(57)【要約】【課題】通常、片持ち状態のスクリューを有する押出機が用いられる。【解決手段】押出機２は、軸方向に沿って延びる少なくとも一つのスクリュー１０と、スクリュー１０を収容する収容器２０を含む。スクリュー１０が、スクリュー１０の回転に応じて軸方向に沿って送られる原料の送り方向において下流側に位置する下流端部１１を有する。スクリュー１０の下流端部１１が少なくとも一つの軸支部材３０により軸支される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って延びる少なくとも一つのスクリューと、
前記スクリューを収容する収容器を備え、
前記スクリューが、前記スクリューの回転に応じて前記軸方向に沿って送られる原料の送り方向において下流側に位置する下流端部を有し、
前記スクリューの下流端部が少なくとも一つの軸支部材により軸支される、押出機。
【請求項２】
前記原料の送り方向において上流側に位置する前記スクリューの上流端部が駆動系に連結される、請求項１に記載の押出機。
【請求項３】
前記スクリュー又は前記軸支部材に向けて前記軸方向沿いに少なくとも一つの軸部が延び、
前記軸部の端部は、前記スクリューの回転を許容する態様で、前記軸支部材の第１受容部又は前記スクリューの下流端部の第２受容部に嵌合される、請求項１又は２に記載の押出機。
【請求項４】
前記軸部は、ブッシュ及び／又はシール部材に挿通され、又はベアリングに結合され、又はベアリングにより支持される、請求項３に記載の押出機。
【請求項５】
前記軸支部材は、少なくとも一つの整流部材を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項６】
前記スクリューの回転を許容する態様で前記スクリューの下流端部と前記整流部材が連結部材を介して連結される、請求項５に記載の押出機。
【請求項７】
前記整流部材は、前記スクリューから前記整流部材に向けて前記軸方向沿いに延びる軸部が挿通される貫通孔を有する第１整流部材、及び／又は、前記軸部の端部を受容する第１受容部が設けられた第２整流部材を含む、請求項５又は６に記載の押出機。
【請求項８】
前記第１及び第２整流部材が積層される、請求項７に記載の押出機。
【請求項９】
前記第１受容部を周囲するように前記整流部材の貫通流路が環状に配列される、請求項７又は８に記載の押出機。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の押出機にして、前記原料の送り方向において前記軸支部材よりも下流側に配置される口金を更に備える押出機を用いて前記原料からハニカム構造体を製造する製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の押出機にして、前記原料の送り方向において前記軸支部材よりも下流側に配置される口金を更に備える押出機を用いて前記原料からハニカム構造体を製造する製造方法であって、
前記押出機のスクリューの回転に基づいて前記口金に向けて前記原料を送る工程と、
前記口金から連続的に押し出されるハニカム構造の成形品を切断する工程と、
前記切断により得られたハニカム構造の成形品を焼成する工程を含む、製造方法。
【請求項１２】
軸方向に沿って延びる少なくとも一つのスクリューと、
前記スクリューを収容する収容器を備える押出機の動作方法であって、
前記軸方向に沿って原料を送るべく前記スクリューを回転させる工程を含み、
前記スクリューが、前記軸方向に沿う前記原料の送り方向において下流側に位置する下流端部を有し、
前記スクリューの下流端部が少なくとも一つの軸支部材により軸支される、押出機の動作方法。
【請求項１３】
前記スクリューの回転に応じて下流側に送られる前記原料を少なくとも一つの整流部材で整流する工程を更に含み、
前記スクリューの下流端部が前記整流部材により軸支される、請求項１２に記載の押出機の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、押出機及びその動作方法、並びに、この押出機を用いたハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ハニカム成型体の押出成形工程で用いられる二軸押出機を開示する。特許文献２は、一対のスクリューを拘束してスクリューの揺れを抑制する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４９００２号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１４／０２７１９６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、通常、片持ち状態のスクリューを用いるという技術常識に反して本願発明を想到した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る押出機は、
