JP2001260116A - Method and apparatus for manufacturing ceramic molding - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing ceramic moldingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は，例えばセラミックハニカム構造
体等のセラミック成形体を製造するための製造方法およ
び製造装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for manufacturing a ceramic molded body such as a ceramic honeycomb structure.
【０００２】[0002]
【従来技術】例えば自動車の排ガス浄化装置の触媒担体
としては，図１２に示すごとく，多数のセル８８を隔壁
８１により設けてなるセラミック製のハニカム構造体８
が用いられている。このセラミック製のハニカム構造体
のようなセラミック成形体は，通常，押出成形により製
造される。2. Description of the Related Art As a catalyst carrier of an exhaust gas purifying apparatus for an automobile, for example, as shown in FIG.
Is used. A ceramic formed body such as a ceramic honeycomb structure is usually manufactured by extrusion.
【０００３】従来のセラミック成形体の製造装置９は，
図１３に示すごとく，スクリュー式の押出機９１と，該
押出機９１の先端に抵抗管９２を介して接続された成形
型９３とを有する。そして，この製造装置９を用い，押
出スクリュー９１１の回転により上記押出機９１から抵
抗管９２内に圧送したセラミック材料８０を，成形型９
３から押出して所望形状のセラミック成形体を製造す
る。なお，上記押出スクリュー９１１は，真空引きされ
た脱気室９１２に連通して配設されている。そして，押
込スクリュー９１３により脱気室９１２内に送り込まれ
たセラミック材料８０は，左右一対の押込ローラ９１４
により上記押出スクリュー９１１に供給される。[0003] A conventional ceramic molded body manufacturing apparatus 9 comprises:
As shown in FIG. 13, a screw type extruder 91 and a molding die 93 connected to a tip of the extruder 91 via a resistance tube 92 are provided. Then, the ceramic material 80 fed from the extruder 91 into the resistance tube 92 by the rotation of the extrusion screw 911 using the manufacturing apparatus 9 is formed into a molding die 9.
3 to produce a ceramic molded body having a desired shape. The extrusion screw 911 is provided so as to communicate with a vacuum-evacuated deaeration chamber 912. Then, the ceramic material 80 sent into the deaeration chamber 912 by the pushing screw 913 is separated into a pair of left and right pushing rollers 914.
Is supplied to the extrusion screw 911.
【０００４】[0004]
【解決しようとする課題】ところで，セラミック成形体
がハニカム構造体のように複雑な形状を有している場合
には，成形型９３のスリット穴形状のばらつき，セラミ
ック材料８０の粘度ばらつき（温度ばらつき）等の影響
により，成形される形状が大きく左右される。特にセラ
ミック材料８０の粘度は，季節，時間帯によっても変化
し，材料流速にばらつきを生じさせ，セラミック成形体
の形状に大きな影響を与える。When the ceramic molded body has a complicated shape such as a honeycomb structure, variations in the shape of the slit holes of the molding die 93 and variations in the viscosity of the ceramic material 80 (temperature variations). ) And the like greatly affect the shape to be formed. In particular, the viscosity of the ceramic material 80 changes depending on the season and time zone, causing a variation in the material flow rate, and greatly affecting the shape of the ceramic molded body.
【０００５】このような問題に対し，例えば，特開平９
−２７７２３４号公報に示されているごとく，成形型を
構成するガイドリングに成形直前のセラミック材料の温
度を調整する温度調整装置を設けることが提案されてい
る（従来技術１）。この温度調整装置を用いれば，ハニ
カム構造体の外皮となる部分の成形速度を微調整するこ
とができ，成形不良を防止することができるとされてい
る。To solve such a problem, see, for example,
As disclosed in JP-A-277234, it has been proposed to provide a guide ring constituting a molding die with a temperature adjusting device for adjusting the temperature of the ceramic material immediately before molding (prior art 1). It is said that the use of this temperature adjusting device allows fine adjustment of the forming speed of the portion to be the outer skin of the honeycomb structure, thereby preventing poor forming.
【０００６】また，特公昭５５−３６４８６号公報に示
されているごとく，押出スクリューと成形型との間にお
いて，セラミック材料の外周温度を中心温度よりも１０
℃以内高くすることが提案されている（従来技術２）。
この場合には，良好なセラミックハニカム構造体を連続
して成形することができるとされている。Further, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-36486, the temperature of the outer periphery of the ceramic material is set to be 10 degrees lower than the center temperature between the extrusion screw and the forming die.
It has been proposed to raise the temperature to within ° C. (prior art 2).
In this case, it is described that a good ceramic honeycomb structure can be continuously formed.
【０００７】しかしながら，例えばハニカム構造体にお
いては，近年，そのセル密度を高めるべく隔壁の厚みを
小さくすることが強く求められている。この隔壁の薄肉
化を行う場合には，上記成形型９３の押出し抵抗が従来
よりも大幅に増大する。この押出し抵抗の増大は，セラ
ミック材料８０の粘度等のばらつきによる成形形状への
影響を従来よりも大きくしてしまう。However, in the case of a honeycomb structure, for example, in recent years, it has been strongly required to reduce the thickness of the partition walls in order to increase the cell density. When the partition walls are made thinner, the extrusion resistance of the molding die 93 is greatly increased as compared with the related art. The increase in the extrusion resistance causes the variation in the viscosity and the like of the ceramic material 80 to have a greater influence on the formed shape than in the related art.
【０００８】そのため，従来のサイズのハニカム構造体
を成形する場合には問題なかった程度のセラミック材料
の粘度（温度）ばらつきであっても，薄肉化したハニカ
ム構造体を製造する場合には，そのばらつきが成形形状
に大きく影響する。そのため，この場合には，良好な形
状を有するハニカム構造体を高歩留まりで製造すること
が困難である。[0008] Therefore, even if the viscosity (temperature) of the ceramic material is in such a range that there is no problem when forming a honeycomb structure of a conventional size, when manufacturing a honeycomb structure with a reduced thickness, the variation is not so large. Variations greatly affect the shape of the molding. Therefore, in this case, it is difficult to manufacture a honeycomb structure having a good shape at a high yield.
【０００９】また，上記従来技術１，２に示された方法
を用いた場合にも，薄肉化したハニカム構造体のように
成形が難しいセラミック成形体を製造する場合には，形
状修正効果が小さすぎるため，良好な形状のセラミック
成形体をスムーズに製造することは困難である。Further, even when the methods described in the prior arts 1 and 2 are used, when a ceramic formed body which is difficult to form such as a thin honeycomb structure is manufactured, the shape correcting effect is small. Therefore, it is difficult to smoothly produce a ceramic molded body having a good shape.
【００１０】具体的には，上記従来技術１の方法では，
セラミック材料の温度調整を行う部分が成形型のガイド
リング部分だけである。そのため，成形体の極表層部の
みしか温度調整できない。それ故，成形体の形状不良が
ひどい場合には，その形状修正が困難である。また，上
記従来技術２においては，温度調整がある特定の条件に
限定されており，また，加熱しか行えない。それ故，セ
ラミック材料の温度，水分量，粒度等の微妙な変化に精
度よく対応して成形体の形状修正を行うことは非常に困
難である。[0010] Specifically, in the method of the prior art 1 described above,
The only part that adjusts the temperature of the ceramic material is the guide ring part of the mold. Therefore, the temperature can be adjusted only in the very surface layer portion of the compact. Therefore, it is difficult to correct the shape when the shape defect of the molded body is severe. In the above-mentioned prior art 2, the temperature adjustment is limited to a specific condition, and only the heating can be performed. Therefore, it is very difficult to correct the shape of the molded body in a precise manner in response to subtle changes in temperature, water content, particle size, etc. of the ceramic material.
【００１１】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，成形が困難なセラミック成形体であって
も，成形不良を抑制してスムーズに成形することができ
る，セラミック成形体の製造方法および製造装置を提供
しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. Even if a ceramic molded body is difficult to form, it is possible to suppress molding defects and to form the ceramic molded body smoothly. An object is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus.
【００１２】[0012]
【課題の解決手段】請求項１の発明は，スクリュー式の
押出機と，該押出機の先端に抵抗管を介して接続された
成形型とを有する製造装置を用い，上記押出機から上記
抵抗管内に圧送したセラミック材料を上記成形型から押
出して所望形状のセラミック成形体を製造する方法にお
いて，上記押出機から上記抵抗管内に圧送されたセラミ
ック材料を上記抵抗管の周囲から加熱又は冷却すること
により，上記成形型から押出される上記セラミック成形
体の形状を制御することを特徴とするセラミック成形体
の製造方法にある。The invention of claim 1 uses a manufacturing apparatus having a screw-type extruder and a molding die connected to a tip end of the extruder via a resistance tube. In a method of manufacturing a ceramic molded body having a desired shape by extruding a ceramic material pumped into a tube from the molding die, heating or cooling the ceramic material pumped into the resistance tube from the extruder from around the resistance tube. And controlling the shape of the ceramic molded body extruded from the molding die.
