(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1の羽根が複数の第1羽根セグメントを含み、前記第1の面部分が、前記複数の第1羽根セグメントの対応する1つに夫々が関連する複数の第1面部分セグメントを含み、さらに前記第1の幅が、前記複数の第1面部分セグメントの対応する1つと前記ダイ本体の前記外側供給表面との間に夫々が画成される複数の第1幅部分を含み、このとき前記複数の第1羽根セグメントの夫々が、対応する前記第1幅部分を他の前記第1幅部分に対して調節するように、他の第1羽根セグメントに対して独立して調節可能であることを特徴とする請求項1または2記載のハニカム押出装置。
前記第2の羽根が複数の第2羽根セグメントを含み、前記第2の面部分が、前記複数の第2羽根セグメントの対応する1つに夫々が関連する複数の第2面部分セグメントを含み、さらに前記第2の幅が、前記複数の第2面部分セグメントの対応する1つと前記ダイ本体の前記外側供給表面との間に夫々が画成される複数の第2幅部分を含み、このとき前記複数の第2羽根セグメントの夫々が、対応する前記第2幅部分を他の前記第2幅部分に対して調節するように、他の第2羽根セグメントに対して独立して調節可能であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載のハニカム押出装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
ここで、請求される発明の実施形態例を示している添付の図面を参照し、請求される発明の態様を以下でより十分に説明する。可能な限り、図面を通じて、同じまたは類似の部分の参照に同じ参照番号を使用する。ただし、請求される発明は多くの異なる形で具現化し得、本書に明記される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。これらの実施形態例は、本開示を完全かつ完成したものにすると共に、請求される発明の範囲を当業者に十分に伝えるために提供される。
【0010】
ハニカム体およびインテグラルスキンは、セラミック混合物など幅広い種類の材料のバッチから形成することができる。バッチ材料の例は、例えばセメントスラリーなどを形成するための高分子結合剤および/または低分子量液体やこれらおよび他の材料を組み合わせたものに、粒子および/または粉末を混合したものなど、ペーストおよび/またはスラリーとしてのセラミック混合物を含むことができる。セラミックまたはセラミック形成材料を含む、種々のバッチ材料を提供することができる。
【0011】
図に明記するように、ハニカム押出装置および方法の例はハニカム体およびインテグラルスキンの共押出しを可能にするように提供される。ハニカム体は、セルの形状に拘わらず、セル網を画成する種々の構造を含み得る。例えばセルは、円形、長円形、または他の曲線形状など、曲線セルを含んでもよい。さらなる例において、セルは三角形、長方形(例えば、正方形)、または他の多角形形状を含んでもよい。ハニカム体を押し出した後に焼成し、ハニカムセラミック体とすることができる。ハニカムセラミック体をその後、燃焼機関からの排気を処理するための例えば粒子フィルタおよび/または触媒基材など、種々のフィルタリング用途のためにさらに処理してもよい。
【0012】
図示のようにハニカム押出装置101は、ダイ装置103だけのもの(例えば、
図2〜17)、あるいは他の構成要素と組み合わせたもの(例えば、
図1に概略的に示されている)と見なすことができる。例えば
図1に概略的に示されているように、ハニカム押出装置101は円筒105の下流端部103aに据え付けられたダイ装置103を含み得る。ハニカム押出装置101はさらに、円筒105内に回転可能に据え付けられた1以上のスクリュー107a、107bを含み得る。一実施形態例において円筒105は、円筒105内に回転可能に据え付けられ円筒105の中心部分で互いに繋がっている各スクリュー107a、107bを夫々収容する、複数のチャンバ109a、109bを提供するように成形され得る。スクリュー107a、107bは、少なくとも1つの駆動機構111a、111b(例えば、モータ)で動く。
【0013】
図示の例では、1つのスクリュー107aが右巻きのねじ山を含み、これに対し他方のスクリュー107bが左巻きのねじ山を含んでいる。この構成において駆動機構111a、111bは、右巻きのスクリュー107aを時計回り方向108aに、かつ左巻きのスクリュー107bを反時計回り方向108bに回転させて、バッチ材料113を円筒105に沿って上流端部103bから下流端部103aへと方向112に押し流し、ダイ装置103でこれを押し出すことができる。図示されていないが、さらなる例においてスクリュー107a、107bは、同じ方向に設けられたスクリューのねじ山(すなわち、両方が左巻きのスクリューまたは両方が右巻きのスクリュー)を夫々有していてもよく、このとき夫々の駆動機構は、スクリュー107a、107bを同じ方向に回転させて同様にバッチ材料113を円筒105沿いに方向112に沿って押し流し、ダイ装置103で押し出すように構成される。
