JP2010234802A - Extrusion molding machine and method for manufacturing ceramic plate using the same - Google Patents

Extrusion molding machine and method for manufacturing ceramic plate using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an extrusion molding machine and a method for manufacturing ceramic plates using the extrusion molding machine which allows the prevention of spiral orientation of clay and decrease of latent distortion when extruding the clay. <P>SOLUTION: The extrusion molding machine includes: a screw 102 for pressure-feeding the clay; a screw shaft 101 forming a shaft of the screw; an internal-ball supporting shaft 106 connected to the screw shaft; and an internal ball 107 connected to the internal ball supporting shaft. At least either the internal-ball supporting shaft 106 or the internal-ball 107 rotates reversely to the screw 102 when extruding the clay. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は針状結晶鉱物が添加された坏土を成形後、焼成して大型の陶板(セラミック板)を製造する押出し成形機及びこれを用いた陶板の製造方法に関する。   The present invention relates to an extrusion molding machine for producing a large ceramic plate (ceramic plate) by molding a clay containing needle crystal minerals and then firing the clay, and a method for producing a ceramic plate using the extrusion molding machine.

大型陶板を製造するにあたって、一般に針状鉱物を配合した坏土を湿式成形により円筒状に押し出し、押出し方向に沿って生地を切り開き、圧延して素地を形成するようになっている。これを実現するに際して、押し出し成型時のスクリュー回転に起因する坏土のよじれ(らせん状の配向)に起因して、焼成体の反りが発生することが従来から知られていた。そして、このような焼成体の反りを招く坏土のよじれを解消するために種々の改良がなされているが、どれも反りの解消は十分ではなかった。   When manufacturing a large-sized porcelain plate, generally, a clay mixed with acicular mineral is extruded into a cylindrical shape by wet forming, and the dough is cut along the extrusion direction and rolled to form a substrate. In realizing this, it has been conventionally known that warpage of the fired body occurs due to kinking (helical orientation) of the clay caused by screw rotation during extrusion molding. Various improvements have been made in order to eliminate the kink of the clay that causes the warpage of the fired body, but none of them has been sufficient to eliminate the warp.

より具体的には、押出し成形機を用いて大型の陶板を作成する際、一般的に針状結晶鉱物である珪灰石(ウォラストナイト)、粘土、滑石の乾燥粉末を、それぞれ所定量配合、混合した後、水を添加して可塑性の坏土を調製し、この坏土を押出し成形機によって円筒状に押出した後、平板状に広げ、圧延ローラによって例えば厚さ4mm、長さ1800mm、幅900mmの寸法の陶板に仕上げている。   More specifically, when making a large ceramic plate using an extrusion molding machine, generally blended dry powder of wollastonite (wollastonite), clay, and talc, which are generally acicular crystal minerals, respectively, After mixing, water is added to prepare a plastic clay, and this clay is extruded into a cylindrical shape by an extrusion molding machine, then spread into a flat plate shape, and is, for example, 4 mm thick, 1800 mm long, and wide by a rolling roller. It is finished in a ceramic plate with dimensions of 900mm.

この場合、押出し成形機は、坏土を圧送するスクリューと、スクリューの軸体をなすスクリュー軸と、スクリュー軸に連接された中玉支持軸と、中玉支持軸に連接された中玉とで構成されており、坏土はスクリュー軸の回転の影響で捩れた状態で押出される。   In this case, the extrusion molding machine includes a screw that pumps the clay, a screw shaft that forms a shaft body of the screw, a middle ball support shaft that is connected to the screw shaft, and a middle ball that is connected to the middle ball support shaft. The clay is extruded in a twisted state due to the influence of the rotation of the screw shaft.

そこで、この捩れ癖を解消するために中玉軸受ケースが提案されている。この中玉軸受ケースはスラストベアリングを内蔵した構造であるため、スクリュー軸と中玉支持軸は回転力伝達の点で絶縁状態を保ったまま連結されている。これによって、スクリュー軸の回転力はベアリングの作用により中玉支持軸に伝えられず、捩れ応力は低減される。しかしながら、旋回スクリューの回転によって生じた螺旋状の配向が潜在歪となって、乾燥、焼成後、復元する傾向があった。   Therefore, a middle ball bearing case has been proposed in order to eliminate this twisting wrinkle. Since the center ball bearing case has a structure with a built-in thrust bearing, the screw shaft and the center ball support shaft are connected while maintaining an insulating state in terms of rotational force transmission. As a result, the rotational force of the screw shaft is not transmitted to the center ball support shaft by the action of the bearing, and the torsional stress is reduced. However, the spiral orientation produced by the rotation of the swirl screw has become a latent strain and tends to recover after drying and firing.

このような、旋回スクリューの回転によって生じた螺旋状の配向を解消するために、特許文献1乃至3に記載の押出し成形機が知られている。特許文献1に記載された押出し成形機は、針状結晶鉱物が同一方向に配向整列された組織を有する大型平板状焼結体を製造するようになっている。より具体的には、この押出し成形機は、坏土を押出し成形機によって円筒状に押出した後にこれを平板状に広げて圧延ローラによってローラ圧延する際、螺旋状の配向を捻り戻すような溝を圧延ローラの表面に設けている。   In order to eliminate such a helical orientation caused by the rotation of the swivel screw, an extrusion molding machine described in Patent Documents 1 to 3 is known. The extrusion molding machine described in Patent Document 1 is designed to produce a large-sized plate-like sintered body having a structure in which acicular crystal minerals are oriented and aligned in the same direction. More specifically, this extrusion molding machine is a groove that twists the spiral orientation when the clay is extruded into a cylindrical shape by an extrusion molding machine and then rolled into a flat plate shape and rolled by a rolling roller. Is provided on the surface of the rolling roller.

また、特許文献2に記載の押出し成形機は、中玉を中玉軸の回転から絶縁すると共に外胴に固定し、かつ複数の矯正板を設け、坏土のよじれを矯正するようになっている。より具体的には、この押出し成形機は、中玉の後端に設けられた矯正部材が、軸心に対して放射状に設けられた複数枚の矯正板と、これら矯正板の後端が固着された筒体とを有している。そして、矯正部材を中玉の後端に装着した際に、軸心に対して矯正板が中玉の後部の表面に放射状に備えられた状態となる。   Further, the extrusion molding machine described in Patent Document 2 insulates the inner ball from the rotation of the inner ball shaft and fixes the inner ball to the outer body, and provides a plurality of correction plates to correct kink of the clay. Yes. More specifically, in this extrusion molding machine, the correction member provided at the rear end of the center ball is fixed to a plurality of correction plates provided radially with respect to the axis, and the rear ends of these correction plates are fixed. A cylindrical body. When the correction member is attached to the rear end of the center ball, the correction plate is radially provided on the rear surface of the center ball with respect to the axial center.

これによって、坏土が複数枚の矯正板間を強制的に通過する際に、スクリューの回転運動によって生じる坏土組織の螺旋状の配向がほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されながら、押出口に向かって中玉の表面上を流れていく。   As a result, when the clay forcibly passes between the correction plates, the spiral orientation of the clay structure caused by the rotational movement of the screw is corrected to an almost straight orientation, while facing the extrusion port. Flow on the surface of the ball.

