NO882164L - Anordning for ekstrudering av cellestrukturer av keramiskmateriale. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for ekstrudering av keramisk materiale for å danne cellestruktur.

Anordningen er særlig beregnet til dannelse av slike strukturer som har meget tynne vegger, i størrelsen på en til noen tiend-dels millimeter, med forholdsvis stor åpningsdimensjon (celler med sidelengde på i det minste 1 millimeter).

For å utføre en slik ekstrudering benyttes det vanligvis enhetlige verktøy, hvilket medfører meget komplisert frem-stilling, idet det dannes et første mønster av huller, f. eks i en flate av en stålblokk, slik at hullene munner ut i et annet mønster av spor som krysser hverandre, dannet i den motsatte siden av blokken, idet sporene danner ekstruderingsmunnstykke for cellestrukturen når massen av keramisk materiale drives gjennom verktøyet, ved å presses gjennom det første mønster av huller, for å komme ut i gjennom mønsteret av kryssende spor.

Fremstillingen av et slikt verktøy er tidkrevende og kostbar, og krever høy nøyaktighet. Fremstillingen er umulig å utføre når det gjelder matriser med store dimensjoner.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til et verktøy for ekstrudering av cellestrukturer av keramisk materiale som ikke medfører de nevnte problemer. Det er dessuten et formål å komme frem til verktøy som kan dannes av moduler og er enkelt å rengjøre.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen, beregnet for frem-stilling av cellestrukturer av keramisk materiale, dannet av en blokk som på en side har åpninger for tilførsel av keramisk masse og som gjennom blokken kommuniserer med et mønster av kryssende spor som munner ut i den motsatte siden av blokken, for dannelse av cellestrukturen kjennetegnes ved at blokken er dannet ved sammenføyning av staver med rektangulært tverrsnitt, og som ligger mot hverandre med vertikale sider, idet innløps-åpningene er dannet av utsparinger i det minste i en av de vertikale sider og munner ut i oversiden av stavene, mens sporene i mønsteret er dannet delvis av et spor dannet i det nedre parti av i det minste en av de vertikale sider på hver stav, og delvis av spor som forløper fra undersiden av hver stav fra en vertikal side til en annen, med unntak av de ytre staver.

I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen har hver utsparing mellom to sider som er vinkelrette på de vertikale sider en bunn som er skrådd i forhold til disse sider, og utsparingen har varierende dybde, mellom en maksimal verdi ved den øvre siden og et punkt som befinner seg over den nedre siden, der verdien er 0.

I henhold til den annen utførelsesform er utsparingene i hver av de indre staver anordnet overfor hverandre på to sider, og utsparingene i nabostaver samsvarer med hverandre.

I henhold til en utførelsesform er et spor dannet i det minste i en av de vertikale sider, i det nedre parti av hver stav, forløpende fra en plan flate som er tilbaketrukket i forhold til den vertikale side, og dessuten er et spor dannet langs et vertikalt symmetriplan i hver utsparing, i undersiden av hver indre stav, i en slik høyde at det rager inn i bunnen av utsparingen.

I henhold til en utførelsesform har stavene ved hver ende hull for innføring av tapper for posisjonering og sammenholding.

I henhold til en utførelsesform er sporene mellom stavene stengt ved enden ved hjelp av en plate eller ring som ligger mot endestavene og som sammen med de indre staver ved utløpet og langs en lengde som er noe mindre enn endestavene avgrenser et strimmelformet mellomrom som avgrenser et rundtgående utløpsspor for cellestrukturen.

Trekk og fordeler med den foreliggende oppfinnelse skal i det følgende forklares nærmere, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser i perspektiv utsnitt av en anordning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 og 3 viser utsnitt, sett henholdsvis fra undersiden og fra oversiden, anordingen i fig.l, og viser utløpsåpningene og innløpsåpningene for den keramiske massen. Fig. 4 viser i perspektiv et utsnitt av en stav i anordningen. Fig. 5 viser på lignende måte som fig. 4 et utsnitt av to til-grensende staver.

Fig. 6 viser et snitt etter linjen VI-VI i fig. 5.

I den viste utførelsesform er anordingen i henhold til oppfinnelsen dannet av flere staver, som hver har generelt parallell-epipedisk form, og anordningen omfatter stavene 10, som er inn-byrdes like, og ligger side mot side, mellom to endestaver II og 12.

Sammen danner stavene en blokk P med firkantet eller kvadratisk form, og stavene holdes sammen ved hjelp av to ikke viste bolter som rager gjennom hull 134 i hver av endene av stavene, for å holde stavene i stilling, og omfatter midler for regulering og sammen holding av stavene.

Hver stav 10, og hver av endestavene 1.1 og 12, har firkantet tverrsnitt, og har en overside 15, en underside 16 og to vertikale sider 17 og 18.

På hver vertikale side 17 og 18 til de indre staver 10 og på de vertikale indre sider til de ytre staver 11 og 12 er det dannet en rekke utsparinger 20, f. eks ved fresing, og hver utsparing 20 har mellom to sider 21 som er vinkelrett på sidene 17 og 18 en skrå bunn 22, som heller i forhold til de nevnte sider, og utsparingen 20 har en varierende dybde, mellom en minste verdi ved den øvre flaten 15 og en verdi lik 0 i en avstand d fra den nedre flaten 16, i et punkt som befinner seg

over denne flaten.

