉塞型の燃料電池
は、セルの密封性に優れ、また、閉塞端側が自由端とな
るようにセルを支持することができるので、動作温度で
ある１０００℃前後まで加熱されても、セルに熱膨張に
よる悪影響が発生しにくいという特徴を有している。2. Description of the Related Art A solid electrolyte fuel cell has a high power generation efficiency, is composed of solid components, and is more suitable for mass production than other fuel cells. It is expected to be used as a fuel cell power station that can replace small and medium-scale thermal power stations. Solid electrolyte fuel cells (hereinafter, simply referred to as "fuel cells") are roughly classified into two types, a flat type and a cylindrical type. In a cylindrical type fuel cell, one end is closed as shown in FIG. 2. Description of the Related Art There is known a fuel cell having a cylindrical shape (hereinafter, referred to as a "single-ended fuel cell"). The one-end closed fuel cell has excellent cell sealing properties, and can support the cell so that the closed end side is a free end. It has the characteristic that adverse effects due to thermal expansion hardly occur.

【０００３】図５に示した燃料電池では、最も外側が基
体管（支持管）を兼ねる空気極１１４となっている。こ
の空気極１１４は、例えばランタンストロンチウムマン
ガネートからなり、その一端が丸く閉じられた円筒形状
をしている。空気極１１４の内径及び外径は、それぞ
れ、例えば１７ｍｍと２１ｍｍであり、長さは、５００
〜１５００ｍｍ程度である。In the fuel cell shown in FIG. 5, the outermost side is an air electrode 114 also serving as a base tube (support tube). The air electrode 114 is made of, for example, lanthanum strontium manganate, and has a cylindrical shape with one end rounded and closed. The inside diameter and outside diameter of the air electrode 114 are, for example, 17 mm and 21 mm, respectively, and the length is 500 mm.
It is about 1500 mm.

【０００４】空気極１１４の内側には、順に固体電解質
１１３の層と燃料極１１２の層とが形成されている。固
体電解質１１３は、例えばイットリウム安定化ジルコニ
ア（ＹＳＺ）又はカルシア安定化ジルコニア（ＣＳＺ）
からなり、その厚みは約１００〜１５０μｍである。ま
た、燃料極１１２は、例えばニッケル（Ｎｉ）、酸化ニ
ッケル（ＮｉＯ）又はニッケルジルコニアサーメットか
らなり、その厚みは約１５０〜２５０μｍである。A layer of the solid electrolyte 113 and a layer of the fuel electrode 112 are sequentially formed inside the air electrode 114. The solid electrolyte 113 is made of, for example, yttrium-stabilized zirconia (YSZ) or calcia-stabilized zirconia (CSZ).
And its thickness is about 100-150 μm. The fuel electrode 112 is made of, for example, nickel (Ni), nickel oxide (NiO), or nickel zirconia cermet, and has a thickness of about 150 to 250 μm.

【０００５】さらに、燃料極１１２の内側には、このセ
ルの中心部に位置するように導電性チューブ１１１が挿
入されている。この導電性チューブ１１１は、セル内に
水素ガス又は一酸化炭素ガス等の燃料ガスを導入するた
めのものである。また、導電性チューブ１１１と燃料極
１１２との間には、燃料改質機能を有する導電性フェル
ト１１５が充填されている。したがって、導電性チュー
ブ１１１は燃料極１１２と電気的に接続されており、導
電性チューブ１１１を介して、燃料電池セルから電力を
取り出すことが可能となっている。Further, a conductive tube 111 is inserted inside the fuel electrode 112 so as to be located at the center of the cell. The conductive tube 111 is for introducing a fuel gas such as a hydrogen gas or a carbon monoxide gas into the cell. A space between the conductive tube 111 and the fuel electrode 112 is filled with a conductive felt 115 having a fuel reforming function. Therefore, the conductive tube 111 is electrically connected to the fuel electrode 112, and electric power can be extracted from the fuel cell via the conductive tube 111.

【０００６】従来の燃料電池では、はじめに基体管とな
る空気極１１４が形成される。そして、得られた空気極
１１４の内側に、例えば電気化学蒸着法により電解質１
１３が、また、スラリーコート等の方法により燃料極１
１２が、それぞれ成形される。空気極１１４は、通常押
し出し成形の方法により製造される。図６及び図７は、
従来の空気極の押し出し成形の様子を模式的に示したも
のである。図６に示されるように、使用される押し出し
成形機１２０は、コンテナ１２２の中心に固定マンドレ
ル１２４を、また、コンテナ１２２の出口部分にダイス
１２６を備え、スクリュー等の手段により図中矢印１３
０の方向から押されてくる柔らかい粘土状の原料１３２
を円筒状に成形する。さらに、押し出し成形機１２０
は、真鍮等から作られ、内面１２８ａが滑らかな曲面と
なっている受け型１２８をコンテナの出口部分に着脱可
能に備えている。In a conventional fuel cell, first, an air electrode 114 serving as a base tube is formed. Then, the electrolyte 1 is provided inside the obtained air electrode 114 by, for example, an electrochemical deposition method.
13 is a fuel electrode 1 formed by a method such as slurry coating.
12 are each formed. The air electrode 114 is usually manufactured by an extrusion molding method. FIG. 6 and FIG.
It is the figure which showed typically the state of the extrusion molding of the conventional air electrode. As shown in FIG. 6, the extruder 120 used includes a fixed mandrel 124 at the center of the container 122, and a die 126 at the outlet of the container 122.
Soft clay-like raw material 132 pushed from direction 0
Is molded into a cylindrical shape. Further, the extruder 120
Is provided with a receiving mold 128 made of brass or the like and having a smooth curved inner surface 128a at the outlet of the container.

【０００７】受け型１２８は、原料１３２の押し出しを
開始する際には、押し出し成形機１２０に取り付けられ
ている。したがって、ダイス１２６から押し出された原
料１３２は、受け型の内面１２８ａに沿って移動し、充
填され、結果として押し出された原料１３２の先頭部分
は丸く閉じられ、片端閉塞部が得られる。[0007] The receiving mold 128 is attached to the extruder 120 when starting extrusion of the raw material 132. Therefore, the raw material 132 extruded from the die 126 moves along the inner surface 128a of the receiving mold and is filled, and as a result, the leading end of the extruded raw material 132 is rounded and a one-end closed portion is obtained.

【０００８】原料１３２の一端が閉じられると、受け型
１２８は押し出し成形機１２０より取り外され（図６
（ｂ）参照）、原料１３２がさらに押し出される。押し
出された円筒状の原料１３２（以下、「円筒体」とい
う）は、図７に示されるように、ベルトコンベア１３４
に載せられ、また、外周面に熱風１３６を吹きかけられ
る。ベルトコンベアに載せるのは、まだ柔らかい円筒体
が重力により撓むことを防止するためである。また、熱
風を吹きかけるのは、粘土状の円筒体の表面を速やかに
乾燥、硬化させることにより、円筒体の保形性を高め、
それが自重により扁平することを防止するためである。
なお、コンテナ１２２及び固定マンドレル１２４には、
押し出された円筒体の中空部に外気を導入するための流
路１２４ａが設けられている。したがって、押し出され
た円筒体の内部が真空となることはない。When one end of the raw material 132 is closed, the receiving mold 128 is removed from the extruder 120 (FIG. 6).
(See (b)), the raw material 132 is further extruded. The extruded cylindrical raw material 132 (hereinafter, referred to as “cylindrical body”) is, as shown in FIG.
And hot air 136 is blown to the outer peripheral surface. The reason why the cylindrical member is placed on the belt conveyor is to prevent the still soft cylinder from bending due to gravity. In addition, the hot air is sprayed to quickly dry and harden the surface of the clay-like cylinder to increase the shape retention of the cylinder,
This is to prevent it from flattening due to its own weight.
The container 122 and the fixed mandrel 124 include:
A channel 124a for introducing outside air into the hollow portion of the extruded cylinder is provided. Therefore, the inside of the extruded cylinder does not become a vacuum.

