JP2004114608A - セラミック成形体の押出成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大径のセラミック成形体を押出成形することができる小型の押出成形装置を提供すること。
【解決手段】セラミック成形体８を成形するための成形型７と，セラミック材料８０を混練すると共に成形型７に向けて導く押出スクリュー２を内蔵したスクリュー押出機４とを有する押出成形装置である。押出スクリュー２は，加圧スクリュー部２１と拡散スクリュー部２４とを有している。押出スクリュー２の先端に配置した拡散スクリュー部２４は，加圧スクリュー部２１のスクリュー径よりも大径にしてある。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，ハニカム構造体等のセラミック成形体を成形するための押出成形装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年，自動車用の排ガス処理用触媒坦体としては，多数のセルを隔壁により設けてなるハニカム構造を有するセラミック成形体が利用されている。
このハニカム構造のセラミック成形体の製造方法としては，押出成形が一般的であり，プランジャー型やスクリュー型の押出成形装置が利用されている。
特に，セラミック材料を混練し，成形型に向けて押し出す押出スクリューを備えるスクリュー型押出成形装置は，ハニカム構造のセラミック成形体を連続的に成形することができ，生産性に優れている（例えば，特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００―２３８０２２号公報（第２頁，第１図）
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のスクリュー型押出成形装置においては，次の問題がある。すなわち，スクリュー型押出成形装置では，押し出し成形できるセラミック成形体の外径は，押出スクリューのスクリュー径に応じて制約を受ける。スクリュー径に対して所定割合以上の外径のセラミック成形体を押出成形することは困難であり，このような場合，大径の押出スクリューを装備した大型の押出成形装置が必要であった。
【０００５】
特に，薄い隔壁により仕切られたハニカム構造を有するセラミック成形体を押出成形する場合には，該セラミック成形体の直径を，押出スクリューのスクリュー径の０．７〜０．８倍程度に抑えることが好ましい。
上記のセラミック成形体を押出成形する場合には，セラミック成形体の全断面に渡ってセラミック材料の均一性を高めることが必要である。そのため，押出スクリューの出口側と成形型との間に，成形型に向けて縮径する抵抗管を配設する必要があるからである。この抵抗管によれば，その内周壁とセラミック材料との間に生じる摩擦抵抗によりセラミック材料の均一性を向上できる。
【０００６】
さらに，押出スクリューにおいて，押出成形に必要な圧力を確保するには，そのスクリュー径に応じて，スクリュー長を長くする必要がある。すなわち，大径のセラミック成形体を製造するためには，大径で，かつ，長い押出スクリューが必要となる。そのため，大径のセラミック成形体を，小型の押出成形装置で作製することは困難であった。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，大径のセラミック成形体を押出成形することができる小型の押出成形装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
本発明は，セラミック成形体を成形するための成形型と，セラミック材料を混練すると共に上記成形型に向けて導く押出スクリューを内蔵したスクリュー押出機とを有するセラミック成形体の押出成形装置において，
上記押出スクリューは，軸体である第１胴部の外周面に尾根形状を呈する１条又は２条以上の第１リードをらせん状に形成した加圧スクリュー部を有すると共に，上記第１胴部と同軸上に配置され，該第１胴部と一体的に回転する軸体である第２胴部の外周面に，尾根形状を呈する１条又は２条以上の第２リードをらせん状に形成した拡散スクリュー部を，上記押出スクリューの先端に有しており，上記拡散スクリュー部は，上記加圧スクリュー部のスクリュー径よりも大径のスクリュー径を有していることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置にある（請求項１）。
【０００９】
本発明において，注目すべき点は，上記拡散スクリュー部のスクリュー径，すなわち，回転時の拡散スクリュー部における上記第２リードの軌跡円の直径は，上記加圧スクリュー部のスクリュー径よりも大径にしてあり，この大径の拡散スクリュー部を上記押出スクリューの先端に配置してあることである。
そのため，本発明の押出成形装置によれば，小径の加圧スクリュー部によりセラミック材料を加圧し，このセラミック材料を大径の拡散スクリュー部により成形型に供給して，大径のセラミック成形体を押出成形することができる。すなわち，この押出成形装置においては，加圧スクリュー部及び拡散スクリュー部の役割を分けてある。
【００１０】
加圧スクリュー部の役割は，押出成形に必要な圧力になるまで，セラミック材料を加圧することである。一方，押出スクリューの先端に配設された拡散スクリュー部の役割は，セラミック材料を均一性高く上記成形型に供給することである。
