JP4158472B2

JP4158472B2 - セラミック成形体の押出成形装置

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Publication number: JP4158472B2
Application number: JP2002289130A
Authority: JP
Inventors: 悟山口; 康直三浦; 広己加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2022-10-01
Also published as: US20040062827A1; DE10345563B4; DE10345563A1; JP2004122548A; US7101165B2; CN1244439C; CN1493441A

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】
例えば自動車の排ガス浄化装置の触媒担体としては，図１６に示すごとく，軸方向に連通する多数のセル８８を仕切る隔壁８１をハニカム状に配置してなるハニカム構造を有するセラミック成形体８が用いられている。このセラミック成形体８は，混練したセラミック材料８０（図１７）を押出成形して製造するのが一般的である。
【０００３】
セラミック成形体８の押出成形装置９は，例えば図１７に示すごとく，ハニカム構造体を成形するための成形型９１と，セラミック材料８０を連続的に混練して押し出す２段のスクリュー押出機９８を有してなる。
なお，この場合は，２段のスクリュー押出機９８を備えているが，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。
【０００４】
図１７に示すごとく，２段のスクリュー押出機９８を有する押出成形装置９を用いてセラミック成形体８を成形するには，上段のスクリュー押出機９８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９８によって混練して前進させ，濾過部９４を通して下段のスクリュー押出機９８に供給する。下段のスクリュー押出機９８は，供給されたセラミック材料８０を混練して前進させ，濾過部９３，抵抗管９２を通して成形型９１から押し出す。これによりハニカム状のセラミック成形体８が得られる。
【０００５】
少なくとも下段のスクリュー押出機９８は，セラミック材料８０を成形型９１に向けて押し出す押出スクリュー９９を内蔵している。この押出スクリュー９９は，セラミック材料８０を混練すると共に，成形型９１に向けて加圧することによりセラミック材料８０を押出成形できるよう構成されている（例えば，特許文献１参照。）。
【０００６】
しかし，図１８に示すごとく，スクリュー押出機９８により押出成形したセラミック成形体８においては，上記押出スクリュー９９の軸心に相当する位置に，セラミック材料８０の密度が高く，流動性が低い不均一部分８９が現れる。この不均一部分８９は，押出スクリュー９９の外表面に沿って加圧され高密度となったセラミック材料８０が１カ所に凝集した部分である。白色系のセラミック材料を適用した場合，この不均一部分８９は周辺より黒い部分として目視できる。
【０００７】
従来，この不均一部分を解消するため，図１９に示すごとく，少なくとも下段のスクリュー押出機９８に関して，セラミック材料８０を成形型９１に向けて加圧する加圧スクリュー部９９１と，該加圧スクリュー９９１の先端に同軸上に配置した拡散スクリュー９９２とからなる押出スクリュー９９を内蔵する構造が提案されている。この拡散スクリュー９９２によれば，例えば図２０に示すごとく，セラミック材料８０の不均一部分８９をともえ状に拡散して，その均一性を高めることができる（例えば，特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００―２３８０２２号公報（第２頁，第１図）
【特許文献２】
特開２００２―２３４０１２号公報（第３頁，第１図）
【０００９】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の押出成形装置においても，次の問題が解決できていない。
即ち，上記拡散スクリューによりセラミック材料を拡散するのみでは，その密度及び流動性の均質性が十分でない場合がある。特に，薄い隔壁からなる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，この問題が顕在化し易い。すなわち，セラミック材料の密度及び流動性が不均一であると，各隔壁の成形速度に相違を生じる。そして，この成形速度の違いによる歪みにより，セラミック成形体全体として変形を生じるおそれが高くなる。
【００１０】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，均質性の高いセラミック成形体を押出成形することができる押出成形装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】
第１の本発明は，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前方側に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，上記セラミック材料を上記成形型へ向けて加圧する加圧スクリュー部と，該加圧スクリュー部の先端部に隣接して同軸上に配置された拡散スクリュー部とからなり，