【0014】
ダイ装置103は、バッチ材料113を所望の形状、例えばハニカム体の状態で、押出し方向119に沿って押し出すように構成される。上流端部103b付近に、バッチ材料113をフィーダ114からチャンバ109a、109bに入れることができるように、供給ポート115を設けてもよい。この実施形態例では供給ポート115を上流端部103b付近のある位置に示しているが、別の実施形態ではこの供給ポート115を上流端部103bのさらに下流に設けてもよい。
【0015】
ハニカム押出装置101は種々の構成の制御系を随意的に含んでもよい。図示の例では、駆動機構111a、111bによってスクリュー107a、107bの回転速度を調節するように、および/またはフィーダ114によって導入されるバッチ材料113の供給速度を調節するように、制御系117を構成してもよい。
【0016】
図2〜8は、本開示の態様による単なる一例のダイ装置103を示している。
図2は、ある例のハニカム押出装置101のダイ装置103の例の、
図1の線2−2に沿った平面図である。ハニカム押出装置101のダイ装置103は、ダイピン203のアレイを含んだダイ本体201を含んでもよく、ダイピン203のアレイは、間隔を空けて配置されて、排出スロット209のハニカム
状模様構造207を有する押出し面205を画成する。
図3に示されているようにダイ本体201は、注入面303と排出スロット209との間の連通を実現するために、供給孔301をさらに含み得る。
図3に示されているように、一例において供給孔301を、排出スロットの各行に沿って排出スロット交点と1つおきに直接流体連通するように、ずらしてもよい。供給孔301をさらに、排出スロットの各列に沿って排出スロット交点と1つおきに直接連通するように、ずらしてもよい。種々の機械加工技術を用いて、種々の供給孔および排出スロットの構成を生成することができる。一例では注入面303に供給孔の孔を空けてもよく、次いで種々の機械加工技術を用いて、供給孔301と交わるように排出スロットの行および列を形成する。排出スロットを形成する種々の技術例として、ワイヤ放電加工(すなわちワイヤ「EDM」)、プランジEDM、研削、または他の機械加工技術を挙げることができる。
【0017】
図3に示されているように、排出スロット209は夫々実質的に同じ厚さを有するものでもよい。排出スロット209を実質的に同じ厚さを有するものとすると、材料のコスト、重量を減少させることができ、またフィルタの性能を高め得ると同時に、さらに耐久性があり十分な性能特性を提供するハニカム体を実現することができる。代わりの例において、排出スロット209は様々な厚さを含んでもよい。例えば押出し面205の中心エリア内のスロットの厚さは、押出し面205の周縁領域の周囲に位置する排出スロット209の厚さよりも薄くてもよい。周縁排出スロットの厚さを中心排出スロットの厚さよりも厚くすると、ハニカム体の中心部分より周縁のセル壁厚さの方が厚い、ハニカム体を生成することができる。この例では、厚さが増加することで、ハニカム体のスキンと中心部分との間の一体型の付着を高めることができる。さらに、外側周縁セル壁の厚さが増加すると、実質的に同一の薄くなった厚さを有するセル壁を備えたハニカム体に比べると、ハニカム体の外側周縁の強度を増加させることができる。
【0018】
図3に示されているように、排出スロット209は夫々ダイ本体201の押出し軸305に沿って延在したものでもよい。例えば図示のように排出スロット209は、ダイ本体201の押出し軸305に一致するまたは平行な、押出し方向119に沿って延在し得る。ダイピン203は、排出スロット209のハニカム
状模様構造207を所望の構成で画成し、対応するハニカム体を所望のセル構造で生成するために、広範な形状およびサイズを含み得る。
図2に示されているように、各ダイピン203は正方形形状のダイピンとして提供してもよいが、さらにまたは代わりに、ダイピンは他の形状を含んでもよい。例えばダイピンは、三角形形状、長方形形状(例えば、図示の正方形形状参照)、五角形形状、六角形形状、または他の多角形形状など、3以上の辺を有する多角形形状を含んでもよい。さらなる例において、
ダイピンは円形、長円形、または他の曲線形状などの曲線形状を含み得る。
【0019】
図3に示されているようにダイ本体201は、押出し軸305か
ら(例えば、方向309に沿って)
離れる方に向き、かつ押出し面205を囲む、外側周縁表面307をさらに含んでいる。図示のように、外側周縁表面307は押出し面205を囲む円錐台形表面を含み得る。さらに