På hver stav 10 befinner utsparingene 20 seg med jevne mellomrom og rett overfor hverandre på de to sidene 17 og 18, og mellom bunnene til 2 innbyrdes motstående utsparinger 20 gjenstår et smalt parti 23 av den øvre siden 15. Utsparingene 20 i nabostaver befinner seg overfor hverandre.

På en av de vertikale sider av staven, i dette eksempel på siden 17, er det i det nedre parti av hver stav 10 dannet en skulder 25 avgrenset av en plan flate 26 som er forsenket en dybde e i forhold til siden 17 og er parallell med denne. Skulderen befinner seg i en avstand D (se fig. 6) fra den undre flate 17 på staven, og D er større enn d.

Dessuten, i et vertikalt symmetriplan gjennom hver utsparing, er det fra undersiden 16 til hver stav, med unntak av endestavene, dannet et spor 28, med en bredde 1 som er lik e og har en høyde som hovedsakelig er lik D (fig. 4, 5 og 6), slik at sporet går inn i bunnen av utsparingen.

Når således stavene 10 monteres sammen mellom endestavene 11 og 12 for å danne en blokk P, dannes det i siden 15 av blokken åpninger 30 som hver består av to utsparinger 20, en i hver av to nabostaver (fig.3), mens det på den andre siden 16 dannes et mønster av spor 31 som står vinkelrett på hverandre, og som utgjøres av sporene 28 og utsparingene 25 idet det sistnevnte spor er dannet av flatene 26 og flatene 18 (fig. 6).

Endestavene 11 og 12 har, i motsetning til de indre staver 10, i undersiden 16 og i hver ende et tillegg med en lengde som tilsvarer tykkelsen til et spor 31 ved kanten av cellestrukturen. Ved å anbringe et omkrets element (ikke vist) på de sammensatte staver lukkes enden av sporene som dannes av utsparingene 25 av et omkretsspor 31a, som eventuelt kan være tykkere enn sporene i mønsteret 31. Sporene 31b som er i for-bindelse med endestavene 11 og 12 kan likeledes ha større tykkelse, tilsvarende den rundtgående omhyllning til cellestrukturen .

Åpningene 30 og sporene 31 kommuniserer med hverandre. Den kjeramiske massen som drives gjennom åpningene 30, ved hjelp av hvilke som helst passende midler, ekstruderes gjennom det kvad-ratiske mønster av spor 31, for å danne den ønskede cellestruktur.

Anordningene i henhold til oppfinnelsen er særlig egnet for ekstrudering av elementer som er beregnet til å utsettes for høye temperaturer og trykk, f. eks filterelementer for flytende metaller, og i så fall er elementene dannet av varmebestandige materialer.

Dersom et eller flere av sporene 31 blokkeres, er det enkelt å åpne sporene etter demontering av blokken P, uten fare for å skade sporene, også når materialet som sporene inneholder er meget motstandsdyktig etter tørking.

Claims (6)

1. Anordning for ekstrudering, beregnet til dannelse av cellestruktur av keramikk, utformet som en blokk (P), som i en sider har åpninger (30) for tilførsel av keramisk masse, i kommunikasjon igjennom blokken med et mønster av spor (31) som krysser hverandre og er åpne mot den motsatte siden av blokken, for dannelse av cellestrukturen, karakterisert ved at blokken er dannet ved sammenføyning av staver (10) med firkantet tverrsnitt, som ligger mot hverandre med vertikale sider (17,18), idet tilførselsåpningene (30) er dannet av utsparinger (20) i det minste i en av de vertikale sider (17,18) fra oversiden (15) til stavene, mens sporene (31) i mønsteret delvis er dannet av en utsparing (25,26) dannet i det nedre parti av i det minste en av de vertikale sider på hver stav, og delvis av spor (28) som er åpne fra undersiden (16) av hver stav og avgrenses av vertikale flater, med unntak av i endestavene (11,12).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver utsparing (20) mellom 2 sider (21) som er vinkelrett på de vertikale sider (17,18) har en bunn (22) som er skrå i forhold til sidene, og utsparingen (20) har varierende dybde mellom en største verdi ved oversiden (159 og en verdi lik 0 i et punkt som befinner seg over undersiden (16).

3. Anordning som er angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at på hver indre stav (10) er utsparingene (20) jevnt fordelt og befinner seg overfor hverandre på de to sider (17,18), idet utsparinger (20) i nabostaver faller sammen.

4. Anordning som angitt i et av kravene 2 eller 3, karakterisert ved at det i det minste i en av de vertikale sider (17,18) er dannet en utsparing (25) i det nedre parti av hver stav (10), avgrenset av en plan flate (26) som er tilbaketrukket i forhold til den vertikale side, idet et spor (28) er dannet i det vertikale symmetriplan til hver utsparing (20) , og er åpent mot undersiden til hver indre stav (10), samt har en høyde (D) slik at det forløper inn i bunnen av utsparingene.

5. Anordning som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at stavene (10,11,12) ved hver ende har åpninger (13) for innføring av stenger for posisjonering og sammenføyning.

6. Anordning som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at sporene (31) dannet mellom stavene er lukket i enden av en plate eller ramme som ligger mot endestavene (11,12) og som sammen med de indre staver (10) og i en lengde som er litt mindre enn endestavene avgrenser et remseformet mellomrom som avgrenser et rundtgående utløpsspor (31a) for cellestrukturen.