軸方向に沿って延びる少なくとも一つのスクリューと、
前記スクリューを収容する収容器を備え、
前記スクリューが、前記スクリューの回転に応じて前記軸方向に沿って送られる原料の送り方向において下流側に位置する下流端部を有し、
前記スクリューの下流端部が少なくとも一つの軸支部材により軸支される。
【０００６】
幾つかの場合、前記原料の送り方向において上流側に位置する前記スクリューの上流端部が駆動系に連結される。
【０００７】
幾つかの場合、前記スクリュー又は前記軸支部材に向けて前記軸方向沿いに少なくとも一つの軸部が延び、
前記軸部の端部は、前記スクリューの回転を許容する態様で、前記軸支部材の第１受容部又は前記スクリューの下流端部の第２受容部に嵌合される。
【０００８】
幾つかの場合、前記軸部は、ブッシュ及び／又はシール部材に挿通され、又はベアリングに結合され、又はベアリングにより支持される。
【０００９】
幾つかの場合、前記第１又は第２受容部は、前記軸部が挿通されるブッシュを受容し、又は前記軸部に結合したベアリングを受容する。
【００１０】
幾つかの場合、前記軸部は、前記スクリューのシャフト径よりも小さい直径を有する。
【００１１】
幾つかの場合、前記軸部は、前記スクリューの回転を許容する態様で前記スクリューの下流端部と前記軸支部材を連結する少なくとも一つの連結部材の一部分である。
【００１２】
幾つかの場合、前記軸支部材は、少なくとも一つの整流部材を含む。
【００１３】
幾つかの場合、前記スクリューの回転を許容する態様で前記スクリューの下流端部と前記整流部材が連結部材を介して連結される。
【００１４】
幾つかの場合、前記連結部材は、前記スクリューの下流端部に対して回転不能に嵌合する。
【００１５】
幾つかの場合、前記整流部材は、前記スクリューから前記整流部材に向けて前記軸方向沿いに延びる軸部が挿通される貫通孔を有する第１整流部材、及び／又は、前記軸部の端部を受容する第１受容部が設けられた第２整流部材を含む。
【００１６】
幾つかの場合、前記第１及び第２整流部材が積層される。
【００１７】
幾つかの場合、前記第１及び第２整流部材が、前記収容器のフランジ部に対して取り付けられる。
【００１８】
幾つかの場合、前記第１整流部材の前記貫通孔を通じて前記原料が前記第２整流部材の前記第１受容部に流入することを阻止するシール部材を更に備える。
【００１９】
幾つかの場合、前記第１受容部を周囲するように前記整流部材の貫通流路が環状に配列される。
【００２０】
幾つかの場合、前記整流部材の１以上の貫通流路を囲む態様で前記整流部材に対してシール部材が取り付けられる。
【００２１】
本開示の一態様に係るハニカム構造体の製造方法は、上記いずれかに記載の押出機にして、前記原料の送り方向において前記軸支部材よりも下流側に配置される口金を更に備える押出機を用いて前記原料からハニカム構造体を製造する製造方法である。
【００２２】
本開示の一態様に係るハニカム構造体の製造方法は、上記いずれかに記載の押出機にして、前記原料の送り方向において前記軸支部材よりも下流側に配置される口金を更に備える押出機を用いて前記原料からハニカム構造体を製造する製造方法であって、
前記押出機のスクリューの回転に基づいて前記口金に向けて前記原料を送る工程と、
前記口金から連続的に押し出されるハニカム構造の成形品を切断する工程と、
前記切断により得られたハニカム構造の成形品を焼成する工程を含む。
【００２３】
本開示の一態様に係る押出機の動作方法は、軸方向に沿って延びる少なくとも一つのスクリューと、前記スクリューを収容する収容器を備える押出機の動作方法であって、
前記軸方向に沿って原料を送るべく前記スクリューを回転させる工程を含み、
前記スクリューが、前記軸方向に沿う前記原料の送り方向において下流側に位置する下流端部を有し、
前記スクリューの下流端部が少なくとも一つの軸支部材により軸支される。
【００２４】
幾つかの場合、前述の方法は、前記スクリューの回転に応じて下流側に送られる前記原料を少なくとも一つの整流部材で整流する工程を更に含み、
前記スクリューの下流端部が前記整流部材により軸支される。
【発明の効果】
【００２５】
本開示の一態様によれば、片持ち状態のスクリューに起因した１以上の問題を回避又は抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本開示の一態様に係る押出機の概略的な上面図である。
【図２】本開示の一態様に係る押出機の概略的な側面図である。
【図３】スクリューの下流端部が軸支部材により軸支される非限定の一態様を示す概略的な模式図であり、スクリュー側から整流部材に向けて軸方向沿いに延びる軸部の端部が、整流部材の第１受容部に嵌合される。