上記加圧スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第１リード面を有する１条又は２条以上の第１リードを有し，
上記拡散スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第２リード面を有する１条の第２リードを有し，
上記拡散スクリュー部の後端部における全ての上記第２リード面の後端と，上記加圧スクリュー部の上記先端部における上記第１リード面の先端との間には，周方向におけるギャップが形成されており，
該ギャップは，上記後端部における上記第２リード面と，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，両者を上記押出スクリューの回転方向にずらして配置することによって，周方向のみに形成されており，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜３５０度ずらして配置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にある（請求項１）。
第２の発明は，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前方側に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，上記セラミック材料を上記成形型へ向けて加圧する加圧スクリュー部と，該加圧スクリュー部の先端部に隣接して同軸上に配置された拡散スクリュー部とからなり，
上記加圧スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第１リード面を有する１条又は２条以上の第１リードを有し，
上記拡散スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第２リード面を有する２条の第２リードを有し，
上記拡散スクリュー部の後端部における全ての上記第２リード面の後端と，上記加圧スクリュー部の上記先端部における上記第１リード面の先端との間には，周方向におけるギャップが形成されており，
該ギャップは，上記後端部における上記第２リード面のいずれかと，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，両者を上記押出スクリューの回転方向にずらして配置することによって，周方向のみに形成されており，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜１７０度ずらして配置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にある（請求項２）。
第３の発明は，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前方側に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，上記セラミック材料を上記成形型へ向けて加圧する加圧スクリュー部と，該加圧スクリュー部の先端部に隣接して同軸上に配置された拡散スクリュー部とからなり，
上記加圧スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第１リード面を有する１条又は２条以上の第１リードを有し，
上記拡散スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第２リード面を有する３条の第２リードを有し，
上記拡散スクリュー部の後端部における全ての上記第２リード面の後端と，上記加圧スクリュー部の上記先端部における上記第１リード面の先端との間には，周方向におけるギャップが形成されており，
該ギャップは，上記後端部における上記第２リード面のいずれかと，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，両者を上記押出スクリューの回転方向にずらして配置することによって，周方向のみに形成されており，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜１１０度ずらして配置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にある（請求項３）。
【００１２】
本発明による押出成形装置において最も注目すべき点は，上記拡散スクリュー部の上記後端部における全ての上記第２リード面の後端と，上記加圧スクリュー部の上記先端部における上記第１リード面の先端との間には，周方向のギャップが形成されていることである。すなわち，上記第１リードの上記第１リード面は，加圧スクリュー部の上記先端部において途切れていて，上記第２リード面と連続的に隣接してない。
【００１３】
上記加圧スクリュー部では，上記セラミック材料は上記第１リード面により加圧され，該第１リード面に沿って上記前方側に導かれる。このとき，上記第１リード面近傍では，セラミック材料の密度が高くなり流動性が低くなった不均一部分が発生するおそれがある。この不均一部分は，そのまま上記第１リード面に沿って移動し上記拡散スクリュー部に導入される。
【００１４】
上記押出成形装置においては，上記のごとく，拡散スクリュー部の第２リード面と，加圧スクリュー部の第１リード面との間にはギャップが形成してある。
そのため，上記第１リード面に沿って前進してきたセラミック材料の不均一部分が，そのまま，上記拡散スクリュー部の第２リード面に沿って前進することはない。上記拡散スクリュー部に導入される際，上記不均一部分は，隣接する第２リード間に形成された谷部に導入されて再混練され拡散されることとなる。
