JP3999910B2 - Extrusion molding apparatus and method for producing molded body using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形装置とこれを用いる成形体の製造方法に関する。
【従来の技術】
【0002】
一般に、触媒、触媒担体、吸着材、乾燥材、調湿材等は、直径2〜10mm、長さ10〜20mm程度の円柱形または円筒形の成形体に成形され、これを反応器に充填して種々の化学反応プロセスに使用される。このような触媒等の成形体を製造するために、従来から押出成形法が採用されている。
すなわち、アルミナ等の軟質な粘土状材料をダイから連続的に押し出した成形品を小さく切断して成形体を製造する。その際、成形品を刃物等で切断すると、成形体の切断された端部が変形して、反応器内に密に充填できなくなり、その結果、触媒等の充填量が少なくなって、化学反応プロセスに支障をきたすという問題が生じる。
【0003】
そのため、従来より、ダイから押し出された直後の軟質な成形品を、2点間に張設したピアノ線で切断することが行われていた。すなわち、ピアノ線を2点間に張設した支持板を用いて、この支持板を押出方向と直交する方向に回転または往復動させて、ピアノ線を一定の時間間隔でダイの押出孔前面を横切らせることにより、押出直後の成形品を切断していた。
このとき、ピアノ線はダイの押出孔の周縁に接触しながら横切ることが重要であって、押出孔とピアノ線との間に隙間があると、成形品を引きちぎるような切断になるため、成形体の端部が変形してしまう。また、使用するピアノ線についても、あまり太いピアノ線を使用すると、成形体の端部が変形するおそれがあるため、200μm以下の細いピアノ線を使用する必要があった。
【0004】
従って、細いピアノ線をダイに繰り返し接触させるために、ピアノ線がすぐに疲労し、切断してしまうという問題があった。例えば、後述する比較例では、150μmのピアノ線を用いて、繰り返し成形品の切断を行った場合、ピアノ線の寿命はわずか14分であった。
実際の製造装置では、一対の支持板間に複数本のピアノ線を張設し、一対の支持板をその中心軸を中心にして回転させているため、1〜2時間程度の寿命を有する。しかし、1〜2時間ごとに押出成形装置を止めて、ピアノ線を交換しなければならないために、成形体の生産性が悪いという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ピアノ線等の切断用線材の長寿命化を図り、端部が変形していない成形体を長時間連続して製造し得る押出成形装置とこれを用いる成形体の製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の押出成形装置は、成形品が連続的に押し出される押出孔を有するダイと、2点間に張設され前記押出孔の前面を該押出孔の周縁に接触しながら横切って押出直後の成形品を切断する線材を有する切断装置とを備え、前記切断装置が、前記ダイの外面と離隔対向し前記成形品の押出方向と直交する方向に回転または往復動する取付け板と、この取付け板に取り付けられ前記ダイとの対向面上に線材を張設した線材繰り出しローラおよび線材巻き取りローラと、線材巻き取りローラを回転させて線材を前記繰り出しローラから巻き取りローラへと移動させる回転駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】
また、本発明の成形体の製造方法は、前記押出成形装置を用いて、ダイから連続的に押し出される成形品を切断装置で所定長さに順次切断することを特徴とする。
かかる本発明によれば、切断用の線材は巻き取りローラで巻き取られながら、ダイから押し出された成形品を順次に切断するので、同一箇所で何度も成形品を切断することがなく、従ってダイに繰り返し又は連続的に接触することによる疲労により線材が切断するのが回避される。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図1および図2に示す。図1はこの実施形態にかかる押出成形装置を示しており、ダイ1の前面には切断装置2が設けられている。
ダイ1は成形品が連続的に押し出される押出孔3を有する。また、切断装置2は、2つのガイドローラ4,5間に張りわたされたピアノ線6(線材)を有する。このピアノ線6は、押出孔3を設けた断面台形の膨出部15の頂面に接触しながら押出孔3の前面を移動して、ダイ1から押し出された成形品を所定長さで切断して成形体7を得る。
すなわち、前記切断装置2は、押出方向に平行に配置された回転軸8に該回転軸8に直交して一体に取り付けられた円板形の取付け板9を備え、この取付け板9をダイ1の外面と離隔対向させる共に、回転軸8を回転させることにより成形品の押出方向に直交する方向に回転させるように構成されている。
【0009】
取付け板9のダイ1と対向した前面には、前記したガイドローラ4,5が立設されると共に、取付け板9の背面には繰り出しローラ10および巻き取りローラ11が取付けられている。
ピアノ線6は、あらかじめ繰り出しローラ10に巻装されており、この繰り出しローラ10からガイドローラ4および5を経て巻き取りローラ11へと張りわたされている。取付け板9には、ピアノ線6を移動させるための開口部13,14が設けられる。
【0010】