【００１３】本発明において最も注目すべきことは，上
記抵抗管内に圧送されたセラミック材料を抵抗管の周囲
から加熱又は冷却することにより，上記セラミック成形
体の形状を制御することである。即ち，セラミック成形
体の成形形状を良好にすべく，抵抗管内に位置するセラ
ミック材料を積極的に加熱又は冷却する。What is most notable in the present invention is that the shape of the ceramic molded body is controlled by heating or cooling the ceramic material pumped into the resistance tube from around the resistance tube. That is, the ceramic material located in the resistance tube is actively heated or cooled in order to improve the shape of the ceramic molded body.
【００１４】加熱又は冷却手段としては，抵抗管の周囲
に熱媒体を循環させる手段，抵抗管の周囲にヒータ等の
加熱装置又は冷凍機等の冷却装置を設置する手段等，種
々の手段がある。また，この加熱又は冷却手段の制御
は，セラミック成形体の形状に応じて手動又は自動によ
り行うことができる。As the heating or cooling means, there are various means such as means for circulating a heat medium around the resistance tube, means for installing a heating device such as a heater or a cooling device such as a refrigerator around the resistance tube. . The control of the heating or cooling means can be performed manually or automatically according to the shape of the ceramic molded body.
【００１５】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，上記抵抗管の内部を通過するセラミ
ック材料を抵抗管の周囲から加熱又は冷却することによ
り，セラミック成形体の形状を制御する。例えば，セラ
ミック成形体の外周部の成形速度が内部よりも速いこと
が原因で形状不良を起こしている場合には，抵抗管内の
セラミック材料を冷却し，外周部分の流動性を低下させ
る。一方，セラミック成形体の外周部の成形速度が内部
よりも遅いことが原因で形状不良を起こしている場合に
は，抵抗管内のセラミック材料を加熱して外周部の流動
性を向上させる。これにより，得られるセラミック成形
体の形状は良好な形状に改善される。Next, the operation and effect of the present invention will be described.
In the present invention, the shape of the ceramic molded body is controlled by heating or cooling the ceramic material passing through the inside of the resistance tube from around the resistance tube. For example, when a shape defect occurs due to the molding speed of the outer peripheral portion of the ceramic molded body being faster than that of the inner portion, the ceramic material in the resistance tube is cooled to lower the fluidity of the outer peripheral portion. On the other hand, when a shape defect occurs due to the molding speed of the outer peripheral portion of the ceramic molded body being lower than that of the inside, the ceramic material in the resistance tube is heated to improve the fluidity of the outer peripheral portion. Thereby, the shape of the obtained ceramic molded body is improved to a good shape.
【００１６】また，本発明においては，上記抵抗管の周
囲からその内部のセラミック材料を広い範囲にわたって
加熱又は冷却する。これにより，例えば従来技術１と比
べて，セラミック材料への熱伝達能力を向上させること
ができ，上記形状修正能力が増大する。また，上記抵抗
管の周囲からの熱伝達は，加熱だけでなく冷却によって
も行う。これにより，様々な形状不良に対応した形状修
正を容易に行うことができる。Further, in the present invention, the ceramic material inside the resistance tube is heated or cooled over a wide range from around the resistance tube. As a result, for example, the heat transfer ability to the ceramic material can be improved as compared with the prior art 1, and the shape correction ability increases. The heat transfer from the periphery of the resistance tube is performed not only by heating but also by cooling. Thereby, shape correction corresponding to various shape defects can be easily performed.
【００１７】従って，本発明によれば，成形が困難なセ
ラミック成形体であっても，成形不良を抑制してスムー
ズに成形することができる，セラミック成形体の製造方
法を提供することができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a ceramic molded body that can suppress molding defects and smoothly mold even a ceramic molded body that is difficult to mold.
【００１８】次に，請求項２の発明のように，上記セラ
ミック成形体は，多数のセルを有するハニカム構造体と
することができる。即ち，セラミックハニカム構造体は
比較的成形が困難であるが，上記優れた製造方法を用い
ることにより，成形不良を抑制したスムーズな成形を容
易に行うことができる。特に，上記ハニカム構造体が，
セル密度が３００〜１５００セル／平方インチ又はセル
隔壁厚さが０．０３５〜０．１２５ｍｍの場合，あるい
は，セル密度が３００〜１５００セル／平方インチであ
りかつセル隔壁厚さが０．０３５〜０．１２５ｍｍの場
合には特に上記製造方法の作用効果が有効に発揮され
る。なお，上記セルの形状としては，四角，三角，六角
等種々の形状がある。Next, as in the second aspect of the present invention, the ceramic molded body may be a honeycomb structure having a large number of cells. That is, the ceramic honeycomb structure is relatively difficult to form, but by using the above-described excellent manufacturing method, it is possible to easily perform a smooth forming with suppressing the forming failure. In particular, when the honeycomb structure is
When the cell density is 300 to 1500 cells / in 2 or the cell partition thickness is 0.035 to 0.125 mm, or when the cell density is 300 to 1500 cells / in 2 and the cell partition thickness is 0.035 to In the case of 0.125 mm, the operation and effect of the above-described manufacturing method are particularly effectively exhibited. In addition, as the shape of the cell, there are various shapes such as a square, a triangle, and a hexagon.
【００１９】また，請求項３の発明のように，上記セラ
ミック材料の加熱又は冷却は，上記抵抗管の周囲に加熱
又は冷却された熱媒体を循環させ，該熱媒体の循環流量
または温度の少なくとも一方を変化させることにより行
うことが好ましい。この場合には，上記加熱又は冷却の
制御を容易に行うことができる。In the heating or cooling of the ceramic material, the heated or cooled heat medium is circulated around the resistance tube, and at least the circulation flow rate or the temperature of the heat medium is reduced. It is preferable to carry out by changing one of them. In this case, the heating or cooling control can be easily performed.
【００２０】また，請求項４の発明のように，上記熱媒
体は，上記抵抗管の周囲においてスパイラル状の流路に
沿って循環させることが好ましい。この場合には，熱媒
体から抵抗管内のセラミック材料への伝熱を効率よく行
うことができる。It is preferable that the heat medium is circulated along a spiral flow path around the resistance tube. In this case, heat can be efficiently transferred from the heat medium to the ceramic material in the resistance tube.
【００２１】また，請求項５の発明のように，上記熱媒
体は，上記抵抗管の周囲における上記成形型側から上記
押出機側へ向けて循環させることが好ましい。即ち，例
えばスパイラル状に循環させる場合には，上記抵抗管の
周囲を巻回させながら徐々に上記成形型側から押出機側
へと熱媒体を移動させる。これにより，セラミック成形
体の温度調整をより均一に行うことができる。It is preferable that the heat medium is circulated from the molding die side to the extruder side around the resistance tube. That is, for example, when circulating in a spiral shape, the heat medium is gradually moved from the molding die side to the extruder side while being wound around the resistance tube. Thereby, the temperature adjustment of the ceramic molded body can be performed more uniformly.
【００２２】また，請求項６の発明のように，上記成形
型から押出される上記セラミック成形体の外周部の温度
と中心部の温度を測定し，外周部と中心部の温度差が一
定となるように上記熱媒体の温度を変化させることが好
ましい。これにより，セラミック成形体の形状変化に応
じて精度よく熱媒体温度を制御することができる。Further, as in the invention of claim 6, the temperature of the outer peripheral portion and the temperature of the central portion of the ceramic molded body extruded from the molding die are measured, and the temperature difference between the outer peripheral portion and the central portion is kept constant. It is preferable to change the temperature of the heat medium so as to be as follows. Thus, the temperature of the heat medium can be accurately controlled according to the shape change of the ceramic molded body.