【０００９】円筒体は、その後、所定の長さ（例えば５
００ｍｍ）に切断され、焼成工程等を経て空気極として
完成される。[0009] The cylindrical body is then provided with a predetermined length (for example, 5 mm).
00 mm) and completed as an air electrode through a firing step and the like.

【００１０】ところで、既に説明したように、空気極の
内周面には、化学蒸着法（ＣＶＤ）電気化学蒸着法（Ｅ
ＶＤ）等の真空成膜技術を用いて電解質１１３が膜付け
される。一般的に、真空成膜技術では、形成される膜の
膜質、膜厚が原料ガスの流動状態に極めて敏感に影響さ
れる。一方、空気極のように細長い管内の流動場は、管
壁の影響、すなわち管の形状の影響を受けやすく、管が
僅かに変形していても流れが不均一となる。したがっ
て、空気極の内周面全体に均一な電解質の膜を形成する
ためには、空気極の真円度を確保することが必要不可欠
となる。As described above, the inner peripheral surface of the air electrode is formed on the inner peripheral surface of the cathode by a chemical vapor deposition (CVD) method or an electrochemical vapor deposition method (E
The electrolyte 113 is deposited using a vacuum deposition technique such as VD). In general, in the vacuum film forming technique, the quality and thickness of a film to be formed are extremely sensitive to the flow state of the source gas. On the other hand, a flow field in an elongated tube like an air electrode is susceptible to the influence of the tube wall, that is, the shape of the tube, and the flow becomes uneven even if the tube is slightly deformed. Therefore, in order to form a uniform electrolyte membrane on the entire inner peripheral surface of the air electrode, it is essential to ensure the roundness of the air electrode.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の押し出し成形機を用いて空気極を製造した場合には、
以下の理由により、真円度の高い空気極を量産すること
が困難であった。However, when the air electrode is manufactured using the above-described conventional extrusion molding machine,
For the following reasons, it has been difficult to mass-produce air electrodes having high roundness.

【００１２】第１の理由は、受け型の離型性が、受け型
の使用とともに低下することである。つまり、受け型
は、新品のときには表面が十分平滑に研磨されているこ
とから空気極の原料に対する離型性がよいが、使用を重
ねるうちに、受け型の内周面に徐々に細かい傷がつき、
この傷が原因で空気極の原料の受け型への付着力が増大
し、受け型の離型性が低下する。一方、空気極の原料
は、押し出し成形を行う関係上、比較的柔らかい。この
ために、上記のように離型性が低下すると、押し出し成
形機から受け型を取り外す際に空気極原料が受け型に引
っ張られて変形してしまうのである。The first reason is that the releasability of the receiving mold decreases with the use of the receiving mold. In other words, the receiving mold has good releasability from the raw material of the air electrode because the surface is sufficiently polished when it is new, but finer scratches gradually occur on the inner peripheral surface of the receiving mold as it is used repeatedly. luck,
Due to this flaw, the adhesive force of the raw material of the air electrode to the receiving mold increases, and the releasability of the receiving mold decreases. On the other hand, the raw material of the air electrode is relatively soft because of the extrusion. For this reason, when the releasability is reduced as described above, the air electrode raw material is pulled by the receiving mold and deformed when the receiving mold is removed from the extruder.

【００１３】なお、受け型の内周面に傷がつくのは、空
気極の原料が数ミクロンから数十ミクロンオーダーの粒
子を含み、しかもこれが、１０〜１００ｋｇ／ｃｍ2 と
いう比較的高い圧力で押し出され、受け型に押しつけら
れることに起因すると考えられる。そして、上記粒径及
び押し出し圧力は、空気極の気孔率又は通気率を所定の
範囲で確保しなければならない関係上、任意に設定しう
る性格のものではなく、このために、受け型に傷がとい
う現象自体を回避し、問題を解決するということは困難
であった。The reason why the inner peripheral surface of the receiving mold is damaged is that the raw material of the air electrode contains particles of the order of several to several tens of microns, and this is produced by a relatively high pressure of 10 to 100 kg / cm 2. It is considered to be caused by being pushed out and pressed against the receiving mold. The particle diameter and the extrusion pressure are not of a nature that can be arbitrarily set in view of the fact that the porosity or the air permeability of the air electrode must be ensured within a predetermined range. It was difficult to avoid the problem itself and solve the problem.

【００１４】第２の理由は、押し出し成形機から押し出
された円筒体の一端が閉じられているために、外部から
熱風を吹きかけただけでは、円筒体を内部まで迅速に乾
燥させることができないということである。このため
に、円筒体はいつまでも柔らかい状態を維持し、保型性
が低く、ベルトコンベアで支持されている間に扁平しや
すかったのである。The second reason is that since one end of the cylindrical body extruded from the extrusion molding machine is closed, the cylindrical body cannot be quickly dried to the inside only by blowing hot air from the outside. That is. For this reason, the cylindrical body maintained a soft state forever, had low shape retention, and was easily flattened while being supported by the belt conveyor.

【００１５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、真円度の高い空気極又は基体管を製造す
るための押し出し成形方法及び押し出し成形機を提供す
ることを目的としている。The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide an extrusion molding method and an extrusion molding machine for producing an air electrode or a base tube having high roundness. .

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る燃料電池用の片端閉塞型基体管の押し
出し成形方法は、断面が環状の形状となるように押し出
された、少なくとも原料粉末及びバインダからなる材料
を受け型に充填することにより、押し出された前記材料
の先端部を閉塞する閉塞部成形段階と、閉塞された前記
材料の先端部から前記受け型を取り外す受け型除去段階
と、前記受け型除去段階の後に、前記材料を断面が環状
の形状となるようにさらに押し出すことにより、閉塞さ
れた前記先端部分から延びる円筒部を形成する円筒部成
形段階とを含み、前記円筒部成形段階では、前記円筒部
の中空部の圧力を前記円筒部の外部の圧力とほぼ等しく
又は前記円筒部の外部の圧力より高くすることを特徴と
する。上記押し出し成形方法では、円筒部成形段階にお
いて、円筒部内部の圧力が円筒部外部の圧力と等しく又
はより高くなる。この結果、円筒部内外間の圧力差によ
り円筒部に張力が発生し、円筒部が自重により扁平する
ことを防止する。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a method for extruding a one-end closed type base tube for a fuel cell according to the present invention comprises at least extruding a tube having a circular cross section. Filling a receiving mold with a material composed of the raw material powder and the binder to form a closing portion for closing a tip end of the extruded material; and removing a receiving die for removing the receiving die from the tip end of the closed material. And, after the receiving mold removing step, further comprising: extruding the material so that a cross section thereof has an annular shape, thereby forming a cylindrical portion forming a cylindrical portion extending from the closed tip portion; In the step of forming the cylindrical portion, the pressure in the hollow portion of the cylindrical portion is substantially equal to or higher than the pressure outside the cylindrical portion. In the extrusion molding method, the pressure inside the cylindrical portion is equal to or higher than the pressure outside the cylindrical portion at the stage of forming the cylindrical portion. As a result, tension is generated in the cylindrical portion due to a pressure difference between the inside and the outside of the cylindrical portion, and the cylindrical portion is prevented from being flattened by its own weight.