図3に示されているように、外側周縁表面307を随意的に円形の円錐台形表面として提供してもよいが、さらなる例では他の表面形状を使用してもよい。従って、図示のようにいくつかの例において外側周縁表面は、押出し面205と外側周縁表面307を囲む外側供給表面311との間に延在する、頂部を切った形の円錐状表面を含む、円形の円錐台形表面を備えたものでもよい。図示のように、外側供給表面311は随意的に、押出し面205に実質的に平行でもよい。さらに図示されているように、外側供給表面311は、外側供給表面311を囲んでいる中段面313に対してさらに窪んだものでもよいが、さらなる例において中段面313および外側供給表面311は、1つの連続した外側供給表面を形成する同一平面上のものでもよい。
【0020】
排出スロットは、外側周縁表面307に沿った様々な位置で異なったスキン流特性を有し得る。例えば
図2に示されている正方形状のダイピン構成で、スキンを形成するバッチ流(「スキンバッチ流」)の抵抗は、第1のスロット平面219aおよび第2のスロット平面219bの1つと並んだ外側周縁表面307の位置で最低になる傾向にある。これに対しスキンバッチ流の抵抗は、第1および第2のスロット平面219a、219bに対して45°の位置に位置する
ダイピン横断平面223a、223bと並んだ外側周縁表面307に沿った位置で、最高になる傾向にある。
【0021】
スキンバッチ流の最高抵抗および最低抵抗は、ダイ本体201のダイピンの配置によって少なくともある程度影響され得る。例えば
図2に示した正方形の
ダイピン構成では、周縁間隙211の0°、90°、180°、および270°の位置の第1
放射状方向位置(例えば、221a、221b、221c、221d)に隣接する外側周縁表面に関連した排出スロット209のハニカム
状模様構造は、スキンバッチ流に対して最小の抵抗を有する。実際に第1
放射状方向位置は、
放射状方向のスロットと最もよく並んでおり、ダイピンによって比較的抑制されていない十分な流量のスキンバッチ流を受けると考えることができる。これに対し、周縁間隙211の45°、135°、225°、および315°の位置の第2
放射状方向位置(例えば、227a、227b、227c、227d)に隣接する外側周縁表面307に関連した排出スロット209のハニカム
状模様構造は、スキンバッチ流に対して最大の抵抗を有する。実際に第2
放射状方向位置は、
放射状方向のスロットと概して最もずれており、それにより第2
放射状方向位置でのダイピン構成により生じる蛇行したパスによって比較的抑制された、比較的制限された流量のバッチ材料を受ける。
【0022】
抵抗が最小のエリアを0°、90°、180°、および270°に対して論じ、また抵抗が最大のエリアを
放射状方向位置45°、135°、225°、および315°に対して論じているが、これらの位置は単に例のためのものである。さらなる例では、特定のハニカム押出装置は他の位置で、抵抗が最小および/または最大のエリアを提供し得ると判断できる。例えば上で参照した例は円形のハニカム基材に関連しているが、長円形、正方形、または他の形状のハニカム基材では、抵抗が最小および/または最大のエリアは異なる位置で生じると判断できる。さらに、ダイ本体の上流のプロセスからの影響など、プロセスのさらなる考慮事項が最大および/または最小の抵抗が生じるエリアの場所に影響を与え得る。これらの例において本開示の態様を用いると、外側周縁表面の周囲の異なる位置で所望の相対的スキン流特性(例えば、バランスの取れたスキン流特性)を実現する、独自の補償を提供することができる。
【0023】
従って排出スロット209のハニカム
状模様構造、および/またはハニカム押出装置の他の特徴は、第1
放射状方向位置221a、221b、221c、221dで第1のスキン流特性を少なくとも部分的に画成することができる。同様に排出スロット209のハニカム
状模様構造207、および/またはハニカム押出装置の他の特徴は、第2
放射状方向位置227a、227b、227c、227dで、第1のスキン流特性とは異なる第2のスキン流特性を少なくとも部分的に画成する。例えばスキン流特性は、スキンバッチ流の抵抗、スキンの厚さ、スキンバッチ流の体積流量、スキンバッチ流の速度、スキンバッチ流の圧力、スキンバッチ流の粘度、スキンバッチ流のレオロジ、スキンバッチ流におけるバッチ粒子の配向、または他の特性を含み得る。一例において、第1のスキン流特性は第2のスキン流特性と異なる。
【0024】
単に一例において、スキン流特性はスキンバッチ流の抵抗を含み得、このとき第1
放射状方向位置221a、221b、221c、221dでの第1のスキン流特性(例えば、第1のスキンバッチ流抵抗)は、第2
放射状方向位置227a、227b、227c、227dでの第2のスキン流特性(例えば、第2のスキンバッチ流抵抗)よりも小さい。別の例において、スキン流特性はスキンの厚さを含み得、このとき第1
放射状方向位置221a、221b、221c、221dでの第1のスキン流特性(例えば、第1のスキン厚さ)は、第2
放射状方向位置227a、227b、227c、227dでの第2のスキン流特性(例えば、第2のスキン厚さ)よりも大きい。別の例において、スキン流特性はスキンバッチ流の体積流量を含み得、このとき第1
