JP6306569B2 - 押出成形装置及び押出成形方法 - Google Patents
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Description
θ=tan−1(D1−D2)/2L1・・・(1)
図1に、本発明の押出成形装置の一実施形態を示す。本実施形態の押出成形装置1は、押出部10と、チャンバードラム20と、成形部30と、を備える。
図2は、チャンバードラム20の一実施形態を示す模式図である。図2に示すように、チャンバードラム20は、第一空間部23と、第二空間部24と、を含み、流入口21、及び流出口22が形成されている。
θ=tan−1(D1−D2)/2L1・・・(1)
図3に押出部10の一実施形態を示す。押出部10は、供給口11と押出口12とを有するドラム17、及びドラム17内にスクリュー14を含む。供給口11から押出部10の内部に、セラミックス成形原料を含む坏土が流入される。スクリュー14は、回転軸16と回転軸16に沿った螺旋状の回転羽根15とを有し、坏土を回転羽根15の回転により混練しつつ回転軸16に平行な押出方向に搬送する。
成形部30は、チャンバードラム20の流出口22に接続され、チャンバードラム20の流出口22から流出された坏土を内部から押出成形することにより、ハニカム成形体40を成形する。
本発明の押出成形方法は、上述の押出成形装置1を用いることにより実施することが可能である。以下、本発明の押出成形方法の一実施形態について、図を参照しながら説明する。
図1に示すような押出成形装置1を用いて、ハニカム成形体40の押出成形を行った。まず、セラミックス原料、水、メチルセルロース、添加剤等を含む坏土を押出部10に供給し、成形部30からハニカム成形体40を押出成形した。次いで、上記坏土に連続して、着色した上記坏土を押出部10に供給し、ハニカム成形体40の押出成形方向に垂直な断面の全体が着色されるまで、押出成形した。
図1に示すチャンバードラム20の代わりに、図9に示すような曲がりドラムを備えた押出成形装置を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。結果を表1に示す。なお、得られたハニカム成形体には、曲がりが生じていた。
図1に示す押出成形装置1の代わりに、図10に示すような、絞り形状が単純絞りである押出成形装置を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。結果を表1に示す。
図1に示す押出成形装置1において、絞り率を表2に示した値としたこと以外は、実施例1と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。結果を表2に示す。
図1に示すL字状の屈曲部24dを有するチャンバードラム20の代わりに、図4に示すような曲率Rを有する円筒湾曲部を有するチャンバードラム20を備えた押出成形装置を用いたこと、絞り率を0.25としたこと以外は、実施例1と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。結果を表2に示す。
図1に示すL字状の屈曲部24dを有するチャンバードラム20の代わりに、図5に示すような排出部27を有するチャンバードラム20を備えた押出成形装置を用いたこと、絞り率を0.25としたこと以外は、実施例1と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。結果を表2に示す。
図7に示す滞留防止金型28が配設されたチャンバードラム20を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。結果を表2に示す。
表3に示す主原料、口金のサイズ、押出部サイズ、絞り形状等としたこと以外は、実施例1と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。結果を表3に示す。
実施例10の押出成形装置において、図6A及び図6Bに示すような、排出部27及び圧力抜き装置27a(スライドプレートゲート27c)を配設したチャンバードラム20を使用したこと以外は、実施例10と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。また、実施例10及び本実施例14の押出成形装置を使用して、口金交換時間(分)を測定した。結果を表4に示す。
実施例11の押出成形装置において、図6A及び図6Bに示すような、排出部27及び圧力抜き装置27a(スライドプレートゲート27c)を配設したチャンバードラム20を使用したこと以外は、実施例11と同様にして、偏心量(%)及び切替時間(分)を測定した。また、実施例11及び本実施例15の押出成形装置を使用して、口金交換時間(分)を測定した。結果を表4に示す。
Claims (17)
- セラミックス原料を含む坏土を混練して、前記坏土を押出口から押し出す押出部と、
前記押出口に接続され、前記押出口から押出方向へ伸びる第一押出方向伸長部、及び前記押出方向の下流側の端部に開口した第一流出口を有しており、前記坏土を前記押出口から前記押出方向へ流通させ、前記第一流出口から流出させる第一空間部、並びに、
前記第一流出口に接続され、前記第一流出口から前記押出方向へ伸びる第二押出方向伸長部、前記押出方向から下方向へ曲がる方向転換部、及び下流側の端部に開口した第二流出口を有しており、前記坏土を前記押出方向から方向転換させて前記下方向へと流通させ、前記第二流出口から前記下方向へ流出させる第二空間部、を含み、且つ、
前記第二空間部が、前記第一空間部における前記坏土の流通方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有するチャンバードラムと、
前記チャンバードラムの前記第二流出口に接続され、
