JP5957588B1 - 縦型セラミック押出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】押出シリンダーが多数のセラミック供給口を有するセラミック押出成形機において、押出シリンダー内のセラミック坏土の密度不均一を低減し、これにより当該密度不均一によるセラミック成形品の歪み・変形を可及的に低減して、成形品の押出成形精度を大幅に向上させる方法の提供。【解決手段】セラミック押出成形機のセラミック導入路１と各セラミック供給口１１、１２とを繋ぐセラミック流通路を構成する分岐路と枝路に各々流動抵抗体Ａ〜Ｆを設け、流動抵抗体Ａ〜Ｆが各々調整手段５を備え、調整手段５により流動抵抗体Ａ〜Ｆによる流動抵抗を調整することで各セラミック供給口１１，１２におけるセラミック坏土の流速を調整でき、金型から押し出される成形体の表面を目視しながら流動抵抗体Ａ〜Ｆの調整手段を操作して流動抵抗体Ａ〜Ｆによりセラミック流れに与える流動抵抗を調整し、これにより押出シリンダー内の坏土の密度不均一を低減する方法。【選択図】図２

Description

この出願の発明（本願発明）はセラミック押出成形装置の縦型セラミック押出成形機に関するものでありセラミック成形品を安定的に連続成形できるものであって、押出シリンダーのシリンダー（押出室）内セラミック坏土、殊に、スクリューを備えていないシリンダー内セラミック坏土の密度の不均一を低減し、当該密度不均一による成形品の歪み・変形を小さくして成形精度を高めることができるものである。

セラミック押出成形品は、押出シリンダーのシリンダー内セラミック坏土の密度が部分的に不均一であると、押出成形時に歪み・変形を生じ、また乾燥時に歪み・変形を生じ、さらに焼成時にも歪み・変形を生じる。そして、これが押出成型品の成形精度に係わる大きな問題である。
スクリューを備えていない縦型セラミック押出成形機について、セラミック坏土が単一の供給口から上記シリンダー（押出し室）に供給されることによって生じるシリンダー内セラミック坏土の密度不均一の問題、この密度不均一による成形品の歪み・変形の問題を、多数の供給口を設けて多方向から供給するようにして低減する発明（本出願人の特許出願に係るもの）が特許文献１に記載されている。
本願発明は、上記特許文献１に記載されている発明（従来技術）を前提として、これを改良したものである。

ところで、スクリューによる混練装置で混練されたセラミック坏土を押出成形機に供給してセラミック成形体を押出成形するセラミック押出成形機には縦型のものと横型のものがあり、これは押出シリンダーの下端の金型から押し出されたセラミック成形体が垂直方向下方に伸びていくので、横型のもののように自重で自然に歪み・変形する（曲がる等）という問題はない。

近年、押出成形機によるセラミック成形品について高い成形精度が求められるようになってきたが、その成形精度を左右する一つの原因として金型から押し出されるシリンダー内セラミック坏土の密度の部分的な不均一がある。そしてまた、セラミック坏土の密度の部分的不均一のためにセラミック成形体（以下、単に成形体ともいう）の歪み・変形が生じ、そしてまた当該セラミック成形体から切り出されたセラミック成形品（以下、成形品ともいう）におけるセラミック密度の不均一のために成形品の乾燥工程、焼成工程で歪み・変形を生じ、このために成形品の形状の精度が大きく損なわれるという問題がある。このようなことから、シリンダー（図４参照）内セラミック坏土の密度を均一にして、密度が均一で高精度の押出成形品を成形することが強く求められている。