また、特許文献3に記載の押出し成形機は、外胴をスクリューに対し逆回転させると共に回転により坏土を流動させるフィンであって、旋回流動手段と補助流動手段との役目を兼ねるフィンを設けている。より具体的には、この押出し成形機は、坏土を押出方向から見て波形をなすように押し出すようになっている。そして、この押出し成形機は、回転体がその軸線に沿って一定の間隔を空けて配置される複数の旋回流動体を内周面に備える円筒状の部材からなり、両端部が軸受及びオイルシールを介してそれぞれ押出室及びノズルに外嵌されることにより、回転自在に支持されている。また、旋回流動体は、回転体の軸線周りに放射状に配置された複数の旋回羽根を備えている。旋回羽根は、薄板状の部材であり、法線方向が回転体の軸線方向に対して所定の角度傾斜した配置となるように回転体の内周面に固定されている。そして、このような構成を有することで、吐出口から押し出される粘土成形体の回転癖を解消するようにしている。   Further, the extrusion molding machine described in Patent Document 3 is provided with a fin that rotates the outer cylinder in the reverse direction with respect to the screw and causes the clay to flow by rotation, and also serves as a swirl flow means and an auxiliary flow means. ing. More specifically, this extrusion molding machine extrudes the clay so as to form a waveform when viewed from the extrusion direction. The extrusion molding machine is composed of a cylindrical member having a plurality of swirling fluids arranged on the inner peripheral surface of the rotating body at regular intervals along the axis thereof, and both ends are bearings and oil seals. By being externally fitted to the extrusion chamber and the nozzle through the nozzles, they are rotatably supported. Further, the swirling fluid includes a plurality of swirling blades arranged radially around the axis of the rotating body. The swirl blade is a thin plate-like member, and is fixed to the inner peripheral surface of the rotating body so that the normal direction is inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction of the rotating body. And by having such a structure, it is trying to eliminate the rotational flaw of the clay molded body extruded from a discharge outlet.

特許第2998072号公報Japanese Patent No. 2998072 実用新案登録第3145290号公報Utility Model Registration No. 3145290 特開2006−51689号公報JP 2006-51689 A

特許文献1に記載の押出し成形機は、坏土押出し後の歪低減が不十分な点を解決するために上述したように坏土のよじれをねじり戻すような溝を圧延ローラに設けている。しかしながら、坏土は塑性が高いため、このような溝を設けることによってせん断歪がかえって残り易くなる。即ち、上述した特許文献1に開示された構成では、坏土に残存した潜在歪を十分に低減させることができず、製品の反り量を低減させる点では限界があり、製品を製造するにあたって適切なものとは言えなかった。   The extrusion molding machine described in Patent Document 1 is provided with a groove for twisting back the kink of the clay as described above in order to solve the problem of insufficient distortion reduction after the extrusion of the clay. However, since the clay has high plasticity, by providing such grooves, shear strain tends to remain. That is, in the configuration disclosed in Patent Document 1 described above, the latent strain remaining in the clay cannot be sufficiently reduced, and there is a limit in reducing the amount of warpage of the product. I couldn't say anything.

また、特許文献2に記載の押し出し成型機は、坏土のよじれ低減を図る点では有効である。しかしながら、坏土が複数の矯正板に接触する際の抵抗により、矯正板近傍の坏土に密度差が生じることが考えられる。そのため、この坏土の密度差が原因となり、坏土が均一な組織とならず、焼成体の表面に凹凸面が形成される恐れがある。場合によっては、陶板の焼成時に焼成体自体に変形をもたらす恐れがある。   Moreover, the extrusion molding machine described in Patent Document 2 is effective in terms of reducing kinking of the clay. However, it is conceivable that a density difference occurs in the clay in the vicinity of the correction plate due to the resistance when the clay is in contact with a plurality of correction plates. Therefore, due to the density difference of the clay, the clay does not have a uniform structure, and an uneven surface may be formed on the surface of the fired body. In some cases, the fired body itself may be deformed when the ceramic board is fired.

また、特許文献3に記載の押出し成形機は、外胴をスクリュー軸とを逆方向に回転させるような構成であるため、素地の押出し方向とは垂直の方向に大きなせん断力を与えることになり、これが坏土の潜在歪を助長する方向に作用し、潜在歪が焼成体の変形をもたらすことが考えれる。そのため、特許文献1と同様に、坏土に残存した潜在歪を十分に低減させることができず、製品の反り量を低減させる点では限界があり、製品を製造するにあたってやはり適切なものとは言えない。   Moreover, since the extrusion molding machine described in Patent Document 3 is configured to rotate the outer cylinder in a direction opposite to the screw shaft, a large shear force is applied in a direction perpendicular to the extrusion direction of the substrate. It is considered that this acts in the direction of promoting the latent strain of the clay, and the latent strain causes deformation of the fired body. For this reason, as in Patent Document 1, the latent strain remaining in the clay cannot be sufficiently reduced, and there is a limit in reducing the amount of warpage of the product. I can not say.

本発明の目的は、坏土の螺旋状の配向を抑制し、潜在歪を低減させた状態で坏土を押出す押出し成形機及びこの押出し成形機を用いた陶板の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an extrusion molding machine that extrudes clay in a state in which the spiral orientation of the clay is suppressed and the latent strain is reduced, and a method for producing a ceramic plate using the extrusion molding machine. is there.

上述した課題を解決するために、本発明に係る押出し成形機は、
坏土を圧送するスクリューと、該スクリューの軸に連接された中玉支持軸と、該中玉支持軸に連接された中玉とを有する押出し成形機であって、
前記中玉支持軸と前記中玉の少なくとも何れか一方が、前記坏土押出しに際して前記スクリューとは逆方向に回転することを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, an extrusion molding machine according to the present invention is
An extrusion molding machine having a screw for pumping the clay, a center ball support shaft connected to the shaft of the screw, and a center ball connected to the center ball support shaft,
At least one of the center ball support shaft and the center ball rotates in a direction opposite to the screw during the extrusion of the clay.

スクリューの後段に設けられた中玉支持軸と中玉の少なくとも何れか一方がスクリューに対して逆回転することで、坏土の捩れ癖を解消し、坏土内のせん断歪を相殺するので、陶板の変形(反り)を大幅に抑制できる。   Since at least one of the center ball support shaft and the center ball provided at the rear stage of the screw rotates reversely with respect to the screw, the torsional wrinkle of the clay is eliminated, and the shear strain in the clay is offset. The deformation (warping) of the ceramic plate can be greatly suppressed.

また、本実施形態に係る押出し成形機を用いることによって、運搬時や施工時に割れ難く、施工後にも長期に亘って使用できる陶板を製造可能とする。   Moreover, the use of the extrusion molding machine according to the present embodiment makes it possible to produce a ceramic plate that is difficult to break during transportation or construction and can be used for a long time after construction.

好ましくは、本発明に係る押出し成形機は、スクリュー軸と中玉支持軸との連接部、中玉支持軸と中玉との連接部の少なくとも何れかに、回転を絶縁する絶縁部を設けているのが良い。回転を絶縁するとは、前段の(絶縁部に伝達される)方向性をもった回転を、該方向性を保持したまま後段に伝達させないことを言い、より具体的には、スクリュー軸の回転を遮断して、後段の中玉支持軸または中玉を坏土の流動抵抗に応じて自由に回転可能に、または変位可能にすること、あるいは、後述する反転機構を用いて、後段の中玉支持軸または中玉の回転方向を変えることを意味する。   Preferably, the extrusion molding machine according to the present invention is provided with an insulating portion that insulates rotation in at least one of a connecting portion between the screw shaft and the inner ball support shaft, and a connecting portion between the inner ball support shaft and the inner ball. It is good to be. Insulating the rotation means that the rotation having the directivity (transmitted to the insulating portion) in the previous stage is not transmitted to the subsequent stage while maintaining the directivity, and more specifically, the rotation of the screw shaft is prevented. Shut off and make the rear middle ball support shaft or middle ball freely rotatable or displaceable according to the flow resistance of the dredged material, or use the reverse mechanism described later to support the rear middle ball This means changing the direction of rotation of the shaft or center ball.

例えば、ベアリングなどの絶縁部によりスクリュー軸と中玉支持軸間の回転を絶縁できるため、中玉支持軸、中玉の少なくとも何れかをスクリューの回転に対して逆回転させ、他方を坏土の流れに任せて自由に回転させることも可能となり、押出し成型機の設計の自由度を高めることができる。   For example, since the rotation between the screw shaft and the middle ball support shaft can be insulated by an insulating part such as a bearing, at least one of the middle ball support shaft and the middle ball is rotated in reverse with respect to the rotation of the screw, and the other is made of clay. The flow can be freely rotated and the degree of freedom in designing the extrusion molding machine can be increased.

また、スクリュー軸と中玉支持軸の双方を強度上必要最小限の太さに抑えることができる。   Further, both the screw shaft and the center ball support shaft can be suppressed to the minimum thickness necessary for strength.

