JP2019527642A - セラミックプレカーサバッチのレオロジー制御装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
押出機バレルの第1の部分内へとセラミックプレカーサバッチを供給するよう構成された導入口、および、前記導入口の下流において前記押出機バレルから出るセラミックプレカーサ押出物を押出成形するよう構成された排出口を含む押出機と、
前記セラミックプレカーサバッチに液体を注入するよう構成された液体注入器と、
前記セラミックプレカーサバッチのレオロジー特性を検出するよう構成されたセンサと、
(i)前記センサから前記レオロジー特性を受信し、(ii)前記レオロジー特性を前記セラミックプレカーサバッチの所定のレオロジー値と比較し、(iii)前記比較に基づいてコマンドを生成するよう構成されたコントローラと、
前記コマンドを受信し、該コマンドに基づいて前記液体注入器への液流を調節するよう構成された液体調整器と
を含むことを特徴とする押出しシステム。
前記レオロジー特性が、(i)前記セラミックプレカーサバッチの液体含有量、(ii)前記セラミックプレカーサバッチの硬さ、(iii)前記セラミックプレカーサバッチの壁面抵抗、(iv)ダイ圧力、(v)バレル圧力、(vi)混合プレートにおける圧力変化、(vii)押出しトルク、(viii)セラミックプレカーサバッチ温度、および(ix)スクリーン圧力のうちの少なくとも1つを含む、実施形態1記載のシステム。
前記所定のレオロジー値が、(i)押出機ダイ起動条件についての第1の液体値、および(ii)前記第1の値より小さい定常状態押出機条件についての第2の液体値を含む、実施形態1〜2のいずれか一つに記載のシステム。
前記液体注入器が、前記押出機バレルの前記第1の部分の上流において前記セラミックプレカーサバッチに液体を注入するよう構成された、実施形態1〜3のいずれか一つに記載のシステム。
前記液体注入器が、前記押出機バレルの前記第1の部分の下流にあり且つ前記押出機バレルの前記排出口の上流にある前記押出機バレルの第2の部分において、前記セラミックプレカーサバッチに液体を注入するよう構成された、実施形態1〜4のいずれか一つに記載のシステム。
前記液体注入器が、0.5psi〜3000psi(約3.4kPa〜約20684.3kPa)の圧力で前記押出機バレル内へと液体を注入するよう構成された、実施形態1〜5のいずれか一つに記載のシステム。
前記液体注入器が、0.5psi〜10psi(約3.4kPa〜約68.9kPa)の圧力で前記押出機バレル内へと液体を注入するよう構成された、実施形態1〜6のいずれか一つに記載のシステム。
前記液体注入器が、液体注入口を通して前記押出機バレル内へと液体を注入するよう構成された、実施形態1〜7のいずれか一つに記載のシステム。
前記センサが、前記導入口の上流において前記セラミックプレカーサバッチ中の前記液体含有量を検出するよう構成された、実施形態1〜8のいずれか一つに記載のシステム。
前記センサが、前記排出口の下流において前記セラミックプレカーサバッチ中の前記液体含有量を検出するよう構成された、実施形態1〜9のいずれか一つに記載のシステム。
前記センサが、前記セラミックプレカーサバッチ中の前記液体含有量として、油性流体含有量および水性流体含有量のうちの少なくとも1つを検出するよう構成された、実施形態1〜10のいずれか一つに記載のシステム。
前記センサが、(i)赤外線(IR)センサおよび(ii)マイクロ波センサのうちの少なくとも1つを含む、実施形態1〜11のいずれか一つに記載のシステム。
前記排出口に結合されたダイを更に含み、該ダイが、
ダイ本体と、
前記ダイ本体の上流側表面に設けられ、前記ダイ本体内へと下流に延びる供給孔であって、前記上流側表面において前記セラミックプレカーサバッチを受け入れるよう構成された供給孔と、
前記ダイ本体内において前記供給孔と交差するマトリックスパターンに構成され、前記ダイの排出側表面まで延びる出口スロットであって、前記セラミックプレカーサバッチを成形してハニカム押出物にするよう構成された出口スロットと
を含む、
実施形態1〜12のいずれか一つに記載のシステム。
前記コントローラが、(i)前記レオロジー特性が前記所定のレオロジー値より小さいときに、液流値を増加させた前記コマンドを生成し、(ii)前記レオロジー特性が前記所定のレオロジー値より大きいときに、液流値を減少させた前記コマンドを生成するよう構成された、実施形態1〜13のいずれか一つに記載のシステム。
前記液体調整器が、前記液流値を増加させた前記コマンドの受信に応答して、前記液体注入器への液流を増やすよう調節するよう構成され、且つ、
前記液体調整器が、前記液流値を減少させた前記コマンドの受信に応答して、前記液体注入器への液流を減らすよう調節するよう構成された、
実施形態1〜14のいずれか一つに記載のシステム。
前記導入口の下流にあり、前記液体注入器の下流にあり、且つ、前記排出口の上流にある前記押出機バレルの第3の部分において、前記セラミックプレカーサバッチからガスを排出するよう構成された真空装置を更に含む、実施形態1〜15のいずれか一つに記載のシステム。
セラミックプレカーサ押出物を製造する方法であって、
セラミックプレカーサバッチを押出機バレルの第1の部分内に配置する工程と、
前記セラミックプレカーサバッチに液体を注入する工程と、