【００２３】次に，請求項７の発明は，スクリュー式の
押出機と，該押出機の先端に抵抗管を介して接続された
成形型とを有し，上記押出機から上記抵抗管内に圧送し
たセラミック材料を上記成形型から押出して所望形状の
セラミック成形体を製造する装置において，上記抵抗管
の周囲には，上記押出機から上記抵抗管内に圧送された
セラミック材料を加熱又は冷却するための材温調整手段
を設けてあることを特徴とするセラミック成形体の製造
装置にある。Next, a seventh aspect of the present invention has a screw type extruder and a molding die connected to a tip of the extruder via a resistance tube, and pressure-feeds the extruder into the resistance tube. In the apparatus for manufacturing a ceramic molded body having a desired shape by extruding the ceramic material thus extruded from the molding die, the ceramic material fed from the extruder into the resistance tube is heated or cooled around the resistance tube. An apparatus for manufacturing a ceramic molded body, comprising a material temperature adjusting means.
【００２４】本発明の製造装置において最も注目すべき
ことは，上記抵抗管の周囲には上記材温調整手段を設け
てあることである。上記材温調整手段としては，後述す
るごとく，種々の構造の手段をとることができる。The most remarkable point in the manufacturing apparatus of the present invention is that the material temperature adjusting means is provided around the resistance tube. As the material temperature adjusting means, means having various structures can be used as described later.
【００２５】本発明の製造装置によれば，上記材温調整
手段を用いることにより，押出されるセラミック成形体
の形状に応じて，抵抗管内に位置するセラミック材料を
積極的に加熱又は冷却することができる。これにより，
上記優れた製造方法を容易に実行することができる。そ
れ故，成形が困難なセラミック成形体であっても，成形
不良を抑制してスムーズに成形することができる。According to the manufacturing apparatus of the present invention, by using the material temperature adjusting means, the ceramic material located in the resistance tube is positively heated or cooled in accordance with the shape of the extruded ceramic molded body. Can be. This gives
The above excellent manufacturing method can be easily performed. Therefore, even if it is a ceramic molded body that is difficult to mold, it is possible to suppress molding defects and to mold smoothly.
【００２６】また，請求項８の発明のように，上記セラ
ミック成形体は，多数のセルを有するハニカム構造体と
することができる。この場合には，上記のごとく，セラ
ミックハニカム構造体は比較的成形が困難であるが，上
記優れた製造方法を用いることにより，成形不良を抑制
したスムーズな成形を容易に行うことができる。Further, as in the invention of claim 8, the ceramic molded body can be a honeycomb structure having a large number of cells. In this case, as described above, it is relatively difficult to form the ceramic honeycomb structure. However, by using the above-described excellent manufacturing method, it is possible to easily perform smooth forming while suppressing molding defects.
【００２７】また，請求項９の発明のように，上記材温
調整手段は，上記抵抗管の周囲に設けた熱媒体を循環さ
せる流体循環路と，該流体循環路に連結された媒体供給
回路とよりなり，該媒体供給回路は上記熱媒体を加熱又
は冷却するための温調装置と，上記熱媒体の流量を調整
する流量調整装置とを有していることが好ましい。この
場合には，熱媒体の温度，流量の少なくとも一方を変更
することにより，高精度の加熱・冷却制御を行うことが
できる。According to a ninth aspect of the present invention, the material temperature adjusting means includes a fluid circulating path provided around the resistance tube for circulating a heat medium, and a medium supply circuit connected to the fluid circulating path. It is preferable that the medium supply circuit includes a temperature control device for heating or cooling the heat medium and a flow rate adjustment device for adjusting the flow rate of the heat medium. In this case, high-precision heating / cooling control can be performed by changing at least one of the temperature and the flow rate of the heat medium.
【００２８】また，請求項１０の発明のように，上記流
体循環路は，上記抵抗管の周囲を覆う１室の空間よりな
り，該空間には熱媒体の進路を規制するためのフィンを
螺旋状に設けてあり，上記熱媒体を螺旋状に循環させる
よう構成してあることが好ましい。この場合には，上記
流体循環路の構造を簡単にすることができると共に，上
記フィンによって容易に熱媒体を螺旋状に循環させるこ
とができる。また，この螺旋状の循環により，熱媒体か
ら抵抗管内への熱伝導を効率よく行うことができる。Further, as in the tenth aspect of the present invention, the fluid circulation path includes a space for covering the periphery of the resistance tube, and a fin for regulating the course of the heat medium is spirally formed in the space. It is preferable that the heat medium is spirally circulated. In this case, the structure of the fluid circulation path can be simplified, and the heat medium can be easily helically circulated by the fins. In addition, heat can be efficiently conducted from the heat medium into the resistance tube by the spiral circulation.
【００２９】また，請求項１１の発明のように，上記流
体循環路は，上記抵抗管の周囲に配設された複数の区画
された空間よりなり，各空間に対してそれぞれ熱媒体を
循環させるよう構成することもできる。この場合には，
例えばセラミック成形体が楕円形断面を有するような異
形材である場合にも優れた形状修正効果を発揮すること
ができる。即ち，上記流体循環路の区画された空間ごと
に異なる条件の加熱又は冷却を施すことにより，局部的
な加熱・冷却を行うことができ，これにより，異形形状
に応じた形状修正効果を得ることができる。Also, as in the eleventh aspect of the present invention, the fluid circulation path includes a plurality of partitioned spaces provided around the resistance tube, and circulates a heat medium in each of the spaces. It can also be configured as follows. In this case,
For example, even when the ceramic molded body is a deformed material having an elliptical cross section, an excellent shape correcting effect can be exhibited. That is, by performing heating or cooling under different conditions for each of the divided spaces of the fluid circulation path, local heating and cooling can be performed, thereby obtaining a shape correction effect according to the irregular shape. Can be.
【００３０】また，請求項１２の発明のように，上記流
体循環路は，上記抵抗管の周囲に螺旋状に巻回してなる
管体の内部に設けることにより構成することもできる。
この場合には，上記管体を抵抗管の周囲に巻回すること
により，容易に螺旋状の熱媒体経路を造ることができ
る。Further, as in the twelfth aspect of the present invention, the fluid circulation path may be configured by being provided inside a tube spirally wound around the resistance tube.
In this case, a spiral heat medium path can be easily formed by winding the tube around the resistance tube.
【００３１】また，請求項１３の発明のように，上記流
体循環路は，上記抵抗管の周囲における上記成形型側か
ら上記押出機側へ向けて設けられていることが好まし
い。これにより，セラミック成形体の温度調整をより均
一に行うことができる。Further, it is preferable that the fluid circulation path is provided from the molding die side to the extruder side around the resistance tube. Thereby, the temperature adjustment of the ceramic molded body can be performed more uniformly.
【００３２】また，請求項１４の発明のように，上記成
形型から押出される上記セラミック成形体の外周部の温
度および中心部の温度を測定する成形体温度測定器と，
該成形体温度測定器から得られた測定値から上記外周部
と内周部の実測温度差を演算すると共に予め設定した設
定温度差とを比較して上記熱媒体の目標温度を演算する
熱媒体温度指令器とを備え，該熱媒体温度指令器から上
記目標温度に基づいて上記温調装置を制御するよう構成
されていることが好ましい。この場合には，上記成形体
温度測定器と上記熱媒体温度指令器とを用いることによ
り，セラミック成形体の形状変化に応じて精度よく上記
温調装置を制御することができる。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a molded body temperature measuring device for measuring a temperature of an outer peripheral part and a central part of the ceramic molded body extruded from the molding die.
A heat medium for calculating a target temperature of the heat medium by calculating an actually measured temperature difference between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion from a measurement value obtained from the molded body temperature measuring device and comparing the difference with a preset set temperature difference. Preferably, a temperature commander is provided, and the temperature controller is controlled based on the target temperature from the heat medium temperature commander. In this case, by using the molded body temperature measuring device and the heat medium temperature commander, the temperature control device can be accurately controlled according to a change in the shape of the ceramic molded body.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるセラミック成形体の製造方
法および製造装置につき，図１〜図６を用いて説明す
る。本例のセラミック成形体の製造装置１は，図１に示
すごとく，スクリュー式の押出機１０と，該押出機の先
端に抵抗管３を介して接続された成形型４とを有し，上
記押出機１０から上記抵抗管３内に圧送したセラミック
材料８０を上記成形型４から押出して所望形状のセラミ
ック成形体８を製造する装置である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 A method and an apparatus for manufacturing a ceramic molded body according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the ceramic molded body manufacturing apparatus 1 of this embodiment has a screw-type extruder 10 and a molding die 4 connected to a tip of the extruder via a resistance tube 3. This is an apparatus for manufacturing a ceramic molded body 8 having a desired shape by extruding a ceramic material 80 that has been pressure-fed from an extruder 10 into the resistance tube 3 from the molding die 4.
