JPH0560404B2 - - Google Patents

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JPH0560404B2
JPH0560404B2 JP61139112A JP13911286A JPH0560404B2 JP H0560404 B2 JPH0560404 B2 JP H0560404B2 JP 61139112 A JP61139112 A JP 61139112A JP 13911286 A JP13911286 A JP 13911286A JP H0560404 B2 JPH0560404 B2 JP H0560404B2
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molding
ceramic honeycomb
groove
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Hiroshige Mizuno
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/26—Extrusion dies
    • B28B3/269—For multi-channeled structures, e.g. honeycomb structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、フイン付セラミツクハニカム構造
体を押出成形するための押出成形用ダイスに関す
るものである。
（従来の技術） セラミツクハニカム構造体は耐熱性、耐食性に
優れ、圧力損失が小さいこと、燃焼ガスの接触面
積を大きくすることができること、などから内燃
機関の排ガス浄化用触媒担体や排気ガスの微粒子
除去用フイルター、あるいは排気ガスの熱交換体
として用いられている。
一般にセラミツクハニカム構造体は、通常押出
成形用ダイスを用いた成形法により製造されてい
る。
このような押出成形用ダイスとして、例えば、
特公昭57−61592号公報では、ハニカム形成溝と
押出し原料供給孔との間に原料がハニカム形状に
形成されるための傾斜部を設けた構造のダイスが
知られており、また特公昭51−1232号公報では、
固体ブロツクに第１チヤンネルおよび第２チヤン
ネルを設け、第１チヤンネルから第２チヤンネル
側に直接供給物を押し出してモジユールを成形す
る構造のダイスが知られており、また特開昭54−
8661号公報ではフイードホール部材および押出ス
ロツトル部材にそれぞれフイードホール、押出し
スロツトルを形成し、この間に小孔を設けた構造
のダイスが知られており、さらに米国特許明細書
第3038201号は、セラミツク材料が押出成形機よ
り最初に供給される成形材料供給孔部と、該供給
孔部から所定のセラミツクハニカム構造体となる
格子状の形成溝との間に成形材料が一時的に滞溜
するための成形材料溜部を設けた構造のダイスが
知られている。
上記の如き押出成形用ダイスは、何れもセラミ
ツク材料の供給孔を押出成形溝の交差部に開口連
通させて、該供給孔よりセラミツク材料を供給し
てハニカム構造体の区画壁のみを形成する形式の
押出成形用ダイスであり、フイン付のセラミツク
ハニカム構造体押出成形用ダイスは知られていな
い。
（発明が解決しようとする問題点） ところで近年では、触媒の浄化性能の向上、フ
イルタ性能の向上を図るためにセラミツクハニカ
ム構造体の単位体積当りの表面積を大きくするこ
とが試みられている。
その対応策の１つとして、フイン付セラミツク
ハニカム構造体（特願昭60−7362号）が提案され
本発明者らは、上述した従来の押出成形用ダイス
を適用してその構造を試みた。
然しながら、従来の押出成形用ダイスを用いて
フイン付セラミツクハニカム構造体の成形を行つ
た場合、ハニカムコアを形成する隔壁より分岐し
て設けたフインが、高さ、幅等で不揃いであつた
り、またフインが形成されたとしてもフイン部分
の密度が不均一となり乾燥あるいは焼成時にクラ
ツクが発生する不具合があつた。
また、押出成形に使用するダイスにおいても、
ダイスのセラミツク材料（坏土）と排出側の面に
設けたフイン形成用の分岐成形溝が所定の寸法に
加工されているか、あるいは破損が生じているか