好ましくは、本発明に係る押出し成形機は、絶縁部に反転機構を設けているのが良い。   Preferably, the extrusion molding machine according to the present invention is provided with a reversing mechanism in the insulating portion.

好ましくは、本発明に係る押出し成形機は、スクリュー軸と中玉支持軸との連接部に反転機構を設け、中玉支持軸がスクリュー軸と逆回転するのが良い。   Preferably, in the extrusion molding machine according to the present invention, a reversing mechanism is provided at a connecting portion between the screw shaft and the center ball support shaft, and the center ball support shaft rotates in the reverse direction to the screw shaft.

このように、スクリュー軸と中玉支持軸との連接部において、スクリューの回転を反転する反転機構を有することで、中玉支持軸がスクリューとは逆方向に回転するようになるので、坏土の捩れ癖が相殺され、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができる。また、圧延ローラの表面に特別な溝加工を施す必要がなく、汎用の圧延ローラを用いることができる。   As described above, since the reversing mechanism that reverses the rotation of the screw is provided at the connecting portion between the screw shaft and the middle ball support shaft, the middle ball support shaft rotates in the direction opposite to the screw. The twisted wrinkles of the ceramics are offset and the deformation (warp) of the ceramic plate can be greatly suppressed. Moreover, it is not necessary to perform special groove processing on the surface of the rolling roller, and a general-purpose rolling roller can be used.

また、スクリュー軸や中玉支持軸を駆動する回転駆動源を1つの回転駆動源で兼用できるので、押出し成型機自体の小型化や消費電力の低減を図ることができる。   In addition, since the rotational drive source that drives the screw shaft and the center ball support shaft can be used as a single rotational drive source, the extrusion molding machine itself can be reduced in size and power consumption can be reduced.

また、スクリュー軸と中玉支持軸の軸線上に反転機構を設けることで、針状鉱物の配向を乱すことなく歪を低減できる。また、排出口側から逆回転の駆動部を接続する実施態様や二重反転シャフト等、他の複雑な実施態様をとる必要がなくなり、押出し成形機自体を小型化することができる。   Further, by providing a reversing mechanism on the axis of the screw shaft and the center ball support shaft, the strain can be reduced without disturbing the orientation of the needle mineral. Moreover, it is not necessary to take other complicated embodiments such as an embodiment in which a reverse rotation drive unit is connected from the discharge port side or a counter rotating shaft, and the extrusion molding machine itself can be downsized.

好ましくは、本発明に係る押出し成形機は、中玉が中玉支持軸の回転と絶縁されているのが良い。これによって坏土が中玉を通過する過程ではこの坏土の流れに従うため、坏土の捩れ癖を効率良く相殺することができ、旋回スクリューでよって生じた螺旋状の配向による潜在歪を低減して、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができる。   Preferably, in the extrusion molding machine according to the present invention, the center ball is insulated from the rotation of the center ball support shaft. This allows the clay to follow the flow of the clay during the process of passing through the center ball, thus effectively canceling the kink of the clay and reducing the potential distortion due to the helical orientation caused by the swivel screw. Thus, the deformation (warping) of the ceramic plate can be greatly suppressed.

好ましくは、本発明に係る押出し成形機は、中玉支持軸の回転軸芯がスクリュー軸の回転軸芯の延長線上にあるのが良い。これによって坏土の捩れ癖を効率良く相殺することができ、スクリューの旋回を介して生じた螺旋状の配向による潜在歪を低減して、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができる。   Preferably, in the extrusion molding machine according to the present invention, the rotation shaft core of the center ball support shaft is on an extension line of the rotation shaft core of the screw shaft. As a result, the twisted wrinkles of the clay can be canceled efficiently, and the potential distortion due to the spiral orientation generated through the turning of the screw can be reduced, and the deformation (warp) of the ceramic plate can be greatly suppressed. .

好ましくは、本発明に係る押出し成形機は、中玉支持軸の回転はスクリュー軸の回転よりも減速されているのが良い。これによって坏土の捩れ癖を効率良く相殺することができ、旋回スクリューでよって生じた螺旋状の配向による潜在歪を低減して、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができる。   Preferably, in the extrusion molding machine according to the present invention, the rotation of the center support shaft is decelerated more than the rotation of the screw shaft. As a result, the torsional wrinkles of the clay can be canceled efficiently, and the latent distortion caused by the spiral orientation caused by the turning screw can be reduced, and the deformation (warp) of the ceramic plate can be greatly suppressed.

好ましくは、本発明に係る押出し成形機において、反転機構として波動歯車装置を用いるのが良い。反転機構として波動歯車装置を用いることで、この反転機構の部分をかなりコンパクトにでき、ひいては押出し成型機自体の更なる小型化を達成できる。   Preferably, in the extrusion molding machine according to the present invention, a wave gear device may be used as the reversing mechanism. By using the wave gear device as the reversing mechanism, the reversing mechanism portion can be made quite compact, and further downsizing of the extrusion molding machine itself can be achieved.

また、本発明に係る押出し成形機を用いた陶板の製造方法は、押出し成形機を用いて坏土を円筒状に成形する工程、坏土を切り開く工程、切り開いた坏土を圧延する工程を有している。係る陶板を製造するにあたって本発明の押出し成形機を用いることにより、坏土は螺旋状の配向を抑制して円筒状に押出され、乾燥、焼成後、潜在歪の復元しない変形(反り)を大幅に抑制した陶板を製造することができる。   In addition, the method for producing a ceramic plate using the extrusion molding machine according to the present invention includes a step of forming a clay into a cylindrical shape using an extrusion molding machine, a step of cutting the clay, and a step of rolling the cut clay. is doing. By using the extrusion molding machine of the present invention in manufacturing such a ceramic plate, the clay is extruded into a cylindrical shape while suppressing the helical orientation, and after drying and firing, deformation (warping) that does not restore latent strain is greatly increased. It is possible to produce a ceramic plate that is suppressed to a certain level.

本発明の押出し成形機によると、坏土の螺旋状の配向を抑制し、潜在歪を低減させた状態で坏土を押出す押出し成形機及びこの押出し成形機を用いた陶板の製造方法を提供することができる。   According to the extrusion molding machine of the present invention, there are provided an extrusion molding machine that extrudes the clay in a state in which the spiral orientation of the clay is suppressed and the latent distortion is reduced, and a method for producing a ceramic plate using the extrusion molding machine. can do.

特に、坏土押出しに際して、中玉支持軸、中玉の何れか一方か双方をスクリューの回転に対して逆方向に回転させることで、スクリューとは逆方向のせん断力を坏土の所望の領域に生じさせて坏土内の歪を相殺させる。その結果、坏土の捩れ癖を相殺することが可能となり、表面に特別な溝加工を施した圧延ローラを用いることなく、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができる。   In particular, when extruding the clay, by rotating either the center ball support shaft or the center ball in the direction opposite to the rotation of the screw, the shear force in the direction opposite to the screw is applied to the desired area of the clay. To compensate for the distortion in the dredged soil. As a result, it becomes possible to cancel the twisted wrinkles of the clay, and the deformation (warp) of the ceramic plate can be greatly suppressed without using a rolling roller having a special grooved surface.

また、本発明の押出し成形機を用いることにより、坏土は、螺旋状の配向を大幅に抑制されたままの状態で円筒状に押出され、乾燥、焼成後、潜在歪の復元しない陶板を製造することができる。   Also, by using the extrusion molding machine of the present invention, the clay is extruded into a cylindrical shape with the spiral orientation being largely suppressed, and after drying and firing, a ceramic plate that does not restore latent strain is produced. can do.