放射状方向位置221a、221b、221c、221dでの第1のスキン流特性(例えば、第1のスキンバッチ流体積流量)は、第2
放射状方向位置227a、227b、227c、227dでの第2のスキン流特性(例えば、第2のスキンバッチ流体積流量)よりも大きい。さらに別の例において、スキン流特性はスキンバッチ流の速度を含み得、このとき第1
放射状方向位置221a、221b、221c、221dでの第1のスキン流特性(例えば、第1のスキンバッチ流速度)は、第2
放射状方向位置227a、227b、227c、227dでの第2のスキン流特性(例えば、第2のスキンバッチ流速度)よりも大きい。さらに別の例において、スキン流特性はスキンバッチ流の圧力を含み得、このとき第1
放射状方向位置221a、221b、221c、221dでの第1のスキン流特性(例えば、第1のスキンバッチ流圧力)は、第2
放射状方向位置227a、227b、227c、227dでの第2のスキン流特性(例えば、第2のスキンバッチ流圧力)よりも大きい。
【0025】
図2〜8は、この例のダイ装置103の一部として組み込むことが可能な、一例のマスク装置225を示している。例えば
図2に示されているように、締結具229または別の取付け機構を使用して、マスク装置225をダイ本体201に取外し可能に据え付けることができる。
【0026】
図3に示されているようにマスク装置225は、ダイ本体201の外側周縁表面307を少なくとも部分的に囲む、内側周縁表面315を含み得る。必須であるわけではないが、図示のように内側周縁表面315は、マスク装置225の内向き表面317とスキンに面するエッジ表面319との間に延在する、頂部を切った形の表面を含み得る、円錐台形表面を備えたものでもよい。
【0027】
周縁間隙211はマスク装置225の内側周縁表面315とダイ本体201の外側周縁表面307との間に画成され得、このとき周縁間隙211はダイピン203のアレイを囲む。周縁間隙211は、周縁間隙211の周囲で様々な断面エリア構成を随意的に含み得る。例えば周縁間隙211は、第1
放射状方向位置221a、221b、221c、221dで第1の押出し断面を含み得、その全流量範囲は第2
放射状方向位置227a、227b、227c、227dでの第2の押出し断面の全流量範囲よりも小さい。従って、必須であるわけではないが、周縁間隙はスキン流特性の差の補償を助けるよう様々な断面を含み得る。断面の差は、提供される場合には、ダイピン構成および/または他のスキン流特性に応じて異なる周縁間隙断面を提供するように、内側周縁表面および外側周縁表面の一方または両方を機械加工することにより得ることができる。
【0028】
全ての例において必須であるわけではないが、
図2はマスク装置225が第1のマスク部分231と第2のマスク部分233とを含み得ることを示している。図示のように、第1のマスク部分231はダイ本体201に締結具229によって取外し可能に据え付けることができる。第2のマスク部分233は、さらに第1のマスク部分231に締結具235によって据え付けられ得るが、さらなる例では他の締結配置を取り入れてもよい。マスク装置225に、第1のマスク部分231から取外し可能な第2のマスク部分233を設けると、製造および組立てを単純化し、マスク装置の洗浄を助け、マスク装置の改修を助け、および/またはマスク装置内部の構成要素への容易なアクセスを可能にすることによってさらなる利益を提供することができる。さらに、図示されていないが、さらなる例では第1のマスク部分231および第2のマスク部分233を一体にしてもよい。
【0029】
図3にさらに示されているように、中段面313の排出スロット209が第1のマスク部分231のマスキング表面237によって塞がれるように、第1のマスク部分231をダイ本体201に据え付けてもよい。従って、一旦据え付けられるとバッチ材料がダイ本体201の最も外側周縁の排出スロット209から流れないように、第1のマスク部分231のマスキング表面237を構成することができる。
【0030】
第1のマスク部分231にさらに複数の羽根を設けることで、ダイ本体201の外側供給表面311によって少なくとも部分的に画成される
周縁供給エリア321の調節を可能にすることができる。例えば複数の羽根は、第1の面部分325を有する第1の羽根323を含み得る。複数の羽根は第2の羽根327をさらに含み得、この第2の羽根327は、押出し軸305に対し垂直に延びて押出し軸305へと向かう
放射状方向331において、第1の面部分325に関して
放射状方向内向きにスペースを取った第2の面部分329を含む。随意的に複数の羽根は、
放射状方向331において第2の面部分329に関して
放射状方向内向きにスペースを取った第3の面部分335を有する、第3の羽根333を含んでもよい。上記のように2つまたは3つの羽根を提供してもよいが、さらなる例では、
放射状方向331において
放射状方向内向きに互いに連続してスペースを取った任意の数の羽根を提供してもよい。
【0031】