否かを検査するにも多大な時間を要しているのが
現状であつた。
この発明は上述したような従来の押出成形用ダ
イスを用いてフイン付セラミツクハニカム構造体
を成形する場合に生じていた問題を検討した結
果、従来のダイスではセラミツク材料の供給孔と
フインを形成するための分岐成形溝との関係が不
明であるために、単に従来のダイスに分岐成形溝
を形成しただけでは該材料は隔壁形成のためには
均一に供給されるがフインを形成するための分岐
成形溝には十分均一に供給されないことに起因す
るものであることを確め、この欠点を解消すべく
改良を施したものである。
（問題点を解決するための手段） この発明は、区画壁の一部に突出したフインを
もつたセラミツクハニカムコアの断面形状と対応
して互いに交差して網目状をなすセラミツク材料
の押出成形溝を前面に開口させ、この押出成形溝
とその交差域で連通する複数のセラミツク材料の
供給孔を背面に開口させたフイン付セラミツクハ
ニカム構造体押出成形用ダイスにおいて、前記供
給孔を前記押出成形溝に分岐形成したフイン成形
溝の少なくとも一部に連通させてなることを特徴
とするセラミツクハニカム構造体押出成形用ダイ
スである。
以下添付図面について本発明の実施の一例につ
いき詳述する。
第１図ａ，ｂ，ｃは、この発明に好適なフイン
付セラミツクハニカム構造体押出成形用ダイスの
１例をその材料供給側端面、材料排出側端面およ
びＡ−Ａ断面につき図示したものである。
図において１は第１の金属部材、２は第１の金
属部材と別個の第２の金属部材、３は金属部材２
に設けたセラミツクハニカムの隔壁を形成するた
めの押出成形溝であり、４は押出成形溝３より分
岐形成したフイン成形溝、５は材料供給側の第１
の金属部材１に設けたセラミツク成形材料を供給
するための供給孔である。
このフイン付セラミツクハニカム構造体押出成
形用ダイスは、その材料排出側から材料供給側、
すなわち、金属部材２から金属部材１側に向つて
所定の深さを有する押出成形溝３、およびこれよ
り分岐形成したフイン成形溝４を設けてあり、ま
た材料供給側から材料排出側、すなわち金属部材
１から金属部材２側に向つて互いに独立した複数
の供給孔５を設けてある。この供給孔５は、押出
成形機によつて供給されるセラミツク成形材料
（坏土）を流通させるための流通路で、格子状を
なす成形溝３の交点を中心にして成形してあり、
かつフイン成形溝４の少なくとも一部又は全部に
連通させた構造になつている（第１図ａ参照）。
ここでこの発明ではとくに供給孔５をフイン成
形溝４の少なくとも一部に連通するように成形す
るのであるが、その供給孔５とフイン成形溝４と
の関係は第２図に示すＡ，ＢあるいはＣの如き適
切な開孔径にすることが重要である。
なお図中の破線はこの発明に不適当な開孔を示
す。また、この例で示したフイン付セラミツクハ
ニカム構造体押出成形用ダイスは、押出成形溝３
の中央部付近においてフイン成形溝４を設けてあ
るが（第１図ｂ参照）、構造体に要求される触媒
性能に基づく表面積を得るべく中央部から外周部
に向つて適宜フイン成形溝４を設けることができ
る。
以上、この発明に好適なダイスを第１図ａ，ｂ
およびｃに基づいて説明したが、この発明は、そ
の他第３図に示すように押出成形溝３の形状（区
画壁）を三角形、六角形などの多角形、あるいは
円形としてフイン形成溝４をその成形溝３上に、
またはその交差域に設けた押出成形ダイスについ
ても適用できる。
（作用） この発明によるフイン付セラミツクハニカム構
造体押出成形用ダイスは、成形材料（坏土）を供
給するための供給孔５が、押出成形溝３に形成し
てあるフイン成形溝４の少なくとも一部に連通す
るように形成した構造としてあるので、押出成形
に際して該構造体を含めたフイン部分における密
度を均一にして容易に成形することが可能とな
り、押出成形中に生じていたフイン部の欠落、あ
るいは乾燥、焼成で生じていたフイン部における
クラツクの発生などを完全に防止することができ
るのである。
また、この発明のダイスは、押出成形溝３およ
びフイン成形溝４が供給孔５から直接観察するこ
とが可能で容易にその目詰り等を検査することが
できる。
（実施例） 外径100mmφ、高さ127mm、セルピツチ1.47mm、
リブ厚即ち隔壁の厚さ0.2mm、セル密度が300個／