本発明の第1の実施形態に係る押出し成形機の一部を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which cut | disconnects and shows a part of extrusion molding machine which concerns on the 1st Embodiment of this invention along the axis line of the screw shaft or a center ball support shaft. 本発明の第2の実施形態に係る押出し成形機の一部を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which cuts and shows a part of extrusion machine which concerns on the 2nd Embodiment of this invention along the axis line of the screw axis | shaft or a center ball support axis | shaft. 本発明の第3の実施形態に係る押出し成形機の一部を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which cuts and shows a part of extrusion machine which concerns on the 3rd Embodiment of this invention along the axis line of the screw axis | shaft or a center ball support axis | shaft. 本発明の第3の実施形態の変形例に係る押出し成形機の一部を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which cut | disconnects and shows a part of extrusion molding machine which concerns on the modification of the 3rd Embodiment of this invention along the axis line of the screw shaft or a center ball support shaft. 本発明の第4の実施形態に係る押出し成形機の一部を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which cuts and shows a part of extrusion machine which concerns on the 4th Embodiment of this invention along the axis line of the screw axis | shaft or a center ball support axis | shaft. 本発明の第4の実施形態に係る押出し成形機の構成要素をなす反転機構を示す分解斜面図である。It is a disassembled slope figure which shows the inversion mechanism which makes the component of the extrusion molding machine concerning the 4th Embodiment of this invention. 図6とは見る方向を水平方向に反転させた状態の反転機構を示す分解斜面図である。FIG. 6 is an exploded perspective view showing the reversing mechanism in a state where the viewing direction is reversed in the horizontal direction. 本発明の第4の実施形態に係る押出し成形機に備わる反転機構の組み立て状態をその軸線方向から示す端面図である。It is an end elevation which shows the assembly state of the inversion mechanism with which the extrusion molding machine concerning the 4th Embodiment of this invention is equipped from the axial direction.

以下、本発明の各実施形態に係る押出し成形機及びこれを用いた陶板の製造方法について図面に基づいて説明する。最初に本発明の第1の実施形態に係る押出し成形機について説明する。   Hereinafter, an extrusion molding machine according to each embodiment of the present invention and a method for manufacturing a ceramic plate using the same will be described with reference to the drawings. First, an extrusion molding machine according to a first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る押出し成形機を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。本発明の第1の実施形態に係る押出し成型機100は、外胴103と、外胴内に配置されたスクリュー軸101と、スクリュー軸101の長手方向に関して坏土の押出し方向上流側の一部の周囲に設けられたスクリュー102と、スクリュー軸101に連接された中玉支持軸106と、中玉支持軸106に連接された中玉107と、中玉支持軸106を駆動する反転機構110とを有している。中玉支持軸106と中玉107との連接部にはこの両者の回転を絶縁する絶縁部105が備わると共に、反転機構110を介して中玉107がスクリュー102とは逆方向に回転するようになっている。そして、押出し成形機100は、スクリュー102を介して坏土を中玉107に向かって圧送すると共に、坏土を、外胴103と中玉107との間の隙間を介して押出し成型機100の出口側から外部に円筒状をなした状態で押し出すようになっている。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an extrusion molding machine according to a first embodiment of the present invention cut along the axis of a screw shaft or a center ball support shaft. An extrusion molding machine 100 according to the first embodiment of the present invention includes an outer cylinder 103, a screw shaft 101 disposed in the outer cylinder, and a part of the longitudinal direction of the screw shaft 101 on the upstream side in the extrusion direction of the clay. , A center ball support shaft 106 connected to the screw shaft 101, a center ball 107 connected to the center ball support shaft 106, and a reversing mechanism 110 that drives the center ball support shaft 106. have. The connecting portion between the center ball support shaft 106 and the center ball 107 is provided with an insulating portion 105 that insulates the rotation of the both, and the center ball 107 rotates in the direction opposite to the screw 102 via the reversing mechanism 110. It has become. Then, the extrusion molding machine 100 presses the clay through the screw 102 toward the center ball 107, and the clay is fed through the gap between the outer body 103 and the center ball 107 of the extrusion molding machine 100. It pushes out from the outlet side in a cylindrical shape.

なお、絶縁部105は、中玉内に設けられたベアリングからなり、反転機構110は、一端111aが中玉から延出する回転軸120に接続されたユニバーサルジョイント111と、ユニバーサルジョイント111の他端111bが接続された減速機構115と、減速機構115に接続された駆動モータ116とを有している。減速機構115は、例えば複数の歯車を互いに噛合させた状態で収容したギヤボックス等からなり、駆動モータ116は、例えばサーボモータ等の十分な回転トルクを発生し得る駆動源からなる。   The insulating part 105 is composed of a bearing provided in the center ball, and the reversing mechanism 110 includes a universal joint 111 having one end 111a connected to the rotating shaft 120 extending from the center ball and the other end of the universal joint 111. The speed reduction mechanism 115 to which 111b is connected and the drive motor 116 connected to the speed reduction mechanism 115 are provided. The reduction mechanism 115 is composed of, for example, a gear box that accommodates a plurality of gears in mesh with each other, and the drive motor 116 is composed of a drive source capable of generating sufficient rotational torque, such as a servo motor.

そして、駆動モータ116の回転が減速機構115を介して減速されると共に、十分な回転トルクを発生するようにし、この回転トルクがユニバーサルジョイント111を介して中玉から延出する回転軸120に伝達され、中玉107が中玉から延出する回転軸120と一体になって回転するようになっている。なお、駆動モータ116の回転方向は、上述したように中玉107がスクリュー102とは逆方向に回転する方向に対応している。また、図1に示すように、減速機構115及び駆動モータ116は、ユニバーサルジョイント111を介して中玉から延出する回転軸120の軸芯から所定量だけ(図1では上方に)偏倚して配置され、これら減速機構115及び駆動モータ116が押出し成型機100から押し出される坏土と干渉しないようになっている。   Then, the rotation of the drive motor 116 is decelerated via the speed reduction mechanism 115 and sufficient rotational torque is generated, and this rotational torque is transmitted to the rotary shaft 120 extending from the center ball via the universal joint 111. Thus, the center ball 107 rotates integrally with the rotary shaft 120 extending from the center ball. The rotation direction of the drive motor 116 corresponds to the direction in which the center ball 107 rotates in the direction opposite to the screw 102 as described above. Further, as shown in FIG. 1, the speed reduction mechanism 115 and the drive motor 116 are biased by a predetermined amount (upward in FIG. 1) from the axis of the rotating shaft 120 extending from the center ball via the universal joint 111. The speed reduction mechanism 115 and the drive motor 116 are arranged so as not to interfere with the clay extruded from the extrusion molding machine 100.

本実施形態の構成によると、中玉107の中玉支持軸106との連接部にベアリングからなる絶縁部105を設けているので、坏土は外胴内でスクリュー102から圧送されて外胴103と中玉107の間から押出される過程において中玉107のみがスクリュー軸101の回転方向に対して逆回転する。この過程において中玉107のみがスクリュー軸101に対して逆方向に回転することで、坏土に対して逆方向のせん断力を作用させて坏土のよじれ解消と歪低減を実現することができる。   According to the configuration of the present embodiment, since the insulating portion 105 made of a bearing is provided at the connecting portion with the middle ball support shaft 106 of the middle ball 107, the clay is pressure-fed from the screw 102 within the outer drum and is outer shell 103. In the process of being extruded from between the inner ball 107 and the middle ball 107, only the middle ball 107 rotates reversely with respect to the rotation direction of the screw shaft 101. In this process, only the center ball 107 rotates in the reverse direction with respect to the screw shaft 101, so that a reverse shearing force can be applied to the dredged soil to eliminate the dredged kink and reduce distortion. .

また、スクリュー軸101と中玉支持軸106の双方を強度上必要最小限の太さに抑えることができる。   Further, both the screw shaft 101 and the inner ball support shaft 106 can be suppressed to the minimum thickness necessary for strength.

続いて、本発明の第2の実施形態に係る押出し成形機について説明する。なお、上述した第1の実施形態と同等の構成については、図面に対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図2は、本発明の第2の実施形態に係る押出し成形機を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。   Subsequently, an extrusion molding machine according to a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure equivalent to 1st Embodiment mentioned above, the code | symbol corresponding to drawing is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the extrusion molding machine according to the second embodiment of the present invention cut along the axis of the screw shaft or the center ball support shaft.