したがって，上記押出成形装置によれば，加圧スクリュー部は，セラミック材料を所定圧力まで加圧できれば良く，成形すべきセラミック成形体の外径に応じて大径にする必要がない。また，加圧スクリュー部の大径化に伴うセラミック材料の圧力低下を担保するための全長延長を行う必要も生じない。
また，上記拡散スクリュー部によれば，セラミック材料を均一性高く成形型に供給して，良質のセラミック成形体を押出成形できる。
【００１１】
以上のごとく，上記加圧スクリュー部と，大径の上記拡散スクリュー部との組み合わせによれば，小径の加圧スクリュー部によりセラミック材料を加圧し，大径の拡散スクリュー部を介して，大径のセラミック成形体を押出成形できる。したがって，大径のセラミック成形体を成形する場合であっても，加圧スクリュー部を大径化する必要がなく，また，大径化に伴って該加圧スクリュー部の全長を延長する必要もない。
【００１２】
このように本発明によれば，大径のセラミック成形体を押出成形することができる小型の押出成形装置を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明においては，上記押出スクリューは，上記加圧スクリュー部と上記拡散スクリュー部との間に，セラミック材料を内周側から外周側に向けて押し広げるよう構成された押広げリードを形成した拡開部を有していることが好ましい（請求項２）。
【００１４】
この場合には，上記拡開部は，該拡開部に配設した押広げリードによって，上記加圧スクリュー部から上記拡開部における内周側に供給された上記セラミック材料を，上記拡開部における外周側へ積極的に流動できる。
そのため，内周側のセラミック材料を積極的に外周側へ向けて押し広げて，小径の上記加圧スクリュー部から大径の上記拡散スクリュー部へ向けて，上記セラミック材料を滞留させることなく滑らかに前進させることができる。
したがって，上記拡開部の上記押広げリードによれば，上記加圧スクリュー部から上記拡散スクリュー部への遷移区間を短くできる。そして，上記加圧スクリュー部と上記拡散スクリュー部との遷移区間を短くできることにより，押出スクリューの全長を短縮できる。
【００１５】
また，上記拡開部においては，上記第１胴部と，該第１胴部よりも大径の上記第２胴部との間に配設された中間胴部の外周面に，上記拡散スクリュー部の上記第２リードの各条と連続的に連なる上記押広げリードをらせん状に形成してあり，
上記中間胴部は，上記第１胴部に接続された第１端部から上記第２胴部に接続された第２端部に向けて徐々に拡径していることが好ましい（請求項３）。
【００１６】
この場合には，上記拡開部の上記押広げリードと，徐々に拡径する上記中間胴部の外周面との相互作用により，小径の上記加圧スクリュー部から拡開部の内周側に供給されたセラミック材料を外周側に流動させることができる。そしてさらに，拡開部における外周側のセラミック材料を，滑らかに拡散スクリュー部に供給できる。
【００１７】
特に，拡開部の押広げリードと拡散スクリュー部の上記第２リードとは連続的に当接しているため，両者の間でセラミック材料が滞留するおそれが少ない。
また，上記押広げリードと上記第２リードとは連続的に連なるため，両者を一体的に効率良く形成できる。そのため，上記押出スクリューの生産効率は，良好である。
【００１８】
また，上記拡開部においては，上記第１胴部と，該第１胴部よりも大径の上記第２胴部との間に配設された中間胴部の外周面に，上記第２リードの各条の端部と連接すると共に，断面形状が軸芯方向において略一定形状を呈する上記押広げリードを形成してあり，
上記中間胴部は，上記第１胴部と略同一径を有しているよう構成することも良い（請求項４）。
【００１９】
この場合には，上記拡開部における放射状に配設された上記押広げリードにより，内周側にあるセラミック材料を外周側に向けて積極的に押し出すことができる。そして，小径の上記加圧スクリュー部から導入されたセラミック材料を，大径の上記拡散スクリュー部に滑らかに供給することができる。
【００２０】
また，上記押出スクリューは，スクリューハウジングに収容されており，該スクリューハウジングは，上記加圧スクリュー部を収容する断面略円形状を呈する中空の小径筒部と，該小径筒部よりも大径であると共に，上記拡散スクリュー部と上記拡開部とを収容する断面略円形状を呈する中空の大径筒部と，上記小径筒部の内周面と上記大径筒部の内周面とを接続する拡壁面とを有しており，
上記拡開部の上記押広げリードにおける，上記拡壁面側の端部であるリード端部は，該拡壁面との間隔を径方向において略一定を保持して回動するよう構成されていることが好ましい（請求項５）。
【００２１】
この場合には，上記大径筒部の入り口周辺，特に上記拡壁面近傍におけるセラミック材料の滞留を防止して，さらに均一性高くセラミック成形体を押出成形することができる。また，セラミック材料の滞留を抑止することにより，滞留による固着部分の再流動による種々のトラブルを回避できる。例えば，押出スクリューの噛み込み，成形型の目詰まり等を未然防止できる。
【００２２】
また，上記拡壁面は，上記押出スクリューの軸芯方向と略直交する平面であることが好ましい（請求項６）。
この場合には，上記拡開部の軸方向長さを最大限短縮して，上記押出成形装置をさらに小型化することができる。