【図４】スクリューの下流端部が軸支部材により軸支される非限定の一態様を示す概略的な模式図であり、整流部材の第１受容部にブッシュが受容され、軸部の端部がブッシュに挿通される。
【図５】スクリューの下流端部が軸支部材により軸支される非限定の一態様を示す概略的な模式図であり、整流部材側からスクリューに向けて軸方向沿いに延びる軸部の端部が、スクリューの下流端部の第２受容部に嵌合される。
【図６】スクリューの下流端部が軸支部材により軸支される非限定の一態様を示す概略的な模式図であり、スクリューの下流端部の第２受容部にブッシュが受容され、軸部の端部がブッシュに挿通される。
【図７】スクリューの下流端部が軸支部材により軸支される非限定の一態様を示す概略的な斜視図であり、理解の促進のため、斜線のハッチングにより断面が示される。
【図８】スクリューの下流端部が軸支部材により軸支される非限定の一態様を示す概略的な斜視図であり、理解の促進のため、斜線のハッチングにより断面が示される。
【図９】スクリューの下流端部が軸支部材により軸支される非限定の一態様を示す概略的な斜視図であり、理解の促進のため、斜線のハッチングにより断面が示される。
【図１０】スクリューの下流端部が軸支部材により軸支されない参考例に係る概略的な斜視図であり、理解の促進のため、斜線のハッチングにより断面が示される。
【図１１】ハニカム構造体を示す概略的な模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図１乃至図１１を参照しつつ、本発明の非限定の実施形態について説明する。開示の１以上の実施形態及び実施形態に包含される各特徴は、個々に独立したものではない。当業者は、過剰説明を要せず、各実施形態及び／又は各特徴を組み合わせることができる。また、当業者は、この組み合わせによる相乗効果も理解可能である。実施形態間の重複説明は、原則的に省略する。参照図面は、発明の記述を主たる目的とするものであり、作図の便宜のために簡略化されている場合がある。
【００２８】
以下に記述において、ある押出機及び／又は押出方法に関して記述される各特徴が、他の特徴との組み合わせとして理解される他、他の特徴とは独立した個別の特徴として理解される。個別の特徴は、他の特徴との組み合わせを必須とすることなく独立した個別の特徴として理解されるが、１以上の他の個別の特徴との組み合わせとしても理解される。個別の特徴の全組み合わせを記述することは当業者には冗長である他なく、省略される。個別の特徴は、「幾つかの場合」という表現により明示される。個別の特徴は、例えば、図面に開示された押出機及び／又は押出方法にのみ有効であるものではなく、他の様々な押出機及び／又は押出方法にも通用する普遍的な特徴として理解される。
【００２９】
図１は、押出機２の概略的な上面図である。図２は、押出機２の概略的な側面図である。図１及び図２から分かるように、幾つかの場合、押出機２は、軸方向ＡＸ１に沿って延びる少なくとも一つのスクリュー１０と、少なくとも一つのスクリュー１０を収容する収容器２０を有する。少なくとも一つのスクリュー１０の回転に応じて軸方向ＡＸ１に沿って原料が送られる。幾つかの場合、スクリュー１０は、原料の送り方向に関して下流端部１１と上流端部１２を有する長尺な軸状部材であり、スクリューシャフトとも呼ばれ得る。軸方向ＡＸ１に沿って原料が送られることは、軸方向ＡＸ１に沿って螺旋状に原料が送られることを包含する。
【００３０】
幾つかの場合、スクリュー１０は、軸方向ＡＸ１に沿って延びるシャフト１３とシャフト１３に沿って螺旋状に延びる羽根部１４を有する。シャフト１３が省略される形態も想定される。羽根部１４の外周部と収容器２０の内壁の間には僅かなクリアランスが設けられる。代替として、羽根部１４の外周部が収容器２０の内壁に接触し、シャフト１３の回転に応じて羽根部１４の外周部が収容器２０の内壁面上を摺動する。
【００３１】
羽根部１４は、場合によっては、シャフト１３の軸方向ＡＸ１沿いに異なるピッチ間隔を有し、スクリュー１０の一回転による原料の送り距離が軸方向ＡＸ１沿いにおいて一定ではない。羽根部１４には一定間隔又は不定間隔でシャフト１３の径方向内側に延びる切り欠きが設けられ得る。幾つかの場合、原料は、坏土である。幾つかの場合、原料は、少なくともセラミックス粉体、水、及びバインダーを含む。幾つかの場合、原料は、セラミックス粉体、水、及びバインダーが混練されたスラリーである。
【００３２】