【００３４】上記抵抗管３の周囲には，上記押出機１０
から上記抵抗管３内に圧送されたセラミック材料８０を
加熱又は冷却するための材温調整手段５を設けてあり，
該材温調整手段５を用いて，押出されるセラミック成形
体８の形状を制御するよう構成してある。The extruder 10 is provided around the resistance tube 3.
And a material temperature adjusting means 5 for heating or cooling the ceramic material 80 pumped into the resistance tube 3 from above.
The shape of the extruded ceramic molded body 8 is controlled by using the material temperature adjusting means 5.
【００３５】以下，これを詳説する。まず，本例におい
て製造するセラミック成形体８は，前述した図１２に示
すごとく，多数の四角いセル８８を有する，円筒状のハ
ニカム構造体である。特に本例のハニカム構造体は，セ
ル密度を４００又は９００セル／平方インチに高めてあ
ると共に，隔壁８１を０．０５ｍｍにまで薄肉化してあ
る。Hereinafter, this will be described in detail. First, the ceramic molded body 8 manufactured in this example is a cylindrical honeycomb structure having a large number of square cells 88 as shown in FIG. In particular, in the honeycomb structure of the present example, the cell density is increased to 400 or 900 cells / square inch, and the partition 81 is thinned to 0.05 mm.
【００３６】次に，本例の材温調整手段５としては，抵
抗管３の周囲に設けた熱媒体７を循環させる流体循環路
３０と，該流体循環路３０に連結された媒体供給回路５
１とよりなる。媒体供給回路５１は，図２に示すごと
く，熱媒体７を加熱又は冷却するための温調装置５２
と，熱媒体７の流量を調整する流量調整装置５３とを有
している。Next, as the material temperature adjusting means 5 of the present embodiment, a fluid circulation path 30 provided around the resistance pipe 3 for circulating the heat medium 7 and a medium supply circuit 5 connected to the fluid circulation path 30 are provided.
Consists of 1. As shown in FIG. 2, the medium supply circuit 51 includes a temperature controller 52 for heating or cooling the heat medium 7.
And a flow rate adjusting device 53 for adjusting the flow rate of the heat medium 7.
【００３７】図１，図３に示すごとく，上記流体循環路
３０は，抵抗管３の周囲を覆う１室の空間３０１よりな
り，該空間３０１には熱媒体７の進路を規制するための
フィン３０２を螺旋状に設けてある。そして，本例で
は，抵抗管３における，成形型４寄りに熱媒体７の流入
口３１を，押出機１０寄りに排出口３２を設けてある。
これにより，図４に示すごとく，抵抗管３の周囲におい
ては，流入口３１を介して流体循環路３０に流入した熱
媒体７を螺旋状に循環させ，これを再び排出口３２から
排出することができる。As shown in FIGS. 1 and 3, the fluid circulation path 30 includes a space 301 covering the periphery of the resistance tube 3, and the space 301 has a fin for regulating the path of the heat medium 7. 302 is provided spirally. In the present embodiment, the resistance tube 3 is provided with an inlet 31 for the heat medium 7 near the molding die 4 and an outlet 32 near the extruder 10.
Thereby, as shown in FIG. 4, around the resistance pipe 3, the heat medium 7 flowing into the fluid circulation path 30 via the inflow port 31 is spirally circulated and discharged again from the discharge port 32. Can be.
【００３８】また，図２に示すごとく，上記媒体供給回
路５１における温調装置５２は，冷凍機５２１とヒータ
５２２を組合わせたものである。冷凍機５２１はクッシ
ョンタンク５２３と配管５０３，５０４により連結され
ている。配管５０４にはクッションタンク５２３から冷
凍機５２１に熱媒体７を送るための第１ポンプ５３１を
配設してある。As shown in FIG. 2, the temperature control device 52 in the medium supply circuit 51 is a combination of a refrigerator 521 and a heater 522. The refrigerator 521 is connected to the cushion tank 523 by pipes 503 and 504. A first pump 531 for sending the heat medium 7 from the cushion tank 523 to the refrigerator 521 is provided in the pipe 504.
【００３９】また，クッションタンク５２３は，配管５
０２を介して熱媒体７の戻り口５０１に連結されてお
り，一方，配管５０５を介してヒータ５２２に連結され
ている。また，ヒータ５２２は，配管５０６を介して熱
媒体７の送出口５０９に連結されている。また，配管５
０２と配管５０５とは配管５０８により，それぞれバイ
パス連結されている。また，この媒体供給回路５１の戻
り口５０１は流体循環路３０の排出口３２に，送出口５
０９は流体循環路３０の流入口３１に，それぞれ連結さ
れている。The cushion tank 523 is connected to the pipe 5
The heating medium 522 is connected to a return port 501 of the heat medium 7 via a line 02, and is connected to a heater 522 via a pipe 505. Further, the heater 522 is connected to a delivery port 509 of the heat medium 7 via a pipe 506. In addition, piping 5
02 and the pipe 505 are connected by bypass to each other by a pipe 508. The return port 501 of the medium supply circuit 51 is connected to the discharge port 32 of the fluid
Reference numeral 09 is connected to the inlet 31 of the fluid circulation path 30.
【００４０】また，熱媒体７の送出口５０９近傍の配管
５０６内には，熱媒体７の温度を測定するための温度セ
ンサ５５１を設けてある。また，上記配管５０５と配管
５０８との連結部分には，配管５０２を通って戻ってき
た熱媒体７とクッションタンク５２３から送られる冷却
された熱媒体７との混合割合を制御するための三方弁５
５２を設けてある。A temperature sensor 551 for measuring the temperature of the heat medium 7 is provided in the pipe 506 near the outlet 509 for the heat medium 7. A three-way valve for controlling the mixing ratio of the heat medium 7 returned through the pipe 502 and the cooled heat medium 7 sent from the cushion tank 523 is provided at a connection portion between the pipe 505 and the pipe 508. 5
52 are provided.
【００４１】また，上記温度センサ５５１及び三方弁５
５２はコントローラ５５に電気的に接続されている。そ
して，コントローラ５５は，温度センサ５５１の検出デ
ータに応じて上記三方弁５５２の開度制御およびヒータ
５２２の出力制御を行うよう構成されている。また，上
記流量調整装置５３としては，上記配管５０６内に設け
た第２ポンプ５３２を用いている。The temperature sensor 551 and the three-way valve 5
52 is electrically connected to the controller 55. The controller 55 is configured to perform the opening control of the three-way valve 552 and the output control of the heater 522 in accordance with the detection data of the temperature sensor 551. Further, as the flow control device 53, a second pump 532 provided in the pipe 506 is used.
【００４２】次に，押出機１０の構成について簡単に説
明する。押出機１０は，図１に示すごとく，セラミック
材料８０内の空気を取り除くために真空引きされた脱気
室１１と，該脱気室１１に連通して設けられたローラ室
１２及びスクリュー室２とを有している。Next, the configuration of the extruder 10 will be briefly described. As shown in FIG. 1, the extruder 10 includes a degassing chamber 11 evacuated to remove air from the ceramic material 80, a roller chamber 12 and a screw chamber 2 provided in communication with the degassing chamber 11. And
【００４３】脱気室１１は，同図に示すごとく，真空ポ
ンプ１１９に連結されており，これにより真空引きされ
るよう構成されている。また，脱気室１１の上部側面に
は，セラミック材料８０を混練してこれを脱気室１１に
押込むための押込スクリュー１９を連結してある。押込
スクリュー１９の前方には，材料供給用の小穴１８０を
多数設けた仕切板１８を設けてある。そして，押込スク
リュー１９により前方へ押されるセラミック材料８０
は，仕切板１８の小穴１８０を通って脱気室１１内に供
給される。なお，脱気室１１内の真空状態は，セラミッ
ク材料８０自体がシール材の役割を果たし，維持され
る。The deaeration chamber 11 is connected to a vacuum pump 119, as shown in FIG. Further, a pushing screw 19 for kneading the ceramic material 80 and pushing it into the deaeration chamber 11 is connected to the upper side surface of the deaeration chamber 11. In front of the pushing screw 19, a partition plate 18 provided with a large number of small holes 180 for material supply is provided. Then, the ceramic material 80 pushed forward by the pushing screw 19.
Is supplied into the deaeration chamber 11 through the small holes 180 of the partition plate 18. The vacuum state in the degassing chamber 11 is maintained by the ceramic material 80 itself serving as a sealing material.