なお，上記拡壁面を徐々に拡開するテーパ面として構成した場合には，上記押出スクリューの全長は長くなるが，上記拡開部における上記セラミック材料の流れをさらに滑らかにできるという効果がある。
【００２３】
また，上記拡開部の後端から上記拡散スクリュー部の先端までの長さは，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．７倍〜１．５倍であることが好ましい（請求項７）。
この場合には，拡散スクリュー部と上記拡開部とからなる部分の長さを十分に確保でき，拡散スクリュー部から押し出すセラミック材料の均一性を十分に高くすることができる。
【００２４】
一方，拡散スクリュー部と拡開部とからなる部分の軸芯方向の全長が，拡散スクリュー部のスクリュー径の０．７倍未満である場合には，セラミック材料の押し広げと拡散が十分行えず，セラミック成形体の全断面に渡ってセラミック材料が均一にならないおそれがある。
拡散スクリュー部と拡開部とからなる部分の軸芯方向の全長が，拡散スクリュー部のスクリュー径の１．５倍を超える場合には，拡散スクリュー部と拡開部とからなる部分の駆動トルクが大きくなり，その駆動トルクを伝達する加圧スクリュー部を損傷するおそれがある。
【００２５】
また，上記拡開部の軸芯方向の長さは，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．１５倍〜０．５倍であることが好ましい（請求項８）。
この場合には，拡開部におけるセラミック材料の通路を十分に確保して，セラミック材料を内周側から外周側に向けて，さらに滑らかに流動させることができる。
【００２６】
一方，拡開部の軸芯方向の長さが，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．１５倍未満であると，セラミック材料の通路が十分確保されず，セラミック材料を滑らかに流動できないおそれがある。
拡開部の軸芯方向の長さが，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．５倍を超える場合には，相対的に，拡散スクリュー部の軸芯方向長さが浸食され，該拡散スクリュー部におけるセラミック材料の拡散が十分できないおそれがある。
【００２７】
また，押出成形できる上記セラミック成形体の外径は，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．３５倍〜０．８倍であることが好ましい（請求項９）。
この場合には，拡散スクリュー部から成形型にかけて適切に縮径し，その縮径時の摩擦抵抗を利用して，さらに，均一性高くセラミック材料を押出成形することができる。
【００２８】
一方，セラミック成形体の外径が，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．３５倍未満である場合には，加圧スクリュー部のスクリュー径に対して，拡散スクリュー部のスクリュー径を大径としたメリットが十分活かされないおそれがある。
セラミック成形体の外形が，拡散スクリュー部のスクリュー径の０．８倍を超える場合には，成形型に対して，セラミック材料を均一性高く供給できないおそれがある。
【００２９】
また，上記拡散スクリュー部のスクリュー径は，上記加圧スクリュー部のスクリュー径の１．０倍より大きく，３．０倍以下であることが好ましい（請求項１０）。
この場合には，加圧スクリュー部から拡散スクリュー部に向けて，セラミック材料を滑らかに前進できる。そして，加圧スクリュー部のスクリュー径の制約を受けず，大径のセラミック成形体を押出成形することができる。
【００３０】
一方，拡散スクリュー部のスクリュー径が，加圧スクリュー部のスクリュー径の１．０倍以下である場合には，加圧スクリュー部のスクリュー径により押出成形できる最大外径を上回るセラミック成形体の押出成形を可能とするという本発明の効果を得られないおそれがある。
拡散スクリュー部のスクリュー径が，加圧スクリュー部のスクリュー径の３．０倍以上である場合には，拡散スクリュー部を回転させるための駆動トルクが過大となり，加圧スクリュー部に作用する負担が過大となるおそれがある。
【００３１】
また，上記押し出しスクリューにおいて，上記拡散スクリュー部又は，上記拡開部又は，上記加圧スクリュー部の少なくともいずれかは，他の部分と別体としてあることが好ましい（請求項１１）。
この場合には，上記押出スクリューを，効率良く生産することができる。また，上記押出スクリューにおける各部を交換できるため，上記押出成形装置の適用範囲をさらに広くできると共に，そのメンテナンス性を向上することができる。
【００３２】
また，上記加圧スクリュー部の先端側には，該加圧スクリュー部に連接して，断面略円形の軸受部を形成してあることが好ましい（請求項１２）。
この場合には，大径の拡散スクリュー部及び拡開部を，先端に有する押出スクリューを適切に支持することができる。上記軸受部によって支持された上記押出スクリューによれば，偏芯等のトラブルの発生を未然に抑制でき，装置の耐久性を高めることができる。
また，上記第２リードは，偶数条のリードからなることが好ましい（請求項１３）。
この場合には，上記拡散スクリュー部における，軸芯方向における全ての断面内で，上記第２リードは対称配置されている。対称配置された上記第２リードによれば，上記拡散スクリュー部を偏芯させる方向の力が生じるおそれが少ない。そのため，押出スクリューが偏芯する等のトラブルの発生を未然に抑制できる。