〔用語の説明〕
本願発明の詳細説明に先だって本願明細書における主要な用語について説明する。
１）セラミック導入路：セラミック混練装置から押出成形機のセラミック供給路にセラミック坏土を圧入する導入路
２）セラミック供給路：セラミック導入路とセラミック供給口とを結ぶ流路であって、分岐路２と半径方向流路３０及び枝路３０ａ又は３０ｂ等とによるもの（図６（ａ）参照）。
３）分岐路：セラミック導入路から二股に分岐された流路
４）枝路：分岐路の端末から半径方向流路（押出シリンダーの水平断面における半径方向の流路）を介して枝分かれしていて１つのセラミック供給口まで延びている流路
５）セラミック供給口：押出シリンダーのシリンダーに開口していて当該シリンダーにセラミック坏土を供給する供給口
６）セラミック流通径路：セラミック導入路から各セラミック供給口に至るセラミックの流通径路（図６（ｂ）参照）。すなわち、図６（ｂ）におけるｆ０→ｆ→ｆ１の経路、ｆ０→ｆ→ｆ２の経路、ｇ０→ｇ→ｇ１の経路、ｇ０→ｇ→ｇ２の経路等。
７）流動抵抗体：セラミック流路にその先端部が突出してセラミック坏土の流れに抵抗を与える抵抗体
８）抵抗ピン：流動抵抗体の先端のピン状凸部であって、セラミック流路に突出するもの
９）堰板：流動抵抗体の先端の堰板であって、セラミック流路に突出するもの
１０）供給口のセラミック流速：供給口からシリンダーに流入するセラミック流の流速
１１）供給口のセラミック流速の不均一：多数の供給口のセラミック流速間の不均一
１１）密度分布：一断面内での密度分布
１２）流速分布：一断面内での流速分布
１３）密度の不均一：密度が均一でない有様
１４）流速の不均一：流速が均一でない有様
１５）セラミック成形体：金型から押し出されて所定形状に成形された成形体
１６）セラミック成形品：成形体を切断して切り出された所定長さの成形品

〔従来技術〕
この発明の前提となる上記従来技術は、図４、図５、図６に記載されているものである。これは押出シリンダーがスクリュー等の攪拌手段を備えていないので、セラミック坏土は、混練装置からシリンダーに供給されてからは攪拌されることなしにそのまま金型から押し出されることになる。したがって、セラミック供給口から供給されたセラミック坏土のシリンダー内での密度が部分的に不均一であれば、不均一のままで金型から押し出されることになる。そこで、シリンダー内セラミック坏土の密度不均一を低減するために、セラミック供給口を多数にして押出シリンダーの全周から均等にセラミックが供給されるようにすることによって、シリンダー内セラミック坏土の密度分布を改善したのがこの従来技術である（特許文献１）。

そしてこの従来技術におけるシリンダーｓ（図５参照）へのセラミック供給路は図５に示しているとおりである。そして、これはセラミック導入路１から二股に分岐された分岐路２（又は分岐路３。以下同じ）と、当該分岐路２の端末の半径方向流路３０（又は半径方向流路４０）と、当該半径方向流路２から枝分かれした枝路３０ａ，３０ｂ（又は枝路４０ａ，４０ｂ。以下同じ）によるものであり、上記枝路３０ａ，３０ｂの端末にそれぞれセラミック供給口３１，３２（又は供給路４１，４２。以下同じ）がある。そして、セラミック導入路１から圧入されたセラミック坏土は分岐路２、半径方向流路３０（又は半径方向流路４０。以下同じ）、枝路３０ａ，３０ｂ（又は枝路４０ａ，４０ｂ）を経てセラミック供給口３１，３２（又はセラミック供給口４１，４２。以下同じ）からシリンダーｓに所定圧力で供給される。

なお、この従来技術ではセラミック供給口３１，３２（又はセラミック供給口４１，４２）の縦幅ｗ２（枝路内の流れ方向の幅）が半径方向流路３０の縦幅ｗ１（分岐路内の流れ方向）に比して著しく広くなっている。このためにセラミック供給口３１，３２からシリンダーｓに供給されるセラミック流れｈ，ｉの幅は広く、その分だけ流速が低下されており、４方からの流れｈ，ｉ，ｌ，ｍが比較的低速（幅が狭いものに比して低速）でシリンダーに流入して拡散しながらシリンダーｓの中心に向かって流れる。