図示のように、面部分325、329、335のうちの少なくとも1つ、例えば全ては、随意的に実質的に平面的な面を有し得るが、さらなる例では非平面的な形状の部分を提供してもよい。さらに、面部分325、329、335のうちの少なくとも1つ、例えば全ては、随意的に外側供給表面311に対して実質的に平行なものでもよいが、他の例では非平行な構成を提供してもよい。平行な構成を提供すると、例えば1以上の面部分を調節して外側供給表面311に隣接させて、選択された排出スロット209の開口からのスキンバッチ流が
周縁供給エリア321内に入るのを、例えば防ぐなど抑制することができる。
【0032】
図3に示されているように、
周縁供給エリア321の第1
の幅W1が、第1の羽根323の第1の面部分325とダイ本体201の外側供給表面311との間に画成され得る。同様に、
周縁供給エリア321の第2
の幅W2が、第2の羽根327の第2の面部分329とダイ本体201の外側供給表面311との間に画成され得る。さらに、提供される場合には、
周縁供給エリア321の第3
の幅W3が、第3の羽根333の第3の面部分335とダイ本体201の外側供給表面311との間に画成され得る。いくつかの例において、少なくとも2つ
の幅は互いに異なり得る。例えば第2
の幅W2は、第1
の幅W1と異なっていてもよい。さらなる例において、第2
の幅W2は第3
の幅W3と異なっていてもよい。ある特定の例では、第2
の幅W2は第1
の幅W1よりも大きくてもよい。第3
の幅W3は、第1
の幅W1および第2
の幅W2のうちの少なくとも1つと異なっていてもよい。例えば図示のように、第3
の幅W3は第2
の幅W2よりも大きくてもよい。互いに異な
る幅を提供すると、
周縁供給エリア321内のスキンバッチ流の調節を可能にすることができる。
【0033】
一例において、図示の羽根323、327、および333は互いに分離されている。従ってこれらの羽根は、
周縁供給エリア321内に所望のスキンバッチ流特性を提供するよう互いに対して容易に調節することができる。さらなる例では、羽根323、327、および333を互いに一体化してもよい。例えば羽根のうちの2以上を一体に形成して、または共に取り付けて、同時に特定
の幅構成を与えてもよい。一体に形成された羽根を提供すると、可動部品を減少させて設計を単純化するのに有益になり得、また羽根間で後に相対的な調節を必要としない用途で特に有益になり得る。
【0034】
複数の羽根は、マスク装置に関して調節可能に据え付けることができる。例えば、第1の羽根323をマスク装置225に関して調節可能に据え付けて、第1
の幅W1を選択的に調節することができる。同様に、第2の羽根327をマスク装置225に関して調節可能に据え付けて、第2
の幅W2を選択的に調節することができる。さらに、提供される場合には、第3の羽根333をマスク装置225に関して調節可能に据え付けて、第3
の幅W3を選択的に調節することができる。これらの羽根は、調節を同時にまたは独立して行うように構成することができる。例えば
図3に示されているように、羽根323、327、333は押出し軸305の方向に沿って同時に軸方向に調節するように構成される。従って、これらの羽根のうちの1つを選択された距離だけ動かすと、残りの羽根にもその選択された距離だけ同じ動きを生じさせることになる。
【0035】
羽根をマスク装置225に対して軸方向に調節するのを可能にするために、種々の構成を提供することができる。例えば図示のように、ダイ装置103に随意的な位置決め機器337を提供して、羽根323、327、333を軸方向に同時に調節するのを助けることができる。例えば図示のように、マスク装置225に対して位置決め機器337を調節する
と幅W1、W2、W3に対応する調節が生じるように、羽根323、327、333を位置決め機器337に対して夫々据え付ける。
【0036】
さらなる例では、マスク装置225に対する位置決め機器337の位置の調節を助けて
、幅W1、W2、W3の対応する調節を実現するために、図示の調節スクリュー341などのアクチュエータ機器を提供してもよい。いくつかの例では、図示の圧縮バネなどの付勢部材339を提供して、位置決め機器をマスク装置225の一部から離れるように付勢してもよい。付勢部材339は、提供される場合には、位置決め機器337を調節スクリュー341に対して押し付けて調節スクリュー341とマスク装置225との間の摩擦を増加させ、調節スクリュー341の不用意な回転を防ぐのを助けるように設計することができる。
【0037】
いくつかの例では、単一の位置決め機器を提供して、ダイ本体201の押出し面205を取り囲む閉じた輪状の羽根の調節を実現することができる。さらなる例では、押出し面205の周囲での
放射状方向の調節を高めるために、羽根をセグメントに分けてもよい。例えば
図5は、第2のマスク部分233を第1のマスク部分231から取り外して複数の位置決め機器337を露出させた状態の