【００３３】
また，上記拡散スクリュー部の上記第２胴部は，少なくとも軸芯方向の先端に，先端に近くなるにつれて縮径する縮径部を有していることが好ましい（請求項１４）。
この場合には，上記拡散スクリュー部の先端周辺におけるセラミック材料の流れをさらに滑らかにして，一層，均一性高くセラミック成形体を押出成形できる。
【００３４】
また，上記セラミック成形体は，ハニカム構造を有する成形体であることが好ましい（請求項１５）。
この場合には，セラミック材料を一層，均一性高く成形型に供給する必要がある。押出スクリューから送り出されるセラミック材料の均一性が十分でないと，セラミック成形体の品質不良を生じるおそれがある。そのため，押出スクリューのスクリュー径と，成形型により押出成形するセラミック成形体の直径との関係が特にシビアとなる。
したがって，小径の加圧スクリュー部と大径の拡散スクリュー部との組み合わせにより，大径かつ良質のセラミック成形体を押出成形できるという本発明の効果が特に有効となる。
【００３５】
また，上記スクリュー押出機と上記成形型との間には，上記成形型に近くなるにつれて内径が縮径するテーパ管状の抵抗管を配設してあることが好ましい（請求項１６）。
この場合には，押出スクリューから成形型へ供給されるセラミック材料を，上記抵抗管においてさらに均一化できる。すなわち，抵抗管のテーパ状の内周壁とセラミック材料との摩擦抵抗や，流路面積縮小に伴うセラミック材料の相互摩擦等により，その均一性を高めることができる。
そのため，上記抵抗管を備えた押出成形装置によれば，さらに，良質なセラミック成形体を成形できる。特に，ハニカム構造を有するセラミック成形体である場合には，セラミック成形体の全断面に渡りセラミック材料が均一にでき，ハニカムを形成する隔壁間に歪み等を生じるおそれが少ない。
【００３６】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例である押出成形装置について，図１〜図３を用いて説明する。本例の押出成形装置１は，図１に示すごとく，セラミック成形体８を成形するための成形型７と，セラミック材料８０を混練すると共に成形型７に向けて導く押出スクリュー２を内蔵したスクリュー押出機４とを有している。
上記押出スクリュー２は，加圧スクリュー部２１を有すると共に，拡散スクリュー部２４を，押出スクリュー２の先端に有している。
【００３７】
上記加圧スクリュー部２１は，図３に示すごとく，軸体である第１胴部２１１の外周面に，尾根形状を呈する１条又は２条以上の第１リード２１５をらせん状に形成した部分である。
上記拡散スクリュー部２４は，第１胴部２１１と同軸上に配置され，該第１胴部と一体的に回転する軸体である第２胴部２４１の外周面に，尾根形状を呈する２条の第２リード２４５をらせん状に形成した部分である。
【００３８】
この拡散スクリュー部２４は，加圧スクリュー部２１のスクリュー径よりも大径のスクリュー径を有している。
以下，この内容について詳しく説明する。
【００３９】
本例において押出成形するセラミック成形体８は，図４に示すごとく，自動車の排ガス浄化装置の触媒担体として用いるハニカム構造体をなしている。
このハニカム構造体は，セラミックよりなる隔壁８１により仕切られた多数のセル８８を有すると共に，略円筒形状を呈するセラミックよりなる成形体である。特に，本例のセラミック成形体８は，その浄化性能を高く維持しながら，ハニカム構造体としての排ガス流通抵抗を抑制するため，７５μｍの薄い隔壁８１よりなる直径２５０ｍｍの成形体としてある。
【００４０】
本例のセラミック成形体８を成形する押出成形装置１は，図１に示すごとく，２段のスクリュー押出機３，４を有し，上段部のスクリュー押出機３に供給したセラミック材料８０を，上段のスクリュー押出機３によって混練して前進させ，濾過部３１を通して下段部のスクリュー押出機４に供給できるよう構成してある。
なお，押出成形装置１におけるスクリュー押出機は，３段以上に増やすこともできるし，１段のみで構成する場合もある。
【００４１】
押出成形装置１における下段部には，図２に示すごとく，セラミック材料８０を押出成形する成形型７と，該成形型７にセラミック材料８０を供給するスクリュー押出機４と，セラミック材料８０を濾過する濾過装置５と，セラミック材料８０の均一性を高める抵抗管６とを配設してある。
【００４２】
成形型７は，図２に示すごとく，投入されてくるセラミック材料８０を，セラミック成形体８として成形するための型である。この成形型７とスクリュー押出機４との間には，さらに，断面略円形状を呈する貫通中空部を有していると共に，スクリュー押出機４側から成形型７側へ向けて内径が徐々に縮径する抵抗管６を配設してある。本例の抵抗管６は，スクリュー押出機４側の内径が４０２ｍｍであり，成形型７側の内径が２６５ｍｍである。
【００４３】
濾過装置５は，図２に示すごとく，濾過網５０と，これを支持する支持体５５とよりなる。支持体５５は，金属よりなる部材であって，セラミック材料８０を通過させるための貫通穴５５０を多数設けてある。濾過網５０は，ステンレス製の細線を編み込み，細かい編み目を形成してメッシュ状としてある。
【００４４】
スクリュー押出機４としては，図２に示すごとく，小径筒部４１と大径筒部４２とよりなる略２重円筒形状の貫通中空部を有するスクリューハウジング４０に，押出スクリュー２を内蔵してある。