巻き取りローラ11には、ピアノ線6を巻き取るためのモーター12(回転駆動手段)が付設されており、このモーター12を駆動させて巻き取りローラ11で巻き取ることによりピアノ線6を連続的に移動させることができる。
一方、巻き取られるピアノ線6に所定の張力(テンション)を付与するために、繰り出しローラ10とその支持板20との間にはパーマヒストルクコントローラ(商品名、小倉クラッチ(株)製)、パーマトルク(商品名、(株)工進精工所製)等の回転抵抗手段(図示せず)が設けられている。この回転抵抗手段によってピアノ線6の張力を調整することができる。張力は通常0.1〜1kgf、好ましくは0.25〜0.5kgf程度であるのがよい。
【0011】
前記回転軸8は、その後部で図示しない回転駆動部によって軸心Bを中心に回転可能に支持され、円板形のダイ1の中心軸と同軸上に設けられる。そして、図2に示すようにダイ1には複数の押出孔3が同心円状に配設されているので、回転軸8を回転させて、取付け板9を回転させることにより、その前面に張設したピアノ線6が各押出孔3の前面を横切りながら通過する。また、図2に示すように、この実施形態では、取付け板9に回転軸8を介して互いに反対方向に2つのピアノ線6,6が張設されており、それぞれのピアノ線6,6にて成形品の切断が行われる。
【0012】
使用するピアノ線6は、直径が200μm以下のものを使用するのが好ましい。ピアノ線6の径が200μmより大きいと、得られる成形体が切断箇所で潰れてしまうおそれがある。また、ピアノ線の長さは約150〜10mであるのが好ましい。ピアノ線の長さが150mを超えると、繰り出しローラ10への巻き付け時にピアノ線6が折れ曲がるおそれがある。一方、ピアノ線の長さが10mを下回ると、頻繁にピアノ線6を交換しなければならなくため、生産性が低下する。
ピアノ線6の巻き取り速度は、特に限定されるものではなく、ダイ1からの成形品の押出速度、ダイ1内の押出孔3の数等を考慮して適宜設定可能であり、通常10〜100mm/分であるのがよい。
【0013】
この実施形態では、ピアノ線6は押出孔3を設けた断面台形の膨出部15の頂面に接触しながら移動するが、上記のようにピアノ線6を連続的に巻き取りながら移動させているので、ピアノ線6が破断することがなくなる。従って、繰り出しローラ10に巻装されたピアノ線6がほぼ全部巻き取られるまで、押出成形装置を連続運転することができるようになり、頻繁にピアノ線6を交換する手間が大幅に軽減され、生産性および作業性が向上すると共に、製品の歩留りも向上し、さらにピアノ線6の切断によって工程が止まるのを防止できるため、工程管理も容易になるという利点がある。
【0014】
次にこの実施形態で使用のダイ1について説明する。ダイ1における押出孔3の内径は、約1mm〜10mm、好ましくは約3mm〜6mmである。押出孔の孔数はダイの外径、押出孔の内径等を考慮して決定すればよく、例えば2ケ、4ケ、8ケ、16ケ、32ケ等が挙げられる。
【0015】
成形物の具体例としては、例えば触媒、触媒担体、吸着材、乾燥材、調湿材等が挙げられる。また、成形体の材料は無機材料に限定されるものではなく、種々のプラスチック材料等に対して本発明の押出成形装置は適用可能である。
その際、使用する線材はピアノ線に限定されるものではなく、他の金属線であっても良く、プラスチック材、繊維材等から作られた線材であってもよいことは勿論である。
さらに、上記実施形態では、取付け板9は回転するように構成されたが、成形品の押出方向に対して直交する方向に往復動させても同様の効果が得られる。
【0016】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明の押出成形装置を説明する。
実施例
図1、図2に示す押出成形装置を用いて、粘土状のアルミナ触媒成形体を押出成形した。
使用したダイ1は、表面がクロムメッキされたもので、押出孔3を同心円状に8個配設した円板形状を有する。押出孔3は内径が5mmである。
切断装置2は、径が150μm、長さ100mのピアノ線6を用いて、張力0.5kgf(成形開始時)〜0.25kgf(成形終了時)で巻き取り速度25mm/分にてピアノ線6を連続的に移動させ、押出孔3が設けられた膨出部15の頂面に接触しながら移動させた。
これらのダイ1および切断装置2を用いて、押出速度40mm/分で上記アルミナ触媒成形体の押出成形を行った。その結果、ピアノ線6は切断することなく8時間57分の連続運転が可能であった。
【0017】
比較例
ピアノ線6を巻き取らずに固定したまま、アルミナ触媒成形体の押出成形を行った他は実施例と同様にしてアルミナ触媒成形体の押出成形を行った。その結果、成形開始から14分でピアノ線が切断してしまい、成形操作を中断せざるを得なかった。
【0018】
【発明の効果】
本発明によれば、切断用の線材は繰り出しローラから巻き取りローラへと移動しながら、ダイから押し出された成形品を順次に切断するので、線材が疲労により破断されるのが回避され、線材の長寿命化を図ることができ、その結果、端部が変形していない成形体を長時間連続して製造し得るという効果がある。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である押出成形装置を示す概略断面図である。
【図2】切断用の線材とダイの押出孔との関係を示す概略説明図である。
【符号の説明】
1 ダイ