図2のダイ装置の平面図である。周縁の周囲で等しくスペースを取った8つの位置決め機器337が示されているが、さらなる例では8つを超える、あるいは8つ未満の位置決め機器を提供してもよい。各位置決め機器337は、第1、第2、および第3の羽根の対応するセグメントに関連付けることができる。
図6は、一例の位置決め機器337の側面図を示している。図示のように位置決め機器は、第1のマスク部分231に画成されたガイド穴343(
図3参照)に受け入れることが可能な、ガイドピン601を含み得る。ガイドピン601はガイド穴343内で往復運動して、押出し軸305の方向に沿って直線調節経路を画成し得る。
図7は位置決め機器337の底面図であり、
図8に示されている連結ピン801を受け入れるように構成された穴部701を示している。
【0038】
図8は、位置決め機器337が取り外された状態の第1のマスク部分231の部分断面図である。図示のように、第1の羽根323、第2の羽根327、および第3の羽根333は、第1のマスク部分231の羽根キャビティ803内に受け入れられている。複数の連結ピン801が提供され得、各連結ピンは羽根323、327、333の1つに設けられた穴部の中に据えられる第1の端部を含み、また連結ピン801の他方の端部は、対応する羽根323、327、333の各穴部701の中に据えられるように構成されている。
【0039】
図8に示されているように、第1の羽根323は複数の第1羽根セグメントを含み、このとき第1の面部分325は、複数の第1羽根セグメントの対応する1つに夫々関連する、複数の第1面部分セグメントを含む。第1の羽根がセグメントに分けられると、第1
の幅W1は、複数の第1面部分セグメントの対応する1つとダイ本体201の外側供給表面311との間に夫々画成される、複数の第
1幅部分を含む。複数の第1羽根セグメントの夫々は、他の第1羽根セグメントに対して独立して調節可能であり、対応する第
1幅部分を他の第
1幅部分に対して選択的に調節することができる。同様に
図8は、第2の羽根327および第3の羽根333が、複数の第2羽根セグメントおよび第3羽根セグメントを含み得ることを示し、このとき第2の面部分329および第3の面部分335は、複数の第2羽根セグメントおよび第3羽根セグメントの対応する1つに夫々が関連する、複数の第2面部分セグメントおよび第3面部分セグメントを含む。従って第2
の幅W2および第3
の幅W3は、複数の第2面部分セグメントおよび第3面部分セグメントの対応する1つとダイ本体201の外側供給表面311との間に夫々が画成される、複数の第
2幅部分および第
3幅部分を含み得る。複数の第2羽根セグメントおよび第3羽根セグメントの夫々は、他の第2羽根セグメントおよび第3羽根セグメントに対して独立して調節可能であり、対応する第
2幅部分および第
3幅部分を、他の第
2幅部分および第
3幅部分に対して選択的に調節することができる。
【0040】
一旦組み立てられると、第1、第2、および第3羽根セグメントは、第1羽根セグメントの1つ、第2羽根セグメントの対応する1つ、および(随意的に)第3羽根セグメントの対応する1つを夫々が含む、複数の羽根セグメントの組を画成することができる。各位置決め機器のセグメントを、例えば調節スクリュー341によってマスクに対して独立して調節し、対応する羽根セグメントの組を他の羽根セグメントの組に対して独立して調節することができる。
【0041】
ここでバッチ材料からハニカム体を押し出す方法を、この方法が本開示の他の実施形態例で実行可能であるという理解の下、
図1と
図2〜8に示したダイ装置103の実施形態とを参照して説明する。
図2および3に示されているように、この方法は、押出し面205を画成する間隔の空いたダイピン203のアレイを含む、ダイ本体201を提供するステップを含んでもよい。押出し面は排出スロット209のハニカム
状模様構造207を含み、排出スロット209はダイ本体201の押出し軸305に沿って延在している。ダイ本体は、押出し軸305から見て外側に向きかつ押出し面205を囲む、外側周縁表面307をさらに含む。ダイ本体201は、外側周縁表面307を囲む外側供給表面311をさらに含む。
【0042】
この方法は、ダイ本体201の外側周縁表面307を少なくとも部分的に囲む内側周縁表面315を備えた、マスク装置225を提供するステップをさらに含む。マスク装置225は、内側周縁表面と外側周縁表面との間に周縁間隙211が画成されるように提供される。
【0043】
この方法は、周縁間隙211に流体連通しかつダイ本体201の外側供給表面311によって部分的に画成される、
周縁供給エリア321を提供するステップをさらに含む。この方法は第1の面部分325を有する第1の羽根323を提供するステップをさらに含み、このとき
周縁供給エリア321の第1
の幅W1が、第1の面部分325とダイ本体201の外側供給表面311との間に画成される。この方法は、押出し軸305に対し垂直に延びて押出し軸305へと向かう
放射状方向331において、第1の面部分に関して
放射状方向内向きにスペースを取った第2の面部分329を有する、第2の羽根327を提供するステップをさらに含む。