【００４４】また，同図に示すごとく，ローラ室１２に
は，左右一対の押込ローラ１２１を設けてある。この押
込ローラ１２１は，これらの間に供給されたセラミック
材料８０を挟み込んでスクリュー室２に送り込む機能を
果たす。このため，各押込ローラ１２１は，外部に突出
させた軸部１２２を軸受１２３により回動可能に支持し
てある。As shown in the figure, the roller chamber 12 is provided with a pair of left and right pushing rollers 121. The pushing roller 121 has a function of sandwiching the ceramic material 80 supplied therebetween and feeding the ceramic material 80 into the screw chamber 2. For this reason, each pushing roller 121 rotatably supports a shaft portion 122 protruding outside by a bearing 123.
【００４５】また，同図に示すごとく，スクリュー室２
には，セラミック材料８０を上記成形型４に押出すため
の押出スクリュー２１を配設してある。この押出スクリ
ュー２１も，外部に突出した軸部２２を軸受２３により
回転可能に支持している。また，この押出スクリュー２
１及び上記押込スクリュー１９は，従来と同様に，螺旋
状に巻回した帯状のスクリュー片２１５，１９５を有し
ており，これの回転によりセラミック材料８０を前方に
進めるよう構成されている。Further, as shown in FIG.
Is provided with an extrusion screw 21 for extruding the ceramic material 80 into the molding die 4. The extrusion screw 21 also rotatably supports a shaft portion 22 protruding to the outside by a bearing 23. In addition, this extrusion screw 2
1 and the pushing screw 19 have band-shaped screw pieces 215 and 195 wound spirally, as in the prior art, and are configured to advance the ceramic material 80 forward by the rotation thereof.
【００４６】また，本例のスクリュー室２の周囲には，
スクリュー室２０内のセラミック材料８０を冷却するた
めの冷却水７５を循環させる冷却水循環路２５を設けて
ある。この冷却水循環路２５は，スクリュー室２の周囲
を覆う円筒状の空間より形成されており，押出スクリュ
ー２１の先端側に冷却水入口２５１を，軸部側に冷却水
出口２５２を設けてある。この冷却水７５の循環は，ス
クリュー室２内におけるセラミック材料８０と押出スク
リュー２１との摩擦により発生する熱によりセラミック
材料８０の温度が上昇することを防止するためのもので
ある。Further, around the screw chamber 2 of this embodiment,
A cooling water circulation path 25 for circulating cooling water 75 for cooling the ceramic material 80 in the screw chamber 20 is provided. The cooling water circulation path 25 is formed of a cylindrical space that covers the periphery of the screw chamber 2, and has a cooling water inlet 251 at the tip end of the extrusion screw 21 and a cooling water outlet 252 at the shaft. The circulation of the cooling water 75 is for preventing the temperature of the ceramic material 80 from rising due to heat generated by friction between the ceramic material 80 and the extrusion screw 21 in the screw chamber 2.
【００４７】また，上記押出スクリュー２１の軸部２２
の周囲及び押込ローラ１２１の軸部１２２の周囲には，
セラミック材料８０の漏れ防止及び空気等の侵入を防止
するためのシール材６１，６２を設けてある。また，本
例では，図３に示すごとく，スクリュー室２と抵抗管３
との間には，材料濾過用の濾過網６３を固定する金網サ
ポート６４を設けてある。この金網サポート６４には，
多数の材料通過用の丸穴６４０を設けてある。また，抵
抗管３と成形型４との管には，セラミック材料の流速を
調整するための調整板６５を設けてある。この調整板６
５にも，多数の材料通過用の丸穴６５０を設けてある。The shaft 22 of the extrusion screw 21
Around the shaft 122 of the pushing roller 121
Sealing materials 61 and 62 are provided for preventing leakage of the ceramic material 80 and preventing intrusion of air or the like. In this example, as shown in FIG.
Between them, a wire mesh support 64 for fixing a filtration net 63 for material filtration is provided. The wire mesh support 64 includes:
A number of round holes 640 for material passage are provided. In addition, an adjusting plate 65 for adjusting the flow rate of the ceramic material is provided on the tube of the resistance tube 3 and the mold 4. This adjustment plate 6
5 also has a number of round holes 650 for material passage.
【００４８】次に，本例のセラミック成形体の製造方法
においては，上記押出機１０から抵抗管３内に圧送され
たセラミック材料８０を抵抗管３の周囲から加熱又は冷
却することにより，成形型４から押出されるセラミック
成形体８の形状を制御する。即ち，抵抗管３の内部を通
過するセラミック材料８０を抵抗管３の周囲から積極的
に加熱又は冷却する。これにより，セラミック成形体８
の形状を積極的に変化させて形状不良を防止する。Next, in the method of manufacturing a ceramic molded body of the present embodiment, the ceramic material 80 fed from the extruder 10 into the resistance tube 3 is heated or cooled from around the resistance tube 3 to form a molding die. The shape of the ceramic molded body 8 extruded from 4 is controlled. That is, the ceramic material 80 passing through the inside of the resistance tube 3 is actively heated or cooled from around the resistance tube 3. Thereby, the ceramic molded body 8
Shape is positively changed to prevent shape defects.
【００４９】この作用効果の一例を図５を用いて説明す
る。同図は，図３におけるＡ〜Ｆ位置での断面におけ
る，セラミック材料８０の流速分布を示したものであ
る。各図の横軸が流速，縦軸が各断面における上下方向
の位置である。図５（ａ）は，抵抗管３の周囲からの温
度制御を行わず，自然状態で材料を流した従来の例であ
る。図５（ｂ）は，抵抗管３に熱媒体７を流した場合の
本発明の例である。An example of this function and effect will be described with reference to FIG. This figure shows the flow velocity distribution of the ceramic material 80 in the cross section at the positions A to F in FIG. The horizontal axis in each figure is the flow velocity, and the vertical axis is the vertical position in each section. FIG. 5A shows a conventional example in which the temperature is not controlled from around the resistance tube 3 and the material flows in a natural state. FIG. 5B shows an example of the present invention when the heat medium 7 flows through the resistance tube 3.
【００５０】図５（ａ）（ｂ）に示すごとく，断面Ａに
おいては，いずれの例でも，押出スクリュー２１の周囲
のみにドーナツ状に分布していたセラミック材料８０
が，断面Ｂにおいて周囲が若干が速く中央部が遅い流速
分布状態の材料流れに変化する。As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), in the cross section A, in each case, the ceramic material 80 distributed in a donut shape only around the extrusion screw 21 was used.
However, in the section B, the material flow changes to a flow velocity distribution state in which the periphery is slightly faster and the center is slower.
【００５１】次いで，図５（ａ）に示すごとく，従来で
あれば，この流速差が変化した状態で断面Ｃ位置に進ん
でいた（Ｃ１）。そして，このままの状態で押出された
場合には，後述する図６ｂに示すごとく，外周部の流速
が遅すぎるために，先太り状態で成形され，成形不良と
なる場合が多い。Next, as shown in FIG. 5 (a), in the conventional case, the flow speed was advanced to the cross-sectional position C in a state where the flow velocity difference was changed (C1). When extruded in this state, as shown in FIG. 6b to be described later, the flow velocity at the outer peripheral portion is too slow, so that the molding is often performed in a tapered state, resulting in molding failure in many cases.
【００５２】これに対し，本例では，図５（ｂ）に示す
ごとく，上記抵抗管３の周囲に，積極的に温度調整した
熱媒体７を循環させる。これにより，抵抗管３内のセラ
ミック材料８０は，その外周部から加熱され，外周部分
の温度が上昇して粘度が低くなる。それ故，セラミック
材料８０の外周部の流速が適度に早くなり（実線部分Ｃ
２），その後，断面Ｄ，Ｅを介して押出されるセラミッ
ク成形体８の断面Ｆの流速は，均一な状態となる。そし
て，得られるセラミック成形体８の形状は非常に優れた
形状に制御される。On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 5B, the heat medium 7 whose temperature has been positively adjusted is circulated around the resistance tube 3. As a result, the ceramic material 80 in the resistance tube 3 is heated from the outer peripheral portion, the temperature of the outer peripheral portion increases, and the viscosity decreases. Therefore, the flow velocity at the outer peripheral portion of the ceramic material 80 is appropriately increased (solid line portion C).
2) After that, the flow velocity of the cross section F of the ceramic molded body 8 extruded through the cross sections D and E is uniform. Then, the shape of the obtained ceramic molded body 8 is controlled to a very excellent shape.