2 切断装置
3 押出孔
6 ピアノ線(線材)
7 成形体
8 回転軸
10 繰り出しローラ
11 巻き取りローラ
12 モーター(回転駆動手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an extrusion molding apparatus and a method for producing a molded body using the same.
[Prior art]
[0002]
In general, a catalyst, a catalyst carrier, an adsorbent, a desiccant, a humidity control material, etc. are formed into a cylindrical or cylindrical shaped body having a diameter of about 2 to 10 mm and a length of about 10 to 20 mm, and this is packed into a reactor. Used in various chemical reaction processes. In order to produce such a molded body such as a catalyst, an extrusion molding method has been conventionally employed.
That is, a molded product is manufactured by cutting a molded product obtained by continuously extruding a soft clay-like material such as alumina from a die. At that time, if the molded product is cut with a blade or the like, the cut end portion of the molded body is deformed and cannot be filled in the reactor densely. The problem of disrupting the process arises.
[0003]
Therefore, conventionally, a soft molded product immediately after being extruded from a die has been cut with a piano wire stretched between two points. That is, using a support plate in which a piano wire is stretched between two points, this support plate is rotated or reciprocated in a direction perpendicular to the extrusion direction, and the piano wire is moved at the front of the extrusion hole at regular intervals. By crossing, the molded product immediately after extrusion was cut.
At this time, it is important that the piano wire crosses while contacting the periphery of the extrusion hole of the die, and if there is a gap between the extrusion hole and the piano wire, the molded product will be cut so that it is torn. The end of the body will be deformed. In addition, as for the piano wire to be used, if a too thick piano wire is used, the end of the molded body may be deformed. Therefore, it was necessary to use a thin piano wire of 200 μm or less.
[0004]
Therefore, since the thin piano wire is repeatedly brought into contact with the die, there is a problem that the piano wire is quickly fatigued and cut off. For example, in a comparative example to be described later, when a molded product was repeatedly cut using a 150 μm piano wire, the life of the piano wire was only 14 minutes.
