(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品が連続的に押し出される押出孔を有するダイと、２点間に張設され前記押出孔の前面を該押出孔の周縁に接触しながら横切って押出直後の成形品を所定長さに順次切断する線材を有する切断装置とを備え、
前記切断装置が、前記ダイの外面と離隔対向し前記成形品の押出方向と直交する方向に回転または往復動する取付け板と、この取付け板に取り付けられ前記ダイとの対向面上に線材を張設した線材繰り出しローラおよび線材巻き取りローラと、線材巻き取りローラを回転させて線材を前記繰り出しローラから巻き取りローラへと移動させる回転駆動手段とを備えたことを特徴とする押出成形装置。
【請求項２】
前記ダイにおける押出孔の内径は１ｍｍ〜１０ｍｍであり、前記線材の直径は２００μｍ以下である、請求項１記載の押出成形装置。
【請求項３】
前記ダイには複数の押出孔が同心円状に配設されており、該ダイの中心軸と同軸上に設けられた回転可能な回転軸に固定されることによって前記取付け板を回転させる、請求項１または２に記載の押出成形装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の押出成形装置を用いて、ダイから連続的に押し出される成形品を切断装置で所定長さに順次切断することを特徴とする成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形装置とこれを用いる成形体の製造方法に関する。
【従来の技術】
【０００２】
一般に、触媒、触媒担体、吸着材、乾燥材、調湿材等は、直径２〜１０ｍｍ、長さ１０〜２０ｍｍ程度の円柱形または円筒形の成形体に成形され、これを反応器に充填して種々の化学反応プロセスに使用される。このような触媒等の成形体を製造するために、従来から押出成形法が採用されている。
すなわち、アルミナ等の軟質な粘土状材料をダイから連続的に押し出した成形品を小さく切断して成形体を製造する。その際、成形品を刃物等で切断すると、成形体の切断された端部が変形して、反応器内に密に充填できなくなり、その結果、触媒等の充填量が少なくなって、化学反応プロセスに支障をきたすという問題が生じる。
【０００３】
そのため、従来より、ダイから押し出された直後の軟質な成形品を、２点間に張設したピアノ線で切断することが行われていた。すなわち、ピアノ線を２点間に張設した支持板を用いて、この支持板を押出方向と直交する方向に回転または往復動させて、ピアノ線を一定の時間間隔でダイの押出孔前面を横切らせることにより、押出直後の成形品を切断していた。
このとき、ピアノ線はダイの押出孔の周縁に接触しながら横切ることが重要であって、押出孔とピアノ線との間に隙間があると、成形品を引きちぎるような切断になるため、成形体の端部が変形してしまう。また、使用するピアノ線についても、あまり太いピアノ線を使用すると、成形体の端部が変形するおそれがあるため、２００μｍ以下の細いピアノ線を使用する必要があった。
【０００４】
従って、細いピアノ線をダイに繰り返し接触させるために、ピアノ線がすぐに疲労し、切断してしまうという問題があった。例えば、後述する比較例では、１５０μｍのピアノ線を用いて、繰り返し成形品の切断を行った場合、ピアノ線の寿命はわずか１４分であった。
実際の製造装置では、一対の支持板間に複数本のピアノ線を張設し、一対の支持板をその中心軸を中心にして回転させているため、１〜２時間程度の寿命を有する。しかし、１〜２時間ごとに押出成形装置を止めて、ピアノ線を交換しなければならないために、成形体の生産性が悪いという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ピアノ線等の切断用線材の長寿命化を図り、端部が変形していない成形体を長時間連続して製造し得る押出成形装置とこれを用いる成形体の製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の押出成形装置は、成形品が連続的に押し出される押出孔を有するダイと、２点間に張設され前記押出孔の前面を該押出孔の周縁に接触しながら横切って押出直後の成形