【００５３】また，本例では，上記のごとく，媒体供給
回路５１における温調装置５２を用いることにより，熱
媒体７を加熱だけでなく，冷却することもできる。ま
た，流量調整装置５３用いることにより，熱媒体７の流
量を変化させることもできる。そのため，成形されるセ
ラミック成形体８の形状に応じて，熱媒体７の温度，流
量の少なくとも一方を変更することにより，熱媒体７か
らセラミック材料８０への熱伝達量を適宜変更すること
ができる。In this embodiment, as described above, the use of the temperature control device 52 in the medium supply circuit 51 allows not only heating but also cooling of the heat medium 7. Further, by using the flow rate adjusting device 53, the flow rate of the heat medium 7 can be changed. Therefore, by changing at least one of the temperature and the flow rate of the heat medium 7 according to the shape of the ceramic molded body 8 to be formed, the amount of heat transfer from the heat medium 7 to the ceramic material 80 can be appropriately changed. .
【００５４】これにより，図６に示すごとく，様々な形
状不良に臨機応変に対応することができる。即ち，図６
ａに示すごとく，得られるセラミック成形体８の形状が
良好な円筒状である場合には，熱媒体７の現状の温度及
び流量を維持する制御を行う。Thus, as shown in FIG. 6, it is possible to flexibly cope with various shape defects. That is, FIG.
As shown in a, when the shape of the obtained ceramic molded body 8 is a good cylindrical shape, control is performed to maintain the current temperature and flow rate of the heat medium 7.
【００５５】次に，図６ｂに示すごとく，先太りの形状
に成形される場合には，材料の流速分布が中央部が速い
状態になっているため，熱媒体７の加熱あるいは流量の
変化により，抵抗管３内の材料を加熱する。これによ
り，セラミック材料８０の流速分布は均一状態に補正さ
れ，成形体形状が良好な状態に修正される。Next, as shown in FIG. 6B, when the material is formed into a tapered shape, the flow velocity distribution of the material is fast in the central part, so that the heating of the heat medium 7 or the change in the flow rate causes the material to flow. Then, the material in the resistance tube 3 is heated. Thereby, the flow velocity distribution of the ceramic material 80 is corrected to a uniform state, and the shape of the formed body is corrected to a favorable state.
【００５６】また，図６ｃに示すごとく，先細りの形状
に成形される場合には，材料の流速分布が外周部が速い
状態になっているため，熱媒体７の冷却あるいは流量の
変化により，抵抗管３内の材料を冷却する。これによ
り，セラミック材料８０の流速分布は均一状態に補正さ
れ，成形体形状が良好な状態に修正される。Further, as shown in FIG. 6C, when the material is formed into a tapered shape, the flow velocity distribution of the material is fast at the outer peripheral portion. The material in the tube 3 is cooled. Thereby, the flow velocity distribution of the ceramic material 80 is corrected to a uniform state, and the shape of the formed body is corrected to a favorable state.
【００５７】また，本例においては，抵抗管３の上流に
位置するスクリュー室２の周囲を冷却している。これに
より，抵抗管３に送られるセラミック材料８０の温度は
ある程度均一化され，上記抵抗管３の位置における温度
制御の精度を向上させることができ，上記作用効果を有
効に発揮させることができる。In this embodiment, the area around the screw chamber 2 located upstream of the resistance tube 3 is cooled. Thereby, the temperature of the ceramic material 80 sent to the resistance tube 3 is made uniform to some extent, the accuracy of temperature control at the position of the resistance tube 3 can be improved, and the above-described effects can be effectively exerted.
【００５８】このように，本例によれば，成形が困難な
セラミック成形体８であっても，成形不良を抑制してス
ムーズに成形することができる。なお，本例では，セラ
ミック成形体８として四角セルを有するハニカム構造体
の例を示したが，これに代えて三角形状あるいは六角形
状等，様々の形状のセルを有するハニカム構造体の場合
にも同様の作用効果が得られる。また，ハニカム構造体
に限らず，成形の難しいセラミック成形体を製造する場
合にも同様の作用効果を得ることができる。As described above, according to the present embodiment, even if the ceramic molded body 8 is difficult to mold, the molding failure can be suppressed and the molding can be performed smoothly. In this example, the example of the honeycomb structure having the square cells as the ceramic molded body 8 is shown. However, in the case of the honeycomb structure having the cells of various shapes such as a triangular shape or a hexagonal shape, the present invention is also applicable. A similar effect can be obtained. In addition, the same effect can be obtained not only in the case of the honeycomb structure but also in the case of manufacturing a ceramic molded body that is difficult to mold.
【００５９】実施形態例２ 本例は，図７に示すごとく，実施形態例１の製造装置１
における，抵抗管と成形型の形状を変更し，断面形状が
略楕円形のハニカム構造体８０２を製造する例である。
具体的には，図８（ａ）（ｂ）に示すごとく，断面形状
が円形状から略楕円状に変化する抵抗管３９と，スリッ
トが略楕円状に配置された成形型４９を用いる。また，
抵抗管３９の周囲には，区画された４つの空間３９１〜
３９４からなる流体循環路を設け，各空間３９１〜３９
４に対してそれぞれ熱媒体７を循環させるよう構成して
ある。Second Embodiment As shown in FIG. 7, this embodiment is a manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment.
In this example, the honeycomb structure 802 having a substantially elliptical cross section is manufactured by changing the shapes of the resistance tube and the mold.
Specifically, as shown in FIGS. 8A and 8B, a resistance tube 39 whose cross section changes from a circular shape to a substantially elliptical shape, and a molding die 49 in which slits are arranged in a substantially elliptical shape are used. Also,
Around the resistance tube 39, four divided spaces 391-
394 are provided, and each space 391-39 is provided.
The heat medium 7 is circulated through each of the heat transfer media 4.
【００６０】また，本例では，媒体供給回路として２系
統設けてあり，そのうちの第１の系統の媒体供給路５１
ａを上下の空間３９１，３９３に，第２の系統の媒体供
給路５１ｂを左右の空間３９２，３９４に並列につない
である。具体的には，図８（ａ）（ｂ）に示すごとく，
媒体供給路５１ａの送出口側配管５０９ａを２つに分岐
し，それぞれ上下の空間３９１，３９３の流入口３１ａ
に接続してある。また，媒体供給路５１ａの戻り口側配
管５０２ａを２つに分岐し，それぞれ上下の空間３９
１，３９３の排出口３２ａに接続してある。Further, in this example, two systems are provided as the medium supply circuits, of which the medium supply path 51 of the first system is provided.
a is connected to the upper and lower spaces 391 and 393, and the medium supply path 51b of the second system is connected to the left and right spaces 392 and 394 in parallel. Specifically, as shown in FIGS. 8A and 8B,
The outlet-side pipe 509a of the medium supply path 51a is branched into two, and the inlets 31a of the upper and lower spaces 391, 393 are respectively branched.
Connected to Also, the return port side pipe 502a of the medium supply path 51a is branched into two, and the upper and lower
1, 393 are connected to the outlet 32a.
【００６１】同様に，媒体供給路５１ｂの送出口側配管
５０９ｂを２つに分岐し，それぞれ左右の空間３９２，
３９４の流入口３２ａに接続してある。また，媒体供給
路５１ｂの戻り口側配管５０２ｂを２つに分岐し，それ
ぞれ左右の空間３９２，３９４の排出口３２ｂに接続し
てある。なお，各媒体供給路５１ａ及び５１ｂの構成
は，実施形態例１の媒体供給路５１と同様である。ま
た，その他は実施形態例１と同様である。Similarly, the outlet-side pipe 509b of the medium supply path 51b is branched into two, and the left and right spaces 392, 392 are respectively provided.
394 is connected to the inlet 32a. Further, the return-side pipe 502b of the medium supply path 51b is branched into two and connected to the discharge ports 32b of the left and right spaces 392 and 394, respectively. The configuration of each of the medium supply paths 51a and 51b is the same as that of the medium supply path 51 of the first embodiment. Others are the same as the first embodiment.