この押出スクリュー２は，図３に示すごとく，小径筒部４１に収容してあるスクリュー径Ｄ２＝２００ｍｍである加圧スクリュー部２１と，大径筒部４２に収容されると共に，押出スクリュー２における先端に配置されたスクリュー径Ｄ２４＝４００ｍｍである拡散スクリュー部２４とを有している。なお，本例の拡散スクリュー部２４は，軸芯方向の長さＬ２４＝２７０ｍｍとしてある。
【００４５】
さらに，本例の押出スクリュー２は，図３に示すごとく，加圧スクリュー部２１と拡散スクリュー部２４との間に，内周側のセラミック材料８０を外周側に向けて押し広げるよう構成された押広げリード２３５を形成した拡開部２３を有している。本例の拡開部２３は，軸芯方向の長さＬ２３＝８０ｍｍであり，拡散スクリュー部２４のスクリュー径と略同一のスクリュー径を有している。なお，本例では，拡開部２３と拡散スクリュー部２４とからなる部分の軸芯方向の長さは，Ｌ２５＝３５０ｍｍとしてある。
【００４６】
加圧スクリュー部２１としては，図３に示すごとく，回転軸体である直径１７０ｍｍの第１胴部２１１の外周面に，１条の第１リード２１５をらせん状に形成してある。加圧スクリュー部２１は，この第１リード２１５によりセラミック材料８０を加圧して，成形型７へ向けて前進させることができるよう構成してある。
【００４７】
また，図２に示すごとく，第１胴部２１１における成形型７側の端部には，断面略円形状の軸受部２２が配置されている。そして，押出スクリュー２は，軸受部２２の外周に配置した後述する軸受ピン４５によって支持されるよう構成してある。
【００４８】
上記拡散スクリュー部２４としては，図３に示すごとく，上記第１胴部２１１と同軸に配置される第２胴部２４１の外周面に，２条の第２リード２４５を軸芯方向にらせん状に形成してある。この拡散スクリュー部２４は，第２リード２４５によりセラミック材料８０を混練，拡散し，セラミック材料８０の均一性を高めて成形型７に供給できるように構成されている。
【００４９】
また，図３に示すごとく，拡散スクリュー部２４の第２胴部２４１における，加圧スクリュー部２１側の端部である連結端部２４０は，直径３５０ｍｍであり，加圧スクリュー部２１の第１胴部２１１よりも大径としてある。また，第２胴部２４１の先端には縮径部２４３を形成してあり，成形型側の仮想的な端部である仮想先端部２４９の断面積がゼロとなるように構成してある。
【００５０】
第２胴部２４１は，図３に示すごとく，連結端部２４０にまで至る略均一径の円筒部２４２と，仮想先端部２４９に至るテーパ状の外周面により構成された縮径部２４３とからなる。拡散スクリュー部２４は，この縮径部２４３の外周面をなすテーパ状の傾斜面に沿ってセラミック材料を前進させることにより，粗密を生じることなくセラミック材料を押し出すことができるように構成されている。
【００５１】
上記拡開部２３としては，図３に示すごとく，加圧スクリュー部２１の第１胴部２１１と一体的に回転する回転軸体である中間胴部２３１の外周面に，拡散スクリュー部２４の第２リード２４５の各条と連続的に連なる押広げリード２３５をらせん状に形成してある。
そして，押広げリード２３５における，加圧スクリュー部２１側にあるリード端部２３３は，図２及び図３に示すごとく，後述するスクリューハウジング４０の拡壁面４３に沿って回動するように構成されている。
【００５２】
拡開部２３における中間胴部２３１の両端は，図３に示すごとく，上記第１胴部２１１及び，該第１胴部よりも大径である上記第２胴部の連結端部２４０に当接している。
第１胴部２１１と接する一方の端部である第１端部２３０は，該第１胴部２１１と略同一径を有している。また，拡散スクリュー部２４の第２胴部２４１と接する他方の端部である第２端部２３９は，該第２胴部２４１の連結端部２４０と略同一径を有している。
【００５３】
すなわち，中間胴部２３１は，図３に示すごとく，第１端部２３０から第２端部２３９に向けて拡径するテーパ状の外周面を有している。
このように，拡開部２３は，この押広げリード２３５と，中間胴部２３１のテーパ状外周面との相互作用により，加圧スクリュー部２１から拡散スクリュー部２４に向けて口径拡大させながら，セラミック材料を滑らかに流動させることができるよう構成されている。
【００５４】
上記スクリューハウジング４０は，図２に示すごとく，加圧スクリュー部２１を収容する内径１０２ｍｍの小径筒部４１と，拡散スクリュー部２４と拡開部２３とを収容する内径４０２ｍｍの略円筒形状の大径筒部４２とからなる。そして，小径筒部４１の内周面と，大径筒部４２とは，軸芯方向に略直交する拡壁面４３により接続してある。
【００５５】
上記のごとく，押広げリード２３５のリード端部２３３は，拡壁面４３に沿って回動するように構成してある（図２，図３参照）。本例においては，リード端部２３３と拡壁面４３との間には，およそ１ｍｍの隙間が形成されるように構成してある。
【００５６】
さらに，図２に示すごとく，小径筒部４１における，大径筒部４２側の端部には，後述する押出スクリュー２の軸受部２２を支持するための軸受ピン４５が配設してある。該軸受ピン４５は，小径筒部４１の内周面における周方向６０度毎に配置してある。また，軸受ピン４５は，軸芯方向に向けて突出するピン形状を呈し，各軸受ピン４５の先端と，後述する軸受部２２の外周面との間に，所定間隔を維持できるよう構成してある。