押出機２は、複数の及び／又は一対のスクリュー１０を有し得る。図１は、押出機２が一対のスクリュー１０を有する場合を示す。押出機２が、たった一つのスクリュー１０のみを有する形態も想定され（図９参照）、また、押出機２が、３つ以上のスクリュー１０を有する形態も想定される。スクリュー数の増加に応じて押出機２による原料の押出圧が高められ得る。収容器２０は、幾つかの場合、スクリュー１０の軸方向ＡＸ１沿いに延びる筒状部材であり、及び／又は、スクリュー１０の収容空間又は原料の流路を画定する内壁を有する。収容器２０は、バレルと呼ばれ得る。スクリュー１０及び収容器２０は共に金属製であり得る。なお、収容器２０には原料の投入部２９が連結され得る。原料の投入部２９は、スクリュー１０による原料の送り方向において上流側に設けられる。収容器２０に対して２以上の投入部２９が連結されることも想定される。
【００３３】
本実施形態においては、スクリュー１０が、スクリュー１０の回転に応じて軸方向ＡＸ１に沿って送られる原料の送り方向において下流側に位置する下流端部１１を有し、スクリュー１０の下流端部１１が少なくとも一つの軸支部材により軸支される。換言すれば、押出機２は、スクリュー１０及び収容器２０に加えて、スクリュー１０の下流端部１１を軸支する少なくとも一つの軸支部材を有する。これにより、スクリューの軸ブレ又は軸揺れが回避又は抑制される。なお、幾つかの場合、原料の送り方向において上流側に位置するスクリュー１０の上流端部１２が、駆動系、例えば、後述の電気モーター８３の出力軸や減速機８４の出力軸に連結される。
【００３４】
前段落に記述の特徴の代替又は追加として、幾つかの場合、スクリュー１０が、駆動系と軸支部材の間で両持ちに支持される。換言すれば、スクリュー１０の下流端部１１と上流端部１２は、それぞれ、軸支部材と駆動系により軸支される。スクリュー１０の上流端部１２の軸支は、スクリュー１０の上流端部１２がスクリュー１０を駆動するための駆動系、例えば、後述の電気モーター８３の出力軸や減速機８４の出力軸に対して連結されることにより達成される。なお、下流端部１１及び上流端部１２は、第１端部及び第２端部と代替的に呼ばれ得る。
【００３５】
幾つかの場合、少なくとも一つの軸支部材は、少なくとも一つの整流部材３０を含む。換言すれば、整流部材３０が軸支部材として機能し、つまり、整流部材３０が軸支部材としても用いられる。これにより軸支部材のための専用部品を押出機２に追加実装することが回避される。整流部材３０は、軸支部材の非限定の一例であり、従って、整流部材３０に関する記述は、軸支部材にもそのまま当てはまる。かかる観点から、本明細書では、整流部材３０を軸支部材で置換して文意が理解され得る。例えば、「押出機２は、軸方向ＡＸ１に直交して配置された一つの平板状の整流部材３０を有する」との一文は、「押出機２は、軸方向ＡＸ１に直交して配置された一つの平板状の軸支部材を有する」ことも意味するものとして理解されるものとする。
【００３６】
整流部材３０は、原料の流れを整流する機能を有する任意の部材である。幾つの場合、整流部材３０は、平板部３８と平板部３８を貫通する１以上の貫通流路３９を有する。一つ以上のスクリュー１０から連続的又は間欠的に送り出される原料は、平板部３８により下流側に流出することが阻止されるが、平板部３８に設けられた１以上の貫通流路３９を介して下流側に流出することができる。貫通流路３９の個数、輪郭形状、配置態様は様々であろう。なお、軸支部材として、他の部材、例えば、後述の口金８１、網部材８２といった他の部材が採用され得る。
【００３７】
一対のスクリュー１０が採用される幾つかの場合、一方のスクリュー１０からの原料の押出期間と他方のスクリュー１０からの原料の押出期間が相補的に設定される。すなわち、第１のスクリュー１０から原料が押し出される期間において、第２のスクリュー１０から原料が押し出されない。第２のスクリュー１０から原料が押し出される期間において、第１のスクリュー１０から原料が押し出されない。整流部材３０がスクリュー１０の下流側に設けられ、一対のスクリュー１０から交互に供給される原料が一対のスクリュー１０と整流部材３０の間の空間に供給及び貯留される。一対のスクリュー１０から交互に一定量の原料が上述の貯留空間に新たに供給され、これに応じて上述の空間を満たした原料の一部が整流部材３０の貫通流路３９を介して下流側に押し出される。一対のスクリュー１０それぞれが連続的に回転する時、整流部材３０の貫通流路３９から一定速度で原料が押し出される。
【００３８】
押出機２は、スクリュー１０を回転させるための駆動系を有し得る。駆動系は、収容器２０と一体又は別体であり得る。駆動系は、例えば、電気モーター８３と減速機８４を含む。電気モーター８３で生成される回転トルクは、減速機８４により高められ、スクリュー１０に伝達される。電気モーター８３は、例えば、ステッピングモーターである。減速機８４は、市場において入手できる任意の種類のもの、例えば、遊星減速機やウォーム減速機が採用可能である。
【００３９】