【００６２】この場合には，従来であれば形状制御が困
難であった異形のセラミック成形体の形状制御を容易か
つ精度よく行うことができる。即ち，本例のハニカム構
造体８０２のように断面が略楕円形状の場合には，外周
部から偏りなく平均的に加熱又は冷却しただけでは，長
径部側と短径部側における流速を揃えることが困難な場
合がある。これに対し，本例では，長径部側と短径部側
をそれぞれ独立して加熱又は冷却することができる。そ
れ故，セラミック成形体の形状に応じて最適な温度条件
となるよう加熱又は冷却の制御を行うことができる。そ
の他は実施形態例１と同様の作用効果が得られる。In this case, it is possible to easily and accurately control the shape of the irregularly shaped ceramic molded body, which has conventionally been difficult to control. That is, when the cross-section is substantially elliptical as in the honeycomb structure 802 of this example, it is possible to make the flow velocities on the long-diameter portion side and the short-diameter portion side uniform by simply heating or cooling without deviation from the outer peripheral portion. Can be difficult. On the other hand, in this example, the long diameter portion side and the short diameter portion side can be independently heated or cooled. Therefore, it is possible to control heating or cooling so that the optimum temperature condition is obtained according to the shape of the ceramic molded body. Otherwise, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
【００６３】実施形態例３ 本例においては，実施形態例１におけるセラミック成形
体の製造方法および製造装置において，成形型４から押
出されるセラミック成形体８の外周部の温度と中心部の
温度を測定し，外周部と中心部の温度差が一定となるよ
うに熱媒体の温度を変化させるという制御を追加した具
体例を示す。Embodiment 3 In this embodiment, in the method and the apparatus for manufacturing a ceramic molded body according to Embodiment 1, the temperature of the outer peripheral part and the temperature of the central part of the ceramic molded body 8 extruded from the molding die 4 are determined. A specific example will be described in which control is performed to measure and change the temperature of the heat medium so that the temperature difference between the outer peripheral portion and the central portion is constant.
【００６４】本例の製造装置１は，図９に示すごとく，
成形型４から押出されるセラミック成形体８の外周部の
温度および中心部の温度を測定する２つの成形体温度測
定器５６１，５６２とを有している。これらは非接触式
の温度センサである。また，同図に示すごとく，外周部
温度測定用の成形体温度測定器５６１は，成形型４から
押し出されたままの状態のセラミック成形体８の外周面
の温度を測定するよう設定してある。また，中心部温度
測定用の成形体温度測定器５６２は，押し出されたセラ
ミック成形体８の切断面中央の温度を測定するように設
定してある。As shown in FIG. 9, the manufacturing apparatus 1 of this embodiment
It has two molded body temperature measuring devices 561 and 562 for measuring the temperature of the outer peripheral part and the temperature of the central part of the ceramic molded body 8 extruded from the molding die 4. These are non-contact type temperature sensors. Further, as shown in the figure, a molded body temperature measuring device 561 for measuring the outer peripheral portion temperature is set to measure the temperature of the outer peripheral surface of the ceramic molded body 8 in a state of being pushed out of the molding die 4. . The molded body temperature measuring device 562 for measuring the temperature of the central portion is set so as to measure the temperature at the center of the cut surface of the extruded ceramic molded body 8.
【００６５】また，同図に示すごとく，上記２つの成形
体温度測定器５６１，５６２は，熱媒体温度指令器５６
に電気的に接続されている。そして，熱媒体温度指令器
５６は，成形体温度測定器５６１，５６２から得られた
測定値から外周部と内周部の実測温度差を演算すると共
に予め設定した設定温度差とを比較して上記熱媒体の目
標温度を演算する。As shown in the figure, the two molded body temperature measuring devices 561 and 562 are
Is electrically connected to Then, the heat medium temperature command device 56 calculates an actually measured temperature difference between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion from the measured values obtained from the molded body temperature measuring devices 561 and 562, and compares the measured temperature difference with a preset temperature difference. The target temperature of the heat medium is calculated.
【００６６】また，熱媒体温度指令器５６は，上述した
材温調整手段５に接続されており，これを熱媒体温度指
令器５６から送られた上記目標温度に基づいて温調装置
５２を制御するよう構成してある。具体的には，図１０
に示すごとく，熱媒体温度指令器５６は，材温調整手段
５におけるコントローラ５５に電気的に接続してあり，
コントローラ５５を制御して熱媒体温度を制御するよう
に構成してある。なお，熱媒体温度指令器５６には温度
差設定器５６３を接続してあり，これへの入力によって
上記設定温度差を設定するようにしてある。The heat medium temperature command device 56 is connected to the above-described material temperature adjusting means 5 and controls the temperature control device 52 based on the target temperature sent from the heat medium temperature command device 56. It is configured to do. Specifically, FIG.
As shown in the figure, the heat medium temperature commander 56 is electrically connected to the controller 55 of the material temperature adjusting means 5,
The configuration is such that the controller 55 controls the heat medium temperature. A temperature difference setting device 563 is connected to the heat medium temperature command device 56, and the set temperature difference is set by an input to the temperature difference setting device 563.
【００６７】上記構成の製造装置１を用いて行った制御
の実例を図１１を用いて簡単に説明する。同図は，横軸
に時間，縦軸に温度をとったものである。そして，同図
の上段には，セラミック成形体８の外周部の温度の実測
値Ａ1と中心部の温度の実測値Ａ2をプロットした。ま
た，中段には，熱媒体温度を制御するに当たってのその
設定値Ｂ1と実測値Ｂ2をプロットした。また，下段に
は，セラミック成形体８の外周部と中心部の温度差の設
定値Ｃ1と上記実測値Ａ1，Ａ2からの演算値Ｃ2をプロッ
トした。An actual example of control performed using the manufacturing apparatus 1 having the above configuration will be briefly described with reference to FIG. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature. Then, the upper part of the figure, plots the measured values A 2 of the temperature of the measured values A 1 and the center of the temperature of the outer peripheral portion of the ceramic molded body 8. Further, in the middle, it was plotted measured values B 2 and value B 1 of order to control the heat medium temperature. Further, the lower was plotted calculated value C 2 of the set value C 1 and the measured value A 1, A 2 of the temperature difference between the outer peripheral portion and the central portion of the ceramic molded body 8.
【００６８】同図より知られるように，製造初期（時間
Ｔ以前）においては，外周部と中心部の温度差Ｃ2のば
らつきが大きく不安定であった。この状態を上記熱媒体
温度指令器５６が把握して，コントローラ５５を制御す
ることによって，熱媒体温度の設定値Ｂ1を同図のごと
く変化させ，これによりその実測値Ｂ1も変化させた。
その結果，時間Ｔ経過後においては，外周部の温度Ａ1
が安定的に昇温され，温度差Ｃ2もほぼ目標値に落ち着
いた。このような制御を行うことにより，少なくとも時
間Ｔ経過後においては，非常に優れた品質を有するセラ
ミック成形体が得られる。その他は実施形態例１と同様
の作用効果が得られる。As is known from the figure, in the initial stage of manufacturing (before time T), the temperature difference C 2 between the outer peripheral portion and the central portion was largely unstable. This state is grasped the heating medium temperature commander 56, by controlling the controller 55, the setting value B 1 of the heat medium temperature was varied as in the figure, thereby the measured values B 1 also varied .
As a result, after the lapse of time T, the temperature A 1
Was stably raised, and the temperature difference C 2 was almost settled to the target value. By performing such control, a ceramic molded body having very excellent quality can be obtained at least after the time T has elapsed. Otherwise, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
【図１】実施形態例１における，セラミック成形体の製
造装置の構成を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a manufacturing apparatus for a ceramic molded body according to a first embodiment.
【図２】実施形態例１における，媒体供給回路の構成を
示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a medium supply circuit according to the first embodiment.
【図３】実施形態例１における，製造装置の抵抗管近傍
の構成を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration in the vicinity of a resistance tube of the manufacturing apparatus according to the first embodiment.
【図４】実施形態例１における，流体循環路内の熱媒体
の流れを示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow of a heat medium in a fluid circulation path in the first embodiment.
【図５】実施形態例１における，セラミック材料の流速
分布の推移を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a transition of a flow velocity distribution of a ceramic material in the first embodiment.
【図６】実施形態例１における，材料の流速分布と成形
体形状との関係を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a flow velocity distribution of a material and a shape of a molded body according to the first embodiment.
【図７】実施形態例２における，（ａ）セラミック成形
体の断面形状，（ｂ）製造装置の抵抗管近傍の構造，を
それぞれ示す説明図。7A and 7B are explanatory views showing (a) a cross-sectional shape of a ceramic molded body and (b) a structure near a resistance tube of a manufacturing apparatus, respectively, in a second embodiment.
【図８】（ａ）図７のＡ−Ａ線矢視断面図，（ｂ）図７
のＢ−Ｂ線矢視断面図。8A is a sectional view taken along the line AA of FIG. 7, and FIG.
Sectional view taken along the line BB of FIG.
【図９】実施形態例３における，成形体温度測定器及び
熱媒体温度指令器の配置を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an arrangement of a molded body temperature measuring device and a heat medium temperature command device in a third embodiment.