周縁供給エリア321の第2
の幅W2は第2の面部分329とダイ本体201の外側供給表面311との間に画成され、第2
の幅W2は第1
の幅W1とは異なっている。
【0044】
この方法は、マスク装置225に対して第1の羽根323を調節することによって、
周縁供給エリア321の第1
の幅W1を選択的に調節するステップをさらに含む。この方法はさらに、マスク装置225に対して第2の羽根327を調節することによって、
周縁供給エリア321の第2
の幅W2を選択的に調節するステップを含む。例えば
図4に示されているように、調節スクリュー341を締めて、押出し軸305の方向401に下向きに動くよう位置決め機器337を圧迫してもよい。連結ピン801によって各羽根323、327、333は位置決め機器337に固定して取り付けられるため、位置決め機器337の下向きの動きによって、対応する下向きの動きが羽根に生じる。従って対応す
る幅W1、W2、W3は、位置決め機器337が方向401に沿って下向きに動いた距離だけ夫々減少する。従って、一例では全ての羽根323、327、333を、対応す
る幅W1、W2、W3が同じ量だけ調節されるように一緒に調節することができる。
【0045】
図4は、調節後の第1
の幅W1が略ゼロまで減少するように、第1の面部分325が外側供給表面311に接する点まで調節スクリュー341が調節された、十分に伸ばされた調節位置を示している。調節後の第1
の幅W1を略ゼロまで減少させると、
図4に示されているように、第1の面部分325は選択された数または部分の排出スロット209を実質的にまたは完全に塞ぐように作用し得る。さらに
周縁供給エリア321の全体の面積を減少させて、周縁間隙211の対応するエリアのバッチ材料の流れを制限することができる。例えば図示のように、調節後の第2
の幅W2は、調節後の第1
の幅W1よりも大きくてもよい。さらに図示のように、調節後の第3
の幅W3は、調節後の第2
の幅W2よりも大きくてもよい。
【0046】
従っ
て幅W1、W2、W3の調節は、周縁間隙211を通るバッチ材料の流れの制御を助けることができる。さらに
図2〜8に示したセグメントに分けた用途では、周縁間隙211の様々な位置でバッチ材料の流れを選択的に調節することができる。選択的調節は、排出スロット209のハニカム
状模様構造207に固有の種々のスキン流特性の補償を助けるのに有益になり得る。例えば前述したように、
図2に示されている正方形のダイピン形状では、第1
放射状方向位置221a〜dでのバッチ流の制限は、第2
放射状方向位置227a〜dよりも小さい。この例では、第1
放射状方向位置221a〜d付近で羽根を
図4に示されている位置に調節し、これらの位置でのバッチ材料の流れを制限して、排出スロットのハニカム
状模様構造に起因するバッチ流の制限の低下に応じるようにしてもよい。さらに、第2
放射状方向位置227a〜d付近で羽根を
図3に示されている位置に調節し、これらの位置でのバッチ流に対する抵抗を減少させて、排出スロットのハニカム
状模様構造に起因するバッチ流の制限に応じるようにしてもよい。従って、羽根をセグメントごとに独立して調節できると、流動特性における差を補償することができるようになり、スキンの厚さを安定させ、あるいは他の有益なスキン形成特性を実現することができる。
【0047】
図9〜11は、
図2〜8に示したダイ装置103に類似しているが、
周縁供給エリア321
の幅の輪郭の調節に加えて周縁間隙211の調節を可能にした別の例のダイ装置901を示している。
図9に示されているように、ダイ本体201の押出し軸305に沿って互いに独立して調節可能な、複数のセグメント903が提供され得る。例えば各セグメント903は、間隙調節スクリュー905によって、押出し軸305の方向に沿って調節することができる。
図10に示されているように、間隙調節スクリュー905はロックワッシャ1003を用いて回転孔1001内に回転可能に取り付けられ得る。さらに第1のマスク部分は、締結具229によってダイ本体201に固定して据え付けられた、外側マスキング円周部材1005を含み得る。第1のマスク部分はさらに、
図9に示されている締結具907によってセグメント903に固定して取り付けられた、内側セグメント1007を含み得る。
【0048】
図11は、間隙調節スクリュー905を調節することによって実現することができる、周縁間隙211の調節を示している。図示のように、周縁間隙211の幅を、
図10に示されている周縁間隙211の幅に比べて増加させることができる。従って、
周縁供給エリア321
の幅の調節とは無関係に周縁間隙211を調節することによって、バッチ材料の流れをさらに増加させ、最適な流動特性を得ることができる。
【0049】
図12〜17は、
図1の線2−2に沿って取ることができる別の例のダイ装置1201を示している。
図15に示したように、このハニカム押出装置は
図2〜8を参照して上で論じたようなダイ本体201を含み得る。従って
図2および3を参照すると、
