NO882165L - Anordning for ekstrudering av cellestrukturer av keramiskmateriale. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et verktøy for ektrudering av cellestrukturer av keramisk materiale, og særlig beregnet for fremstilling av cellestrukturer med meget tynne vegger, i stør-relsen fra en til noen tiendedels millimeter, med forholdsvis store åpninger, idet cellene har en sidelengde på i det minste 1 millimeter.

Et slikt verktøy er generelt dannet av en stålblokk, i hvilken er dannet et første mønster av hull som tjener til tilførsel av keramisk masse, og hvert av disse hull kommuniserer med et kryssningspunkt i et annet mønster av spor som krysser hverandre og former den keramiske cellestruktur når massen drives gjennom verktøyet.

Under ekstruderingen fyller massen suksesivt tilførselshullene og danner en enhet av sylindre med parallelle akser, for deretter å strømme ut av hver av sylindrene og danne et korsformet profil ved å trenge gjennom kryssningspunktene i mønsteret av spor. Ved at de forskjellige korsformede profiler sammenføyes dannes ved utløpet av sporene det ønskede, celle-formede profil.

Den sistnevnte fasen er den vanskeligst å gjennomføre, p.g.a. at sammenføyningen mellom de forskjellige, korsformede profiler ikke skjer med tilstrekkelig kvalitet, dersom verktøyet ikke er omhyggelig utformet.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til et verktøy som gir en utmerket kvalitet ved produksjon av keramiske cellestrukturer.

Verktøyet i henhold til oppfinnelsen omfatter en stålblokk, i hvilken er dannet, fra en side, et mønster av hull som tjener til tilførsel av keramisk masse, idet hvert hull kommuniserer med et kryssningspunkt i et mønster av spor som er dannet fra den motsatte siden av blokken, og sporene som krysser hverandre former den keramiske cellestruktur når massen drives gjennom verktøyet, som kjennetegnes ved at dybden til hullene er slik at hvert av hullene rager ned i mønsteret av spor med en lengde som er i det minste i samme størrelse som diameteren til hullet.

I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen danner mønsteret av spor mangekanter, fortrinnsvis firkanter, og særlig kvadrater.

Derved starter utbredelsen av massen i en viss avstand over bunnen av hullet, slik at utbredelsen fremmes.

Andre kjennetegn og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse, under henvisning til vedføyde tegning. Fig. 1 og 2 viser, sett ovenfra, et verktøy for ekstrudering av en keramisk cellestruktur, samt snitt gjennom et element av keramisk masse etterhvert som dette drives gjennom verktøyet. Fig. 3 viser et snitt gjennom et parti av et verktøy i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 viser forskjellige faser for utberedelse av massen i verktøyet, mellom innløpssiden og utløpssiden. Fig. 5 og 6 viser snitt gjennom henholdsvis et kjent verktøy og en utførelsesform av et verktøy i henhold til oppfinnelsen.

Som vist i fig. 1 omfatter et verktøy for ekstrudering et mønster av sylindriske hull 10, beliggende i hjørnene av kvadrater, idet hvert hull befinner seg over et kryssningspunkt 13 i et mønster av spor som krysser hverandre under rett vinkel. Hullene er åpne mot en side av en blokk som danner verktøyet, og kommuniserer med mønsteret av spor som er åpne mot den annen side.

Fig. 2 viser suksesive snitt gjennom et element av keramisk masse når dette drives gjennom verktøyet, idet snittet A går gjennom et sylindrisk hull, snittet B går gjennom et kryssningspunkt der det dannes et korsformet profil, og C viser

sammenføyde elementer som sammen danner cellestrukturen.

Det er denne sammenføyning mellom de enkelte korsformede profiler for dannelse av cellestrukturen som medfører problemer.

Fig. 3 viser et snitt gjennom et verktøy i henhold til oppfinnelsen, og som gjør det mulig å unngå disse problemer.

Hvert hull 10, som forløper fra en side 15 av blokken, har en dybde som i dette eksempel er litt større enn halve høyden til blokken, og hullet rager til en konisk bunn 16 på vanlig måte (konisiteten skyldes hovedsakelig den koniske enden til et bor som benyttes for å danne hullet).

På den annen side 17 av blokken er det spor 11 og 12 i et kryssende mønster, og aksene til hullene 10 befinner seg på linje med kryssningspunktene 13 til disse spor.

I et kjent verktøy, vist i fig. 5, befinner kryssningspunktene seg på nivå med bunnene 16, og materialet som ekstruderes og drives mot bunnen 16 strømmer som vist med pilene F^ned i sporene 11 og 12.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er dybden til hullene i slik at hvert av hullene rager ned i sporene 11 og 12, med en lengde som i det minste er på størrelse med diameteren til hullet. Sagt på en annen måte befinner bunnene 18 og 19 til sporene 11 og 12 seg over bunnen 16 til hullet (fig. 3 og 6).

Således vil den sideveis utbredelse av materialet, som strømmer i retning av pilene F2i stor grad fremmes, og det vil skje en god sammenføyning mellom de korsformede profiler i en over-gangssone med stor høyde, som vist i fig. 4, som viser de forskjellige snitt A, B, C gjennom materialet ved bruk av verk-tøyet vist i fig. 3.

Verktøyet i henhold til oppfinnelsen gjør det mulig å oppnå en betydelig minsket skroting av keramisk materiale, samtidig med en forbedring av de mekaniske egenskaper til de keramiske pro-dukter som fremstilles ved hjelp av verktøyet.

Verktøyet i henhold til oppfinnelsen er særlig egnet for ekstrudering av elementer beregnet til å utsettes for høye temperaturer og trykk, f. eks filterelementer for flytende metaller, idet slike elementer fremstilles av varmebestandige materialer.

Claims (2)

1. Verktøy for ekstrudering av keramiske cellestrukturer, omfattende en stålblokk, i hvilken er dannet, fra en side, et mønster av hull som tjener til tilførsel av keramisk masse, idet hvert hull kommuniserer med kryssningspunktene til et mønster av spor som er dannet i den annen side av blokken og som krysser hverandre og former den keramiske cellestruktur når massen drives gjennom verktøyet, karakterisert ved at dybden til hullene (4) er slik at hvert av hullene rager ned i sporene (11,12) med en lengde som i det minste er i samme stør-relse som diameteren til hullene.

2. Verktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at mønsteret av spor danner mangekanter, fortrinnsvis firkanter.