第2の実施形態に係る押出し成形機は、基本的に第1の実施形態と同様の構成を有するが、第1の実施形態と異なる点として、スクリュー軸201と中玉支持軸206との連接部にこの両者の回転を絶縁する絶縁部205を設け、中玉支持軸206及び中玉207がスクリュー軸201と逆回転するようになっている。このような構成の押出し成型機200を用いることで、押出された坏土を展開して焼成する際に焼成体の変形を少なくすることができる。   The extrusion molding machine according to the second embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment, but differs from the first embodiment in that the screw shaft 201 and the center ball support shaft 206 are connected. An insulating part 205 that insulates the rotation of both of them is provided in the part, so that the middle ball support shaft 206 and the middle ball 207 rotate reversely with the screw shaft 201. By using the extrusion molding machine 200 having such a configuration, deformation of the fired body can be reduced when the extruded clay is spread and fired.

なお、この第2の実施形態に係る押出し成型機の変形例として、ここでは図示しないが、中玉207と中玉支持軸206との連接部分にもベアリング等からなる絶縁部を設けることにより、反転機構210を介して中玉支持軸206のみがスクリュー軸201と逆回転するようにしても良い。この場合、逆方向のせん断力は、第2の実施形態よりも小さくなるが、焼成後の坏土の変形を抑制することが期待できる。   In addition, as a modification of the extrusion molding machine according to the second embodiment, although not shown here, by providing an insulating portion made of a bearing or the like at the connecting portion between the center ball 207 and the center ball support shaft 206, Only the center ball support shaft 206 may be rotated reversely to the screw shaft 201 via the reversing mechanism 210. In this case, the shearing force in the reverse direction is smaller than that in the second embodiment, but it can be expected to suppress deformation of the clay after firing.

続いて、本発明の第3の実施形態に係る押出し成型機について説明する。なお、上述した第1の実施形態、第2の実施形態及びその変形例と同等の構成については、図面に対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Subsequently, an extrusion molding machine according to a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure equivalent to 1st Embodiment mentioned above, 2nd Embodiment, and its modification, the code | symbol corresponding to drawing is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

本発明の第3の実施形態に係る押出し成型機300は、図3に示すように、反転機構305として二重反転シャフト301,306からなる二重反転機構を用いている。なお、本実施形態では中玉支持軸306のみがスクリュー軸301と逆回転するようになっている。また、中玉支持軸306がスクリュー軸301と逆回転可能とするために、中玉支持軸306と中玉307との連接部分に例えばベアリングからなる絶縁部(図示せず)を設けている。   As shown in FIG. 3, the extrusion molding machine 300 according to the third embodiment of the present invention uses a double reversing mechanism including double reversing shafts 301 and 306 as the reversing mechanism 305. In the present embodiment, only the center ball support shaft 306 rotates in the reverse direction to the screw shaft 301. Further, in order to allow the center ball support shaft 306 to rotate in the reverse direction with respect to the screw shaft 301, an insulating portion (not shown) made of, for example, a bearing is provided at a connecting portion between the center ball support shaft 306 and the center ball 307.

これによって、押出し生地が円筒状に押し出されてくる押出し成型機の出口側に、上述した実施形態のようなユニバーサルジョイント、減速機構、及び駆動モータを設けなくて済むため、押出し成型機の構造が複雑化しないようにし、押出し成形機自体の小型化を図ることが可能となる。   This eliminates the need to provide the universal joint, the speed reduction mechanism, and the drive motor as in the above-described embodiment on the exit side of the extrusion molding machine from which the extruded dough is extruded in a cylindrical shape. It is possible to reduce the size of the extrusion molding machine itself without being complicated.

なお、中玉支持軸306と中玉307との間に絶縁部を設けずに、この両者が一体になってスクリュー軸301の回転方向と逆方向に回転するようにしても良い。   In addition, without providing an insulating portion between the middle ball support shaft 306 and the middle ball 307, both may be integrated and rotate in the direction opposite to the rotation direction of the screw shaft 301.

なお、この第3の実施形態においては、二重反転シャフト305をなすスクリュー軸301と中玉支持軸と306は互いに同一の駆動モータ316を備えて例えば遊星歯車315を介して互いに逆方向に回転するように同時に減速している。これによって、スクリュー軸や中玉支持軸を駆動する回転駆動源を1つの回転駆動源で兼用できるので、押出し成型機自体の小型化や消費電力の低減を図ることができる。   In this third embodiment, the screw shaft 301 and the center ball support shaft 306 that constitute the counter rotating shaft 305 are provided with the same drive motor 316 and rotate in opposite directions via the planetary gear 315, for example. To slow down at the same time. As a result, the rotational drive source for driving the screw shaft and the center ball support shaft can be used as a single rotational drive source, so that the extrusion molding machine itself can be reduced in size and power consumption can be reduced.

しかしながら、ここでは図示しないが別々の駆動モータ及び減速機構を介してスクリュー軸と中玉支持軸とが互いに所定の回転数で相対的に逆方向に回転するようにしても良い。   However, although not shown here, the screw shaft and the center ball support shaft may rotate in the opposite directions at a predetermined rotational speed via separate drive motors and reduction mechanisms.

続いて、本発明の第3の実施形態の変形例に係る押出し成型機について説明する。なお、上述した第1の実施形態、第2の実施形態及びその変形例、第3の実施形態と同等の構成については、図面に対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図4は、本発明の第3の実施形態の変形例に係る押出し成形機を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。   Subsequently, an extrusion molding machine according to a modification of the third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure equivalent to 1st Embodiment mentioned above, 2nd Embodiment, its modification, and 3rd Embodiment, the code | symbol corresponding to drawing is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an extrusion molding machine according to a modification of the third embodiment of the present invention, cut along the axis of the screw shaft or the center ball support shaft.

本発明の第3の実施形態の変形例に係る押出し成形機300’においては、中玉支持軸306と中玉307との間に絶縁部を設けずに、この両者が一体になってスクリュー軸301の回転方向と逆方向に回転するようになっている。そして、上述した第3の実施形態において外側の軸体をなすスクリュー軸301を中玉307の近傍まで延在させることで、中玉支持軸306の周囲をスクリュー軸301で覆い、中玉307のみをスクリュー軸301に対して逆回転させるようになっている。このような構成を有する押出し成形機300’を用いても、上述した第1及び第2の実施形態に比べて、押出し成形機の出口側の構造を複雑化せずに済み、押出し成形機自体の小型化を図ることができる。   In the extrusion molding machine 300 ′ according to the modification of the third embodiment of the present invention, an insulating portion is not provided between the center ball support shaft 306 and the center ball 307, and these are integrated into a screw shaft. It rotates in the direction opposite to the rotation direction of 301. And by extending the screw shaft 301 that forms the outer shaft body to the vicinity of the center ball 307 in the third embodiment described above, the periphery of the center ball support shaft 306 is covered with the screw shaft 301, and only the center ball 307 is covered. Is reversely rotated with respect to the screw shaft 301. Even if the extrusion molding machine 300 ′ having such a configuration is used, the structure on the outlet side of the extrusion molding machine does not need to be complicated as compared with the first and second embodiments described above, and the extrusion molding machine itself. Can be miniaturized.

続いて、本発明の第4の実施形態に係る押出し成型機について説明する。なお、上述した第1の実施形態、第2の実施形態及びその変形例、第3の実施形態及びその変形例と同等の構成については、図面に対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Subsequently, an extrusion molding machine according to a fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure equivalent to 1st Embodiment, 2nd Embodiment, its modification, 3rd Embodiment, and its modification mentioned above, the code | symbol corresponding to drawing is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. To do.

本発明の第4の実施形態に係る押出し成型機は、本発明において開示する各実施形態のうち押出し成型機自体の構造の小型化及び簡略化を図る上で最も優れた形態である。   The extrusion molding machine according to the fourth embodiment of the present invention is the most excellent form for reducing the size and simplification of the structure of the extrusion molding machine itself among the embodiments disclosed in the present invention.