in2であり、その中央部50mmφ径内の隔壁に高さ
0.3mm、幅0.2mm、のフインを設けたフイン付セラ
ミツクハニカム構造体を成形するために、この発
明によるフイン付セラミツクハニカム構造体押出
成形用ダイスを製作した。
第４図ａ，ｂおよびｃは、該ダイスの材料排出
側、材料供給側の要部を、またその横断面の要部
を拡大してそれぞれ示したものである。
図において６はダイス部材、７は構造体の隔壁
（区画壁）を形成するための押出成形溝、８はフ
インを形成するための成形溝、そして９は成形材
料を供給するための供給孔である。
そして、この押出成形用ダイスを用いて、フイ
ン付セラミツクハニカム構造体の成形を行つた。
なおセラミツク成形材料は、コーデエライト結
晶を晶出する原料、カオリン25％、仮焼カオリン
22％、タルク38％、アルミナ15％と、押出し成形
有機助剤3.5％と水30％とを混練して調整したも
のを用いた。押出成形中のセラミツクハニカム構
造体のフイン部の欠落状況を調べた結果、その発
明は全く見られなかつた。
またこの構造体を1400℃で焼成した。得られた
セラミツクハニカム構造体につき破損、クラツク
の発生の有無を観察したがその発生は全く見られ
なかつた。
この実施例では、特公昭57−61592号公報に開
示された押出成形用ダイスを適用したが、この発
明は、その他特公昭51−1232号公報、米国特許明
細書に開示されている押出成形用ダイスを適用す
ることもできる。
第５図、第６図ａ，ｂは、上記従来の押出成形
用ダイスを、この発明に適用した例で、その横断
面を示したものである。
また、この実施例では、セラミツクハニカム構
造体の区画壁に設けるフインの形状を矩形上の成
形溝としたが、この発明では、その他第７図ａ〜
ｈに示すように、円弧状、球形、隅角切落し形
状、梯形あるいは三角形の如き成形溝とすること
もできる。
なおフイン成形溝の形成要領を図中ａ，ｂおよ
びｃにつき示した。
（発明の効果） この発明によれば、従来フイン付セラミツクハ
ニカム構造体を成形する場合に不可避に発生して
いたフイン部の欠落やクラツクの発生、すなわ
ち、成形密度の不均一に起因した破損を有利に回
避することが可能であり、また、押出成形用ダイ
スの構造が製造し易い構造であり、かつ該ダイス
の供給孔から押出成形溝、フイン成形溝を直接観
察することができるので所定の寸法に製造されて
いるか、あるいは使用中に破損が生じていないか
を簡単に検査することが可能となつた。
【図面の簡単な説明】
第１図ａ，ｂ，ｃは、この発明に好適な押出成
形用ダイスの材料供給側、材料排出側および横断
面を示した図、第２図ａはダイス前面の要部拡大
図、第２図ｂはこの発明の他のダイス前面の要部
拡大図、第３図は、この発明の他の実施例を示す
区画壁の要部拡大図、第４図は、実施例で製作し
たダイスの材料排出側、供給側および横断面の要
部拡大図、第５図は、この発明に好適なダイスの
横断面を示す要部拡大図、第６図ａ，ｂは、この
発明に好適なダイスの横断面を示す要部拡大図、
第７図は、この発明に好適な他のフイン成形溝の
形状を示す図である。 １……第１の金属部材、２……第２の金属部
材、３，７……成形溝、４，８……フイン形成用
成形溝、５，９……開孔、６……ダイス部材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 区画壁の一部に突出したフインをもつセラミ
    ツクハニカムコアの断面形状と対応して互いに交
    差して網目状をなすセラミツク材料の押出成形溝
    を前面に開口させ、この押出成形溝とその交差域
    で連通する複数のセラミツク材料の供給孔を背面
    に開口させたフイン付セラミツクハニカム構造体
    押出成形用ダイスにおいて、 前記供給孔を前記押出成形溝に分岐形成したフ
    イン成形溝の少なくとも一部に連通させてなるこ
    とを特徴とするセラミツクハニカム構造体押出成
    形用ダイス。
JP61139112A 1986-06-17 1986-06-17 セラミツクハニカム構造体押出成形用ダイス Granted JPS62297109A (ja)

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