【００１７】また、本発明に係る押し出し成型方法は、
断面が環状の形状となるように押し出された、少なくと
も原料粉末及びバインダからなる材料を受け型に充填す
ることにより、押し出された前記材料の先端部を閉塞す
る閉塞部成形段階と、閉塞された前記材料の先端部から
前記受け型を取り外す受け型除去段階と、前記受け型除
去段階の後に、前記材料を断面が環状の形状となるよう
にさらに押し出すことにより、閉塞された前記先端部分
から延びる円筒部を形成する円筒部成形段階とを含み、
前記円筒部成形段階では、前記円筒部の中空部に、前記
円筒部の押し出される速度に対応した流量の流体が導入
されることを特徴とする。上記押し出し成形方法では、
円筒部成形段階において、円筒部の中空部に流体が導入
され、しかも、導入される流体の流量は、円筒部の押し
出される速度に対応した流量となっているので、押し出
された円筒部の内部における圧力を円筒部外部の圧力と
ほぼ等しく又は円筒部外部の圧力より高くすることが可
能となり、円筒部が自重により扁平することが防止可能
となる。Further, the extrusion molding method according to the present invention comprises:
A closing part forming step of closing a tip end of the extruded material by filling a receiving mold with at least a material composed of at least a raw material powder and a binder extruded so as to have an annular cross section; A receiving mold removing step of removing the receiving mold from the tip of the material, and after the receiving mold removing step, extending from the closed tip portion by further extruding the material so as to have an annular cross section. Forming a cylindrical portion to form a cylindrical portion,
In the forming of the cylindrical portion, a fluid having a flow rate corresponding to a speed at which the cylindrical portion is extruded is introduced into a hollow portion of the cylindrical portion. In the above extrusion molding method,
In the cylindrical part forming step, fluid is introduced into the hollow part of the cylindrical part, and the flow rate of the introduced fluid is a flow rate corresponding to the speed at which the cylindrical part is extruded. Can be made substantially equal to or higher than the pressure outside the cylindrical portion, and the flattening of the cylindrical portion due to its own weight can be prevented.

【００１８】また、本発明に係る燃料電池用の片端閉塞
型基体管の別の押し出し成形方法は、断面が環状の形状
となるように押し出された、少なくとも原料粉末及びバ
インダからなる材料を、受け型に充填することにより、
押し出された材料の先端部を閉塞する閉塞部成形段階
と、閉塞された材料の先端部から受け型を取り外す受け
型除去段階と、受け型除去段階の後に、材料を断面が環
状の形状となるようにさらに押し出すことにより、閉塞
された先端部分から延びる円筒部を形成する円筒部成形
段階とを含み、円筒部成形段階では、流動体が円筒部の
中空部に充填されることを特徴とする。Further, another method of extruding a one-end closed type base tube for a fuel cell according to the present invention is to receive a material comprising at least a raw material powder and a binder extruded so as to have an annular cross section. By filling the mold,
After the closing part forming step of closing the tip of the extruded material, the receiving mold removing step of removing the receiving mold from the closed material tip, and the receiving mold removing step, the material has an annular cross section. Forming a cylindrical portion extending from the closed distal end portion by further extruding the fluid into the hollow portion of the cylindrical portion. .

【００１９】上記押し出し成型方法によれば、円筒部成
形段階で円筒部の中空部に流動体が充填される。充填さ
れた流動体は、円筒部を内部から支持し、円筒部が自重
により扁平することを防止する。According to the extrusion molding method, the hollow portion of the cylindrical portion is filled with the fluid at the stage of forming the cylindrical portion. The filled fluid supports the cylindrical portion from the inside and prevents the cylindrical portion from flattening due to its own weight.

【００２０】なお、上記押し出し成型方法では、流動体
が可燃性であることが望ましい。流動体には、ニュート
ン流体、非ニュートン流体のみならず、例えば粉体の集
合のように、それ自体が連続体でないために微視的には
流体とは認められないが、巨視的には流動性があると認
められるものも含まれる。したがって、カーボンの粉末
などもここにいう流動体に該当する。In the extrusion molding method, it is desirable that the fluid is flammable. Fluids are not only fluids such as Newtonian fluids and non-Newtonian fluids, but are not recognized as fluids microscopically because they are not continuums, such as aggregates of powders, but macroscopically fluid Includes those that are deemed to have potential. Therefore, carbon powder and the like also correspond to the fluid described herein.

【００２１】本発明に係る燃料電池用の片端閉塞型基体
管のさらに別の押し出し成形方法は、少なくとも原料粉
末及びバインダからなる材料を断面が環状の形状となる
ように押し出し、少なくとも前記材料と接触する部位が
ポリ・テトラ・フルオロ・エチレンからなる受け型に充
填することにより、押し出された前記材料の先端部を閉
塞することを特徴とする。According to still another extrusion molding method for a one-end closed type base tube for a fuel cell according to the present invention, a material comprising at least a raw material powder and a binder is extruded so as to have an annular cross section, and at least the material is brought into contact with the material. The filling portion is filled in a receiving mold made of polytetrafluoroethylene, thereby closing the tip of the extruded material.

【００２２】上記押し出し成型方法では、材料が接触す
る受け型の部位はポリ・テトラ・フルオロ・エチレンか
ら形成されているので、材料が受け型に付着する力が弱
く、受け型に充填された材料の離型性が良好となる。In the above extrusion molding method, since the portion of the receiving mold contacting the material is formed of polytetrafluoroethylene, the force of the material adhering to the receiving mold is weak, and the material filled in the receiving mold is weak. Has good releasability.

【００２３】本発明に係る押し出し成形機は、断面が環
状の形状となるように材料を押し出す押し出し成形機に
おいて、材料が押し出される出口部に着脱可能であり、
出口部に対向する部位に、押し出された材料を充填する
ことが可能な、滑らかな曲面からなる凹部が形成されて
いる受け型を有し、少なくとも凹部の表面は、ポリ・テ
トラ・フルオロ・エチレンからなることを特徴とする。The extruder according to the present invention is an extruder for extruding a material so that its cross section has an annular shape, wherein the extruder is detachable from an outlet from which the material is extruded,
A receiving die in which a concave portion having a smooth curved surface capable of being filled with the extruded material is formed in a portion facing the outlet portion, and at least the surface of the concave portion is made of polytetrafluoroethylene. It is characterized by consisting of.

【００２４】上記押し出し成形機では、受け型を装着し
た状態で材料を押し出し、受け型の凹部に充填すると、
押し出された材料の先端部が閉じられる。ここで、受け
型の凹部表面は、ポリ・テトラ・フルオロ・エチレンか
ら形成されているので、材料が凹部表面に付着する力が
弱く、材料を充填された後に受け型を押し出し成形機か
ら取り外す際の離型性が良好となる。In the above-mentioned extrusion molding machine, the material is extruded in a state where the receiving die is mounted, and is filled in the concave portion of the receiving die.
The tip of the extruded material is closed. Here, since the concave surface of the receiving mold is formed of polytetrafluoroethylene, the force of the material adhering to the concave surface is weak, and when the receiving mold is removed from the extrusion molding machine after the material is filled. Has good releasability.

【００２５】本発明に係る別の押し出し成形機は、押し
出された材料の断面が環状の形状となるようにコンテナ
内にマンドレルを有する押し出し成形機において、材料
が押し出される出口部に着脱可能であり、出口部に対向
する部位に、押し出された材料を充填することが可能
な、滑らかな曲面からなる凹部が形成されている受け型
と、流体を供給することが可能な流体供給手段と、流体
供給手段とマンドレルの先端部とを結び、押し出された
材料の中空部に流体供給手段からの流体を流入させる流
路とを備えることを特徴とする。Another extruder according to the present invention is an extruder having a mandrel in a container such that the cross section of the extruded material has an annular shape, the extruder being detachable from an outlet from which the material is extruded. A receiving die having a concave portion formed of a smooth curved surface capable of filling the extruded material at a portion facing the outlet portion, fluid supply means capable of supplying a fluid, and fluid A flow path for connecting the supply means and the tip of the mandrel, and for allowing a fluid from the fluid supply means to flow into the hollow portion of the extruded material is provided.