品を切断する線材を有する切断装置とを備え、前記切断装置が、前記ダイの外面と離隔対向し前記成形品の押出方向と直交する方向に回転または往復動する取付け板と、この取付け板に取り付けられ前記ダイとの対向面上に線材を張設した線材繰り出しローラおよび線材巻き取りローラと、線材巻き取りローラを回転させて線材を前記繰り出しローラから巻き取りローラへと移動させる回転駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の成形体の製造方法は、前記押出成形装置を用いて、ダイから連続的に押し出される成形品を切断装置で所定長さに順次切断することを特徴とする。
かかる本発明によれば、切断用の線材は巻き取りローラで巻き取られながら、ダイから押し出された成形品を順次に切断するので、同一箇所で何度も成形品を切断することがなく、従ってダイに繰り返し又は連続的に接触することによる疲労により線材が切断するのが回避される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１および図２に示す。図１はこの実施形態にかかる押出成形装置を示しており、ダイ１の前面には切断装置２が設けられている。
ダイ１は成形品が連続的に押し出される押出孔３を有する。また、切断装置２は、２つのガイドローラ４，５間に張りわたされたピアノ線６（線材）を有する。このピアノ線６は、押出孔３を設けた断面台形の膨出部１５の頂面に接触しながら押出孔３の前面を移動して、ダイ１から押し出された成形品を所定長さで切断して成形体７を得る。
すなわち、前記切断装置２は、押出方向に平行に配置された回転軸８に該回転軸８に直交して一体に取り付けられた円板形の取付け板９を備え、この取付け板９をダイ１の外面と離隔対向させる共に、回転軸８を回転させることにより成形品の押出方向に直交する方向に回転させるように構成されている。
【０００９】
取付け板９のダイ１と対向した前面には、前記したガイドローラ４，５が立設されると共に、取付け板９の背面には繰り出しローラ１０および巻き取りローラ１１が取付けられている。
ピアノ線６は、あらかじめ繰り出しローラ１０に巻装されており、この繰り出しローラ１０からガイドローラ４および５を経て巻き取りローラ１１へと張りわたされている。取付け板９には、ピアノ線６を移動させるための開口部１３，１４が設けられる。
【００１０】
巻き取りローラ１１には、ピアノ線６を巻き取るためのモーター１２（回転駆動手段）が付設されており、このモーター１２を駆動させて巻き取りローラ１１で巻き取ることによりピアノ線６を連続的に移動させることができる。
一方、巻き取られるピアノ線６に所定の張力（テンション）を付与するために、繰り出しローラ１０とその支持板２０との間にはパーマヒストルクコントローラ（商品名、小倉クラッチ（株）製）、パーマトルク（商品名、（株）工進精工所製）等の回転抵抗手段（図示せず）が設けられている。この回転抵抗手段によってピアノ線６の張力を調整することができる。張力は通常０．１〜１ｋｇｆ、好ましくは０．２５〜０．５ｋｇｆ程度であるのがよい。
【００１１】
前記回転軸８は、その後部で図示しない回転駆動部によって軸心Ｂを中心に回転可能に支持され、円板形のダイ１の中心軸と同軸上に設けられる。そして、図２に示すようにダイ１には複数の押出孔３が同心円状に配設されているので、回転軸８を回転させて、取付け板９を回転させることにより、その前面に張設したピアノ線６が各押出孔３の前面を横切りながら通過する。また、図２に示すように、この実施形態では、取付け板９に回転軸８を介して互いに反対方向に２つのピアノ線６，６が張設されており、それぞれのピアノ線６，６にて成形品の切断が行われる。
【００１２】
使用するピアノ線６は、直径が２００μｍ以下のものを使用するのが好ましい。ピアノ線６の径が２００μｍより大きいと、得られる成形体が切断箇所で潰れてしまうおそれがある。また、ピアノ線の長さは約１５０〜１０ｍであるのが好ましい。ピアノ線の長さが１５０ｍを超えると、繰り出しローラ１０への巻き付け時にピアノ線６が折れ曲がるおそれがある。一方、ピアノ線の長さが１０ｍを下回ると、頻繁にピアノ線６を交換しなければならなくため、生産性が低下する。
