JPH04332604A - 多様なセル密度および／または形状を有する製品を形成するための方法および装置 - Google Patents
多様なセル密度および／または形状を有する製品を形成するための方法および装置Info
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- JPH04332604A JPH04332604A JP3333389A JP33338991A JPH04332604A JP H04332604 A JPH04332604 A JP H04332604A JP 3333389 A JP3333389 A JP 3333389A JP 33338991 A JP33338991 A JP 33338991A JP H04332604 A JPH04332604 A JP H04332604A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微粒子セラミックおよ
び／または金属バッチと押出中に流動または熱可塑的に
ゆがみ、一方ではその構造上の保全状態を維持するため
に直ちに十分堅くなることができる特性を有する類似材
料のような押出し可能な材料からハニカム構造を製造す
る技術に関するものである。さらに詳しくは本発明は、
前記押出しハニカム構造の幅または表面に亘り異なった
セル形状および／またはセルラ密度を有し、一方で同時
に異なったセル間の内部皮を提供するハニカム構造を形
成する改良押出ダイアッセンブリに関するものである。
び／または金属バッチと押出中に流動または熱可塑的に
ゆがみ、一方ではその構造上の保全状態を維持するため
に直ちに十分堅くなることができる特性を有する類似材
料のような押出し可能な材料からハニカム構造を製造す
る技術に関するものである。さらに詳しくは本発明は、
前記押出しハニカム構造の幅または表面に亘り異なった
セル形状および／またはセルラ密度を有し、一方で同時
に異なったセル間の内部皮を提供するハニカム構造を形
成する改良押出ダイアッセンブリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術はセルラ基体内の種々のセル形
状を提案している。しかしながら、そのような技術はそ
の構造を製造する方法を開示しておらず、あるいは本発
明による押出ダイ装置の特徴的な事柄を検討していない
。
状を提案している。しかしながら、そのような技術はそ
の構造を製造する方法を開示しておらず、あるいは本発
明による押出ダイ装置の特徴的な事柄を検討していない
。
【０００３】米国特許第３，８５３，４８５ 号は、セ
ルの断面区域またはコア部を通る通路が、複数の通路模
様の中心のひとつから次の通路の同心円模様へ次第に増
大する触媒酸化変換器を開示している。
ルの断面区域またはコア部を通る通路が、複数の通路模
様の中心のひとつから次の通路の同心円模様へ次第に増
大する触媒酸化変換器を開示している。
【０００４】米国特許第４，１６８，９４４ 号は、そ
の外周壁上全面に形成された断熱層を有する環状ハニカ
ムアッセンブリを製造する複合装置を開示している。
の外周壁上全面に形成された断熱層を有する環状ハニカ
ムアッセンブリを製造する複合装置を開示している。
【０００５】米国特許第４，４４８，８２８ 号は、中
心に良好な熱応力吸収を示す可撓性セルを有し、一方で
外面の堅いセルが高い機械強度を与えるセラミックハニ
カム構造を開示している。この特許は構造ボディのみに
関し、形成方法を示していない。
心に良好な熱応力吸収を示す可撓性セルを有し、一方で
外面の堅いセルが高い機械強度を与えるセラミックハニ
カム構造を開示している。この特許は構造ボディのみに
関し、形成方法を示していない。
【０００６】米国特許第４，８１０，５５４ 号は、方
形内部セルのアイソスタチック強度を改善する三角形外
面セルを有する高強度セラミックハニカム構造を開示し
ている。この特許はセル形状に関し、この形状の製造を
示していない。
形内部セルのアイソスタチック強度を改善する三角形外
面セルを有する高強度セラミックハニカム構造を開示し
ている。この特許はセル形状に関し、この形状の製造を
示していない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、多様なセルラ密度および／または多様なセルラ形
状を有する押出製品を製造する適切な装置を与える単純
で比較的安価な方法を提供することを目的とするもので
ある。
鑑み、多様なセルラ密度および／または多様なセルラ形
状を有する押出製品を製造する適切な装置を与える単純
で比較的安価な方法を提供することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、その最も単純
な形態において、種々のセル形状および／または押出ハ
ニカム構造の幅または表面に亘った種々のセル密度を有
するハニカム構造を形成する押出ダイアッセンブリの新
しい概念について記述する。所望の結果を得るために、
二つ以上の異なるセル密度および／または形状の各ダイ
を有する複合ダイアッセンブリが与えられる。隣接する
ダイは、つや消表面部を有し、互いに連続したダイ構造
を形成するだけでなく、押出圧を利用して隣接したダイ