図5は、本発明の第4の実施形態に係る押出し成形機を、そのスクリュー軸や中玉支持軸の軸線に沿って切断して示す縦断面図である。この第4の実施形態に係る押出し成型機400は、反転機構404が絶縁部405aに設けられたことを特徴とする。すなわち、この第4の実施形態に係る押出し成型機400は、図5に示すように、押出し成形機の外胴403の中心部に、スクリュー402の軸体をなすスクリュー軸401が配設されている。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an extrusion molding machine according to the fourth embodiment of the present invention cut along the axis of the screw shaft or the center ball support shaft. The extrusion molding machine 400 according to the fourth embodiment is characterized in that a reversing mechanism 404 is provided in the insulating portion 405a. That is, in the extrusion molding machine 400 according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 5, a screw shaft 401 that forms the shaft body of the screw 402 is disposed at the center of the outer cylinder 403 of the extrusion molding machine. Yes.

スクリュー軸401の一端は反転機構404の一端側に設けられたスラストベアリング405に支持されている。また、反転機構404の他端側に設けられたスラストベアリング405には、中玉支持軸406の一端が支持されている。このように、反転機構404は、スクリュー軸401と中玉支持軸406との連接部に設けられ、スラストベアリング405を備えてなる絶縁部405aと一体的に構成されている。   One end of the screw shaft 401 is supported by a thrust bearing 405 provided on one end side of the reversing mechanism 404. Further, one end of the center ball support shaft 406 is supported by a thrust bearing 405 provided on the other end side of the reversing mechanism 404. As described above, the reversing mechanism 404 is provided at the connecting portion between the screw shaft 401 and the center ball support shaft 406 and is integrally formed with the insulating portion 405 a including the thrust bearing 405.

一方、中玉支持軸406の他端側にはスラストベアリング405を介して中玉407が中玉支持軸406とは絶縁した状態で支持されている。そして、中玉407は中玉支持軸側が小径で、外胴403の口金408に対向する側に向かって大径となる円錐形をなし、その大径部と口金408との間には坏土を押し出すための隙間Gが形成されている。   On the other hand, an intermediate ball 407 is supported on the other end side of the intermediate ball support shaft 406 through a thrust bearing 405 in a state insulated from the intermediate ball support shaft 406. The center ball 407 has a conical shape with a small diameter at the center ball support shaft side and a large diameter toward the side facing the base 408 of the outer body 403. A gap G for pushing out is formed.

スラストベアリング405は上述した絶縁部405aとは異なる絶縁部405bとして構成され、この絶縁部405bを備えることで、前段の中玉支持軸406の回転を中玉407に伝達しないようにして、中玉407が坏土の流動抵抗に応じて自由に回転可能に、または変位可能となるようにしている。   The thrust bearing 405 is configured as an insulating portion 405b different from the above-described insulating portion 405a. By providing the insulating portion 405b, the rotation of the center ball support shaft 406 in the previous stage is not transmitted to the center ball 407, so 407 can be freely rotated or displaced according to the flow resistance of the clay.

反転機構404としては、従来から周知の遊星歯車減速機、ボール減速機、遊星ローラ減速機、波動歯車装置((ハーモニックドライブ(登録商標))、平行軸歯車減速機、ヘリカル減速機、ウォーム減速機、ハイポイド減速機、ローラ減速機のうちの何れかを用いることができる。   The reversing mechanism 404 includes conventionally known planetary gear reducers, ball reducers, planetary roller reducers, wave gear devices ((Harmonic Drive (registered trademark)), parallel shaft gear reducers, helical reducers, worm reducers. Any of a hypoid reducer and a roller reducer can be used.

特に本発明の第4の実施形態に係る反転機構404としては、中玉支持軸406の回転軸芯がスクリュー軸401の回転軸芯の延長線上となる波動歯車装置、遊星歯車減速機、ボール減速機、遊星ローラ減速機が適している。なお、本実施形態では波動歯車装置を適用した場合について説明する。   In particular, the reversing mechanism 404 according to the fourth embodiment of the present invention includes a wave gear device, a planetary gear speed reducer, a ball speed reducer in which the rotation axis of the center ball support shaft 406 is on the extension line of the rotation axis of the screw shaft 401. Machine and planetary roller reducer are suitable. In this embodiment, a case where a wave gear device is applied will be described.

図6は、反転機構404としての波動歯車装置の分解斜面図である。また、図7は、図6とは見る方向を水平方向に反転させた状態の波動歯車装置の分解斜面図である。また、図8は、波動歯車装置の組み立て状態をその軸線方向から示す端面図である。   FIG. 6 is an exploded perspective view of the wave gear device as the reversing mechanism 404. Further, FIG. 7 is an exploded perspective view of the wave gear device in a state where the viewing direction is reversed in the horizontal direction from FIG. FIG. 8 is an end view showing the assembled state of the wave gear device from its axial direction.

図6乃至図8において、反転機構404としての波動歯車装置は、スクリュー軸401に取付けられたウエーブ・ジェネレータ409と、中玉支持軸406の一端にウエーブ・ジェネレータ409に対向して設けられたフレックススプライン410と、このフレックススプライン410の外周面に形成されたギア410aと噛合うギア411aを内周面に形成したサーキュラ・スプライン411とで構成されている。   6 to 8, the wave gear device as the reversing mechanism 404 includes a wave generator 409 attached to the screw shaft 401 and a flex provided at one end of the center ball support shaft 406 so as to face the wave generator 409. The spline 410 includes a circular spline 411 in which a gear 411 a that meshes with a gear 410 a formed on the outer peripheral surface of the flex spline 410 is formed on the inner peripheral surface.

この波動歯車装置は、楕円と真円の差動を利用した減速機で、フレックススプライン410はウエーブ・ジェネレータ409により楕円に撓められ、フレックススプライン410のギア410aが長軸の部分でサーキュラ・スプライン411のギア411aと噛合い、短軸の部分ではギア410aとギア411aとが完全に離れた状態になる。従って、サーキュラ・スプライン411を固定し、ウエーブ・ジェネレータ409を矢印aの反時計方向に回すと、フレックススプライン410は弾性変形し、ギア410aとギア411aの噛合い位置が順次移動し、ウエーブ・ジェネレータ409が1回転すると、歯数差分だけフレックススプライン410は矢印a’の時計方向に移動する。   This wave gear device is a reduction gear that uses a differential between an ellipse and a perfect circle. The flex spline 410 is bent into an ellipse by a wave generator 409, and the gear 410a of the flex spline 410 is a circular spline at the long axis portion. 411 meshes with the gear 411a, and the gear 410a and the gear 411a are completely separated at the short axis portion. Accordingly, when the circular spline 411 is fixed and the wave generator 409 is rotated counterclockwise as indicated by the arrow a, the flex spline 410 is elastically deformed, and the meshing position of the gear 410a and the gear 411a is sequentially moved, so that the wave generator is moved. When 409 is rotated once, the flex spline 410 moves in the clockwise direction indicated by the arrow a ′ by the difference in the number of teeth.

そこで、スクリュー軸401にウエーブ・ジェネレータ409を取付け、中玉支持軸406にフレックススプライン410を取付け、サーキュラ・スプライン411を支持部材(図示を省略)を介して外胴403の内面に固定すれば、スクリュー軸401の回転を減速しかつ回転方向を反転させて中玉支持軸406に伝達することができる。   Therefore, if the wave generator 409 is attached to the screw shaft 401, the flex spline 410 is attached to the center ball support shaft 406, and the circular spline 411 is fixed to the inner surface of the outer body 403 via a support member (not shown), The rotation of the screw shaft 401 can be decelerated and the direction of rotation can be reversed and transmitted to the center ball support shaft 406.

以下、本発明の第4の実施形態に係る押出し成形機の作用及びこれを用いた陶板の製造方法について説明する。スクリュー軸401の回転により、スクリュー402によって押出された可塑性の坏土は押出し成形機の外胴403内を旋回しながら送られる。スクリュー軸401と連結された中玉支持軸406は、反転機構404としての波動歯車装置を介して、スクリュー軸401よりは減速されるとともに回転方向が反転される。   Hereinafter, an operation of the extrusion molding machine according to the fourth embodiment of the present invention and a method for manufacturing a ceramic plate using the same will be described. By the rotation of the screw shaft 401, the plastic clay extruded by the screw 402 is fed while turning in the outer cylinder 403 of the extruder. The center ball support shaft 406 connected to the screw shaft 401 is decelerated from the screw shaft 401 and the rotation direction thereof is reversed via a wave gear device as the reversing mechanism 404.