図12〜17のダイ本体も同様に、排出スロット209のハニカム
状模様構造207を備えた押出し面205を画成する、間隔の空いたダイピン203のアレイを含み得、排出スロット209はダイ本体201の押出し軸305に沿って延在している。さらにダイ本体は、押出し軸305から見て外側に向きかつ押出し面205を囲む、外側周縁表面307を含む。
図12に示されているように、ダイ装置1201はさらに、締結具1207によってダイ本体201に固定して取り付けられ得るマスクプレート1205を備えた、マスク装置1203を含む。
【0050】
図12に示されているようにダイ装置1201は、押出し面205の周囲で
放射状方向にスペースを取った、複数のマスクセグメントをさらに含む。
図12に示されているように、2つのマスクセグメント1209a、1209bは対応するアクチュエータ1211a、1211bを備え、これらのアクチュエータ1211a、1211bは各延長ロッド1213a、1213bによってマスクセグメント1209a、1209bを
放射状方向に伸ばしたり、あるいは引っ込めたりするように構成されている。2つのマスクセグメントが図示されているが、
図12に示されているアクチュエータの夫々がマスクセグメントおよび延長ロッドに設けられ得ることは明らかであろう。
【0051】
図15に示されているように、各マスクセグメント1209bは内側周縁表面部分1501を含む。各マスクセグメントの内側周縁表面部分1501は、ダイ本体201の外側周縁表面307を少なくとも部分的に囲む。複数のマスクセグメントの夫々(例えば、1209a、1209b)は、ダイ本体201の押出し軸305に垂直に延在する各
放射状方向軸1503に沿って、独立して調節可能なものでもよい。例えば
図15に示されているように、アクチュエータ1211bを駆動して、マスクセグメント1209bを残りのマスクセグメントに対して独立して調節するように延長ロッド1213bを駆動し、対応する内側周縁表面部分1501とダイ本体201の外側周縁表面307との間で選択された各
放射状方向距離を実現し、マスクセグメントの内側周縁表面部分とダイ本体の外側周縁表面との間で所望の周縁間隙の輪郭を画成することができる。
【0052】
図13に示されているように、隣接するマスクセグメントは、バッチ材料に対して漏れ経路を提供することなく隣接するマスクセグメントを互いに対して相対的に伸ばしたり、また引っ込めたりすることを可能にする、蟻継ぎ1301を含み得る。
図13は、十分に伸ばされた位置にあるマスクセグメント1209a、1209bを示している。
図14は、十分に引っ込めた位置にあるマスクセグメント1209a、1209bを示し、このとき蟻継ぎはバッチ材料バリアの完全性を維持している。
【0053】
いくつかの例においてダイ本体201は、外側周縁表面307を囲む外側供給表面311をさらに含む。ハニカム押出装置は、周縁間隙211に流体連通しかつダイ本体201の外側供給表面311によって少なくとも部分的に画成される、
周縁供給エリア321をさらに含む。
【0054】
図15は第1の位置にあるマスクセグメント1209bを示し、このとき周縁間隙211の第1の間隙距離は、マスクプレート1205のエッジ1505およびマスクセグメント1209bの内側周縁表面部分1501によって画成される。
図15はさらに、以下で論じる
図16の
周縁供給エリア321に対して相対的に小さい、
周縁供給エリア321を示している。
【0055】
図16は、周縁間隙距離がマスクプレート1205のエッジ1505とダイ本体201の外側周縁表面307とによってのみ画成されるように、マスクセグメント1209bが引っ込められた状態を示している。さらに
周縁供給エリア321が拡大されて、周縁間隙を通るバッチ材料の流れに対する抵抗を減少させる。
【0056】
図17は、周縁間隙距離がマスクセグメント1209bの内側周縁表面部分1501とダイ本体201の外側周縁表面307とによってのみ画成されるように、
図15に示した位置に比べてマスクセグメント1209bが伸ばされている状態を示している。
図17は、上で論じた
図15の
周縁供給エリア321に対し、
周縁供給エリア321が若干さらに制限されたものを示している。
【0057】
図15および17に示したように、
周縁供給エリア321
の幅「W4」は、少なくとも1つのマスクセグメントを各
放射状方向軸1503に沿って調節する間に実質的に一定のままであるように構成される。さらに
図16に示したように、
周縁供給エリア321の一部
の幅「W4」は実質的に一定のままでもよいが、供給エリアの別の部分は
、幅「W4」よりも実質的に大き
い幅「W5」になる。
【0058】
請求される発明の精神および範囲から逸脱することなく、説明した実施形態の種々の改変および変形が作製可能であることは当業者には明らかであろう。従って、本書で説明した実施形態の改変および変形が添付の請求項およびその同等物の範囲内であるならば、請求される本発明はこのような改変および変形を含むと意図されている。