ボディをいっしょにくさびで締める、またはかみ合わせ
る軸うけ表面部を有する。さらに、つや消表面間に設け
られた環状リザーバは、バッチ材料を集積し、分配し、
これにより、流入孔は並んでいる必要はないので、ひと
つのダイの流入孔を通って隣接するダイの流入孔へ流込
む連続的なバッチ流を促進する。最終的に、アッセンブ
リ内の種々のセル密度の押出速度は、合致し、アッセン
ブリの異なる部分において流動抵抗を変える流入孔の直
径および／または長さの調節をするような種々の方法に
より異なったセル形状および／または密度間の保全状態
と良好なウェブを保証する。
な形態において、種々のセル形状および／または押出ハ
ニカム構造の幅または表面に亘った種々のセル密度を有
するハニカム構造を形成する押出ダイアッセンブリの新
しい概念について記述する。所望の結果を得るために、
二つ以上の異なるセル密度および／または形状の各ダイ
を有する複合ダイアッセンブリが与えられる。隣接する
ダイは、つや消表面部を有し、互いに連続したダイ構造
を形成するだけでなく、押出圧を利用して隣接したダイ
ボディをいっしょにくさびで締める、またはかみ合わせ
る軸うけ表面部を有する。さらに、つや消表面間に設け
られた環状リザーバは、バッチ材料を集積し、分配し、
これにより、流入孔は並んでいる必要はないので、ひと
つのダイの流入孔を通って隣接するダイの流入孔へ流込
む連続的なバッチ流を促進する。最終的に、アッセンブ
リ内の種々のセル密度の押出速度は、合致し、アッセン
ブリの異なる部分において流動抵抗を変える流入孔の直
径および／または長さの調節をするような種々の方法に
より異なったセル形状および／または密度間の保全状態
と良好なウェブを保証する。
【０００９】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
さらに詳細に説明する。
さらに詳細に説明する。
【００１０】典型的な押出ハニカム構造は、通常押出構
造の幅に亘ってひとつのセル形状に限られている。すな
わち、幾何学表面区域、開放正面区域、水圧半径および
その他の構成が構造表面に亘ってとどまっている。また
、このような構造での流体流動は、閉じたチャネルの流
動に明白である古典的なベル曲線を示す。しかしながら
、これらのハニカム構造の使用者は、圧力降下曲線を平
らにすること、あるいは基体の中央区域における速度ピ
ークを低下させること、といった特性の大きさや分配に
おいて選択できることを望んでいる。
造の幅に亘ってひとつのセル形状に限られている。すな
わち、幾何学表面区域、開放正面区域、水圧半径および
その他の構成が構造表面に亘ってとどまっている。また
、このような構造での流体流動は、閉じたチャネルの流
動に明白である古典的なベル曲線を示す。しかしながら
、これらのハニカム構造の使用者は、圧力降下曲線を平
らにすること、あるいは基体の中央区域における速度ピ
ークを低下させること、といった特性の大きさや分配に
おいて選択できることを望んでいる。
【００１１】図１において、ダイアッセンブリ１０は内
部また中央ダイボディ１２および外部ダイボディ１４を
有する複合ダイを含む。このアッセンブリはシム１６お
よびマスク１８を含む伝統的な皮形成ハードウエアと共
に搭載され、前記外部ダイボディ１４およびマスク１８
間の皮形成通路２０を形成している。しかしながら、ど
の皮形成通路もこのダイアッセンブリに用いられる。中
央ダイボディ１２および外部ダイボディ１４は入口また
は流入孔面２２，２４をそれぞれ有し、出口またはピン
面２６，２８をそれぞれ有している。矢印３０はダイア
ッセンブリ１０へ向って通過するバッチ流動を示す。こ
のバッチ流動はアッセンブリの縦軸Ａに平行である。複
数の流入孔３２は中央ダイボディ１２の入口面２２と連
絡し、複数の流入孔３４は外部ダイボディ１４の入口面
２４と連絡している。このように、複数の相互連結した
排出スロット３６は中央ダイボディの出口またはピン面
２６と連絡し、複数の相互連結した排出スロット３８は
外部ダイボディの出口またはピン面２８と連絡している
。流入孔３２の端部または出口端４２は中央ダイボディ
１２の相互連結された排出スロット３６と連絡している
。一方、流入孔３４の端部または出口端４４は外部ダイ
ボディ１４の相互連結された排出スロット３８に連絡し
ている。
部また中央ダイボディ１２および外部ダイボディ１４を
有する複合ダイを含む。このアッセンブリはシム１６お
よびマスク１８を含む伝統的な皮形成ハードウエアと共
に搭載され、前記外部ダイボディ１４およびマスク１８
間の皮形成通路２０を形成している。しかしながら、ど
の皮形成通路もこのダイアッセンブリに用いられる。中
央ダイボディ１２および外部ダイボディ１４は入口また
は流入孔面２２，２４をそれぞれ有し、出口またはピン
面２６，２８をそれぞれ有している。矢印３０はダイア
ッセンブリ１０へ向って通過するバッチ流動を示す。こ
のバッチ流動はアッセンブリの縦軸Ａに平行である。複
数の流入孔３２は中央ダイボディ１２の入口面２２と連
絡し、複数の流入孔３４は外部ダイボディ１４の入口面
２４と連絡している。このように、複数の相互連結した
排出スロット３６は中央ダイボディの出口またはピン面
２６と連絡し、複数の相互連結した排出スロット３８は
外部ダイボディの出口またはピン面２８と連絡している