【００２６】上記押し出し成形機では、押し出し成形機
から先端部が閉じられた円筒形状に材料が押し出すこと
が可能である。そして、押し出された円筒形状の材料の
中空部には、マンドレルの先端部から、流路を介して、
流体供給手段からの流体を導入することが可能であり、
導入される流体の圧力又は流量を適切に調節し、中空部
の圧力を例えば大気圧と等しく又は大気圧より高圧に設
定し、これにより押し出された円筒形状の材料が扁平す
ることを防止することが可能となっている。In the above-mentioned extruder, the material can be extruded from the extruder into a cylindrical shape having a closed end. And from the tip of the mandrel to the hollow part of the extruded cylindrical material, through the flow path,
Fluid from the fluid supply means can be introduced,
Appropriately adjusting the pressure or flow rate of the fluid to be introduced, and setting the pressure in the hollow portion to, for example, equal to or higher than the atmospheric pressure, thereby preventing the extruded cylindrical material from flattening. Is possible.

【００２７】本発明に係るさらに別の押し出し成形機
は、押し出された材料の断面が環状の形状となるように
コンテナ内にマンドレルを有する押し出し成形機におい
て、材料が押し出される出口部に着脱可能であり、出口
部に対向する部位に、押し出された材料を充填すること
が可能な、滑らかな曲面からなる凹部が形成されている
受け型と、流動体を供給することが可能な流動体供給手
段と、流動体供給手段とマンドレルの先端部とを結び、
押し出された材料の中空部に流動体供給手段からの流動
体を流入させる流路とを備えることを特徴とする。Still another extruder according to the present invention is an extruder having a mandrel in a container so that the cross section of the extruded material has an annular shape, the extruder being detachable from an outlet from which the material is extruded. A receiving die in which a portion facing the outlet is filled with the extruded material and in which a concave portion having a smooth curved surface is formed, and a fluid supply means capable of supplying a fluid And the fluid supply means and the tip of the mandrel,
And a flow path through which the fluid from the fluid supply means flows into the hollow portion of the extruded material.

【００２８】上記押し出し成形機では、円筒状に押し出
された材料の内部に、マンドレル先端部から、流路を介
して、流動体供給手段から流動体を充填することができ
る。充填された流動体は、押し出された材料を内部から
支持することによりそれが扁平することを防止する。In the extruder, the material extruded into a cylindrical shape can be filled with the fluid from the mandrel tip through the fluid supply means via the flow path. The filled fluid prevents the flattened material from flattening by supporting it from inside.

【００２９】[0029]

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
に係る実施形態について、さらに詳しく説明する。な
お、以下の説明及び図面において、同一符号を用いた部
位・部材は、同様の作用・効果を奏する部位・部材であ
る。Embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. In the following description and drawings, parts and members denoted by the same reference numerals are parts and members having the same functions and effects.

【００３０】（第１実施形態）はじめに、本発明に係る
押し出し成形機及び押し出し成形方法の第１実施形態に
ついて説明する。図１は、本実施形態の押し出し成形機
の主要部を示す構成図ある。本実施形態の押し出し成形
機２０は、その基本的な構成が図６等で説明した従来の
押し出し成形機１２０と類似したものである。すなわ
ち、押し出し成形機２０は、円筒状のコンテナ２２、コ
ンテナ２２の中心軸に沿って配置された固定マンドレル
２４、及びコンテナ２２の先端に取り付けられたダイス
２６を備えており、空気極の原料３２が、不図示のスク
リュー等の手段により、図中矢印３０で示すようにコン
テナ２２の後方から前方へ向けて押し出すことが可能と
なっている。(First Embodiment) First, a first embodiment of an extrusion molding machine and an extrusion molding method according to the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing a main part of the extrusion molding machine of the present embodiment. The basic configuration of the extrusion molding machine 20 of this embodiment is similar to the conventional extrusion molding machine 120 described with reference to FIG. That is, the extruder 20 includes a cylindrical container 22, a fixed mandrel 24 arranged along the central axis of the container 22, and a die 26 attached to the tip of the container 22. However, it is possible to push the container 22 from the rear to the front as shown by an arrow 30 in the figure by means such as a screw (not shown).

【００３１】また、押し出し成形機２０は、コンテナ２
２の前端に取り付けられる受け型２８を備えている。受
け型２８は、従来の押し出し成形機１２０と同じよう
に、コンテナ２２に対向する面に内面２８ａを有する。
内面２８ａは、受け型２８がコンテナ２２に取り付けら
れた際に、その頂点（中心点）がコンテナ２２の中心軸
上に存在するように設けられた滑らかな曲面であり、好
ましくは、半球形状の曲面である。The extruder 20 is a container 2
2 has a receiving mold 28 attached to the front end. The receiving mold 28 has an inner surface 28a on the surface facing the container 22, similarly to the conventional extruder 120.
The inner surface 28a is a smooth curved surface provided so that its apex (center point) exists on the central axis of the container 22 when the receiving mold 28 is attached to the container 22, and preferably has a hemispherical shape. It is a curved surface.

【００３２】本実施形態では、この受け型２８をポリ・
テトラ・フルオロ・エチレンより製造する。これは、ポ
リ・テトラ・フルオロ・エチレンの撥水性、撥油性等の
物質が付着しにくいという性質を利用し、押し出された
原料の受け型２８への付着を防止するためである。In the present embodiment, the receiving mold 28 is
Manufactured from tetrafluoroethylene. This is to prevent the extruded raw material from adhering to the receiving mold 28 by utilizing the property that the substance such as water repellency and oil repellency of polytetrafluoroethylene does not easily adhere.

【００３３】また、受け型２８は、内面２８ａと、それ
と反対側の後面２８ｃとを結ぶ通気孔２８ｄを有する。
通気孔２８ｄは、原料３２が受け型２８に導入されたと
きに、受け型内に残留している空気を受け型の外部へ逃
がすための排気口として作用する。The receiving die 28 has a ventilation hole 28d connecting the inner surface 28a and the rear surface 28c opposite to the inner surface 28a.
When the raw material 32 is introduced into the receiving mold 28, the vent hole 28d functions as an exhaust port for allowing air remaining in the receiving mold to escape to the outside of the receiving mold.

【００３４】受け型２８の側面、及びコンテナ２２の前
端部の側面には、それぞれ突出部２８ｂ及び２２ｂが形
成されている。突出部２８ｂ及び２２ｂは、ボルト３８
を通すための孔部又は溝部（不図示）を有する。コンテ
ナ２２への受け型２８の取り付けは、突出部２８ｂ及び
２２ｂが重なり合うように受け型２８をコンテナ２２の
前面に配置し、突出部２８ｂ及び２２ｂにボルト３８を
通し、これをナット４０で締めることにより行われる。Projections 28b and 22b are formed on the side surface of the receiving mold 28 and the side surface of the front end of the container 22, respectively. The protrusions 28b and 22b are
Has a hole or a groove (not shown) for passing through. To attach the receiving die 28 to the container 22, the receiving die 28 is arranged on the front surface of the container 22 so that the protruding portions 28b and 22b overlap each other, a bolt 38 is passed through the protruding portions 28b and 22b, and the It is performed by

【００３５】固定マンドレル２４には、コンテナ２２の
外部まで延びる流路２４ａが設けられている。流路２４
ａは、吸着筒４６、レギュレータ４４を介して高圧ガス
供給源４２に接続されている。ここで、高圧ガス供給源
４２とは、圧縮空気を供給するための圧縮機、又は、空
気若しくは窒素を充填された高圧ガスボンベなどをい
う。また、吸着筒４６は、その中を通過する気体から水
分を除去するための装置であり、例えばシリカゲル等の
乾燥剤を内部に含む流路からなる。The fixed mandrel 24 is provided with a flow path 24a extending to the outside of the container 22. Channel 24
a is connected to the high-pressure gas supply source 42 via the adsorption cylinder 46 and the regulator 44. Here, the high-pressure gas supply source 42 refers to a compressor for supplying compressed air, a high-pressure gas cylinder filled with air or nitrogen, or the like. The adsorption cylinder 46 is a device for removing moisture from the gas passing through the adsorption cylinder 46, and includes a flow path containing a desiccant such as silica gel therein.