【００５７】
次に，以上のごとく構成された押出成形装置１によるセラミック成形体８の押出成形する方法について説明する。
本例の押出成形装置１においてセラミック成形体８を押出し成形する際には，図１に示すごとく，まず，上段にあるスクリュー押出機３により混練したセラミック材料８０を，下段のスクリュー押出機４の上流側に投入する。そして，このセラミック材料８０を，加圧スクリュー部２１の第１リード２１５によって加圧しながら，拡開部２３に向けて前進させる。
【００５８】
拡開部２３は，図２及び図３に示すごとく，押広げリード２３５によって，セラミック材料８０をさらに前方に押し出すと共に，中間胴部２３１のテーパ状の外周面に沿ってセラミック材料８０を外周側に押し出す。このようにして，拡開部２３は，加圧スクリュー部２１から拡開部２３における内周側に供給されたセラミック材料８０を，拡開部２３における外周側に流動できる。そしてさらに，拡開部２３における外周側のセラミック材料８０を，拡散スクリュー部２４に供給できる。
【００５９】
ここで，押広げリード２３５における，加圧スクリュー部２１側の端部であるリード端部２３３は，図２に示すごとく，スクリューハウジング４０の拡壁面４３に沿うように回動する。そのため，拡開部２３において，セラミック材料８０を滞留させることなく，拡散スクリュー部２４に供給することができる。
【００６０】
拡散スクリュー部２４は，セラミック材料８０を混練して拡散することにより，その均一性を高くする。また，図２に示すごとく，第２胴部２４１における，成形型７側の縮径部２４３によれば，セラミック材料８０の均一性を維持しながら，濾過装置５に向けて押し出すことができる。そして，濾過装置５によれば，混入した異物等を除去して，セラミック材料８０を濾過することができる。
【００６１】
濾過されたセラミック材料８０は，さらに，抵抗管６に導入される。この抵抗管６においては，その内周面とセラミック材料８０との摩擦抵抗や，流路断面積の減少によるセラミック材料８０内部での流動抵抗により，セラミック材料８０の均一性がさらに高められる。
そして，成形型７では，均一性の高いセラミック材料８０を投入されて，図４に示すごとく，薄い隔壁８１をハニカム状に配置したハニカム構造を呈する直径２５０ｍｍのセラミック成形体８を押出成形することができる。
【００６２】
このように，本例の押出成形装置１によれば，加圧スクリュー部２１のスクリュー径よりも大径である直径２５０ｍｍのセラミック成形体８を押出成形することができる。
そのため，本例のごとく直径２５０ｍｍのセラミック成形体８を作製するに当たって，加圧スクリュー部２１のスクリュー径を，該セラミック成形体８の直径より大径にする必要がない。また，加圧スクリュー部２１の大径化に伴って，加圧スクリュー部２１の全長を延長する必要もない。
【００６３】
したがって，この押出成形装置１によれば，大径のセラミック成形体８を押出成形するに当たって，加圧スクリュー部２１の大径化，全長延長に伴う装置の大型化を招来することなく，小型の装置により押出成形することができる。
また，成形型７に供給されるセラミック材料８０は，拡開部２３と，拡散スクリュー部２４とにより十分混練，拡散されて，その均一性が高められる。そのため，押出成形されたセラミック成形体８は，均一性が高く優れた品質を有しており，ハニカム状に配置した隔壁８１が７５μｍという薄い隔壁であっても歪み等による変形等を生じるおそれが少ない。
【００６４】
なお，スクリューハウジング４０における，小径筒部４１と大径筒部４２との間の棚面である上記拡壁面４３を，図５に示すごとく，テーパ状の傾斜面とすると共に，拡開部２３のリード端部２３０を拡壁面４３に沿うように構成することも良い。
この場合には，拡壁面４３と小径筒部４１内周面とのなす角Ｒ１及び，拡壁面４３と大径筒部４２内周面とのなす角Ｒ２を鈍角にできる。拡開部２３の全長が長くなるというデメリットを生じるが，スクリューハウジング４０の内側隅部におけるセラミック材料の流動をさらに滑らかにできるというメリットがある。
【００６５】
（実施例２）
本例は，実施例１の押出成形装置を基にして，上記拡開部の形状を変更した例である。
本例の拡開部３３においては，図６〜８に示すごとく，加圧スクリュー部２１の第１胴部２１１と一体的に回転する軸体である中間胴部３３１の外周面に，押広げリード３３５を形成してある。該押広げリード３３５は，拡散スクリュー部２４における第２リード２４５の各条の端部と連接すると共に，その断面形状が軸芯方向において略一定形状を呈するよう構成してある。
また，中間胴部３３１における，第１胴部２１１側の端部である第１端部３３０は，該第１胴部２１１と略同一径を有している。第２胴部２４１側の端部である第２端部３３９は，該第２胴部２４１の後端と略同一径を有している
【００６６】
すなわち，この押広げリード３３５は，図７，８に示すごとく，拡散スクリュー部２４の連接端部２４０における第２リード２４５の端面と略同一形状を有していると共に，その形状を軸芯方向に延長して配設したものである。したがって，押広げリード３３５の押出面３３６は，軸芯方向に略平行となっている。
【００６７】
また，拡開部３３における内周側のセラミック材料８０を外周側に押し出すことができるよう，押広げリード３３５の押出面３３６は，図８に示すごとく，内周側ほど回転方向前方側に位置（位相が進んでいる）し，外周側ほど回転方向後方側に位置（位相が遅れている）するよう形成してある。