【図１０】実施形態例３における，媒体供給回路と熱媒
体温度指令器との関係を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a relationship between a medium supply circuit and a heat medium temperature command device in a third embodiment.
【図１１】実施形態例３における，温度制御例を示す説
明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of temperature control in a third embodiment.
【図１２】従来例のセラミック成形体（ハニカム構造
体）を示す説明図。FIG. 12 is an explanatory view showing a ceramic molded body (honeycomb structure) of a conventional example.
【図１３】従来例の，セラミック成形体の製造装置の構
成を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory view showing a configuration of a conventional apparatus for manufacturing a ceramic molded body.
１．．．セラミック成形体の製造装置， １０．．．押出機， ２１．．．押出スクリュー， ３．．．抵抗管， ３０．．．流体循環路， ４．．．成形型， ５．．．材温調整手段， ７．．．熱媒体， ８．．．セラミック成形体， ８０．．．セラミック材料， 1. . . 9. Manufacturing device for ceramic molded body, . . Extruder, 21. . . 2. extrusion screw; . . Resistance tube, 30. . . 3. fluid circulation path; . . Mold, 5. . . 6. Material temperature adjusting means, . . 7. heat medium, . . 80. molded ceramic body, . . Ceramic material,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 信利 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4G053 AA17 BC02 BF04 CA16 EA22 EA42 EB01 EB17 4G054 AA05 AB09 AC00 BD03 BD11 BD19 DA03 4G055 AA08 AB03 AC10 FA07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Noritoshi Matsui 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in Denso Corporation (reference) 4G053 AA17 BC02 BF04 CA16 EA22 EA42 EB01 EB17 4G054 AA05 AB09 AC00 BD03 BD11 BD19 DA03 4G055 AA08 AB03 AC10 FA07
Claims (14)
端に抵抗管を介して接続された成形型とを有する製造装
置を用い，上記押出機から上記抵抗管内に圧送したセラ
ミック材料を上記成形型から押出して所望形状のセラミ
ック成形体を製造する方法において，上記押出機から上
記抵抗管内に圧送されたセラミック材料を上記抵抗管の
周囲から加熱又は冷却することにより，上記成形型から
押出される上記セラミック成形体の形状を制御すること
を特徴とするセラミック成形体の製造方法。1. A manufacturing apparatus having a screw type extruder and a molding die connected to a tip end of the extruder via a resistance tube, wherein the ceramic material pumped from the extruder into the resistance tube is supplied to the extruder. In a method of manufacturing a ceramic molded body having a desired shape by extruding from a molding die, the ceramic material pumped into the resistance tube from the extruder is heated or cooled from around the resistance tube to be extruded from the molding die. Controlling the shape of the ceramic molded body according to claim 1.
体は，多数のセルを有するハニカム構造体であることを
特徴とするセラミック成形体の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the ceramic molded body is a honeycomb structure having a large number of cells.
ク材料の加熱又は冷却は，上記抵抗管の周囲に加熱又は
冷却された熱媒体を循環させ，該熱媒体の循環流量また
は温度の少なくとも一方を変化させることにより行うこ
とを特徴とするセラミック成形体の製造方法。3. The heating or cooling of the ceramic material according to claim 1 or 2, wherein the heating or cooling of the heating medium is circulated around the resistance tube, and at least one of the circulation flow rate and the temperature of the heating medium is controlled. A method for producing a ceramic molded body, characterized in that the method is performed by changing.
抵抗管の周囲においてスパイラル状の流路に沿って循環
させることを特徴とするセラミック成形体の製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the heat medium is circulated along a spiral flow path around the resistance tube.
は，上記抵抗管の周囲における上記成形型側から上記押
出機側へ向けて循環させることを特徴とするセラミック
成形体の製造方法。5. The method according to claim 3, wherein the heat medium is circulated from the molding die side to the extruder side around the resistance tube.
上記成形型から押出される上記セラミック成形体の外周
部の温度と中心部の温度を測定し，外周部と中心部の温
度差が一定となるように上記熱媒体の温度を変化させる
ことを特徴とするセラミック成形体の製造方法。6. The method according to claim 3, wherein:
Measuring the temperature of the outer peripheral portion and the temperature of the central portion of the ceramic molded body extruded from the molding die, and changing the temperature of the heating medium so that the temperature difference between the outer peripheral portion and the central portion is constant. A method for producing a ceramic molded body.
端に抵抗管を介して接続された成形型とを有し，上記押
出機から上記抵抗管内に圧送したセラミック材料を上記
成形型から押出して所望形状のセラミック成形体を製造
する装置において，上記抵抗管の周囲には，上記押出機
から上記抵抗管内に圧送されたセラミック材料を加熱又
は冷却するための材温調整手段を設けてあることを特徴
とするセラミック成形体の製造装置。7. A screw type extruder, and a molding die connected to a tip of the extruder via a resistance tube, wherein a ceramic material pressure-fed from the extruder into the resistance tube is removed from the molding die. In an apparatus for producing a ceramic molded body having a desired shape by extrusion, a material temperature adjusting means for heating or cooling a ceramic material fed into the resistance tube from the extruder is provided around the resistance tube. An apparatus for manufacturing a ceramic molded body, characterized in that:
体は，多数のセルを有するハニカム構造体であることを
特徴とするセラミック成形体の製造装置。8. An apparatus according to claim 7, wherein said ceramic molded body is a honeycomb structure having a large number of cells.
手段は，上記抵抗管の周囲に設けた熱媒体を循環させる
流体循環路と，該流体循環路に連結された媒体供給回路
とよりなり，該媒体供給回路は上記熱媒体を加熱又は冷
却するための温調装置と，上記熱媒体の流量を調整する
流量調整装置とを有していることを特徴とするセラミッ
ク成形体の製造装置。9. The device according to claim 7, wherein the material temperature adjusting means includes a fluid circulation path provided around the resistance pipe and configured to circulate a heat medium, and a medium supply circuit connected to the fluid circulation path. Wherein the medium supply circuit has a temperature control device for heating or cooling the heat medium and a flow control device for controlling the flow rate of the heat medium. .
は，上記抵抗管の周囲を覆う１室の空間よりなり，該空
間には熱媒体の進路を規制するためのフィンを螺旋状に
設けてあり，上記熱媒体を螺旋状に循環させるよう構成
してあることを特徴とするセラミック成形体の製造装
置。10. The fluid circulation path according to claim 9, wherein the fluid circulation path includes a space for covering the periphery of the resistance tube, and fins for spirally regulating a path of the heat medium are provided in the space. An apparatus for manufacturing a ceramic molded body, wherein the apparatus is configured to circulate the heat medium in a spiral shape.
は，上記抵抗管の周囲に配設された複数の区画された空
間よりなり，各空間に対してそれぞれ熱媒体を循環させ
るよう構成してあることを特徴とするセラミック成形体
の製造装置。11. The fluid circulation path according to claim 9, wherein the fluid circulation path includes a plurality of partitioned spaces provided around the resistance tube, and is configured to circulate a heat medium in each of the spaces. An apparatus for manufacturing a ceramic molded body, comprising:
は，上記抵抗管の周囲に螺旋状に巻回してなる管体の内
部に設けたことを特徴とするセラミック成形体の製造装
置。12. The apparatus according to claim 9, wherein the fluid circulation path is provided inside a tube spirally wound around the resistance tube.
て，上記流体循環路は，上記抵抗管の周囲における上記
成形型側から上記押出機側へ向けて設けられていること
を特徴とするセラミック成形体の製造装置。13. The extruder according to claim 9, wherein the fluid circulation path is provided from the molding die side around the resistance pipe to the extruder side. Manufacturing equipment for ceramic moldings.
て，上記成形型から押出される上記セラミック成形体の
外周部の温度および中心部の温度を測定する成形体温度
測定器と，該成形体温度測定器から得られた測定値から
上記外周部と内周部の実測温度差を演算すると共に予め
設定した設定温度差とを比較して上記熱媒体の目標温度
を演算する熱媒体温度指令器とを備え，該熱媒体温度指
令器から上記目標温度に基づいて上記温調装置を制御す
るよう構成されていることを特徴とするセラミック成形
体の製造装置。14. The molded body temperature measuring device according to claim 9, which measures a temperature of an outer peripheral portion and a central portion of the ceramic molded body extruded from the molding die. A heat medium temperature command for calculating an actual measured temperature difference between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion from a measured value obtained from a body temperature measuring device, and comparing the measured temperature difference with a preset temperature difference to calculate a target temperature of the heat medium. And a device for controlling the temperature control device based on the target temperature from the heat medium temperature command device.
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