この構成により、スクリュー軸401とは反対方向に中玉支持軸406をゆっくり回転させ、捩れ方向と反対の応力を坏土に与えることにより、捩れ癖を解消する。そして、捩れ癖を解消された坏土は、中玉支持軸406の回転と絶縁された中玉407の円錐形斜面に沿って口金408に向かって移動し、この中玉407と口金408との間の隙間Gから円筒状に押し出される(坏土を円筒状に成形する工程)。この円筒状に押出された坏土を切り開き(坏土を切り開く工程)、切り開いた坏土を圧延ローラで所定の寸法に圧延して(圧延する工程)、変形(反り)を大幅に抑制した状態で乾燥した後焼成し、陶板を製造する。   With this configuration, the middle ball support shaft 406 is slowly rotated in a direction opposite to the screw shaft 401, and a stress opposite to the twist direction is applied to the clay, thereby eliminating the twisted wrinkles. Then, the clay from which the twisted wrinkles are eliminated moves toward the base 408 along the conical slope of the central ball 407 insulated from the rotation of the central ball support shaft 406, and the middle ball 407 and the base 408 are moved. Extruded into a cylindrical shape from the gap G between them (step of forming the clay into a cylindrical shape). A state in which this cylindrically extruded clay is cut open (step of cutting the clay), and the cut open clay is rolled to a predetermined size by a rolling roller (rolling step), and deformation (warping) is greatly suppressed. After drying with baked to produce a ceramic plate.

本発明の第4の実施形態に係る押出し成形機400によると、スクリュー軸と中玉支持軸とが絶縁された従来技術とは異なり、中玉支持軸が常に回転しているので、スラストベアリングのベアリング球も回転しており、ベアリング球は均一な状態で磨耗してスラストベアリングの回転を維持する。従ってスラストベアリングの耐久性が向上すると考えられる。   According to the extrusion molding machine 400 according to the fourth embodiment of the present invention, unlike the conventional technique in which the screw shaft and the center ball support shaft are insulated, the center ball support shaft is always rotated. The bearing ball also rotates, and the bearing ball is worn in a uniform state to maintain the rotation of the thrust bearing. Therefore, it is considered that the durability of the thrust bearing is improved.

次に本発明の第4の実施形態に係る押出し成形機を用いた実施例と、特許文献1に開示された押出し成形機を用いた比較例を対比して説明する。なお、両者を対比するにあたっての諸条件は全く同一とした。この諸条件は、具体的には以下の通りとした。   Next, an example using the extrusion molding machine according to the fourth embodiment of the present invention and a comparative example using the extrusion molding machine disclosed in Patent Document 1 will be described. The conditions for comparing the two were exactly the same. Specifically, these conditions were as follows.

坏土:珪灰石50%、粘土40%、滑石10%の乾燥粉末を、それぞれ所定量配合、混合した後、水を添加して可塑性の坏土を調製した。   Kneaded clay: After blending and mixing predetermined amounts of dry powder of wollastonite 50%, clay 40%, and talc 10%, respectively, water was added to prepare a plastic clay.

圧延:円筒状に生地を切り開き、ローラで圧延して、幅600mm長さ900mm厚さ4mmの生地平板を作成した。   Rolling: The dough was cut into a cylindrical shape and rolled with a roller to prepare a dough flat plate having a width of 600 mm, a length of 900 mm, and a thickness of 4 mm.

焼成:生地平板は、乾燥後、最高1150℃でローラーハースキルンにて焼成し、陶板を得た。   Firing: After drying, the dough flat plate was fired in a roller hearth kiln at a maximum of 1150 ° C. to obtain a ceramic plate.

評価:焼成前の乾燥平板及び焼成体の陶板について、端部の反りあがりの高さ(反り量)を測定した。この測定結果を表1に示した。   Evaluation: About the dry flat plate before baking and the ceramic board of the fired body, the height (warpage amount) of warping at the end was measured. The measurement results are shown in Table 1.

Figure 2010234802
表1における平均は、乾燥平板と焼成体の観測数(サンプル数)各16枚に関する実施例と比較例の端部の反り上がりの高さ(mm)であり、この評価結果から実施例の方が比較例よりも端部の反り量が少ないことが分かった。また、分散は、上記実施例と比較例のそれぞれの反り量のばらつきを示す統計値であり、この値が小さいほど測定値のばらつきが小さいとされる。この分散の結果から明らかなように、乾燥平板と焼成体のそれぞれについて実施例の方が比較例よりも反り量のばらつきがかなり小さいことが分かった。
Figure 2010234802
The average in Table 1 is the height (mm) of the edge of the examples and comparative examples of the number of observations (number of samples) of the dried flat plate and the fired body, and the direction of the examples from the evaluation results. However, it turned out that there is little curvature amount of an edge part than a comparative example. The variance is a statistical value indicating the variation in the amount of warpage of each of the above examples and the comparative example. The smaller the value, the smaller the variation in the measured value. As is apparent from the results of this dispersion, it was found that the variation in the amount of warpage was considerably smaller in the example than in the comparative example for each of the dried flat plate and the fired body.

即ち、この表から明らかなように、試作品の乾燥時・焼成時の両状態共に、実施例(本発明の押出し成形機)を用いて成形した陶板は、特許文献1に開示された押出し成形機を用いて成形した陶板よりも反り量及びそのばらつきが少ないことが分かった。この結果からして、本発明の押出し成形機を用いる優位性が立証できた。   That is, as apparent from this table, the porcelain plate formed using the example (extruder of the present invention) in both the drying state and the firing state of the prototype is the extrusion molding disclosed in Patent Document 1. It was found that the amount of warpage and its variation were less than that of ceramic plates molded using a machine. From this result, the superiority of using the extrusion molding machine of the present invention was proved.

以上説明したように、本発明の第4の実施形態に係る押出し成形機は、スクリュー軸と中玉支持軸との連接部に、スクリューの回転を反転する反転機構を有し、中玉支持軸が前記スクリュー軸とは逆方向に回転するようになっている。このような構成を有することで、坏土の押出し時にその捩れ癖を相殺することができ、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができる。   As described above, the extrusion molding machine according to the fourth embodiment of the present invention has a reversing mechanism for reversing the rotation of the screw at the connecting portion between the screw shaft and the middle ball support shaft, and the middle ball support shaft. Is rotated in the opposite direction to the screw shaft. By having such a configuration, the twisted wrinkles can be offset when the clay is pushed out, and deformation (warping) of the ceramic plate can be greatly suppressed.

なお、本発明の作用を発揮する上で、反転機構としては上述したように従来から周知の遊星歯車減速機、ボール減速機、遊星ローラ減速機、波動歯車装置((ハーモニックドライブ(登録商標))、平行軸歯車減速機、ヘリカル減速機、ウォーム減速機、ハイポイド減速機、ローラ減速機のうちの何れかを用いることができる。   In order to demonstrate the operation of the present invention, as described above, as the reversing mechanism, a conventionally known planetary gear speed reducer, ball speed reducer, planetary roller speed reducer, wave gear device ((Harmonic Drive (registered trademark)) Any one of a parallel shaft gear reducer, a helical reducer, a worm reducer, a hypoid reducer, and a roller reducer can be used.

一方、本発明の反転機構としては、中玉支持軸の回転軸芯がスクリュー軸の回転軸芯の延長線上となる遊星歯車減速機、ボール減速機、遊星ローラ減速機、波動歯車装置を使用することが好ましい。   On the other hand, as the reversing mechanism of the present invention, a planetary gear speed reducer, a ball speed reducer, a planetary roller speed reducer, and a wave gear device are used in which the rotation axis of the center ball support shaft is an extension of the rotation axis of the screw shaft. It is preferable.

これは、これらの構成要素を用いることで、中玉支持軸の回転軸芯がスクリュー軸の回転軸芯の延長線上にあるようにできるので、坏土の捩れ癖を効率良く相殺することができ、旋回スクリューでよって生じた螺旋状の配向による潜在歪を低減して、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができるからである。   This is because by using these components, the rotation axis of the center support shaft can be on the extension line of the rotation axis of the screw shaft, so that the torsional wrinkles of the clay can be canceled efficiently. This is because the latent strain caused by the spiral orientation caused by the swirl screw can be reduced, and the deformation (warp) of the porcelain plate can be greatly suppressed.