【００３６】次に、押し出し成形機２０を用いて、片端
閉塞形の空気極を製造する方法について説明する。Next, a method of manufacturing a one-end closed air electrode using the extruder 20 will be described.

【００３７】押し出し成形すべき空気極の原料３２は、
ペロブスカイト型の結晶構造を有するランタンストロン
チウムマンガネート（ＬａＳｒＭｎＯ3 ）の粉末（平均
粒径３〜１０μｍ）に、水を２０ｗｔ％及びメチルセル
ロース等のバインダーを１０ｗｔ％混合し、粘土状とな
るまで全体をよく混練したものである。The raw material 32 of the air electrode to be extruded is
20 wt% of water and 10 wt% of a binder such as methylcellulose are mixed with a lanthanum strontium manganate (LaSrMnO 3 ) powder (LaSrMnO 3 ) having a perovskite-type crystal structure, and the whole is mixed well until it becomes clay-like. It is kneaded.

【００３８】上記のようにして得られた原料３２は、押
し出し成形機２０に導入される。このとき、コンテナ２
２の前端、すなわち原料３２が押し出される出口部に
は、受け型２８を取り付けておく。次に、押し出し成形
機内のスクリュー等を駆動させることにより、原料３２
を、コンテナ２２及び固定マンドレル２４の間の空間並
びにダイス２６を通して押し出す。このときの押し出し
速度は、約５〜１５ｃｍ／ｓｅｃであり、押し出し圧力
は３０〜１００ｋｇ／ｃｍ2 である。押し出しは、受け
型２８が原料３２により隙間なく充填されるまで行われ
る。The raw material 32 obtained as described above is introduced into the extruder 20. At this time, container 2
A receiving die 28 is attached to the front end of the second 2, that is, the outlet from which the raw material 32 is extruded. Next, by driving a screw or the like in the extrusion molding machine, the raw material 32
Is extruded through the space between the container 22 and the stationary mandrel 24 and through the die 26. The extrusion speed at this time is about 5 to 15 cm / sec, and the extrusion pressure is 30 to 100 kg / cm 2 . The extrusion is performed until the receiving mold 28 is filled with the raw material 32 without gaps.

【００３９】受け型２８が原料３２により充填される
と、原料の押し出しは一旦停止される。このとき、原料
３２の押し出された先端部は、受け型２８の内面２８ａ
と同じ曲面（例えば、半球状）の形に閉じた状態となっ
ている。この段階で、受け型２８が取り外される。既に
説明したように、本実施形態では受け型２８がポリ・テ
トラ・フルオロ・エチレンからなるので、原料３２の受
け型２８に対する付着力は小さい。したがって、受け型
２８を押し出し成形機２０より取り外す際には、原料３
２は極めて容易に受け型２８から剥離する。つまり、受
け型２８の離型性は極めてよく、受け型の内面２８ａが
滑らかな面である場合はもとより、受け型の多数回の使
用の結果、内面２８ａに複数の傷がついた場合であって
も、受け型を押し出し成形機から取り外す際に、原料が
受け型に引っ張られてその形を歪ませることはない。When the receiving mold 28 is filled with the raw material 32, the extrusion of the raw material is temporarily stopped. At this time, the extruded tip of the raw material 32 is fixed to the inner surface 28a of the receiving mold 28.
Is closed in the shape of the same curved surface (for example, hemisphere). At this stage, the receiving mold 28 is removed. As described above, in the present embodiment, since the receiving mold 28 is made of polytetrafluoroethylene, the adhesive force of the raw material 32 to the receiving mold 28 is small. Therefore, when removing the receiving mold 28 from the extrusion molding machine 20, the raw material 3
2 peels off the receiving mold 28 very easily. That is, the releasability of the receiving mold 28 is extremely good, and not only is the case where the inner surface 28a of the receiving mold is smooth but also a case where the inner surface 28a is scratched as a result of multiple use of the receiving mold. However, when the receiving mold is removed from the extrusion molding machine, the raw material is not pulled by the receiving mold and distorts its shape.

【００４０】受け型２８の取り外し作業が完了すると、
再び原料３２が押し出される。図２は、受け型を取り外
した後に、原料３２が押し出される様子を示した図であ
る。押し出された原料３２は、閉塞部３２ａと中空部３
２ｂとを有する形状、すなわち、先端部が閉じられた円
筒形状をしている。押し出された円筒状の原料３２（以
下、「円筒体」という）は、従来の押し出し成形方法の
場合と同じように、ベルトコンベア３４に載せられて押
し出された方向と同一方向に運ばれる。ベルトコンベア
３４は、原料３２の押し出し速度より僅かに速い速度で
移動するように設定されている。これは、円筒体が、次
々に押し出される原料３２に押されて変形することがな
いように、円筒体に軽い張力を与えるためである。When the work of removing the receiving mold 28 is completed,
The raw material 32 is extruded again. FIG. 2 is a diagram illustrating a state where the raw material 32 is extruded after the receiving mold is removed. The extruded raw material 32 has a closed portion 32a and a hollow portion 3a.
2b, that is, a cylindrical shape with a closed end. The extruded cylindrical raw material 32 (hereinafter, referred to as “cylindrical body”) is placed on a belt conveyor 34 and carried in the same direction as the extruded direction, as in the case of the conventional extrusion molding method. The belt conveyor 34 is set to move at a speed slightly higher than the extrusion speed of the raw material 32. This is for applying a slight tension to the cylinder so that the cylinder is not deformed by being pushed by the raw material 32 that is extruded one after another.

【００４１】また、押し出された円筒体は、外部から熱
風３６を吹きかけられる。これは、柔らかい原料３２を
迅速に乾燥・硬化させ、その保形性を高めることで、押
し出された円筒体が、自重により、ベルトコンベア上で
扁平することを防止するためである。なお、扁平してい
るか否かは、押し出された原料３２の横断面における短
径と長径の比によって判断される。The extruded cylinder is blown with hot air 36 from the outside. This is to prevent the extruded cylinder from flattening on the belt conveyor due to its own weight by quickly drying and hardening the soft raw material 32 and improving its shape retention. The flatness of the extruded raw material 32 is determined based on the ratio of the minor axis to the major axis in the cross section of the extruded raw material 32.