【００６８】
この拡開部３３の押広げリード３３５は，内周側にあるセラミック材料８０を押出面３３６に沿って確実に外周側に押し出し，さらに大径の拡散スクリュー部２４に確実に供給できるよう構成してある。
なお，その他の構成及び作用効果については，実施例１と同様である。
【００６９】
（実施例３）
本例は，実施例１の押出成形装置を基にして，上記押出スクリューの構造を変更した例である。
実施例１における上記押出スクリューが一体成形されたスクリューであるのに対して，本例の押出スクリュー２は３分割構造を呈する。
【００７０】
すなわち，本例の押出スクリュー２は，図９に示すごとく，加圧スクリュー部２１と，拡開部２３及び拡散スクリュー部２４よりなる口径拡大スクリュー部２５と，軸受部２２をなすジョイント部２２０とよりなる。
そして，加圧スクリュー部２１及び口径拡大スクリュー部２５は，互いに対向する各端部２１９及び２３０に，端面から軸芯方向に穿設された略円筒状の凹部２１４及び２５４を有している。また，凹部２１４，２５４の内周面には，キー２２１を打ち込むためのキー溝２１７，２５７を，軸芯方向に配設してある。
【００７１】
ジョイント部２２０は，その両端に，上記第１胴部２１１よりも小径の差込部２２８及び２２９を有していると共に，差込部２２８と差込部２２９との間には，第１胴部２１１と略同径の軸受部２２を有している。該軸受部２２は，押出スクリュー２における軸受けをなすよう，その外周には平滑面を形成してあると共に，断面略円形を呈するよう構成してある。また，差込部２２８，２２９の外周面には，キー２２１を打ち込むためのキー溝２２２を，軸芯方向に配設してある。
【００７２】
加圧スクリュー部２１とジョイント部２２０とは，加圧スクリュー部２１の凹部２１４にジョイント部２２０の差込部２２８を挿入したうえ，キー２２１を介して連結してある。また，口径拡大スクリュー部２５とジョイント部２２０とは，口径拡大スクリュー部２５の凹部２５４にジョイント部２２０の差込部２２９を挿入したうえ，キー２２１を介して連結してある。
なお，加圧スクリュー部２１及び口径拡大スクリュー部２５と，ジョイント部２２０との間は，抜け防止手段としてのボルト及び止めねじ（図示略）により固定してあり，差込部２２８及び２２９の抜けを防止してある。
【００７３】
このように本例の押出成形装置１の押出スクリュー２は，それぞれ別部品である加圧スクリュー部２１とジョイント部２２０と口径拡大スクリュー部２５とからなる。
そのため，いずれかの部分にトラブルが発生した場合，押出スクリュー２全部を交換する必要はなくパーツ毎に交換することができ効率的である。また，口径拡大スクリュー部２５を変更すれば，押出成形装置は変更することなく，外径等，様々な仕様のセラミック成形体８を押出成形することができる。
【００７４】
なお，その他の構成及び作用効果については，実施例１と同様である。
また，本例の構造は，実施例２の押出スクリューに適用することもできる。
さらに，本例は，３分割構造の押出スクリューの例であるが，２分割構造や４分割構造とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，押出成形装置を示す断面図。
【図２】実施例１における，スクリュー押出機を示す断面図。
【図３】実施例１における，押出スクリューを示す側面図。
【図４】実施例１における，ハニカム成形体を示す斜視図。
【図５】実施例１における，その他のスクリュー押出機を示す断面図。
【図６】実施例２における，スクリュー押出機を示す断面図。
【図７】実施例２における，押出スクリューを示す側面図。
【図８】実施例２における，図７に示す押出スクリューのＡ−Ａ線断面図。
【図９】実施例３における，押出スクリューの断面図。
【符号の説明】
１．．．押出成形装置，
２．．．押出スクリュー，
２１．．．加圧スクリュー部，
２１１．．．第１胴部，
２１４．．．凹部，
２１５．．．第１リード，
２２．．．軸受部，
２２０．．．ジョイント部，
２２８，２２９．．．差込部，
２２１．．．キー，
２３，３３．．．拡開部，
２３０，３３０．．．第１端部，
２３１，３３１．．．中間胴部，
２３５，３３５．．．押広げリード，
２３９，３３９．．．第２端部，
２４．．．拡散スクリュー部，
２４１．．．第２胴部，
２４５．．．第２リード，
２５．．．口径拡大スクリュー部，
２５４．．．凹部，
３，４．．．スクリュー押出機，
５．．．濾過器，
６．．．抵抗管，
７．．．成形型，
８．．．セラミック成形体，

Claims (16)

1. セラミック成形体を成形するための成形型と，セラミック材料を混練すると共に上記成形型に向けて導く押出スクリューを内蔵したスクリュー押出機とを有するセラミック成形体の押出成形装置において，
   上記押出スクリューは，軸体である第１胴部の外周面に尾根形状を呈する１条又は２条以上の第１リードをらせん状に形成した加圧スクリュー部を有すると共に，上記第１胴部と同軸上に配置され，該第１胴部と一体的に回転する軸体である第２胴部の外周面に，尾根形状を呈する１条又は２条以上の第２リードをらせん状に形成した拡散スクリュー部を，上記押出スクリューの先端に有しており，
   上記拡散スクリュー部は，上記加圧スクリュー部のスクリュー径よりも大径のスクリュー径を有していることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