ピアノ線６の巻き取り速度は、特に限定されるものではなく、ダイ１からの成形品の押出速度、ダイ１内の押出孔３の数等を考慮して適宜設定可能であり、通常１０〜１００ｍｍ／分であるのがよい。
【００１３】
この実施形態では、ピアノ線６は押出孔３を設けた断面台形の膨出部１５の頂面に接触しながら移動するが、上記のようにピアノ線６を連続的に巻き取りながら移動させているので、ピアノ線６が破断することがなくなる。従って、繰り出しローラ１０に巻装されたピアノ線６がほぼ全部巻き取られるまで、押出成形装置を連続運転することができるようになり、頻繁にピアノ線６を交換する手間が大幅に軽減され、生産性および作業性が向上すると共に、製品の歩留りも向上し、さらにピアノ線６の切断によって工程が止まるのを防止できるため、工程管理も容易になるという利点がある。
【００１４】
次にこの実施形態で使用のダイ１について説明する。ダイ１における押出孔３の内径は、約１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは約３ｍｍ〜６ｍｍである。押出孔の孔数はダイの外径、押出孔の内径等を考慮して決定すればよく、例えば２ケ、４ケ、８ケ、１６ケ、３２ケ等が挙げられる。
【００１５】
成形物の具体例としては、例えば触媒、触媒担体、吸着材、乾燥材、調湿材等が挙げられる。また、成形体の材料は無機材料に限定されるものではなく、種々のプラスチック材料等に対して本発明の押出成形装置は適用可能である。
その際、使用する線材はピアノ線に限定されるものではなく、他の金属線であっても良く、プラスチック材、繊維材等から作られた線材であってもよいことは勿論である。
さらに、上記実施形態では、取付け板９は回転するように構成されたが、成形品の押出方向に対して直交する方向に往復動させても同様の効果が得られる。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明の押出成形装置を説明する。
実施例
図１、図２に示す押出成形装置を用いて、粘土状のアルミナ触媒成形体を押出成形した。
使用したダイ１は、表面がクロムメッキされたもので、押出孔３を同心円状に８個配設した円板形状を有する。押出孔３は内径が５ｍｍである。
切断装置２は、径が１５０μｍ、長さ１００ｍのピアノ線６を用いて、張力０．５ｋｇｆ（成形開始時）〜０．２５ｋｇｆ（成形終了時）で巻き取り速度２５ｍｍ／分にてピアノ線６を連続的に移動させ、押出孔３が設けられた膨出部１５の頂面に接触しながら移動させた。
これらのダイ１および切断装置２を用いて、押出速度４０ｍｍ／分で上記アルミナ触媒成形体の押出成形を行った。その結果、ピアノ線６は切断することなく８時間５７分の連続運転が可能であった。
【００１７】
比較例
ピアノ線６を巻き取らずに固定したまま、アルミナ触媒成形体の押出成形を行った他は実施例と同様にしてアルミナ触媒成形体の押出成形を行った。その結果、成形開始から１４分でピアノ線が切断してしまい、成形操作を中断せざるを得なかった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、切断用の線材は繰り出しローラから巻き取りローラへと移動しながら、ダイから押し出された成形品を順次に切断するので、線材が疲労により破断されるのが回避され、線材の長寿命化を図ることができ、その結果、端部が変形していない成形体を長時間連続して製造し得るという効果がある。
【００１９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である押出成形装置を示す概略断面図である。
【図２】切断用の線材とダイの押出孔との関係を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１    ダイ
２    切断装置
３    押出孔
６    ピアノ線（線材）
７    成形体
８    回転軸
１０    繰り出しローラ
１１    巻き取りローラ
１２    モーター（回転駆動手段）
【図１】
0003999910.tif 000002
【図２】
0003999910.tif 000003