押出機２は、オプションとして、口金８１及び／又は網部材８２を有し得る。口金８１及び／又は網部材８２は、原料の送り方向において軸支部材よりも下流側に配置される。口金８１は、図１１に示すようなハニカム構造体のハニカム構造を持つように原料を成形するための成形部品である。口金８１を通過することにより、原料が、ハニカム構造の隔壁を形成するように成形され、隔壁により開口が画定される。なお、開口は、四角形状、五角形状、六角形状といった様々な形状であり得る。「ハニカム又はハニカム構造」との用語は、蜂の巣の格子形状とは異なる格子形状も含意する。網部材８２は、原料に含まれるゴミを除くために設けられる。図１及び図２において、押出機２は、収容器２０の下流側に設けられた、収容器２０に一体又は別体の収容器２５を有する。収容器２５に対して口金８１及び網部材８２が取り付けられる。
【００４０】
幾つかの場合、押出機２は、スクリュー１０の上流端部１２側を支持する軸支部材６５を有する。軸支部材６５は、スクリュー１０のシャフト１３が挿通される１以上の貫通孔を有し得る。軸支部材６５の貫通孔にはシャフト１３が挿通されるブッシュ及び／又はＯリングが配置され得る。
【００４１】
図３乃至図６を参照してスクリュー１０の下流端部１１が軸支部材により軸支される非限定の態様について記述する。なお、本願の図面に図示された態様以外の態様でスクリュー１０の下流端部１１が軸支部材により軸支されることも容易に想定される。図３では、スクリュー１０側から整流部材３０に向けて軸方向ＡＸ１沿いに延びる軸部４０の端部（下流端部）が、整流部材３０の第１受容部５１に嵌合される。図４では、整流部材３０の第１受容部５１にブッシュ６０が受容され、軸部４０の端部（下流端部）がブッシュ６０に挿通される。ブッシュ６０は、軸部４０の端部（下流端部）に装着され得る。ブッシュ６０が装着された軸部４０の端部（下流端部）が第１受容部５１に緩く嵌合し得る。図５は、整流部材３０側からスクリュー１０に向けて軸方向ＡＸ１沿い延びる軸部４０の端部（上流端部）が、スクリュー１０の下流端部１１の第２受容部５２に嵌合される。図６は、スクリュー１０の下流端部１１の第２受容部５２にブッシュ６０が受容され、軸部４０の端部（上流端部）がブッシュ６０に挿通される。
【００４２】
第１及び第２受容部５１，５２といった受容部は、底有り又は底無しの開口部であり得る。図３の第１受容部５１が無底の開口部であり、軸支部材を貫通する。図４の第１受容部５１が底有り開口部であり、軸支部材を貫通しない。図５及び図６の第２受容部５２が底有り開口部である。第１及び第２受容部５１，５２の深さ方向は、軸部４０の延在方向である軸方向ＡＸ１に一致する。幾つかの場合、受容部は、スクリュー１０の軸方向ＡＸ１に直交する平面において円形状の内壁の輪郭を持つ。
【００４３】
幾つかの場合、スクリュー１０又は軸支部材に向けて軸方向ＡＸ１沿いに少なくとも一つの軸部４０が延び、この軸部４０の端部が、スクリュー１０の回転を許容する態様で、軸支部材の第１受容部５１又はスクリュー１０の下流端部１１の第２受容部５２に嵌合される。嵌合は、緩い嵌合、きつい嵌合、これら以外の態様の嵌合であり得る。幾つかの場合、軸部４０は、断面円形状の円柱部分であり、これにより、スクリュー１０の円滑な回転が促進される。
【００４４】
幾つかの場合、軸部４０は、スクリュー１０及び軸支部材の一方に設けられ、又は、スクリュー１０及び軸支部材の一方に連結される。図３及び図４のような幾つかの場合、スクリュー１０が上述の軸部４０を有する。図５及び図６のような幾つかの場合、軸支部材（整流部材３０）が上述の軸部４０を有する。このように軸支部材がスクリュー１０の下流端部１１を軸支する態様は様々である。
【００４５】
好適には、（ｉ）軸部４０は、ブッシュ６０及び／又はシール部材７０に挿通される；及び／又は、（ｉｉ）第１又は第２受容部５１，５２は、少なくとも一つの軸部４０が挿通されるブッシュ６０を受容する。ブッシュ６０の採用により、スクリュー１０の回転安定性が高められる。ブッシュ６０の代替としてベアリング（例えば、ニードルベアリング）が採用され得る。この場合、（ｉ）軸部４０は、ベアリングに結合され、又はベアリングにより支持され；及び／又は、（ｉｉ）第１又は第２受容部５１，５２は、少なくとも一つの軸部４０に結合したベアリングを受容する。ベアリングの種類は、様々であり、特定のベアリングに限定されない。軸部４０がベアリングに結合される形態としては、ニードルベアリングの外輪が整流部材３０に固定され、ニードルベアリングの内輪がスクリュー１０の軸部４０に固定され得る。軸部４０がベアリングにより支持される形態としては、ニードルベアリングのニードル回転子がスクリュー１０の軸部４０の外周に接触する形態が想定される。なお、シール部材７０の採用により、スクリュー１０の回転し易さが低下してしまうことが回避又は抑制される。シール部材７０は、Ｏリングであり得る。なお、ブッシュ６０は、円筒部材であり、軸部４０の安定又は円滑な回転を促進する。ブッシュ６０は、金属製の円筒部材であり得る。