【００４２】原料３２を押し出す際には、中空部３２ｂ
に高圧ガス供給源４２から空気又は窒素等の気体が供給
される。気体は、レギュレータ４４の作用により、中空
部３２ｂ内の圧力Ｐinが大気圧Ｐout とほぼ等しく又は
高くなるように供給される。このように、中空部３２ｂ
における圧力を調整することにより、押し出された円筒
体に張力が発生し、それが扁平することが防止される。
供給される気体が圧縮空気である場合には、その気体
は、吸着筒４６を通過し、水分を除去された乾燥空気と
なった後に中空部３２ｂに流入する。これは、押し出さ
れた円筒体の乾燥を中空部３２ｂの側からも促進するた
めである。なお、供給される気体が高圧ガスボンベに封
入された高純度の窒素等である場合には、吸着筒４６を
用いる必要はない。また、上記では、レギュレータ４４
を用いて中空部３２ｂが所定圧力の気体により満たされ
るように調整する場合を例に説明をしているが、レギュ
レータ４４の代わりに流量調節弁を配置することも可能
である。この場合には、円筒体が押し出される速度に対
応させた、すなわち中空部３２ｂの増加する体積に対応
させた適当な流量で気体が中空部３２ｂに導入されるよ
うに流量調節弁で流量の調整を行う。なお、円筒体が押
し出される速度は、押し出し成形機への原料の投入量及
びスクリューの回転数等から判断される。When extruding the raw material 32, the hollow portion 32b
, A gas such as air or nitrogen is supplied from a high-pressure gas supply source. Gas, by the action of the regulator 44, the pressure P in within the hollow portion 32b is supplied to be substantially equal or higher to the atmospheric pressure P out. Thus, the hollow portion 32b
By adjusting the pressure at, tension is generated in the extruded cylindrical body, which is prevented from flattening.
When the supplied gas is compressed air, the gas passes through the adsorption tube 46, becomes dry air from which moisture has been removed, and flows into the hollow portion 32b. This is to promote drying of the extruded cylindrical body also from the side of the hollow portion 32b. When the supplied gas is high-purity nitrogen or the like sealed in a high-pressure gas cylinder, it is not necessary to use the adsorption cylinder 46. In the above description, the regulator 44
In the above description, an example is described in which the hollow portion 32b is adjusted to be filled with a gas having a predetermined pressure by using the above. However, a flow control valve may be disposed instead of the regulator 44. In this case, the flow rate is adjusted by the flow rate control valve so that the gas is introduced into the hollow portion 32b at an appropriate flow rate corresponding to the speed at which the cylindrical body is extruded, that is, corresponding to the increasing volume of the hollow portion 32b. I do. The speed at which the cylindrical body is extruded is determined based on the amount of the raw material charged into the extrusion molding machine, the number of rotations of the screw, and the like.

【００４３】原料３２は、押し出し成形機２０より５０
０ｍｍないし１５００ｍｍ押し出されたところで切断さ
れる。切断により得られた片端閉塞型の管は、炉に入れ
られ、大気雰囲気中で熱処理される。この熱処理では、
約１００℃／ｈｒの速度で昇温し、所定温度で管から水
分及びバインダーを蒸発させた後、さらに１３００〜１
５００℃まで昇温し、同温度を約５時間維持する。これ
により管が焼成され、空気極１１１が得られる。なお、
得られた空気極１１１の内径及び外径は、それぞれ約１
７ｍｍ及び２１ｍｍである。The raw material 32 is fed from the extruder 20 to 50
It is cut when extruded from 0 mm to 1500 mm. The one-ended tube obtained by cutting is placed in a furnace and heat-treated in an air atmosphere. In this heat treatment,
The temperature was raised at a rate of about 100 ° C./hr, and water and binder were evaporated from the tube at a predetermined temperature.
The temperature is raised to 500 ° C. and maintained at that temperature for about 5 hours. Thereby, the tube is fired, and the cathode 111 is obtained. In addition,
The inner and outer diameters of the obtained air electrode 111 are approximately 1
7 mm and 21 mm.

【００４４】（第２実施形態）次に、本発明に係る押し
出し成形機及び押し出し成形方法の第２実施形態につい
て説明する。図３は、本実施形態の押し出し成形機の主
要部を示した構成図ある。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of an extrusion molding machine and an extrusion molding method according to the present invention will be described. FIG. 3 is a configuration diagram showing a main part of the extrusion molding machine of the present embodiment.

【００４５】図３に示されているように、本実施形態の
押し出し成形機５０は、高圧ガス供給源４２等の代わり
に貯蔵部５２、ポンプ５４、及び流量調整弁５６を備え
ている点で第１実施形態と相違する。As shown in FIG. 3, the extruder 50 of this embodiment is provided with a storage unit 52, a pump 54, and a flow control valve 56 in place of the high-pressure gas supply source 42 and the like. This is different from the first embodiment.

【００４６】貯蔵部５２は、微粒子からなり流動性のあ
るカーボン又はエポキシ樹脂等の硬化性樹脂（以下、
「流動体」という）を貯蔵するためのタンクである。本
実施形態では、貯蔵部５２に蓄えられている流動体をポ
ンプ５４を用いて流路２４ａに送り、押し出された円筒
体の中空部３２ｂに充填する。流路２４ａに流す流動体
の流量は、中空部３２ｂの体積の単位時間当たりの増大
量と一致するように、流量調整弁５６によって調整され
る。The storage section 52 is made of a hardening resin (hereinafter, referred to as carbon or epoxy resin) made of fine particles and having fluidity.
(Referred to as "fluid"). In the present embodiment, the fluid stored in the storage unit 52 is sent to the flow path 24a using the pump 54, and is filled in the extruded cylindrical hollow portion 32b. The flow rate of the fluid flowing through the flow path 24a is adjusted by the flow rate adjustment valve 56 so as to match the amount of increase in the volume of the hollow portion 32b per unit time.

【００４７】本実施形態では、流動性のあるカーボン又
は硬化性樹脂を中空部３２ｂに充填し、硬化させること
により、押し出された円筒体が扁平することを防止し、
真円度の高い空気極を成形することを成形することがで
きる。In this embodiment, the hollow portion 32b is filled with fluid carbon or curable resin and cured to prevent the extruded cylinder from flattening.
Forming a cathode having a high roundness can be molded.

【００４８】流動性カーボンは、円筒体を焼成する過程
において酸化して消失する。また、硬化性樹脂は、円筒
体を焼成する過程において揮発する。したがって、上記
に説明した流動体は、いずれも押し出し成形機で得られ
た円筒体を炉に入れ焼成する段階でその円筒体内部から
消失させることが可能となる。つまり、本実施形態で
は、空気極を製造する際に、上記流動体を空気極から取
り除くという別工程を新たに設ける必要はなく、製造工
程の増大により従来より生産効率を低下させることはな
い。なお、硬化性樹脂は、円筒体に充填され硬化した樹
脂の形状が良好である場合には、それを円筒体から引き
抜き取り去ることも可能である。Fluid carbon is oxidized and lost in the process of firing the cylinder. Further, the curable resin volatilizes in the process of firing the cylindrical body. Therefore, any of the above-described fluids can be eliminated from the inside of the cylinder at the stage where the cylinder obtained by the extruder is placed in a furnace and fired. That is, in the present embodiment, when manufacturing the air electrode, it is not necessary to newly provide a separate step of removing the fluid from the air electrode, and the production efficiency is not reduced as compared with the related art by increasing the number of manufacturing steps. In the case where the curable resin is filled into the cylinder and the cured resin has a good shape, it can be pulled out of the cylinder and removed.

【００４９】（その他の実施形態）本発明は、上記実施
形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示
であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思
想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏す
るものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲
に包含される。(Other Embodiments) The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

【００５０】例えば、第１実施形態では、受け型２８の
全体がポリ・テトラ・フルオロ・エチレンより形成され
る場合について説明したが、受け型の形態はこれに限定
されるものではない。第１実施形態は、押し出された原
料３２の受け型への付着力を低減することを目的として
いる。したがって、原料３２が直接接触する受け型の部
位のみをポリ・テトラ・フルオロ・エチレンで形成すれ
ば、本願発明の作用・効果を得ることができる。したが
って、受け型２８は、例えば図４に示すように、金属そ
の他の素材からなる型６０に凹部６０ａを設け、その凹
部６０ａに薄いポリ・テトラ・フルオロ・エチレンから
なる部材６０ｂをはめ込むという構成とすることであっ
てもよい。このような構成の受け型には、比較的高価で
あるポリ・テトラ・フルオロ・エチレンの使用量を必要
最小限に抑制することで押し出し成形機の価格を下げる
という利点がある。また、部材６０ｂが長期の使用によ
り傷んだ場合には、部材６０ｂのみを新品に交換するこ
とで、受け型の性能を容易に回復することができるとい
う利点もある。For example, in the first embodiment, the case where the entire receiving mold 28 is formed of polytetrafluoroethylene has been described, but the form of the receiving mold is not limited to this. The first embodiment aims at reducing the adhesive force of the extruded raw material 32 to the receiving mold. Therefore, if only the receiving mold part where the raw material 32 is in direct contact with is formed of polytetrafluoroethylene, the operation and effect of the present invention can be obtained. Therefore, as shown in FIG. 4, for example, the receiving mold 28 is provided with a concave portion 60a in a mold 60 made of a metal or other material, and a member 60b made of thin polytetrafluoroethylene is fitted into the concave portion 60a. It may be to do. The receiving die having such a configuration has an advantage that the amount of relatively expensive polytetrafluoroethylene is reduced to a necessary minimum, thereby reducing the price of the extruder. Further, when the member 60b is damaged by long-term use, there is an advantage that the performance of the receiving mold can be easily recovered by replacing only the member 60b with a new one.