。流入孔３２の端部または出口端４２は中央ダイボディ
１２の相互連結された排出スロット３６と連絡している
。一方、流入孔３４の端部または出口端４４は外部ダイ
ボディ１４の相互連結された排出スロット３８に連絡し
ている。
【００１２】複合ダイアッセンブリ１０の各ダイ１２お
よび１４には、異なるセル密度またはセル形状が設けら
れていることに注意されたい。すなわち、ダイボディ１
２の排出スロット３６はダイ１４の排出スロット３８間
に形成されたピン４８よりも小さなピン４６を形成する
ために互いに接して形成されている。それゆえ図に示す
ように、スロットの深さもまた、隣接したダイボディ間
で変化している。さらに、隣接したダイには異なるセル
密度および／または形状が設けられているという観点に
おいて、ダイボディを通過する流動は、調整され隣接す
る中央および外部ダイボディ１２と１４の流出速度をそ
れぞれ釣り合わせる。４０で示したように、１つのダイ
ボディの高さは隣接したダイボディに関して変えられて
いる。したがって、中央ダイボディの高さを減少させる
ことにより、流入孔３２の長さが外部ダイボディ１４の
流入孔３４の長さより短くなる。 このようにして、所望の釣合いのとれた隣接したダイボ
ディの流出速度を与えるために、ダイを通過する流動に
対する抵抗を変えることができる。
よび１４には、異なるセル密度またはセル形状が設けら
れていることに注意されたい。すなわち、ダイボディ１
２の排出スロット３６はダイ１４の排出スロット３８間
に形成されたピン４８よりも小さなピン４６を形成する
ために互いに接して形成されている。それゆえ図に示す
ように、スロットの深さもまた、隣接したダイボディ間
で変化している。さらに、隣接したダイには異なるセル
密度および／または形状が設けられているという観点に
おいて、ダイボディを通過する流動は、調整され隣接す
る中央および外部ダイボディ１２と１４の流出速度をそ
れぞれ釣り合わせる。４０で示したように、１つのダイ
ボディの高さは隣接したダイボディに関して変えられて
いる。したがって、中央ダイボディの高さを減少させる
ことにより、流入孔３２の長さが外部ダイボディ１４の
流入孔３４の長さより短くなる。 このようにして、所望の釣合いのとれた隣接したダイボ
ディの流出速度を与えるために、ダイを通過する流動に
対する抵抗を変えることができる。
【００１３】次に図２を参照して説明する。隣接ダイ１
２および１４にはつや消表面部５２および５４がそれぞ
れ設けられている。隣接したダイが、押出圧により不利
に影響されないように、互いに向い合って配置されてい
ることが重要である。図１および２に示すように、つや
消表面５２，５４は、押出圧が強くなればなるほど、中
央ダイ１２および外部ダイ１４間のかみ合わせ圧が強く
なるようにコーン形状にテーパーがかけられている。
２および１４にはつや消表面部５２および５４がそれぞ
れ設けられている。隣接したダイが、押出圧により不利
に影響されないように、互いに向い合って配置されてい
ることが重要である。図１および２に示すように、つや
消表面５２，５４は、押出圧が強くなればなるほど、中
央ダイ１２および外部ダイ１４間のかみ合わせ圧が強く
なるようにコーン形状にテーパーがかけられている。
【００１４】一方のダイボディの流入孔から、つや消表
面に隣接したもう一方のダイボディの流入孔へバッチ材
料が流動するのを確認するために、環境バッチリザーバ
５０は隣接したダイボディ１２，１４それぞれの円錐つ
や消表面５２，５４内に形成されている。２つの隣接す
るダイにおいてセル密度または形状の相違のために、中
央ダイボディ１２の流入孔３２が、いくつかの場所で一
致するまれな場合を除いて、つや消表面５２，５４に沿
ってダイボディ１４の流入孔３４とは整列しない可能性
は非常に高い。環状バッチリザーバ５０はバッチ材料を
集積し、この集積されたバッチ材料をその縦軸がつや消
表面と交差する排出スロットに供給するために相違した
流入孔模様間の連絡をさせる。図示したように、入口面
２２または２４と連絡し、リザーバ５０にて終結するど
の上流流入孔もこのリザーバへのバッチ供給源である。 同様に、このリザーバ５０と交差するどの下流流入孔も
リザーバから集積されたバッチ材料が供給される。
面に隣接したもう一方のダイボディの流入孔へバッチ材
料が流動するのを確認するために、環境バッチリザーバ
５０は隣接したダイボディ１２，１４それぞれの円錐つ
や消表面５２，５４内に形成されている。２つの隣接す
るダイにおいてセル密度または形状の相違のために、中
央ダイボディ１２の流入孔３２が、いくつかの場所で一
致するまれな場合を除いて、つや消表面５２，５４に沿
ってダイボディ１４の流入孔３４とは整列しない可能性
は非常に高い。環状バッチリザーバ５０はバッチ材料を
集積し、この集積されたバッチ材料をその縦軸がつや消
表面と交差する排出スロットに供給するために相違した
流入孔模様間の連絡をさせる。図示したように、入口面
２２または２４と連絡し、リザーバ５０にて終結するど
の上流流入孔もこのリザーバへのバッチ供給源である。 同様に、このリザーバ５０と交差するどの下流流入孔も
リザーバから集積されたバッチ材料が供給される。
【００１５】図２は中央ダイボディに関し外部ダイボデ
ィ１４中の流入孔が不均一であることを示す。例えば、