【００１５】
したがって，上記発明によれば，上記加圧スクリュー部において不均一となったセラミック材料を，上記拡散スクリュー部において再混練して均一化することができ，均質性の高いセラミック成形体を押出成形することができる押出成形装置を提供することができる。
【００１６】
また，上記拡散スクリュー部の表面のうち少なくとも一部分には，周囲とは表面形状が異なる形状変化部を配設してあることが好ましい（請求項４）。
【００１７】
上記押出成形装置において，特筆すべき点は，上記拡散スクリュー部の表面，すなわち上記第２リード面又は，その裏側の面又は，隣接する第２リード間に形成された谷部をなす表面のうち少なくともいずれかには，周囲とは表面形状が異なる形状変化部を配設してあることである。
そのため，上記拡散スクリュー部における上記セラミック材料の流れは，上記形状変化部により乱流を生じる。この乱流は，上記セラミック材料の混練を促進して，その拡散効果を高くする。
【００１８】
したがって，上記形状変化部によれば，セラミック材料の不均一部分をさらに効率良く混練，拡散して消滅することができる。
また，上記形状変化部は，上記拡散スクリュー部において，不均一部分が新たに生成されるのを抑制できるという効果も有している。
【００１９】
このように，上記形状変化部を有する構成によれば，上記セラミック材料の不均一部分を，上記拡散スクリュー部において効率良く拡散できると共に，上記拡散スクリュー部における不均一部分の生成を未然防止して，均質性の高いセラミック成形体を押出成形することができる押出成形装置を提供することができる。
なお，上記形状変化部は，上記加圧スクリュー部に配設することもできる。この場合には，上記加圧スクリュー部においてセラミック材料の不均一部分が発生するのを抑制できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
第１の発明においては，上記拡散スクリュー部は，１条の上記第２リードを有しており，上記後端部における上記第２リード面と，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜３５０度ずらして配置してある。
【００２１】
この場合には，１条からなる上記第２リードの上記後端部における上記第２リード面と，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面とを確実にずらすことができる。そして，このように上記第２リード面と上記第１リード面とをずらすことにより，上記第１の発明による作用効果をさらに適切に発揮させることができる。
【００２２】
ここで，１条からなる上記第２リードは，３６０度ずらしたとき元位置に一致するよう形成されている。そのため，上記の角度範囲としては，０度以上３６０度未満の範囲における好ましい範囲を示してある。それ故，上記角度範囲に，３６０度の整数倍の角度を加算した角度範囲は，上記角度範囲と等価である。
【００２３】
上記第２リードのずらし角度が０度以上１０度未満，あるいは，３５０度を超えて３６０度未満の場合には，上記第１リードの第１リード面と上第２リードの第２リード面とのギャップが不足して，セラミック材料の拡散効果を十分得ることができないおそれがある。
また，より好ましくは，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に３０度〜９０度又は，２７０度〜３３０度ずらして形成するのが良い。この場合には，セラミック材料を十分に混練して，均質性をさらに高くすることができる。
【００２４】
また，第２の発明においては，上記拡散スクリュー部は，２条の上記第２リードを有しており，上記後端部における上記第２リード面のいずれかと，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜１７０度ずらして配置してある（請求項２）。
【００２５】
この場合には，２条からなる上記第２リードの上記後端部における上記第２リード面と，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面とを確実にずらすことができる。そして，上記第２リード面と上記第１リード面とをずらすことにより，上記第１の発明による作用効果をさらに適切に発揮させることができる。
【００２６】
ここで，２条からなる上記第２リードの各条は，１８０度の間隔を設けて形成してある。そのため，上記の角度範囲としては，０度以上１８０度未満の範囲における好ましい範囲を示してある。それ故，上記角度範囲に，１８０度の整数倍の角度を加算した角度範囲は，上記角度範囲と等価である。
【００２７】
第２リードのずらし角度が０度以上１０度未満，あるいは，１７０度を超えて１８０度未満の場合には，上記第１リードの第１リード面と上第２リードの第２リード面とのギャップが不足して，セラミック材料の拡散効果を十分得ることができないおそれがある。
また，より好ましくは，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に３０度〜７０度又は，１１０度〜１５０度ずらして形成するのが良い。この場合には，セラミック材料を十分に混練して，均質性をさらに高くすることができる。
【００２８】
また，第３の発明においては，上記拡散スクリュー部は，３条の上記第２リードを有しており，上記後端部における上記第２リード面のいずれかと，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜１１０度ずらして配置してある（請求項３）。