【００４６】
図７乃至図９は、スクリュー１０の下流端部１１が軸支部材により軸支される非限定の一態様を示す概略的な斜視図であり、理解の促進のため、斜線のハッチングにより断面が示される。図１０は、スクリュー１０の下流端部１１が軸支部材により軸支されない参考例に係る概略的な斜視図であり、理解の促進のため、斜線のハッチングにより断面が示される。
【００４７】
図７乃至図９から分かるように、幾つかの場合、上述の軸部４０は、スクリュー１０の回転を許容する態様でスクリュー１０の下流端部１１と軸支部材（整流部材３０）を連結する少なくとも一つの連結部材５５の一部分である。幾つかの場合、少なくとも一つのスクリュー１０の回転を許容する態様で少なくとも一つのスクリュー１０の下流端部１１と少なくとも一つの整流部材３０が連結部材５５を介して連結される。連結部材５５の採用により、スクリュー１０の下流端部１１と軸支部材（整流部材３０）のより適切又は簡単な連結が促進される。
【００４８】
幾つかの場合、連結部材５５は、スクリュー１０及び軸支部材（整流部材３０）の少なくとも一方に対して回転可能に取り付けられ、これにより、スクリュー１０の回転が許容される。幾つかの場合、連結部材５５は、少なくとも一つのスクリュー１０の下流端部１１に対して回転不能に嵌合する。連結部材５５とスクリュー１０は、溶接や接着剤によって強固に連結され得る。連結部材５５は、スクリュー１０のシャフト１３及び／又は羽根部１４とは異なる、例えば、より硬質又はより軟質の金属又は合金から成り得る。幾つかの場合、軸部４０は、スクリュー１０のシャフト径Ｒ１３よりも小さい直径Ｒ４０を有し、スクリュー１０の回転により下流側に送られる原料の流れが軸部４０により妨害されることが回避又は抑制される。
【００４９】
整流部材３０は、スクリュー１０又は整流部材３０に向けて軸方向ＡＸ１沿いに延びる軸部４０が挿通される貫通孔３３を有する第１整流部材３１、及び／又は、軸部４０の端部（下流端部）を受容する第１受容部５１が設けられた第２整流部材３２を含む。第１整流部材３１の貫通流路３９が第２整流部材３２の貫通流路３９と連続し、例えば、それらが同軸上に配置される。貫通孔３３に対してシール部材を配置し、第１受容部５１に対してブッシュ６０を配置する時、第１整流部材３１の貫通孔３３を通じて原料が第２整流部材３２の第１受容部５１に流入することが阻止される。幾つかの場合、押出機２は、第１整流部材３１の貫通孔３３を通じて原料が第２整流部材３２の第１受容部５１に流入することを阻止するシール部材７０を有する。シール部材７０としてはＯリング又はこれ以外のシール材が用いられる。
【００５０】
整流部材３０の１以上の貫通流路３９を囲む態様で整流部材３０に対してシール部材７５が取り付けられ得る。シール部材７５は、Ｏリング又は円形状に敷設された線状シール部材であり得る。シール部材７５は、整流部材３０の一面に形成された環状溝に敷設され得る。シール部材７５により原料の漏れが回避又は抑制される。
【００５１】
上述した第１及び第２整流部材３１，３２が積層され、簡単な組立が促進され得る。第１及び第２整流部材３１，３２が、収容器２０のフランジ部２６に対して取り付けられ、簡単な組立が促進され得る。収容器２０のフランジ部２６は、収容器２０の内壁からスクリュー１０に向けて、言わば、収容器２０の径方向内側に突出した部分である。幾つかの場合、整流部材３０は、収容器２０のフランジ部２６に対して構造的な嵌合により固定される。図７乃至図９では、フランジ部２６が軸方向ＡＸ１沿いに突出した突起を有する。このフランジ部２６の突起は、第１整流部材３１の貫通孔に通され、また第２整流部材３２の凹部に嵌合する。第２整流部材３２に突起が設けられ、第１整流部材３１の貫通孔に通され、またフランジ部２６の凹部に嵌合する形態も想定される。
【００５２】
図７の場合、一つの貫通流路３９が整流部材３０に設けられるが、これに限られず、図８及び図９のように複数の貫通流路３９が整流部材３０に設けられ得る。第１受容部５１を周囲するように整流部材３０の貫通流路３９が環状に配列される。環状配列の個数は、１つ以上である。図８は、貫通流路３９の３つの環状配列を示す。図９は、貫通流路３９の１つの環状配列を示す。
【００５３】
図１乃至図８の場合、一対のスクリュー１０が設けられるが、これに限られず、図９のように一つのスクリュー１０が設けられ得る。図９では、第１受容部５１に配備された円筒状のブッシュ６０の一部が図示される。
【００５４】