直接環状バッチリザーバの上に位置する流入孔３２ａ
は、ダイボディ１４の流入孔３４の傾きによって、リザ
ーバ内にバッチの流動を寄与したりしなかったりする。 流入孔３２ａ は流動のいくつかがリザーバ５０内に入
ることが可能なように流入孔３４の一部と連絡している
。しかしながら、つや消表面５２，５４に沿った流入孔
３２および３４の配置が合わなかったら、そのような不
一致の流入孔に関してどの流動もリザーバ５０に入れな
くなる。
ィ１４中の流入孔が不均一であることを示す。例えば、
直接環状バッチリザーバの上に位置する流入孔３２ａ
は、ダイボディ１４の流入孔３４の傾きによって、リザ
ーバ内にバッチの流動を寄与したりしなかったりする。 流入孔３２ａ は流動のいくつかがリザーバ５０内に入
ることが可能なように流入孔３４の一部と連絡している
。しかしながら、つや消表面５２，５４に沿った流入孔
３２および３４の配置が合わなかったら、そのような不
一致の流入孔に関してどの流動もリザーバ５０に入れな
くなる。
【００１６】その下流側では、リザーバ５０はその下に
直接流入孔３２ｂと連絡しているのがわかる。しかしな
がら、流入孔３２ｂ の位置が直ちにその下に流入孔３
４の位置と部分的にも一致しなければ、流動は生じない
。それでも、流入孔３２ｂ は最初に、よどんでピン面
へ配送されるバッチとしては何の寄与もしなくなるバッ
チで満される。
直接流入孔３２ｂと連絡しているのがわかる。しかしな
がら、流入孔３２ｂ の位置が直ちにその下に流入孔３
４の位置と部分的にも一致しなければ、流動は生じない
。それでも、流入孔３２ｂ は最初に、よどんでピン面
へ配送されるバッチとしては何の寄与もしなくなるバッ
チで満される。
【００１７】リザーバ５０は円形断面形状を有するよう
に示されているが、このような形状は主に加工工程を単
純化するために選択された。ダイの出口表面に対するバ
ッチ流動の平均した要求を満たす他の形状も同様に用い
られることは本発明の意図する範囲内のものである。環
状バッチリザーバ５０はいずれかのダイスからリザーバ
に流れ込むバッチが共有の集積域に入るような分配器と
して機能している。そしてリザーバ内に集積されたバッ
チは容易にリザーバと連絡したつや消ダイの流入孔と配
列していない第二のダイの流入孔に流れ込む。
に示されているが、このような形状は主に加工工程を単
純化するために選択された。ダイの出口表面に対するバ
ッチ流動の平均した要求を満たす他の形状も同様に用い
られることは本発明の意図する範囲内のものである。環
状バッチリザーバ５０はいずれかのダイスからリザーバ
に流れ込むバッチが共有の集積域に入るような分配器と
して機能している。そしてリザーバ内に集積されたバッ
チは容易にリザーバと連絡したつや消ダイの流入孔と配
列していない第二のダイの流入孔に流れ込む。
【００１８】図２は、隣接したダイの流入孔をつや消表
面に隣接するように配列させる必要がないことだけでな
く、製造される所望のセル密度または形状および出口面
２６と２８からのバッチ流動の平均した排出速度を提供
する必要性により隣接したダイの流入孔は互いに異なっ
た直径および異なった空間を有することを示す。
面に隣接するように配列させる必要がないことだけでな
く、製造される所望のセル密度または形状および出口面
２６と２８からのバッチ流動の平均した排出速度を提供
する必要性により隣接したダイの流入孔は互いに異なっ
た直径および異なった空間を有することを示す。
【００１９】再び図１を参照する。環状皮形成ギャップ
またはリセス（ｒｅｃｅｓｓ）５６は、出口面と連結し
た隣接したダイ間の少なくとも１つのつや消し表面に提
供され、同時に、隣接したダイボディにより押し出され
る時に、２つの異なったセル密度および／または形状間
の押出ハニカム構造における適当な皮を形成する。皮形
成リセス５６は初めに環状バッチリザーバ５０に連結し
た縦流入孔からバッチ材料と共に流入されるが、相互連
結した排出スロット３６，３８からも流入される。
またはリセス（ｒｅｃｅｓｓ）５６は、出口面と連結し
た隣接したダイ間の少なくとも１つのつや消し表面に提
供され、同時に、隣接したダイボディにより押し出され
る時に、２つの異なったセル密度および／または形状間
の押出ハニカム構造における適当な皮を形成する。皮形
成リセス５６は初めに環状バッチリザーバ５０に連結し
た縦流入孔からバッチ材料と共に流入されるが、相互連
結した排出スロット３６，３８からも流入される。
【００２０】図３にさらなるダイアッセンブリ１１の実
施例を示す。このダイアッセンブリは、ダイボディ１２
，１４のつや消表面５２，５４それぞれが、テーパー状
ではなく、その間に段状軸受表面５３を有することを除
いては、図１に示すダイアッセンブリ１０に類似してい
る。また、バッチ流動３０の方向により生じた押出圧は
、ダイボディ１４とダイボディ１２を操作可能にしっか
りと支持しかみ合わせる。中心ダイボディ１２は、好ま
しくは取りはずし可能でダイボディ１４のような外部ダ
イボディと相互交換可能に設計されるが、望まれれば溶
接またはろう付けのような方法により周りのダイ部品に
永久的に連結され、したがって、図１のテーパー状また
は図３の段状軸受表面のような機械的かみ合わせ機構は
必要ではない。しかしながら、外部ダイボディに関して
中心ダイボディの相互交換性は、ダイ組合わせを単一配