【００５１】[0051]

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１又
は請求項２に記載の発明によれば、円筒部成形段階で円
筒部の内部の圧力を外部の圧力とほぼ等しく又は高くす
ることで、先端部が閉じた円筒形状に押し出された材料
が扁平することが防止され、真円度の高い基体管の製造
が可能となる。As described above in detail, according to the first or second aspect of the present invention, the pressure inside the cylindrical portion is made substantially equal to or higher than the external pressure at the stage of forming the cylindrical portion. In addition, the material extruded into a cylindrical shape having a closed end is prevented from flattening, and a base tube having high roundness can be manufactured.

【００５２】請求項３に記載の発明によれば、円筒部成
形段階で円筒部に流動体を充填し、先端部が閉じた円筒
形状に押し出された材料をその流動体で内部から支持す
るので、当該材料の搬送等の取り扱いが容易になるとと
もに、その扁平が防止され、真円度の高い基体管の製造
が可能となる。According to the third aspect of the present invention, the cylindrical portion is filled with a fluid in the cylindrical portion forming step, and the material extruded into a cylindrical shape having a closed end is supported from the inside by the fluid. In addition, handling such as transport of the material is facilitated, the flattening of the material is prevented, and a base tube having a high roundness can be manufactured.

【００５３】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
基体管を炉などで加熱し、内部に含まれる硬化した流動
体を燃焼させるという簡単な作業で、当該硬化した流動
体を除去することが可能となる。Further, according to the fourth aspect of the present invention,
The hardened fluid can be removed by a simple operation of heating the base tube in a furnace or the like and burning the hardened fluid contained therein.

【００５４】請求項５に記載の発明によれば、受け型に
充填された材料は、ポリ・テトラ・フルオロ・エチレン
に接触し、強く付着することがないので、受け型の離型
性がよく、充填された材料を変形させることなく、受け
型を取り外すことが可能となる。According to the fifth aspect of the present invention, the material filled in the receiving mold comes into contact with the polytetrafluoroethylene and does not strongly adhere thereto, so that the receiving mold has good releasability. The receiving mold can be removed without deforming the filled material.

【００５５】請求項６に記載の発明によれば、受け型を
装着した状態で材料を押し出し、受け型に充填した場合
に、材料の受け型に対する付着力が低く、受け型の離型
性が良好となるので、受け型に充填された材料を変形さ
せることなく、受け型を取り外すことが可能となる。According to the sixth aspect of the present invention, when the material is extruded in a state where the receiving die is mounted and the receiving die is filled, the adhesive force of the material to the receiving die is low, and the releasability of the receiving die is low. As a result, the receiving mold can be removed without deforming the material filled in the receiving mold.

【００５６】請求項７に記載の発明によれば、一端が閉
じた円筒状の部材を押し出し成形する場合に、押し出さ
れる部材の中空部内の圧力を大気圧とほぼ等しく又は高
くすることができるので、押し出された材料の扁平を防
止し、一端が閉じられた円筒形状の部材を高い真円度を
もって押し出し成形することが可能となる。According to the present invention, when a cylindrical member having one end closed is extruded, the pressure in the hollow portion of the extruded member can be made substantially equal to or higher than the atmospheric pressure. Further, it is possible to prevent the extruded material from flattening, and to extrude a cylindrical member having one end closed with high roundness.

【００５７】請求項８に記載の発明によれば、一端が閉
じた円筒状の部材を押し出し成形する場合に、押し出さ
れる部材の中空部内を流動体で充填することができる。
充填された流動体は、押し出された材料の扁平を防止す
るので、一端が閉じられた円筒形状の部材を高い真円度
をもって押し出し成形することが可能となる。According to the eighth aspect of the present invention, when a cylindrical member having one end closed is extruded, the hollow portion of the extruded member can be filled with a fluid.
Since the filled fluid prevents the extruded material from flattening, it is possible to extrude a cylindrical member having one end closed with high roundness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１実施形態である押し出し成形機の
主要部を示す構成図ある。FIG. 1 is a configuration diagram showing a main part of an extrusion molding machine according to a first embodiment of the present invention.

【図２】図１に示した押し出し成形機において、受け型
を取り外した後に原料が押し出される様子を示した図で
ある。FIG. 2 is a view showing a state in which raw materials are extruded after a receiving mold is removed in the extrusion molding machine shown in FIG.

【図３】本発明の第２実施形態である押し出し成形機の
主要部を示す構成図ある。FIG. 3 is a configuration diagram showing a main part of an extrusion molding machine according to a second embodiment of the present invention.

【図４】本発明に係る押し出し成形機で用いる受け型の
変形例を示す図である。FIG. 4 is a view showing a modified example of a receiving die used in the extrusion molding machine according to the present invention.

【図５】片端閉塞型の燃料電池の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a one-end closed type fuel cell.

【図６】従来の押し出し成形機の主要部であって、
（ａ）受け型が取り付けられた場合と、（ｂ）取り外さ
れた場合を示す図である。FIG. 6 shows a main part of a conventional extrusion molding machine,
It is a figure which shows the case where (a) a receiving die is attached, and the case where (b) was removed.

【図７】従来の押し出し成形機を用いて空気極（基体
管）を押し出している様子を示す図である。FIG. 7 is a view showing a state where an air electrode (base tube) is extruded using a conventional extrusion molding machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２０ 押し出し成形機 ２２ コンテナ ２４ マンドレル ２６ ダイス ２８ 受け型 ３２ 原料 ４２ 高圧ガス供給源 ５２ 貯蔵部 ５４ ポンプ ５６ 流量調整弁 REFERENCE SIGNS LIST 20 extruder 22 container 24 mandrel 26 die 28 receiving mold 32 raw material 42 high-pressure gas supply source 52 storage unit 54 pump 56 flow control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 31:34 (72)発明者 西村 正義 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 岩澤 力 東京都江東区木場１−５−１ 株式会社フ ジクラ内 (72)発明者 望月 正孝 東京都江東区木場１−５−１ 株式会社フ ジクラ内 (72)発明者 永田 雅克 東京都江東区木場１−５−１ 株式会社フ ジクラ内 Ｆターム(参考） 4F207 AA49 AG03 AG07 AG08 AG20 AH33 AJ03 KA04 KB26 KB28 KL57 KL65 KW26 KW33 4G054 AA05 AB07 BD01 BD15 BD18 BD28 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) B29L 31:34 (72) Inventor Masayoshi Nishimura 3-2-2 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Kansai Electric Power Stock In-company (72) Inventor Iwasawa Riki 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Co., Ltd. (72) Inventor Masataka Mochizuki 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Co., Ltd. (72) Invention Person Masakatsu Nagata 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo F-term in Fujikura Co., Ltd. 4F207 AA49 AG03 AG07 AG08 AG20 AH33 AJ03 KA04 KB26 KB28 KB28 KL57 KL65 KW26 KW33 4G054 AA05 AB07 BD01 BD15 BD18 BD28