前記チャンバードラムの前記第二流出口から流出された前記坏土を内部から通過させることにより、セラミックス成形体を押出成形するための口金を有する成形部と、
を備え、
前記押出部からの前記押出方向が水平方向と平行であり、
前記チャンバードラムが前記坏土を流出させる前記下方向が鉛直方向と平行である押出成形装置。 - 前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径に対する、前記第二押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径の比の値が0.1〜0.3である請求項1に記載の押出成形装置。
- 前記第二空間部は、前記方向転換部の下流側の端部から前記下方向へ伸び、前記第二流出口に達する下方向伸長部を有し、
前記下方向伸長部の前記下方向に平行な中心軸と、前記成形部の前記下方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置する請求項1または2に記載の押出成形装置。 - 前記第二押出方向伸長部の前記押出方向に平行な中心軸と、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置する請求項1〜3のいずれか一項に記載の押出成形装置。
- 前記第二空間部が、前記押出方向に伸びる円筒部と、前記下方向に伸びる円筒部と、それらをつなぎ合わせるL字状の屈曲部と、を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の押出成形装置。
- 前記第二空間部が、前記押出方向に伸びる円筒部と、前記下方向に伸びる円筒部と、それらをつなぎ合わせる湾曲円筒部と、を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の押出成形装置。
- 前記チャンバードラムが、前記第二空間部から分岐する排出部をさらに有し、
前記排出部は、前記チャンバードラムの外壁を貫通し、前記坏土を前記押出成形装置の外部へ排出する排出口を有するものである請求項1〜6のいずれか一項に記載の押出成形装置。 - 前記排出部が、前記第二押出方向伸長部と同方向に伸びるように分岐している請求項7に記載の押出成形装置。
- 前記排出口に配設された圧力抜き装置をさらに有する請求項7または8に記載の押出成形装置。
- 前記第一空間部は、
前記第一押出方向伸長部の前記押出方向の上流側に接続し、
前記押出部の前記押出口から前記押出方向の下流側へ向かって断面積が減少し、当該断面積が前記第一押出方向伸長部の断面積と等しいテーパー形状に形成されたテーパー部を有する請求項1〜9のいずれか一項に記載の押出成形装置。 - 前記テーパー部は、その入口の高さをD1、出口の径をD2、前記押出方向の長さをL1としたとき、下記式(1)で表される角度θが、5〜30°である請求項10に記載の押出成形装置。
θ=tan−1(D1−D2)/2L1・・・(1) - 前記押出部は、
セラミックス成形原料を含む坏土が内部に流入される供給口と、前記坏土が吐出される押出口と、を有するドラムと、
前記ドラム内に、回転軸と前記回転軸に沿った螺旋状の回転羽根とを有し、前記坏土を前記回転羽根の回転により混練しつつ前記回転軸に平行な押出方向に搬送するスクリューと、
を含む請求項1〜11のいずれか一項に記載の押出成形装置。 - 前記押出部は、前記スクリューが前記ドラム内に2軸平行に設けられている請求項12に記載の押出成形装置。
- セラミックス原料を含む坏土を混練して、前記坏土を押出口から押し出す押出工程と、
前記押出口から押し出された前記坏土を、前記押出口に接続され、前記押出口から押出方向へ伸びる第一押出方向伸長部の内部を前記押出口から前記押出方向へ流通させ、前記押出方向の下流側の端部に開口した第一流出口から流出させる第一流通工程と、
前記第一流出口から流出された前記坏土を、前記第一流出口に接続され、前記第一流出口から前記押出方向へ伸びるとともに、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有する第二押出方向伸長部、及び前記押出方向から下方向へ曲がる方向転換部の内部を流通させて、前記第一流通工程における前記坏土の流通路を等方的に絞った状態で前記押出方向から前記下方向へと方向転換させ、下流側の端部に開口した第二流出口から前記下方向へ流出させる第二流通工程と、
前記第二流出口から流出された前記坏土を、口金を通してセラミックス成形体を押出成形する成形工程と、
を備え、
前記押出工程、前記第一流通工程、及び前記第二流通工程において、前記押出方向に流通させる坏土は、水平方向と平行に流通させ、
前記第二流通工程、及び前記成形工程において、前記下方向に流通させる坏土は、鉛直方向と平行に流通させる押出成形方法。 - 前記第一流出口から流出された前記坏土を、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径に対する、前記押出方向に垂直な断面の径の比の値が0.1〜0.3である前記第二押出方向伸長部の内部へ流通させる請求項14に記載の押出成形方法。
- 前記成形工程において、前記押出成形方向に平行な中心軸と、前記第二流通工程における前記下方向に流通させる坏土流の前記下方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置するように押出成形する請求項14または15に記載の押出成形方法。
- 前記第二流通工程において、前記第二流通工程における前記押出方向に平行な中心軸と、前記第一流通工程における前記押出方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置するように流通させる請求項14〜16のいずれか一項に記載の押出成形方法。
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