【００２９】
この場合には，３条からなる上記第１リードの上記後端部における上記第２リード面と，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面とを確実にずらすことができる。そして，上記第２リード面と上記第１リード面とをずらすことにより，上記第１の発明による作用効果をさらに適切に発揮させることができる。
【００３０】
ここで，３条からなる上記第２リードの各条は，１２０度の間隔を設けて形成してある。そのため，上記の角度範囲としては，０度以上１２０度未満の範囲における好ましい範囲を示してある。それ故，上記角度範囲に，１２０度の整数倍の角度を加算した角度範囲は，上記角度範囲と等価である。
【００３１】
第２リードのずらし角度が０度以上１０度未満，あるいは，１１０度を超えて１２０度未満の場合には，上記第１リードの第１リード面と上第２リードの第２リード面とのギャップが不足して，セラミック材料の拡散効果を十分得ることができないおそれがある。
また，より好ましくは，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に３０度〜４０度又は，８０度〜９０度ずらして形成するのが良い。この場合には，セラミック材料を十分に混練して，均質性をさらに高くすることができる。
【００３２】
また，上記形状変化部は，周囲から突出した凸部又は，周囲よりも窪んだ凹部であることが好ましい（請求項５）。
この場合には，上記拡散スクリュー部におけるセラミック材料の流れを，効率良く乱れさせることができる。そして，このセラミック材料の流れの乱れにより，セラミック材料の混練を促進して，その不均一部分を拡散させることができる。
また，上記第２リード面，その裏側の面や，隣接する第２リード間に形成される谷部の表面に，凸部や凹部が配設してあることにより，上記拡散スクリュー部においてセラミック材料の不均一部分が生成されるのを抑制することができる。
【００３３】
なお，上記凸部及び凹部の断面形状としては，矩形，半円形，円弧と直線の組み合わせ等様々な形状とすることが可能である。矩形状とした場合には，セラミック材料の流れを乱す効果が高く，セラミック材料を効率良く拡散できる。半円形状とした場合には，凸部周辺あるいは凹部内におけるセラミック材料の滞留を抑制することができる。円弧と直線とを組み合わせた形状とした場合には，セラミック材料の滞留を抑制しながら，セラミック材料を効率良く混練できる可能性がある。
【００３４】
また，上記形状変化部は，少なくとも上記第２リード面に設けられていることが好ましい（請求項６）。
この場合には，セラミック材料との摩擦力が大きい上記第２リード面の近傍においてセラミック材料を混練して，効率良くセラミック材料を拡散することができる。
また，上記第２リード面に沿って，新たに不均一部分が生成されるのを抑制することができる。
【００３５】
また，上記形状変化部は，上記第２リードの上記第２リード面に開口すると共に，該第２リードを貫通してその裏面に開口する貫通穴であることが好ましい（請求項７）。
この場合には，上記第２リード面に沿うセラミック材料の流れを，そのまま第２リード面に沿って前進する流れと，上記貫通穴を通って裏側の面に後退する流れとに分断できる。そして，本来ならば，相互に混練されることがない上記第２リード面側のセラミック材料と，第２リードの裏側のセラミック材料とを積極的に混練することができる。
上記第２リード面のセラミック材料は圧力が高く高密度であり，その裏側のセラミック材料は低圧，低密度であるため，両者を混練することはセラミック材料の均一化に効果的である。
【００３６】
そのため，上記貫通穴によれば，上記加圧スクリュー部において生じたセラミック材料の不均一部分を，さらに効率良く拡散させることができる。
また，上記拡散スクリュー部における上記貫通穴によれば，上記第２リードに沿って不均一部分が新たに生成されるおそれが少ない。
【００３７】
本発明においては，上記成形型は，軸方向に連通する多数のセルを形成する隔壁をハニカム状に配置してなるハニカム構造を有するセラミック成形体を成形するための型であり，該セラミック成形体における上記隔壁の厚さは１００μｍ以下であることが好ましい（請求項８）。
【００３８】
上記セラミック成形体における上記隔壁の厚さが１００μｍ以下である場合には，該セラミック成形体を形成するセラミック材料の不均一による歪みによって変形を生じやすく，本発明による作用効果が特に顕著である。
【００３９】
また，上記成形型は，シート状のセラミック成形体を成形するための型であり，該セラミック成形体の厚さは１００μｍ以下であることが好ましい（請求項９）。
上記セラミック成形体の厚さが１００μｍ以下である場合には，該セラミック成形体を形成するセラミック材料の不均一による歪みによって変形を生じやすく，上記第１の発明及び上記第２の発明による作用効果が特に顕著である。
【００４０】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるセラミック成形体の押出成形装置につき，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１１と，セラミック材料８０を混練すると共に前方側に導く押出スクリュー４０を内蔵したスクリュー押出機４とを有している。
