JP3007478B2 - 成形装置 - Google Patents

成形装置

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JP3007478B2
JP3007478B2 JP4161011A JP16101192A JP3007478B2 JP 3007478 B2 JP3007478 B2 JP 3007478B2 JP 4161011 A JP4161011 A JP 4161011A JP 16101192 A JP16101192 A JP 16101192A JP 3007478 B2 JP3007478 B2 JP 3007478B2
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忠典 菰田
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/206Forcing the material through screens or slots

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、口金を土練機に直接取
り付けて、オーガースクリューによるセラミックス等の
押し出し原料の混練・押し出しと口金による成形を行う
成形装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、土練機のオーガースクリュー
先端部の下流側に口金を直接取り付けて、オーガースク
リューによるセラミックス等の原料とバインダーとの混
練・押し出しと口金による成形を行うよう構成した成形
装置は知られている。図3は従来の成形装置の一例の構
成の要部を説明するための図である。図3に示す例にお
いて、21は土練機のドラム部、22はこのドラム部2
2内に設けた混練・押し出し用のオーガースクリュー、
23はオーガースクリュー22の先端部の下流側に設け
た口金取付部、24は口金取付部23の先端に取り付け
られた成形のための口金である。
【0003】通常、上述した成形装置で成形されたセラ
ミックス等からなる成形体は、必要に応じてバインダー
を除去するための仮焼を行った後、焼成して製品を製造
している。その際、押し出し成形でないと成形が困難な
長尺品例えば長尺の管状体等を得るための成形体は、そ
のまま横にして治具上で焼成すると重力により曲がって
しまい真直ぐな長尺品を得ることができないため、図4
に示すように、焼成炉内で長尺の成形体25を受治具2
6により吊るした状態で焼成するいわゆる吊り焼成を行
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように従来の成形装置で成形した成形体では、本出願
人の出願に係る例えば特開平3ー270904号公報で
説明したように成形体の各部で原料の不均一が生じ、特
に長尺の成形体を吊り焼成すると、吊り焼き時に受治具
26から成形体25が離断するいわゆる吊り落ちが多発
するとともに、成形体25の胴部が切れるいわゆる胴切
れが発生する問題が生じていた。また、吊り焼きは複数
の成形体を同時に焼成すべく受治具26に多数の成形体
25を吊るしているが、上述したように一本の成形体2
5に吊り落ちや胴切れが発生すると他の成形体25に当
たってしまい、吊り落ちや胴切れが発生した成形体25
だけでなくまわりの成形体25も不良品となってしまう
問題もあった。
【0005】本発明の目的は上述した課題を解決し、焼
成時の吊り落ちや胴切れ等の不都合が生じない成形体を
得ることができる成形装置を提供しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の成形装置は、土
練機のオーガースクリューとその下流側に設けられた口
金との中間に、耐摩耗性金属製金網からなるスクリーン
を設けるとともに、このスクリーンを補強するための基
板に多数の穴をあけて構成した細分板をスクリーンの下
流側に設けたことを特徴とするものである。
【0007】
【作用】上述した構成において、セラミックス等の原料
とバインダーとの混合物が耐摩耗性金属製金網からなる
スクリーンを通過するため、バインダーがせん断され、
スクリーンを通過後再圧着されるとともに、切れの原因
となる硬土の発生やラミネーションの発生を除去するこ
とができ、その結果焼成時の吊り落ちや胴切れのない成
形体を得ることができる。ここで硬土とは、真空土練機
の真空室壁に付着した坏土が乾燥して再度坏土中に混入
するため、素材の乾燥、焼成中に収縮率の差により口を
開き切れの原因となるものをいう。また、スクリーンと
一体に設けた細分板は、耐摩耗性金属製金網だけではセ
ラミックス等の原料とバインダーとの混合物の通過の際
の圧力に耐えられないため、耐摩耗性金属製金網の補強
板としての役目を果たしている。
【0008】なお、耐摩耗性金属製金網の目開きは通過
する原料の最大粒径と関係があり、その最大粒径の4倍
未満では原料中にブリッジを形成して硬土となることが
あるとともに、成形体の最小肉厚を越えるとバインダー
のせん断の作用がなくなることがあるため、4倍以上で
成形体の最小肉厚以下であると好適である。また、細分
板は補強の役目を果たす必要があり、ある程度の厚さが
必要であるとともに、その基板外周部と穴との間隔また
は穴と穴との間隔の最小間隔を、管状体の場合はその肉
厚、ハニカム構造体の場合はセル厚より小さくすると、
原料の通過に障害がないため好ましい。
【0009】
【実施例】図1は本発明の成形装置の一例の構成の要部
を説明するための図である。図1に示す実施例におい
て、1は土練機のドラム部、2はこのドラム部1内に設
けた混練・押し出し用のオーガースクリュー、3はオー
ガースクリュー2の先端部の下流側に設けた口金取付
部、4は口金取付部3に取り付けられた成形のための口
金であり、これらの構成は従来例と同じである。図1に
示す本発明の成形装置で重要なのは、オーガースクリュ
ー2の先端部と口金4との中間、ここでは口金取付部3
に、ステンレス製金網からなるスクリーン11を設ける
とともに、このスクリーン11を補強するための基板1