配置する前記工程および注入する前記工程の下流において、前記押出機バレルから出るセラミックプレカーサ押出物を押出成形する工程と、
前記セラミックプレカーサバッチのレオロジー特性を検出する工程と、
前記レオロジー特性を前記セラミックプレカーサバッチの所定のレオロジー値と比較する工程と、
比較する前記工程に基づいて、前記セラミックプレカーサバッチへの液体の注入を調節する工程と
を含むことを特徴とする方法。
前記所定のレオロジー値が、(i)押出機ダイ起動条件についての第1の液体値、および(ii)前記第1の値より小さい定常状態押出機条件についての第2の液体値を含む、実施形態17記載の方法。
前記所定のレオロジー値が、(i)ダイ圧力、(ii)バレル圧力、(iii)混合プレートにおける圧力変化、(iv)スクリーン圧力、および(v)セラミックプレカーサバッチ温度のうちの少なくとも1つである、実施形態17〜18のいずれか1つに記載の方法。
注入する前記工程が前記第1の部分の上流において行われる、実施形態17〜19のいずれか1つに記載の方法。
注入する前記工程が、前記第1の部分の下流にある前記押出機バレルの第2の部分において行われる、実施形態17〜20のいずれか1つに記載の方法。
注入する前記工程が、0.5psi〜3000psi(約3.4kPa〜約20684.3kPa)の圧力で行われる、実施形態17〜21のいずれか1つに記載の方法。
検出する前記工程が、注入する前記工程の上流において、前記セラミックプレカーサバッチの前記レオロジー特性を検出することを含む、実施形態17〜22のいずれか1つに記載の方法。
検出する前記工程が、押出成形する前記工程の下流において、前記セラミックプレカーサバッチの前記レオロジー特性を検出することを含む、実施形態17〜23のいずれか1つに記載の方法。
押出成形する前記工程が、ハニカム押出物を形成することを含む、実施形態17〜24のいずれか1つに記載の方法。
102 プリコンディショナー
104 計量予混合器
106(a)、106(b)、106(c)、106(d)、106(e)、106(f)、106(g)、106(h)、106(i)、106(j)、106(k) センサ
108 コントローラ
110、316、410、510 液体調整器
114、314、414、514 液体タンク
122 押出機
126 バッチ
120 第1のバレル部分
136 第2のバレル部分
138 第3のバレル部分
142 第4のバレル部分
144 導入口
146 混合器プレート
154 フィルタスクリーン
158 押出しダイ
160 ダイ本体
162 供給孔
164 上流側表面
168 出口スロット
170 排出側表面
172 ハニカム押出物
214 液体注入口
Claims (5)
- 押出しシステムにおいて、
押出機バレルの第1の部分内へとセラミックプレカーサバッチを供給するよう構成された導入口、および前記導入口の下流において前記押出機バレルから出るセラミックプレカーサ押出物を押出成形するよう構成された排出口を含む押出機と、
前記セラミックプレカーサバッチに液体を注入するよう構成された液体注入器と、
前記セラミックプレカーサバッチのレオロジー特性を検出するよう構成されたセンサと、
(i)前記センサから前記レオロジー特性を受信し、(ii)前記レオロジー特性を前記セラミックプレカーサバッチの所定のレオロジー値と比較し、(iii)前記比較に基づいてコマンドを生成するよう構成されたコントローラであって、
(i)前記レオロジー特性が前記所定のレオロジー値より小さいときに、液流値を増加させた前記コマンドを生成し、(ii)前記レオロジー特性が前記所定のレオロジー値より大きいときに、液流値を減少させた前記コマンドを生成するよう構成された
コントローラと、
前記コマンドを受信し、該コマンドに基づいて前記液体注入器への液流を調節するよう構成された液体調整器であって、
前記液流値を増加させた前記コマンドの受信に応答して、前記液体注入器への液流を増やすよう調節するよう構成され、且つ、
前記液流値を減少させた前記コマンドの受信に応答して、前記液体注入器への液流を減らすよう調節するよう構成された
液体調整器と
を含むことを特徴とする押出しシステム。 - 前記レオロジー特性が、(i)前記セラミックプレカーサバッチの液体含有量、(ii)前記セラミックプレカーサバッチの硬さ、(iii)前記セラミックプレカーサバッチの壁面抵抗、(iv)ダイ圧力、(v)バレル圧力、(vi)混合プレートにおける圧力変化、(vii)押出しトルク、(viii)セラミックプレカーサバッチ温度、および(ix)スクリーン圧力のうちの少なくとも1つを含む、請求項1記載のシステム。
- 前記所定のレオロジー値が、(i)押出機ダイ起動条件についての第1の液体値、および(ii)前記第1の値より小さい定常状態押出機条件についての第2の液体値を含む、請求項1〜2のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記センサが、前記導入口の上流において前記セラミックプレカーサバッチ中の前記液体含有量を検出するよう構成された、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記センサが、前記排出口の下流において前記セラミックプレカーサバッチ中の前記液体含有量を検出するよう構成された、請求項1〜4のいずれか一項に記載のシステム。
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