押出スクリュー４０は，セラミック材料８０を成形型１１へ向けて加圧する加圧スクリュー部４１０と，この加圧スクリュー部４１０の先端部４１２に隣接して同軸上に配置された拡散スクリュー部４２０とからなる。
【００４１】
加圧スクリュー部４１０は，図２に示すごとく，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第１リード面４１６を有する１条の第１リード４１１を有している。
拡散スクリュー部４２０は，軸方向に螺旋状に伸びる尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第２リード面４２６を有する２条の第２リード４２１を有している。
【００４２】
そして，図２に示すごとく，拡散スクリュー部４２０の後端部４２２における全ての第２リード面４２６の後端と，加圧スクリュー部４１０の先端部４１２における第１リード面４１６の先端との間には，周方向におけるギャップ４４（図３）が形成されている。
以下，この内容について詳しく説明する。
【００４３】
本例において押出成形するセラミック成形体８は，前出の図１６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を有している。特に，本例のセラミック成形体８は，ハニカム構造体としての排ガス流通抵抗を抑制してその浄化性能を高くするため，隔壁８１の厚さを７５μｍにしてある。
【００４４】
本例のセラミック成形体８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成形用の成形型１１と，該成形型１１にセラミック材料８０を供給するスクリュー押出機４と，該スクリュー押出機４の押出し口４１において上記セラミック材料８０を濾過する濾過装置３とを有している。
濾過装置３は，図１に示すごとく，濾過網３０と，これを支持する支持体３５とよりなる。支持体３５としては，セラミック材料８０通過用の貫通穴３５０が多数設けてある。濾過網３０としては，メッシュ２００の金網を用いた。
【００４５】
スクリュー押出機４は，図１に示すごとく，筒状の外壁部４９の内部に押出スクリュー４０を内蔵してある。この押出スクリュー４０は，加圧スクリュー部４１０と，該加圧スクリュー部４１０の先端部４１２に隣接して配置された拡散スクリュー部４２０とからなる。
【００４６】
加圧スクリュー部４１０は，図２に示すごとく，１条の第１リード４１１を有している。そして，加圧スクリュー部４１０は，この第１リード４１１の第１リード面４１６によりセラミック材料８０を加圧して，成形型１１へ向けて前進させることができるよう構成されている。
【００４７】
拡散スクリュー部４２０は，図２に示すごとく，２条の第２リード４２１を有している。そして，拡散スクリュー部４２０は，この第２リード４２１によりセラミック材料８０を拡散し，均一化できるよう構成されている。また，隣接する第２リード４２１の間には，谷部４２７が形成されている。
【００４８】
拡散スクリュー部４２０における第２リード４２１は，上記後端部４２２における全ての第２リード面４２６と，上記先端部４１２における第１リード面４１６との間にギャップ４４（図３）が形成されるように，その周方向位置を回転方向にずらして形成されている。
【００４９】
そのずらし角Ｒｇは，図２におけるＡ−Ａ断面を表す図３に示すごとく，上記後端部４２２におけるいずれかの第２リード面４２６と，上記先端部４１２における第１リード面４１６とが略一致する周方向位置を基準として６０度である。なお，同図では，第１リードの先端と第２リードの後端との位置関係を明確にするため，第２リード面４２６の端部の位置を点線によって示してある。また，上記のずらし角Ｒｇは，拡散スクリュー部４２０の回転方向を正として示してある。
【００５０】
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，スクリュー押出機４の上流側から該スクリュー押出機４内にセラミック材料８０を投入する。そして，このセラミック材料８０を，加圧スクリュー部４１０の第１リード４１１の第１リード面４１６によって加圧し，拡散スクリュー部４２０に向けて前進させる。
【００５１】
このとき，第１リード４１１の押出方向の表面である第１リード面４１６付近のセラミック材料８０は，加圧されて高密度となる。高密度となったセラミック材料８０は，密度が低い部分と比べて，流動性が低下することとなる。そして，この高密度で低流動のセラミック材料よりなる不均一部分は，第１リード４１１の第１リード面４１６に沿ってそのまま前進していき，拡散スクリュー部４２０に導入される。
【００５２】
上記のごとく，加圧スクリュー部４１０の先端部４１２における第１リード面４１６と，拡散スクリュー部４２０の後端部４２２における第２リード面４２６との間には，図３に示すごとく，周方向におけるギャップ４４が形成されている。そのため，第１リード４１１の第１リード面４１６に沿って前進してきた不均一部分は，そのまま，拡散スクリュー部４２０の第２リード面４２６に沿うことはない。不均一部分は，拡散スクリュー部４２０における谷部４２７に導入されて，再混練されて拡散し，均一化されることとなる。
【００５３】
そして，図１に示すごとく，拡散スクリュー部４２０で再混練され，均一化されたセラミック材料８０は，濾過装置３に投入されて異物等を除去された上，成形型１１に投入される。そして，該成形型１１によりハニカム構造を有するセラミック成形体８を押出成形する。
このように押出成形された本例のセラミック成形体８は，各隔壁８１の成形速度差の少ない優れた品質を有するハニカム構造体であって，成形後に変形を生じるおそれも少ない。