置に限定することなく、押出ハニカム構造の種々の組合
わせを可能にする。図１に示すように２つのダイボディ
の円錐形ネスティング（ｎｅｓｔｉｎｇ） は、中部要
素が円い時に二重密度製品に理想的である。しかしなが
ら、非円形または不規則形状挿入物にとっては、円錐形
状ではそれを形成することは難しい。 したがって、これらの例にとっては、図３に示す選択は
、明らかに実用的である。さらに、図３に示すように、
環状バッチリザーバは図１に示す円形断面とは異なった
断面を呈している。しかし、排出スロットへのバッチ流
動を平均化する機構としてのその割合は、図１に示すリ
ザーバに関して記載したことと同様である。また図３に
示すように、内部または中心ダイボディ１２と外部ダイ
ボディ１４間の高さ差異４０は、この中心ダイボディが
外部ダイボディより高さまたは厚さが大きいように、図
１に示す高さ差異とは逆になっている。
施例を示す。このダイアッセンブリは、ダイボディ１２
，１４のつや消表面５２，５４それぞれが、テーパー状
ではなく、その間に段状軸受表面５３を有することを除
いては、図１に示すダイアッセンブリ１０に類似してい
る。また、バッチ流動３０の方向により生じた押出圧は
、ダイボディ１４とダイボディ１２を操作可能にしっか
りと支持しかみ合わせる。中心ダイボディ１２は、好ま
しくは取りはずし可能でダイボディ１４のような外部ダ
イボディと相互交換可能に設計されるが、望まれれば溶
接またはろう付けのような方法により周りのダイ部品に
永久的に連結され、したがって、図１のテーパー状また
は図３の段状軸受表面のような機械的かみ合わせ機構は
必要ではない。しかしながら、外部ダイボディに関して
中心ダイボディの相互交換性は、ダイ組合わせを単一配
置に限定することなく、押出ハニカム構造の種々の組合
わせを可能にする。図１に示すように２つのダイボディ
の円錐形ネスティング（ｎｅｓｔｉｎｇ） は、中部要
素が円い時に二重密度製品に理想的である。しかしなが
ら、非円形または不規則形状挿入物にとっては、円錐形
状ではそれを形成することは難しい。 したがって、これらの例にとっては、図３に示す選択は
、明らかに実用的である。さらに、図３に示すように、
環状バッチリザーバは図１に示す円形断面とは異なった
断面を呈している。しかし、排出スロットへのバッチ流
動を平均化する機構としてのその割合は、図１に示すリ
ザーバに関して記載したことと同様である。また図３に
示すように、内部または中心ダイボディ１２と外部ダイ
ボディ１４間の高さ差異４０は、この中心ダイボディが
外部ダイボディより高さまたは厚さが大きいように、図
１に示す高さ差異とは逆になっている。
【００２１】多くの異なったセル形状および／またはセ
ル密度が本発明により製造されるが、図４に本複合ダイ
アッセンブリを用いて製造したセハラ基質またはハニカ
ム構造６０の面の１例を示す。ハニカム構造６０は、あ
るセル密度とセル方向を有する内部またはコアセルラ部
６２、これを囲む低いセル密度と異なったセルラ方向を
有する外部または境界セルラ部６４、これらの間に形成
された内部皮６６、および外部セルラ部６４の周りに形
成された外部皮６８を含む。図４は、外部セルに対して
４５°に方向づけされ３００ セル／平方インチのセル
ラ密度を有する正方形セルラ形状を備え、内部コア部６
２および２００ セル／平方インチのセルラ密度を有し
コアセルに対して４５°の角度に方向づけされ２つの異
なるセル密度間の内部皮６６および外部皮６８を有する
外部セルラ部６４を有する実施例の説明をするものであ
る。
ル密度が本発明により製造されるが、図４に本複合ダイ
アッセンブリを用いて製造したセハラ基質またはハニカ
ム構造６０の面の１例を示す。ハニカム構造６０は、あ
るセル密度とセル方向を有する内部またはコアセルラ部
６２、これを囲む低いセル密度と異なったセルラ方向を
有する外部または境界セルラ部６４、これらの間に形成
された内部皮６６、および外部セルラ部６４の周りに形
成された外部皮６８を含む。図４は、外部セルに対して
４５°に方向づけされ３００ セル／平方インチのセル
ラ密度を有する正方形セルラ形状を備え、内部コア部６
２および２００ セル／平方インチのセルラ密度を有し
コアセルに対して４５°の角度に方向づけされ２つの異
なるセル密度間の内部皮６６および外部皮６８を有する
外部セルラ部６４を有する実施例の説明をするものであ
る。
【００２２】図４に示すようなセル方向は、そのままの
状態で改善された強度を有する基体を提供する。すなわ
ち、正方形セル基体の最も弱い軸は、普通対角線を横切
ることである。図４に示すように、内部および外部セル
ラ部の格子がそれぞれ４５°に位置する場合、弱い軸は
もはや全直径または基体の面を横切っていない。すなわ
ち、外部セルがその最も弱い位置にある場合、内部セル
は最も強く、このように全体として一部を強化すること
ができる。逆に、内部セルがその最も弱い方向にある場
合、外部セルはより強い囲いを形成し適当な支持を提供
する。もちろん、正方形以外のセル形状が用いられ、種
々の方向のセルおよびセル密度が統合されることは理解
されよう。
状態で改善された強度を有する基体を提供する。すなわ
ち、正方形セル基体の最も弱い軸は、普通対角線を横切
ることである。図４に示すように、内部および外部セル