しかしながら、最も好ましい反転機構としては、波動歯車装置((ハーモニックドライブ(登録商標))を用いるのが良い。これによって、スクリュー軸と中玉支持軸の軸線同士のぶれを最小限にできると共に、この反転機構の部分を軽量かつコンパクトに構成でき、ひいては押出し成型機自体の小型化を達成できるからである。   However, as the most preferable reversing mechanism, it is preferable to use a wave gear device (Harmonic Drive (registered trademark)). This makes it possible to minimize the shake between the axes of the screw shaft and the center ball support shaft. This is because the reversing mechanism portion can be configured to be lightweight and compact, and as a result, miniaturization of the extrusion molding machine itself can be achieved.

なお、中玉支持軸の回転はスクリュー軸の回転よりも減速されているので、坏土の捩れ癖を効率良く相殺することができ、旋回スクリューでよって生じた螺旋状の配向による潜在歪を低減して、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができる。   In addition, since the rotation of the center support shaft is decelerated more than the rotation of the screw shaft, it is possible to effectively cancel the twisting habit of the dredged material and reduce the potential distortion due to the helical orientation caused by the swivel screw. Thus, the deformation (warping) of the ceramic plate can be greatly suppressed.

また、中玉は中玉支持軸の回転と絶縁されているので、坏土が中玉を通過する過程では該坏土の流れに従うため、坏土の捩れ癖が効率良く相殺することができ、旋回スクリューでよって生じた螺旋状の配向による潜在歪を低減して、陶板の変形(反り)を大幅に抑制することができる。   In addition, since the center ball is insulated from the rotation of the center ball support shaft, in the process that the clay passes through the center ball, the twist of the clay can be efficiently offset, The potential distortion due to the helical orientation caused by the swirl screw can be reduced, and the deformation (warp) of the ceramic plate can be greatly suppressed.

また、押出し成形機を用いて坏土を円筒状に成形する工程、坏土を切り開く工程、切り開いた坏土を圧延する工程を含んでいる本発明に係る陶板の製造方法は、上述した本発明の押出し成形機を用いることにより、坏土は螺旋状の配向を抑制して円筒状に押出され、乾燥、焼成後における潜在歪の復元がし難くなる。この結果、変形(反り)を大幅に抑制して陶板を製造することができる。   In addition, the method for producing a ceramic plate according to the present invention including the step of forming the clay into a cylindrical shape using an extrusion molding machine, the step of cutting the clay, and the step of rolling the cut clay is the above-described invention. By using this extrusion molding machine, the clay is extruded into a cylindrical shape while suppressing the helical orientation, and it becomes difficult to restore the latent strain after drying and firing. As a result, it is possible to manufacture a ceramic plate while greatly suppressing deformation (warping).

100 押出し成型機
101 スクリュー軸
102 スクリュー
103 外胴
105 絶縁部
106 中玉支持軸
107 中玉
110 反転機構
111 ユニバーサルジョイント
111a 一端
111b 他端
115 減速機構
116 駆動モータ
120 中玉から延出する回転軸
200 押出し成型機
201 スクリュー軸
205 絶縁部
206 中玉支持軸
207 中玉
210 反転機構
300,300’ 押出し成形機
301,306 二重反転シャフト
301 スクリュー軸
305 反転機構
305 二重反転シャフト
306 中玉支持軸
307 中玉
315 遊星歯車
316 駆動モータ
400 押出し成型機
401 スクリュー軸
402 スクリュー
403 外胴
404 反転機構
405 スラストベアリング
405a,405b 絶縁部
406 中玉支持軸
407 中玉
408 口金
409 ウエーブ・ジェネレータ
410 フレックススプライン
410a ギア
411 サーキュラ・スプライン
411a ギア
G 隙間

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Extrusion molding machine 101 Screw shaft 102 Screw 103 Outer cylinder 105 Insulation part 106 Center ball support shaft 107 Center ball 110 Reversing mechanism 111 Universal joint 111a One end 111b Other end 115 Deceleration mechanism 116 Drive motor 120 Rotating shaft 200 extended from the center ball Extruder 201 Screw shaft 205 Insulating portion 206 Center ball support shaft 207 Center ball 210 Reversing mechanism 300, 300 ′ Extruder 301, 306 Counter rotating shaft 301 Screw shaft 305 Inverting mechanism 305 Counter rotating shaft 306 Center ball supporting shaft 307 Nakatama 315 Planetary gear 316 Drive motor 400 Extrusion molding machine 401 Screw shaft 402 Screw 403 Outer barrel 404 Reversing mechanism 405 Thrust bearing 405a, 405b Insulating part 406 Middle ball support 407 Nakatama 408 ferrule 409 wave generator 410 flex spline 410a gear 411 circular spline 411a Gear G gap

Claims (9)

坏土を圧送するスクリューと、該スクリューの軸に連接された中玉支持軸と、該中玉支持軸に連接された中玉とを有する押出し成形機であって、
前記中玉支持軸と前記中玉の少なくとも何れか一方が、前記坏土押出しに際して前記スクリューとは逆方向に回転することを特徴とする押出し成形機。
An extrusion molding machine having a screw for pumping the clay, a center ball support shaft connected to the shaft of the screw, and a center ball connected to the center ball support shaft,
An extrusion molding machine, wherein at least one of the center ball support shaft and the center ball rotates in a direction opposite to the screw during the clay extrusion.
前記スクリュー軸と中玉支持軸との連接部、中玉支持軸と中玉との連接部の少なくとも何れかに、回転を絶縁する絶縁部を設けることを特徴とする、請求項1に記載の押出し成型機。   The insulation part which insulates rotation is provided in at least any one of the connection part of the said screw shaft and a center ball support shaft, and the connection part of a center ball support shaft and a center ball, It is characterized by the above-mentioned. Extrusion machine. 前記絶縁部に反転機構を設けることを特徴とする、請求項2に記載の押出し成型機。   The extrusion molding machine according to claim 2, wherein a reversing mechanism is provided in the insulating portion. 前記スクリュー軸と中玉支持軸との連接部に反転機構を設け、中玉支持軸がスクリュー軸と逆回転することを特徴とする、請求項1に記載の押出し成型機。   2. The extrusion molding machine according to claim 1, wherein a reversing mechanism is provided at a connecting portion between the screw shaft and the center ball support shaft, and the center ball support shaft rotates in the reverse direction to the screw shaft. 前記中玉は前記中玉支持軸の回転と絶縁されていることを特徴とする、請求項4に記載の押出し成型機。   The extrusion molding machine according to claim 4, wherein the center ball is insulated from rotation of the center ball support shaft. 前記中玉支持軸の回転軸芯が前記スクリュー軸の回転軸芯の延長上にあることを特徴とする、請求項1に記載の押出し成型機。   The extrusion molding machine according to claim 1, wherein a rotation axis of the center ball support shaft is on an extension of a rotation axis of the screw shaft. 前記中玉支持軸又は中玉の回転は、前記スクリュー軸の回転よりも減速されることを特徴とする、請求項1に記載の押出し成型機。   The extrusion molding machine according to claim 1, wherein the rotation of the middle ball support shaft or the middle ball is decelerated more than the rotation of the screw shaft. 前記反転機構として波動歯車装置を用いることを特徴とする、請求項1に記載の押出し成型機。   The extrusion molding machine according to claim 1, wherein a wave gear device is used as the reversing mechanism. 押出し成形機を用いて坏土を円筒状に成形する工程、坏土を切り開く工程、切り開いた坏土を圧延する工程を有する陶板の製造方法であって、請求項1乃至請求項8に記載の何れかの押出し成型機を用いて前記陶板を製造することを特徴とする陶板の製造方法

A method for producing a ceramic plate, comprising: a step of forming a clay into a cylindrical shape using an extruder, a step of cutting the clay, and a step of rolling the cut clay. A method for producing a ceramic plate, characterized in that the ceramic plate is produced using any of the extrusion molding machines.

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