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 断面が環状の形状となるように押し出さ
れた、少なくとも原料粉末及びバインダからなる材料を
受け型に充填することにより、押し出された前記材料の
先端部を閉塞する閉塞部成形段階と、 閉塞された前記材料の先端部から前記受け型を取り外す
受け型除去段階と、 前記受け型除去段階の後に、前記材料を断面が環状の形
状となるようにさらに押し出すことにより、閉塞された
前記先端部分から延びる円筒部を形成する円筒部成形段
階とを含み、 前記円筒部成形段階では、前記円筒部の中空部の圧力を
前記円筒部の外部の圧力とほぼ等しく又は前記円筒部の
外部の圧力より高くすることを特徴とする燃料電池用の
片端閉塞型基体管の押し出し成形方法。1. A closing part forming step of closing a front end of the extruded material by filling a receiving mold extruded so as to have an annular shape with at least a material including a raw material powder and a binder into a receiving mold. A receiving mold removing step of removing the receiving mold from the tip end of the closed material; and after the receiving mold removing step, the material is further extruded so as to have an annular cross section, thereby being closed. Forming a cylindrical portion extending from the distal end portion, wherein in the cylindrical portion forming step, the pressure in the hollow portion of the cylindrical portion is substantially equal to the pressure outside the cylindrical portion or outside the cylindrical portion. A method for extruding a one-end closed type base tube for a fuel cell, wherein the pressure is higher than the pressure of the fuel cell. 【請求項２】 断面が環状の形状となるように押し出さ
れた、少なくとも原料粉末及びバインダからなる材料を
受け型に充填することにより、押し出された前記材料の
先端部を閉塞する閉塞部成形段階と、 閉塞された前記材料の先端部から前記受け型を取り外す
受け型除去段階と、 前記受け型除去段階の後に、前記材料を断面が環状の形
状となるようにさらに押し出すことにより、閉塞された
前記先端部分から延びる円筒部を形成する円筒部成形段
階とを含み、 前記円筒部成形段階では、前記円筒部の中空部に、前記
円筒部の押し出される速度に対応した流量の流体が導入
されることを特徴とする燃料電池用の片端閉塞型基体管
の押し出し成形方法。2. A closing part forming step of closing a tip part of the extruded material by filling a receiving mold with at least a material including a raw material powder and a binder extruded so as to have an annular cross section. A receiving mold removing step of removing the receiving mold from the tip end of the closed material; and after the receiving mold removing step, the material is further extruded so as to have an annular cross section, thereby being closed. Forming a cylindrical portion that extends from the tip portion. In the cylindrical portion forming step, a fluid having a flow rate corresponding to the speed at which the cylindrical portion is extruded is introduced into the hollow portion of the cylindrical portion. A method for extruding a one-end closed type base tube for a fuel cell. 【請求項３】 断面が環状の形状となるように押し出さ
れた、少なくとも原料粉末及びバインダからなる材料を
受け型に充填することにより、押し出された前記材料の
先端部を閉塞する閉塞部成形段階と、 閉塞された前記材料の先端部から前記受け型を取り外す
受け型除去段階と、 前記受け型除去段階の後に、前記材料を断面が環状の形
状となるようにさらに押し出すことにより、閉塞された
前記先端部分から延びる円筒部を形成する円筒部成形段
階とを含み、 前記円筒部成形段階では、流動体が前記円筒部の中空部
に充填されることを特徴とする燃料電池用の片端閉塞型
基体管の押し出し成形方法。3. A closing part forming step of closing a tip end of the extruded material by filling a receiving mold with at least a material including a raw material powder and a binder extruded so as to have an annular cross section. A receiving mold removing step of removing the receiving mold from the tip end of the closed material; and after the receiving mold removing step, the material is further extruded so as to have an annular cross section, thereby being closed. A cylindrical part forming step of forming a cylindrical part extending from the tip end part, wherein in the cylindrical part forming step, a fluid is filled in a hollow part of the cylindrical part, and a one-end closed type for a fuel cell is provided. Extrusion molding method for base tube. 【請求項４】 前記流動体は、可燃性であることを特徴
とする請求項３に記載の押し出し成形方法。4. The extrusion molding method according to claim 3, wherein the fluid is flammable. 【請求項５】 少なくとも原料粉末及びバインダからな
る材料を、 断面が環状の形状となるように押し出し、 少なくとも前記材料と接触する部位がポリ・テトラ・フ
ルオロ・エチレンからなる受け型に充填することによ
り、押し出された前記材料の先端部を閉塞することを特
徴とする燃料電池用の片端閉塞型基体管の押し出し成形
方法。5. A material comprising at least a raw material powder and a binder is extruded so as to have an annular cross section, and at least a portion in contact with the material is filled in a receiving mold made of polytetrafluoroethylene. A method for extruding a one-end closed type base tube for a fuel cell, comprising closing a tip portion of the extruded material. 【請求項６】 断面が環状の形状となるように材料を押
し出す押し出し成形機において、 前記材料が押し出される出口部に着脱可能であり、前記
出口部に対向する部位に、押し出された前記材料を充填
することが可能な、滑らかな曲面からなる凹部が形成さ
れている受け型を有し、 少なくとも前記凹部の表面は、ポリ・テトラ・フルオロ
・エチレンからなることを特徴とする押し出し成形機。6. An extruder for extruding a material so that its cross section has an annular shape, wherein the extruder is detachable from an outlet from which the material is extruded, and the extruded material is attached to a portion facing the outlet. An extrusion molding machine, comprising a receiving die in which a concave portion having a smooth curved surface capable of being filled is formed, and at least a surface of the concave portion is made of polytetrafluoroethylene. 【請求項７】 押し出された材料の断面が環状の形状と
なるようにコンテナ内にマンドレルを有する押し出し成
形機において、 前記材料が押し出される出口部に着脱可能であり、前記
出口部に対向する部位に、押し出された前記材料を充填
することが可能な、滑らかな曲面からなる凹部が形成さ
れている受け型と、 大気圧とほぼ等しい又は大気圧より高圧の流体を供給す
ることが可能な流体供給手段と、 前記流体供給手段と前記マンドレルの先端部とを結び、
押し出された前記材料の中空部に前記流体供給手段から
の流体を流入させる流路とを備えることを特徴とする押
し出し成形機。7. An extruder having a mandrel in a container so that a cross section of the extruded material has an annular shape, wherein the extruder is detachable from an outlet from which the material is extruded, and a portion opposed to the outlet. And a receiving die having a concave portion formed of a smooth curved surface capable of filling the extruded material, and a fluid capable of supplying a fluid substantially equal to or higher than atmospheric pressure. Supply means, connecting the fluid supply means and the tip of the mandrel,
An extrusion molding machine, comprising: a flow path through which fluid from the fluid supply means flows into a hollow portion of the extruded material. 【請求項８】 押し出された材料の断面が環状の形状と
なるようにコンテナ内にマンドレルを有する押し出し成
形機において、 前記材料が押し出される出口部に着脱可能であり、前記
出口部に対向する部位に、押し出された前記材料を充填
することが可能な、滑らかな曲面からなる凹部が形成さ
れている受け型と、 流動体と供給することが可能な流動体供給手段と、 前記流動体供給手段と前記マンドレルの先端部とを結
び、押し出された前記材料の中空部に前記流動体供給手
段からの流動体を流入させる流路とを備えることを特徴
とする押し出し成形機。8. An extruder having a mandrel in a container so that the cross section of the extruded material has an annular shape, wherein the extruder is detachable from an outlet from which the material is extruded, and a portion opposed to the outlet. A mold having a concave portion formed of a smooth curved surface capable of being filled with the extruded material, a fluid supply means capable of supplying a fluid, and the fluid supply means And an end of the mandrel, and a flow path through which the fluid from the fluid supply means flows into the extruded hollow portion of the material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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