2. 請求項１において，上記押出スクリューは，上記加圧スクリュー部と上記拡散スクリュー部との間に，セラミック材料を内周側から外周側に向けて押し広げるよう構成された押広げリードを形成した拡開部を有していることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
3. 請求項２において，上記拡開部においては，上記第１胴部と，該第１胴部よりも大径の上記第２胴部との間に配設された中間胴部の外周面に，上記拡散スクリュー部の上記第２リードの各条と連続的に連なる上記押広げリードをらせん状に形成してあり，
   上記中間胴部は，上記第１胴部に接続された第１端部から上記第２胴部に接続された第２端部に向けて徐々に拡径していることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
4. 請求項２において，上記拡開部においては，上記第１胴部と，該第１胴部よりも大径の上記第２胴部との間に配設された中間胴部の外周面に，上記第２リードの各条の端部と連接すると共に，断面形状が軸芯方向において略一定形状を呈する上記押広げリードを形成してあり，
   上記中間胴部は，上記第１胴部と略同一径を有していることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項において，上記押出スクリューは，スクリューハウジングに収容されており，該スクリューハウジングは，上記加圧スクリュー部を収容する断面略円形状を呈する中空の小径筒部と，該小径筒部よりも大径であると共に，上記拡散スクリュー部と上記拡開部とを収容する断面略円形状を呈する中空の大径筒部と，上記小径筒部の内周面と上記大径筒部の内周面とを接続する拡壁面とを有しており，
   上記拡開部の上記押広げリードにおける，上記拡壁面側の端部であるリード端部は，該拡壁面との間隔を径方向において略一定に保持して回動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押出成形装置。
6. 請求項５において，上記拡壁面は，上記押出スクリューの軸芯方向と略直交する平面であることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
7. 請求項２〜６のいずれか１項において，上記拡開部の後端から上記拡散スクリュー部の先端までの長さは，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．７倍〜１．５倍であることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
8. 請求項２〜６のいずれか１項において，上記拡開部の軸芯方向の長さは，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．１５倍〜０．５倍であることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
9. 請求項２〜６のいずれか１項において，押出成形する上記セラミック成形体の外径は，上記拡散スクリュー部のスクリュー径の０．３５倍〜０．８倍であることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
10. 請求項２〜６のいずれか１項において，上記拡散スクリュー部のスクリュー径は，上記加圧スクリュー部のスクリュー径の１．０倍より大きく，３．０倍以下であることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
11. 請求項２〜１０のいずれか１項において，上記押し出しスクリューにおいて，上記拡散スクリュー部，上記拡開部，又は，上記加圧スクリュー部の少なくともいずれかは，他の部分と別体の部材により構成してあることを特徴とする押出成形装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項において，上記加圧スクリュー部の先端側には，該加圧スクリュー部に連接して，断面略円形の軸受部を形成してあることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項において，上記第２リードは，偶数条のリードからなることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項において，上記拡散スクリュー部の上記第２胴部は，少なくとも軸芯方向の先端に，先端に近くなるにつれて縮径する縮径部を有していることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項において，上記セラミック成形体は，ハニカム構造を有する成形体であることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項において，上記スクリュー押出機と上記成形型との間には，上記成形型に近くなるにつれて内径が縮径するテーパ管状の抵抗管を配設してあることを特徴とするセラミック成形体の押出成形装置。

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