2に多数の穴13をあけて構成した細分板14を、スク
リーン11の下流側にスクリーン11と一体に設けた点
である。
【0010】スクリーン11は市販のステンレス製金網
から構成することができるが、スクリーン11の材質は
ステンレスに限定されず、耐摩耗性に優れたモリブデ
ン、タングステン等も使用できる。また目開きは、好ま
しくは金網の目開きを原料の最大粒径の4倍以上で成形
体の最小肉厚以下のものを使用する。例えば、原料の最
大粒径が150μm 程度で成形体の最小肉厚が1mmで
あるとき、金網の目開きが600〜1000μm のもの
を選択して使用している。また、細分板14としては、
図2にその一例の半分に分割した平面形状を示すよう
に、ステンレス製の厚さ9mmの基板12に放射状に直
径4mmの孔13をあけて構成したものを使用してい
る。なお、細分板14の厚さはすべての位置で同一の厚
さで構成することもできるが、中心部へ行くほど厚さを
薄くした細分板14を用いると、通過する原料の抵抗を
中心部ほど少なくすることができ、均一に原料を押し出
すことができるため好ましい。
【0011】以下、実際の例について説明する。まず、
電融アルミナWA#280(平均粒径:48μm 、最大粒径:
112μm )を85重量部と微粒アルミナ(平均粒径:
2μm )を15重量部に対し、成形用有機バインダーと
してメチルセルロースを5重量部と水15重量部を加え
てニーダーで混練して押し出し成形用の坏土とした。
【0012】次に、従来例として、準備した押し出し用
の坏土から、100型真空土練機(オーガースクリュー
先端部のドラム直径が100mm)と外径32mm、ピ
ン直径4.5mm×19ピンの口金とを使用して、長さ
1200mmに押し出し成形した素材を乾燥後1550
℃で仮焼してバインダーを除去した。仮焼後、端部から
30mmの位置に直径6mmの吊り焼き用の穴をボール
盤で穴あけ加工後、直径5mmのモリブデン中実棒を通
して1800℃の還元雰囲気で吊り焼き焼成した所、吊
り穴部から離断して吊り落ちが多発したほか硬土による
胴切れも発生した。
【0013】一方、本発明例として、準備した押し出し
用の坏土から、100型土練機のオーガースクリューと
口金との中間の口金取付部に、厚さ15mm、直径4m
mの穴が216カ所ついた細分板を取り付け、この細分
板のオーガースクリュー側に目開き710μm のステン
レス製金網をスクリーンとして配置して従来例と同一形
状の素材を成形し、乾燥後1550℃で仮焼した後従来
例と同様に1800℃で還元吊り焼き焼成を実施した
所、吊り落ちや胴切れはまったく発生しなかった。
【0014】さらに、本発明例のうち好適範囲を見いだ
すため、まず、上述した本発明例において細分板の厚さ
を9mmとし、その他は上述した本発明例と同一の条件
で成形を行った所、細分板にわん曲が発生した。そのた
め、細分板の厚さは15mm程度が好ましいことがわか
る。また、スクリーンとしてのステンレス製金網の目開
きを小さくしていった所、590μm と500μm では
特に問題なかったが、420μm と細かくした所、坏土
の流動性が著しく悪くなり、スクリーンにおける坏土の
通りが阻害されて、ステンレス製金網の変形と異常摩耗
が生じた。そのため、ステンレス製金網の目開きの最小
値は、通過すべき原料の最大粒径の約4倍とすると好ま
しいことがわかる。
【0015】さらにまた、上記実施例における成形素材
の最小肉厚は1.2mmであるが、スクリーンとしての
ステンレス製金網の目開きを大きくしていった所、84
0μm と1000μm では特に問題なかったが、119
0μm と1410μm にすると、硬土による胴切れが発
生した。そのため、ステンレス製金網の目開きの最大値
は、成形すべき素材の肉厚以下とすると好ましいことが
わかる。
【0016】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した実施例では、スクリーンと細分板をオーガ
ースクリューと口金との間の口金取り付け部に設けた例
を示したが、スクリーンと細分板はオーガースクリュー
と口金との間であればこれ以外の場所に設けても同様の
効果を得ることができることはいうまでもない。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、セラミックス等の原料とバインダーとの混合物
が耐摩耗性金属製金網からなるスクリーンおよび細分板
を通過するため、バインダーがせん断され、スクリーン
を通過後再圧着されるとともに、切れの原因となる硬土
の発生やラミネーションの発生を除去することができ、
その結果焼成時の吊り落ちや胴切れのない成形体を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の成形装置の一例の構成の要部を説明す
るための図である。
【図2】本発明の成形装置で使用する細分板の構成を説
明するための図である。
【図3】従来の成形装置の一例の構成の要部を説明する
ための図である。
【図4】成形体の吊り焼き焼成の一例を説明するための
図である。
【符号の説明】
1 ドラム部 2 オーガースクリュー 3 口金取付部 4 口金 11 スクリーン 12 基板 13 穴 14 細分板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28B 3/20 B28B 21/52

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 土練機のオーガースクリューとその下流
    側に設けられた口金との中間に、耐摩耗性金属製金網か
    らなるスクリーンを設けるとともに、このスクリーンを
    補強するための基板に多数の穴をあけて構成した細分板
    をスクリーンの下流側に設けたことを特徴とする成形装
    置。
  2. 【請求項2】 前記スクリーンを構成する金網の目開き
    を、押し出し原料の最大粒径の4倍以上で、押し出すべ
    き成形体の最小肉厚以下とした請求項1記載の成形装
    置。
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