ラ部の格子がそれぞれ４５°に位置する場合、弱い軸は
もはや全直径または基体の面を横切っていない。すなわ
ち、外部セルがその最も弱い位置にある場合、内部セル
は最も強く、このように全体として一部を強化すること
ができる。逆に、内部セルがその最も弱い方向にある場
合、外部セルはより強い囲いを形成し適当な支持を提供
する。もちろん、正方形以外のセル形状が用いられ、種
々の方向のセルおよびセル密度が統合されることは理解
されよう。
【００２３】本発明は、単純で費用の安い、多様密度セ
ルおよび／または多様形状配置を有するハニカム構造ま
たはセルラ基質の押出方法を提供する。図においては２
つのダイのみが示されているが、種々の密度を有するよ
り多きのダイが組み合わされ、隣接するダイボディ間の
付加変化のある基体を製造する。多様なダイボディが縦
軸Ａの周りに同心円状に配されていることが好ましいが
、望まれれば、非対称配置も用いられ、この非対称配置
の押出速度は種々のセル形状間の完全性を保つように合
わせられる。前述したように、異なってセル密度を有す
る隣接したダイボディを通過するバッチ材料流動の押出
速度は、その中のセルの完全性だけでなく、隣接したセ
ル密度のハニカム部と共にあるセル密度のハニカム部と
その間に形成された中間皮間の良好な結合を保つために
合わせられなければならない。バッチ材料の流動は、前
述したように、その流動が遅れる流孔径を増大させるこ
とによって合わせられ、または流入孔の長さはこのダイ
の厚さを減少させて調整され得る。個別のセルラ形状お
よび／またはセル密度のダイの組合わせにより勾配的効
果というよりはむしろ押出部の直径を横切る段階的効果
が得られることが理解されよう。しかしながら、規則的
に変化するセル形状および／またはセル密度のダイを製
造することの非常な困難と比較して、ここに開示した方
法の単純さにより、本発明は真の勾配的方法に変わる最
も経済的そして魅力的方法を提示する。
ルおよび／または多様形状配置を有するハニカム構造ま
たはセルラ基質の押出方法を提供する。図においては２
つのダイのみが示されているが、種々の密度を有するよ
り多きのダイが組み合わされ、隣接するダイボディ間の
付加変化のある基体を製造する。多様なダイボディが縦
軸Ａの周りに同心円状に配されていることが好ましいが
、望まれれば、非対称配置も用いられ、この非対称配置
の押出速度は種々のセル形状間の完全性を保つように合
わせられる。前述したように、異なってセル密度を有す
る隣接したダイボディを通過するバッチ材料流動の押出
速度は、その中のセルの完全性だけでなく、隣接したセ
ル密度のハニカム部と共にあるセル密度のハニカム部と
その間に形成された中間皮間の良好な結合を保つために
合わせられなければならない。バッチ材料の流動は、前
述したように、その流動が遅れる流孔径を増大させるこ
とによって合わせられ、または流入孔の長さはこのダイ
の厚さを減少させて調整され得る。個別のセルラ形状お
よび／またはセル密度のダイの組合わせにより勾配的効
果というよりはむしろ押出部の直径を横切る段階的効果
が得られることが理解されよう。しかしながら、規則的
に変化するセル形状および／またはセル密度のダイを製
造することの非常な困難と比較して、ここに開示した方
法の単純さにより、本発明は真の勾配的方法に変わる最
も経済的そして魅力的方法を提示する。
【００２４】操作において、中心ダイボディは、入口面
が直接複数の流入孔と連絡し、出口面が間隔と形状を有
する複数の相互連結排出スロットと直接連絡し、第一の
セル密度と第一のセル形状を有するハニカム構造を製造
するような入口面および出口面を有するように提供され
ている。また、境界または外部ダイボディは、入口面が
直接複数の流入孔と連絡し、出口面が空間と形状を有す
る複数の相互連結排出スロットと直接連絡し、第一のセ
ル密度または形状とは異なった第二のセル密度および／
または第二のセル形状を有するセルラ構造を製造するよ
うに提供されている。この中央ダイボディは、両者間の
つや消表面部が押出圧下でダイボディを共にしっかりと
かみ合わせる傾向にあるように境界ダイボディ中に位置
し、そして環状バッチリザーバはこのつや消表面上で隣
接したダイボディ間に形成される。加えて、皮形成リセ
スは、ダイアッセンブリの出口面に隣接したつや消表面
部内の少なくとも１つに形成される。
が直接複数の流入孔と連絡し、出口面が間隔と形状を有
する複数の相互連結排出スロットと直接連絡し、第一の
セル密度と第一のセル形状を有するハニカム構造を製造
するような入口面および出口面を有するように提供され
ている。また、境界または外部ダイボディは、入口面が
直接複数の流入孔と連絡し、出口面が空間と形状を有す
る複数の相互連結排出スロットと直接連絡し、第一のセ
ル密度または形状とは異なった第二のセル密度および／
または第二のセル形状を有するセルラ構造を製造するよ
うに提供されている。この中央ダイボディは、両者間の
つや消表面部が押出圧下でダイボディを共にしっかりと
かみ合わせる傾向にあるように境界ダイボディ中に位置
し、そして環状バッチリザーバはこのつや消表面上で隣
接したダイボディ間に形成される。加えて、皮形成リセ
スは、ダイアッセンブリの出口面に隣接したつや消表面
部内の少なくとも１つに形成される。