押出機２の動作については、まず、電気モーター８３のスイッチをオンとし、スクリュー１０を回転させる。続いて、投入部２９を介して原料を収容器２０内に連続的に投入する。スクリュー１０の回転に応じてスクリュー１０の軸方向ＡＸ１沿いに原料が送られる。スクリュー１０から供給される原料がスクリュー１０と整流部材３０の間の空間に供給及び貯留される。この空間を満たした原料の一部が整流部材３０の貫通流路３９を介して下流側に押し出される。整流部材３０の貫通流路３９を介して下流側に送られた原料により整流部材３０と網部材８２の間の空間が満たされる。網部材８２を通過した原料により網部材８２と口金８１の間の空間が満たされる。原料を収容器２０内に連続的に投入し、また、スクリュー１０を連続的に回転させることにより、口金８１により原料がハニカム状に成形され、押出機２からハニカム構造の成形品が押し出される。次工程において、口金８１から連続的に押し出されるハニカム構造の成形品が切断される。次工程において、切断されたハニカム構造の成形品が乾燥され、続いて焼成される。
【００５５】
本願発明者の検討によれば、押出機２の収容器２０に投入される原料、例えば、その成分や粘度によっては片持ち状態のスクリュー１０が軸ブレ／軸揺れしてしまうおそれがあることが明らかになった。このスクリューの軸ブレ／軸揺れは、スクリュー（特にその下流端部(下流端部は自由端部である)）と収容器の接触を伴い、従って、スクリュー及び／又は収容器の摩耗が生じ、スクリュー及び／又は収容器の寿命（交換サイクル）を短くしてしまい得る。追加的又は代替的に、このスクリューの軸ブレ／軸揺れは、押出機による原料の押出速度を不安定化させ得る。例えば、収容器２０の内壁の摩耗の進展によりスクリュー１０の軸ブレ／軸揺れの程度が増加し、原料の送り出し量が不安定になり得る。本開示においては、少なくとも一つのスクリュー１０の下流端部１１が少なくとも一つの軸支部材により軸支され、これにより、スクリューの軸ブレ／軸揺れの問題が回避又は抑制される。
【００５６】
押出機がセラミックス製ハニカム構造体の製造に用いられる場合、ハニカム構造体９０の開口９３を規定する隔壁９１，９２の厚みを薄くすることが要求される場合がある（図１１参照）。幾つかの場合、隔壁９１，９２の厚みは、０．０５〜０．３０ｍｍである。この要求に応じて隔壁９１，９２の厚みを薄くすると隔壁９１，９２の形状を意図したように確保し難くなる場合がある。例えば、焼成過程又は焼成工程後、隔壁９１，９２にピンホールやクラックが形成されてしまう。かかる観点から焼成時に揮発されるべき成分、例えば、バインダー量を減らし、粘度が増加した原料を押出機に供給することが検討される。しかしながら、この場合、スクリューの回転のためにより大きなトルクが必要になり、スクリューの軸ブレ／軸揺れの程度が大きくなり、結果として、上述の１以上の望まない結果に帰結し得る。本開示においては、少なくとも一つのスクリュー１０の下流端部１１が少なくとも一つの軸支部材により軸支され、これにより、薄厚の隔壁のために調整された原料の使用が許容される。
【００５７】
図１０の一例ではスクリュー１０の軸ブレ／軸揺れに応じてスクリュー１０の下流端部１１がフランジ部２６と接触してしまい得る。スクリュー１０の欠け、又は、フランジ部２６の欠けが生じ、押出機２のランニングコストが高くなり、結果として、ハニカム構造体の原価が高くなってしまい、或いは、薄厚の隔壁のために調整された原料の使用が不可能になってしまう。
【００５８】
図９に示したハニカム構造体は、スクリュー１０、収容器２０、及び軸支部材に加えて、原料の送り方向において軸支部材よりも下流側に配置される口金８１を更に有する押出機２を用いて製造される。幾つかの場合、ハニカム構造体の製造方法は、
押出機２のスクリュー１０の回転に基づいて口金８１に向けて原料を送る工程と、
口金８１から連続的に押し出されるハニカム構造の成形品を切断する工程と、
切断により得られたハニカム構造の成形品を焼成する工程を含む。
各工程が、既存の確立した条件に基づいて実行される。
【００５９】
上述の開示を踏まえると、軸方向ＡＸ１に沿って延びる少なくとも一つのスクリュー１０と、少なくとも一つのスクリュー１０を収容する収容器２０を備える押出機の動作方法も明確に開示されている。この方法は、軸方向ＡＸ１に沿って原料を送るべくスクリュー１０を回転させる工程を含む。ここで、スクリュー１０が、軸方向ＡＸ１に沿う原料の送り方向において下流側に位置する下流端部１１を有し、スクリュー１０の下流端部１１が少なくとも一つの軸支部材により軸支される。改善された押出機２の動作方法が提供される。
【００６０】
追加オプションとして、その方法が、少なくとも一つのスクリュー１０の回転に応じて下流側に送られる原料を少なくとも一つの整流部材３０で整流する工程を含む。ここで、スクリュー１０の下流端部１１が少なくとも一つの整流部材３０により軸支される。上述と同様、これにより軸支部材のための専用部品を押出機２に追加的に実装することが回避される。押出機２に関して述べた１以上の特徴が、押出機２の動作方法にそのまま通用するものと理解され、従って、重複記述が省略される。