【００５４】
上記のごとく，本例の押出成形装置１によれば，加圧スクリュー部４１０において生じたセラミック材料８０の不均一部分を，拡散スクリュー部４２０により混練して再拡散し，均一化できる。
特に，この押出成形装置１によれば，第１リード４１１の第１リード面４１６に沿って生じた不均一部分が，そのまま，第２リード４２１の第２リード面４１６に沿って前進することがない。すなわち，セラミック材料８０の不均一部分は，拡散スクリュー部４２０に導入される際，上記谷部４２７に投入されて混練されることとなる。
そのため，この押出成形装置１は，従来の拡散スクリュー９９２を有する押出成形装置９０（図１９）と比べて高い拡散効果を発揮し得る。
【００５５】
このように，本発明による押出成形装置１によれば，均質性の高いセラミック材料８０を押出成形することができる。押出成形されたセラミック成形体８は，均質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。
【００５６】
なお，図５に示すように，周方向における第２リード４２１のずらし角Ｒｇ（図３）を３０度として，ギャップ４４（図３）を小さく設定することも良い。この場合には，第１リード４１１の第１リード面４１６に沿うセラミック材料８０の不均一部分を，拡散スクリュー部４２０の後端部４２２の第２リード４２１によって分断し，第２リード面４２６側の流れと，その裏側４２４の流れに分流することができる。
【００５７】
なお，本例の押出成形装置１において，図４に示すごとく，上記スクリュー押出機４の上段にさらにスクリュー押出機９８（図１７）を設け，２段構成とすることもできる。
この場合には，下段のスクリュー押出機４に均質性が高いセラミック材料８０を供給して，さらに均質性の高いセラミック成形体８を押出成形することができる。このセラミック成形体８は，さらに歪み等の少ない優れた品質を有する。
【００５８】
（実施例２）
本例は，実施例１の押出成形装置を基にして，拡散スクリュー部の表面に，周囲とは表面形状が異なる形状変化部を追加した例である。
本例の拡散スクリュー部４２０において，図６に示すごとく，第２リード４２１の第２リード面４２６には，形状変化部が配設してある。本例の形状変化部は，図６に示すごとく，内方に向けて窪む断面略半円形状の凹部４２８である。該凹部４２８は，図７に示すごとく，拡散スクリュー部４２０における第２リード４２１の螺旋方向，すなわち，セラミック材料８０の流れと略直交する方向に長い溝形状を呈している。
【００５９】
この凹部４２８は，図８に示すごとく，拡散スクリュー部４２０を流れるセラミック材料８０に乱流を生じさせ，セラミック材料８０の混練を促進する。すなわち，凹部４２８は，加圧スクリュー部４１０において生じたセラミック材料８０の不均一部分を拡散して均一化するという効果を発揮し得る。
また，第２リード４２１の表面のうち押出方向に向かう第２リード面４２６に配設された凹部４２８によれば，拡散スクリュー部４２０における不均一部分の発生を抑制し得る。
【００６０】
このように，本例の押出成形装置は，拡散スクリュー部４２０におけるセラミック材料８０を均一化する効果がさらに高い。そのため，この押出成形装置により押出成形されたセラミック成形体８は，均質性が高く変形等のおそれが少ないさらに優れた品質を有するものとなる。
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。
【００６１】
なお，本例においては，上記溝形状の凹部４２８を，拡散スクリュー部４２０におけるセラミック材料８０の流れ方向に略直交する方向に長く配設した。これに代えて，セラミック材料８０の流れ方向に対して，上記凹部４２８の長手方向の傾きを傾けることも有効である。
【００６２】
図９に示すごとく，凹部４２８の長手方向と，セラミック材料８０の流れ方向のなす角Ｒ１を９０度より大きくした場合には，外周側にあるセラミック材料８０を，積極的に内周側に導入してセラミック材料８０の混練を促進することができる。また，図１０に示すごとく，凹部４２８の長手方向と，セラミック材料８０の流れ方向のなす角Ｒ１を９０度より小さくした場合には，内周側にあるセラミック材料８０を，積極的に外周側に導入してセラミック材料８０の混練を促進することができる。
【００６３】
また，第２リード面４２６から谷部４２７の表面にかけて長い凹部４２８を形成することもできる。第２リード面４２６の裏側４２４に凹部４２８を配設することもできる。
さらにまた，凹部４２８の断面形状を変更し，本例の断面略半円形状の凹部４２８に代えて断面形状を略矩形状としても良い。
【００６４】
凹部４２８の断面形状は，図１１に示すごとく，セラミック材料８０が流入する側の断面円弧の曲率半径を大きくすると共に，流出する側の断面円弧の曲率半径を小さくすることも有効である。この場合には，セラミック材料８０を拡散する効果を高く維持しながら，凹部４２８におけるセラミック材料８０の流れを滑らかにして凹部４２８内における滞留を抑制することができる。
【００６５】
さらに，図１２に示すごとく，２つの溝状の窪みを重ね合わせた凹部４２８を配設することも有効である。この場合には，内周側のセラミック材料８０を外周側へ，外周側のセラミック材料８０を内周側へ導入して，両者を相互に混練することができ，さらに，拡散効果を高くすることができる。
【００６６】
また，上記凹部４２８に代えて，凸部（図示略）を形成しても良い。凸部を配設する場合，その断面形状や，凸部同士の重ね合わせ等について，上記凹部４２８を配設するのと同様のバリエーションが考えられる。