【００２５】バッチ材料は、入口面と連絡した流入孔に
よってダイアッセンブリを通過するように縦に向けられ
る。流入孔はその端部でダイアッセンブリの出口面に形
成された相互連結排出スロットと連絡し、バッチ材料は
、このスロット内で縦と横に流れ、スロットから排出さ
れるバッチ材料の全体のごばんの目を形成する。入口面
に開いた複数の流入孔は環状バッチリザーバと連絡し、
このリザーバに集積されるバッチ材料を供給し、そして
その端部でつや消表面の縦境界における相互排出スロッ
トに連絡する複数の流入孔もまた、該境界バッチリザー
バと連絡し、リザーバで集積されたバッチ材料をこの相
互連結排出スロットおよび皮形成リセスに供給する。こ
れと同様に、隣接したダイボディにより形成されたセル
ラ構造間の内部皮を形成する。押出セルラ構造の完全性
を保証するためおよび種々のセル密度と中間皮間の良好
な結合を提供するため、隣接したダイボディを通過する
バッチ材料の押出速度は、流入孔の直径または流入孔の
長さを変えることによって調整され、この隣接したダイ
ボディから均一な出力流動を与える。さらに、外部皮は
、あらゆる従来の方法によって外部セルラ構造の周りに
形成される。
よってダイアッセンブリを通過するように縦に向けられ
る。流入孔はその端部でダイアッセンブリの出口面に形
成された相互連結排出スロットと連絡し、バッチ材料は
、このスロット内で縦と横に流れ、スロットから排出さ
れるバッチ材料の全体のごばんの目を形成する。入口面
に開いた複数の流入孔は環状バッチリザーバと連絡し、
このリザーバに集積されるバッチ材料を供給し、そして
その端部でつや消表面の縦境界における相互排出スロッ
トに連絡する複数の流入孔もまた、該境界バッチリザー
バと連絡し、リザーバで集積されたバッチ材料をこの相
互連結排出スロットおよび皮形成リセスに供給する。こ
れと同様に、隣接したダイボディにより形成されたセル
ラ構造間の内部皮を形成する。押出セルラ構造の完全性
を保証するためおよび種々のセル密度と中間皮間の良好
な結合を提供するため、隣接したダイボディを通過する
バッチ材料の押出速度は、流入孔の直径または流入孔の
長さを変えることによって調整され、この隣接したダイ
ボディから均一な出力流動を与える。さらに、外部皮は
、あらゆる従来の方法によって外部セルラ構造の周りに
形成される。
【００２６】ここに本発明による実施例が記載されてい
るが、請求項に記載した本発明の精神と範囲から逸脱し
ない種々の変更と修正がなされることは、当業者にとっ
て明白なことである。
るが、請求項に記載した本発明の精神と範囲から逸脱し
ない種々の変更と修正がなされることは、当業者にとっ
て明白なことである。
【図１】本発明の装置の一実施例である押出ダイアッセ
ンブリの概略立面図
ンブリの概略立面図
【図２】環状バッチリザーバ区域を説明する拡大部分断
面図
面図
【図３】本発明の一実施例である押出ダイアッセンブリ
の部分概略図
の部分概略図
【図４】本発明により製造される押出製品の面の概略説
明図
明図
１０ ダイアッセンブリ
１２ 中央ダイボディ
１４ 外部ダイボディ
１６ シム
１８ マスク
２０ 皮形成通路
２２，２４ 入口面
２６，２８ 出口面
３０ バッチ流動
３２，３４ 流入孔
３６，３８ 排出スロット
４０ 高さ差異
４２，４４ 出口端
４６，４８ ピン
５０ バッチリザーバ
５２，５４ つや消表面部
５３ 段状軸受表面
５６ リセス
６０ ハニカム構造
６２ コアセルラ部
６４ 境界セルラ部
６６ 内部皮
６８ 外部皮
Claims (16)
- 【請求項１】 多様なセルラ密度および／または形状
を有する製品の押出方法において、隣接したダイボディ
部を有するダイアッセンブリを通過して長さ方向にバッ
チ材料を流し、バッチ材料を該ダイボディの一つから排
出し、第一のセルラ密度および形状を有する第一のセル
ラ部を形成し、バッチ材料を隣接したダイボディ部から
排出し、異なるセル密度および／または形状を有する第
二のセルラ部を形成し、該隣接したダイボディ部間に形
成されたリザーバ内に該ダイアッセンブリを通過して流
れる該バッチ材料の一部を集め、該隣接したダイボディ
のつや消表面部を有する縦配置の該ダイアッセンブリか
ら排出するために該リザーバからこのような集められた
バッチ材料を流し、前記セルラ部が同時に該ダイボディ
部から排出されるような前記第一および第二のセルラ部
間の内部皮を形成することを特徴とする製品押出方法。 - 【請求項２】 前記第一と第二のセルラ部の外部の大
部分の外周上に外部皮を形成する工程を含むことを特徴
とする請求項１記載の製品押出方法。 - 【請求項３】 前記リザーバからバッチ材料を流すこ
とにより初めに前記内部皮を形成する工程を含むことを
特徴とする請求項１記載の製品押出方法。 - 【請求項４】 あるセル密度および形状の部分と、異
なるセル密度および／または形状の隣接部分を有する単
位セルラ構造の押出方法において、入口面、出口面、該
入口面と直接連絡する複数の流入孔および該流入孔と連
絡し、あるセル密度および形状のセルラ構造部を製造す
るための間隔および形状を有する該出口面内に形成され
る相互連結排出スロットを有する第一のダイボディを与
え、入口面、出口面、該入口面と直接連絡する複数の流
入孔および該流入孔と連絡し、異なるセル密度および形