【００６１】
上述の教示を踏まえると、当業者をすれば、各実施形態に対して様々な変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００６２】
２    押出機
１０  スクリュー
１１  下流端部
２０  収容器
３０  軸支部材、整流部材
【図１】
2019107837.tif 000003
【図２】
2019107837.tif 000004
【図３】
2019107837.tif 000005
【図４】
2019107837.tif 000006
【図５】
2019107837.tif 000007
【図６】
2019107837.tif 000008
【図７】
2019107837.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019107837.tif 000011
【図１０】
2019107837.tif 000012
【図１１】
2019107837.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月28日(2018.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って延びる少なくとも一つのスクリューと、
前記スクリューを収容する収容器を備え、
前記スクリューが、前記スクリューの回転に応じて前記軸方向に沿って送られる原料の送り方向において下流側に位置する下流端部を有し、
前記スクリューの下流端部が少なくとも一つの軸支部材により軸支され、
前記軸支部材は、少なくとも一つの整流部材を含む、押出機。
【請求項２】
前記原料の送り方向において上流側に位置する前記スクリューの上流端部が駆動系に連結される、請求項１に記載の押出機。
【請求項３】
前記スクリュー又は前記軸支部材に向けて前記軸方向沿いに少なくとも一つの軸部が延び、
前記軸部の端部は、前記スクリューの回転を許容する態様で、前記軸支部材の第１受容部又は前記スクリューの下流端部の第２受容部に嵌合される、請求項１又は２に記載の押出機。
【請求項４】
前記軸部は、ブッシュ及び／又はシール部材に挿通され、又はベアリングに結合され、又はベアリングにより支持される、請求項３に記載の押出機。
【請求項５】
前記スクリューの回転を許容する態様で前記スクリューの下流端部と前記整流部材が連結部材を介して連結される、請求項１に記載の押出機。
【請求項６】
前記整流部材は、前記スクリューから前記整流部材に向けて前記軸方向沿いに延びる軸部が挿通される貫通孔を有する第１整流部材、及び／又は、前記軸部の端部を受容する第１受容部が設けられた第２整流部材を含む、請求項１又は５に記載の押出機。
【請求項７】
前記第１及び第２整流部材が積層される、請求項６に記載の押出機。
【請求項８】
前記軸方向沿いに少なくとも一つの軸部が延び、前記軸部の端部が嵌合される前記整流部材の受容部を周囲するように前記整流部材の貫通流路が環状に配列される、請求項６又は７に記載の押出機。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の押出機にして、前記原料の送り方向において前記軸支部材よりも下流側に配置される口金を更に備える押出機を用いて前記原料からハニカム構造体を製造する製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の押出機にして、前記原料の送り方向において前記軸支部材よりも下流側に配置される口金を更に備える押出機を用いて前記原料からハニカム構造体を製造する製造方法であって、
前記押出機のスクリューの回転に基づいて前記口金に向けて前記原料を送る工程と、
前記口金から連続的に押し出されるハニカム構造の成形品を切断する工程と、
前記切断により得られたハニカム構造の成形品を焼成する工程を含む、製造方法。
【請求項１１】
軸方向に沿って延びる少なくとも一つのスクリューと、
前記スクリューを収容する収容器を備える押出機の動作方法であって、
前記軸方向に沿って原料を送るべく前記スクリューを回転させる工程を含み、
前記スクリューが、前記軸方向に沿う前記原料の送り方向において下流側に位置する下流端部を有し、
前記スクリューの下流端部が少なくとも一つの軸支部材により軸支され、前記軸支部材は、少なくとも一つの整流部材を含む、押出機の動作方法。
【請求項１２】
前記スクリューの回転に応じて下流側に送られる前記原料を少なくとも一つの整流部材で整流する工程を更に含む、請求項１１に記載の押出機の動作方法。