さらにまた，本例では，拡散スクリュー部４２０のみに形状変化部を配設したが，この形状変化部を加圧スクリュー部４１０に配設することも良い。この場合には，加圧スクリュー部４１０におけるセラミック材料の不均一部分の発生を抑制することができる。
【００６７】
（実施例３）
本例は，実施例１の押出成形装置を基にして，上記拡散スクリュー部における上記形状変化部として，第２リードに貫通穴を追加した例である。
本例の拡散スクリュー部４２０においては，第２リード４２１には，図１３に示すごとく，該第２リード４２１を貫通すると共に，第２リード面４２６と，その裏側４２４に開口する貫通穴４２９を配設してある。
この貫通穴４２９は，その貫通方向と，第２リード４２１の螺旋方向とのなす角Ｒ２が略直角となるよう配設してある。すなわち，貫通穴４２９は，拡散スクリュー部４２０におけるセラミック材料８０の流れと略直交するよう配置してある。
【００６８】
上記貫通穴４２９は，図１４に示すごとく，拡散スクリュー部４２０における第２リード面４２６側のセラミック材料８０と，その裏側４２４のセラミック材料８０との混練を可能とする。
第２リード４２１における第２リード面４２６は，セラミック材料８０を前進させることができるよう構成された面であり，該第２リード面４２６近傍ではセラミック材料８０の密度が高くなっている。他方，第２リード面４２６の裏側４２４においては，相対的にセラミック材料８０の密度が低くなっている。
したがって，貫通穴４２９によれば，高密度のセラミック材料８０と低密度のセラミック材料８０との積極的な混練を促進でき，効率良くセラミック材料８０を拡散し，均一化することができる。
【００６９】
このように本例の拡散スクリュー部４２０によれば，第２リード面４２６近傍の高密度のセラミック材料８０と，裏側４２４近傍の低密度の部分とを積極的に混練することができ，セラミック材料８０をさらに効率良く拡散することができる。
したがって，本例の押出成形装置によれば，均質なセラミック材料８０を押出成形して，さらに歪みのない優れた品質のセラミック成形体８を押出成形することができる。
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。
【００７０】
本例の貫通穴４２９は，図１４に示すごとく，第２リード４２１の第２リード面４２６に略直交して配設してある。一方，図１５に示すごとく，第２リード面４２６と貫通穴４２９の貫通方向とのなす角Ｒ２を鋭角に設定することも良い。この場合には，貫通穴４２９へのセラミック材料８０の導入量を増やして拡散効果を高くできる。
また，上記のなす角Ｒ２を鈍角にした場合には，拡散スクリュー部４２０におけるセラミック材料８０の推進力を維持しながら，拡散効果を得ることができる。
なお，本例の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。
【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，押出スクリューを示す側面図。
【図３】実施例１における，押出スクリューを示す図２のＡ−Ａ矢視断面図。
【図４】実施例１における，他の押出成形装置を示す断面図。
【図５】実施例１における，他の押出スクリューを示す側面図。
【図６】実施例２における，押出スクリューを示す側面図。
【図７】実施例２における，凹部を示す正面図。
【図８】実施例２における，凹部を示す断面図。
【図９】実施例２における，他の凹部を示す正面図。
【図１０】実施例２における，他の凹部を示す正面図。
【図１１】実施例２における，他の凹部を示す断面図。
【図１２】実施例２における，他の凹部を示す正面図。
【図１３】実施例３における，押出スクリューを示す側面図。
【図１４】実施例３における，拡散スクリュー部の側面を示す拡大図。
【図１５】実施例３における，他の拡散スクリュー部の側面を示す拡大図。
【図１６】従来例における，ハニカム構造のセラミック成形体を示す斜視図。
【図１７】従来例における，押出成形装置を示す断面図。
【図１８】従来例における，セラミック成形体を示す正面図。
【図１９】従来例における，押出成形装置を示す断面図。
【図２０】従来例における，セラミック成形体を示す正面図。
【符号の説明】
１．．．押出成形装置，
１１．．．成形型，
３．．．濾過装置，
４．．．スクリュー押出機，
４０．．．押出スクリュー，
４１０．．．加圧スクリュー部，
４１１．．．第１リード部，
４１２．．．先端部，
４１６．．．第１リード面，
４２０．．．拡散スクリュー部，
４２１．．．第２リード部，
４２２．．．後端部，
４２４．．．裏側，
４２６．．．第２リード面
４２７．．．谷部，
４２８．．．凹部，
４２９．．．貫通穴，
８．．．ハニカム構造体，
８０．．．セラミック材料，

Claims

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前方側に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，上記セラミック材料を上記成形型へ向けて加圧する加圧スクリュー部と，該加圧スクリュー部の先端部に隣接して同軸上に配置された拡散スクリュー部とからなり，
上記加圧スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第１リード面を有する１条又は２条以上の第１リードを有し，
上記拡散スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第２リード面を有する１条の第２リードを有し，