状のセルラ構造部を製造するための間隔および形状を有
する該出口面内に形成される相互連結排出スロットを有
する第二のダイボディを与え、互いに隣接した該第一と
第二のダイボディを両者間のつや消表面部で接触するよ
うに配し、バッチリザーバと該つや消表面部の間の皮形
成リセスの両方を形成し、バッチ材料を該第一と第二の
ダイボディの入口面での該流入孔の入口に該ボディを通
過する縦方向に流し、該バッチ材料を該第一のダイボデ
ィの相互連結排出スロットから排出し、あるセル密度お
よび形状の第一のセルラ構造部を形成し、該バッチ材料
を該第二のダイボディの相互連結排出スロットから排出
し、異なるセル密度および形状の第二の隣接したセルラ
構造部を形成し、該ダイボディからの第一と第二のセル
ラ構造部の排出と同時に両者間の内部皮を形成し、該セ
ルラ構造を共に結合し他用セルラ密度および／または形
状を有する単位セルラ構造を形成することを特徴とする
単位セルラ構造押出方法。 - 【請求項５】 前記バッチリザーバ内の前記流入孔か
ら前記流入バッチ材料の部分を集積し、少なくとも該集
積されたバッチ材料を用いて前記隣接したダイボディの
間の前記つや消表面部に縦配置された前記出口面に形成
された前記排出スロットへの流動のために互いに連絡し
た隣接したダイの流入孔にバッチ流動を供給する工程を
含むことを特徴とする請求項４記載の単位セルラ構造押
出方法。 - 【請求項６】 前記入口と出口面の中間の前記つや消
表面部間の前記バッチリザーバを形成し、出口面に隣接
した前記つや消表面部間に前記皮形成リセスを形成する
ことを特徴とする請求項５記載の単位セルラ構造押出方
法。 - 【請求項７】 前記ダイボディ部からの排出流動速度
を平均させるために一方のダイボディ部と隣接するダイ
ボディ部を通過するバッチ材料の流動を調節する工程を
含むことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または
６記載の製品押出方法。 - 【請求項８】 他方と比較して前記一方のダイボディ
部を通過する流動通路の直径を変化させることにより、
または他方と比較して前記一方のダイボディ部を通過す
る流動通路の長さを変化させることによりバッチ材料の
流動を調整する工程を含むことを特徴とする請求項７記
載の製品押出方法。 - 【請求項９】 多様なセルラ密度および／または多様
なセルラ形状を有する単位ハニカム構造を形成する装置
において、所望のセル密度およびセル形状を有する第一
のハニカム構造を形成する第一の押出ダイ手段と、該第
一のハニカム構造とは異なるセル密度および／またはセ
ル形状を有する第二のハニカム構造を形成する第二の押
出ダイ手段と、互いに隣接した関係にあるつや消表面内
に第一と第二の押出ダイ手段を確実に保持する手段と、
つや消表面の近傍においてバッチ材料を一方のダイ手段
から他方のダイ手段に供給する該隣接したダイ手段の間
に形成されたバッチリザーバと、多様なセルラ密度およ
び／または多様なセルラ形状を有する単位ハニカム構造
として第一と第二のハニカム構造を結合させる両者間の
内部完全皮を形成する手段を含むことを特徴とする単位
ハニカム構造形成装置。 - 【請求項１０】 前記第一の押出ダイ手段が中央ダイ
ボディの形態中に配され、前記第二の押出ダイ手段が該
中央ダイボディを囲む外部ダイボディの形態中に配され
ることを特徴とする請求項９記載の単位ハニカム構造形
成装置。 - 【請求項１１】 前記バッチリザーバが前記中央ダイ
ボディと前記外部ダイボディの間に形成されたつや消表
面の間の該中央ダイボディの周りに延びる環状配置また
は円形断面形状を有することを特徴とする請求項９また
は１０記載の単位ハニカム構造形成装置。 - 【請求項１２】 前記つや消表面が押出圧の適応のも
とに前記中央ダイボディの外周と前記外部ダイボディの
内周の間をかみ合わせて結びつけるように両者間に形成
された一組の相補填円錐表面の形態中に配されることを
特徴とする請求項９，１０または１１記載の単位ハニカ
ム構造形成装置。 - 【請求項１３】 前記第二のハニカム構造の外周上に
外部皮を形成する手段を含むことを特徴とする請求項９
，１０，１１または１２記載の単位ハニカム構造形成装
置。 - 【請求項１４】 互いに隣接した関係にあるつや消表
面内に第一と第二の押出ダイ手段を保持する前記手段が
、前記ダイ手段に押出圧がかけられた時に、互いに隣接
した関係にあるつや消表面内の第一と第二のダイ手段を
確実に保持する該押出ダイ手段上に形成された一組のつ
や消表面を含むことを特徴とする請求項９，１０，１１
，１２または１３記載の単位ハニカム構造形成装置。 - 【請求項１５】 前記第一と第二の押出ダイの両者が
該ダイ手段の入口面に直接連絡し、該ダイ手段の出口面
内に形成された相互連結排出スロットの内部区域にて集
結する流入孔を有することを特徴とする請求項９−１４
いずれか一項記載の単位ハニカム構造形成装置。 - 【請求項１６】 前記第一のダイボディが、前記第二
のダイボディが該第一のダイボディを囲むように該第二
のダイボディ内に配置され、円錐つや消し表面が両者間
に形成されることを特徴とする請求項９−１５いずれか
一項記載の単位ハニカム構造形成装置。
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