In an actual manufacturing apparatus, since a plurality of piano wires are stretched between a pair of support plates and the pair of support plates are rotated around the central axis, the life span is about 1 to 2 hours. However, since it is necessary to stop the extrusion molding apparatus and replace the piano wire every 1 to 2 hours, there is a problem that the productivity of the molded body is poor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to extend the life of a cutting wire such as a piano wire, and to provide an extrusion molding apparatus capable of continuously producing a molded article whose end is not deformed for a long time, and a method of producing a molded article using the extrusion molding apparatus Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an extrusion molding apparatus according to the present invention includes a die having an extrusion hole through which a molded product is continuously extruded, and a front surface of the extrusion hole that is stretched between two points and is in contact with the periphery of the extrusion hole. And a cutting device having a wire that cuts the molded article immediately after extrusion while traversing, and the cutting device rotates or reciprocates in a direction opposite to the outer surface of the die and perpendicular to the extrusion direction of the molded product. A mounting plate, a wire rod feeding roller and a wire winding roller attached to the mounting plate and facing the die, and a wire rod winding roller are rotated to rotate the wire rod from the feeding roller. And a rotation driving means for moving to the right.
[0007]
Moreover, the manufacturing method of the molded object of this invention is characterized by cut | disconnecting the molded article continuously extruded from die | dye sequentially to predetermined length with a cutting device using the said extrusion molding apparatus.
According to the present invention, the wire for cutting is sequentially cut off the molded product extruded from the die while being wound up by the winding roller, so that the molded product is not cut many times at the same location, Therefore, cutting of the wire due to fatigue caused by repeated or continuous contact with the die is avoided.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 shows an extrusion molding apparatus according to this embodiment, and a
The die 1 has an
In other words, the
[0009]
The
The
[0010]
The take-up roller 11 is provided with a motor 12 (rotation drive means) for taking up the
On the other hand, a permahis torque controller (trade name, manufactured by Ogura Clutch Co., Ltd.) is provided between the feeding roller 10 and its
[0011]
The rotating
[0012]
The
The winding speed of the
[0013]
In this embodiment, the
[0014]
Next, the die 1 used in this embodiment will be described. The inner diameter of the
[0015]
Specific examples of the molded product include, for example, a catalyst, a catalyst carrier, an adsorbent, a desiccant, and a humidity control material. Further, the material of the molded body is not limited to the inorganic material, and the extrusion molding apparatus of the present invention can be applied to various plastic materials and the like.
In that case, the wire to be used is not limited to the piano wire, but may be another metal wire or a wire made of a plastic material, a fiber material, or the like.
Furthermore, in the said embodiment, although the
[0016]
【Example】
Hereinafter, the extrusion molding apparatus of the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.
EXAMPLE A clay-like alumina catalyst molded body was extruded using the extrusion molding apparatus shown in FIGS.
The used die 1 has a surface plated with chromium and has a disk shape in which eight
The
Using the die 1 and the
[0017]
Comparative Example An alumina catalyst molded body was extruded in the same manner as in Example except that the alumina catalyst molded body was extruded while the
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, the wire rod for cutting sequentially cuts the molded product extruded from the die while moving from the feed roller to the take-up roller, so that the wire rod is prevented from being broken by fatigue, and the wire rod As a result, there is an effect that it is possible to continuously produce a molded body whose end portion is not deformed for a long time.
[0019]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an extrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a relationship between a cutting wire and an extrusion hole of a die.
[Explanation of symbols]
1
7 Molded
Claims (4)
前記切断装置が、前記ダイの外面と離隔対向し前記成形品の押出方向と直交する方向に回転または往復動する取付け板と、この取付け板に取り付けられ前記ダイとの対向面上に線材を張設した線材繰り出しローラおよび線材巻き取りローラと、線材巻き取りローラを回転させて線材を前記繰り出しローラから巻き取りローラへと移動させる回転駆動手段とを備えたことを特徴とする押出成形装置。A die having an extrusion hole through which a molded product is continuously extruded, and a molded product immediately after extrusion are sequentially stretched between two points while traversing the front surface of the extrusion hole while contacting the peripheral edge of the extrusion hole. A cutting device having a wire to be cut,
The cutting device is opposed to the outer surface of the die and rotates or reciprocates in a direction orthogonal to the extrusion direction of the molded product, and a wire rod is attached to the surface of the mounting plate attached to the mounting plate and facing the die. An extrusion molding apparatus comprising: a wire feeding roller and a wire winding roller provided; and a rotation driving unit that rotates the wire winding roller to move the wire from the feeding roller to the winding roller.
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