上記拡散スクリュー部の後端部における全ての上記第２リード面の後端と，上記加圧スクリュー部の上記先端部における上記第１リード面の先端との間には，周方向におけるギャップが形成されており，
該ギャップは，上記後端部における上記第２リード面と，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，両者を上記押出スクリューの回転方向にずらして配置することによって，周方向のみに形成されており，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜３５０度ずらして配置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。
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前方側に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，上記セラミック材料を上記成形型へ向けて加圧する加圧スクリュー部と，該加圧スクリュー部の先端部に隣接して同軸上に配置された拡散スクリュー部とからなり，
上記加圧スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第１リード面を有する１条又は２条以上の第１リードを有し，
上記拡散スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第２リード面を有する２条の第２リードを有し，
上記拡散スクリュー部の後端部における全ての上記第２リード面の後端と，上記加圧スクリュー部の上記先端部における上記第１リード面の先端との間には，周方向におけるギャップが形成されており，
該ギャップは，上記後端部における上記第２リード面のいずれかと，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，両者を上記押出スクリューの回転方向にずらして配置することによって，周方向のみに形成されており，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜１７０度ずらして配置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。
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前方側に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，上記セラミック材料を上記成形型へ向けて加圧する加圧スクリュー部と，該加圧スクリュー部の先端部に隣接して同軸上に配置された拡散スクリュー部とからなり，
上記加圧スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第１リード面を有する１条又は２条以上の第１リードを有し，
上記拡散スクリュー部は，軸方向に螺旋状に形成された尾根形状を呈すると共に，前方側に面した第２リード面を有する３条の第２リードを有し，
上記拡散スクリュー部の後端部における全ての上記第２リード面の後端と，上記加圧スクリュー部の上記先端部における上記第１リード面の先端との間には，周方向におけるギャップが形成されており，
該ギャップは，上記後端部における上記第２リード面のいずれかと，上記第１リードの上記先端部における上記第１リード面のいずれかとが，周方向に一致する位置を基準として，両者を上記押出スクリューの回転方向にずらして配置することによって，周方向のみに形成されており，上記第２リードは，周方向における上記押出スクリューの回転方向に１０度〜１１０度ずらして配置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。
請求項１〜３のいずれか１項において，上記拡散スクリュー部の表面のうち少なくとも一部分には，周囲とは表面形状が異なる形状変化部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。
請求項４において，上記形状変化部は，周囲から突出した凸部又は，周囲よりも窪んだ凹部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。
請求項４又は５において，上記形状変化部は，少なくとも上記第２リード面に設けら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。
請求項４〜６のいずれか１項において，上記形状変化部は，上記第２リードの上記第２リード面に開口すると共に，該第２リードを貫通してその裏面に開口する貫通穴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。
請求項１〜７のいずれか１項において，上記成形型は，軸方向に連通する多数のセルを形成する隔壁をハニカム状に配置してなるハニカム構造を有するセラミック成形体を成形するための型であり，該セラミック成形体における上記隔壁の厚さは１００μｍ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。
請求項１〜７のいずれか１項において，上記成形型は，シート状のセラミック成形体を成形するための型であり，該セラミック成形体の厚さは１００μｍ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。