〔従来技術の問題点〕
従来技術の押出成形機における分岐路２のセラミック流れ（図６（ａ），（ｂ）参照）の内側（半径方向内側）の流れｆ０は半径方向流路３０の内側（折れ曲がりの内側）の流れｆとなって枝路３０ａに入り、そして、枝路３０ａの内側（供給口に向かう折れ曲がりの内側）の流れｆ２は流れｈ１となって供給口３１からシリンダーｓに流入し、他方、枝路３０ａの外側の流れｆ１は流れｈ２となって供給口３１からシリンダーｓに流入する。
また、分岐路２の外側の流れｇ０は半径方向流路３０の外側の流れｇとなって枝路３０ｂに入り、そして、枝路３０ｂの内側の流れｇ２は流れｉ１となって供給口３２からシリンダーｓに流入し、他方、枝路３０ｂの外側の流れｇ１は流れｉ２となって供給口３２からシリンダーｓに流入する。
このものでは供給口３１，３２（又は４１，４２）の周方向の縦幅ｗ２が広いために枝路３０ａの上流側の流れｈ１と下流側の流れｈ２と（又は他の供給口４１，４２の流れｉ１とｉ２）とではその流通経路が大きく異なり、このためにその流速が互いに大きく相違する。

したがって、セラミック供給口３１又は３２からシリンダーｓに供給されるセラミック坏土は大きく異なる流通経路を経て流れ、そして異なる流速でシリンダーｓに供給されることになる。また、他の分岐路３のセラミック坏土も上記と同様にして半径方向流路４０、枝路４０ａ，４０ｂを経て供給口４１又は４２からシリンダーｓに供給されるが、この場合も供給口４１又は４２から全く異なる流通経路を経て流れ、異なる流速でシリンダーｓに供給されることになる。

また、分岐路２、半径方向流路３０、枝路３０ａ，３０ｂによるセラミック供給路と、分岐路３、半径方向流路４０、枝路４０ａ，４０ｂによる他のセラミック供給路とは、その設計、加工方法は相違しないが、しかし、分岐路２と分岐路３及びその先の枝路等によるセラミック供給路の加工精度等の違いや当該供給路を流れるセラミック坏土の密度の違い等から、上記両供給路における流動抵抗は必ずしも同じでない。このために分岐路２又は３による上記両供給路の流速に微妙な違いが生じることになる。

また、セラミック供給路における流速分布は、その中央（横幅中央）の流速が速く、両壁面近傍が遅い（図６−１（ａ）参照）。また半径方向流路３０（又は４０）での流速分布は、分岐路２（又は３）から当該半径方向流路３０（又は４０）への流れｆと流れｇの経路及びその距離（流れｆと流れｇの経路の長さ）が著しく違うために、これらの流速の違いが著しい（図６−１（ｂ）参照）。

そしてまた、セラミック坏土は粘性が高くて壁面との摩擦も大きいが内部摩擦が大きく、また、違う流通経路における流動抵抗が違うために、各セラミック供給口３１，３２，４１，４２へのそれぞれの流路における摩擦損失が大きく相違する。このために４つのセラミック供給口３１，３２，４１，４２からシリンダーｓに供給されるセラミック坏土の速度が不均一であって、各供給口から供給されるセラミック坏土の密度が著しく不均一になる。

そして、多数の供給口から供給されたシリンダーｓ内セラミックの密度が不均一であるとこのために成形精度が著しく損なわれるのは当業者の技術常識であり、この現象については概略的に次のように言える。

すなわち、上記の流速、密度は、同じ流れにおける相対的な流速、密度のことであり、例えば、拡散や内部摩擦などで流速が低下すると、この流速低下が著しいほど密度の低下が著しくなる。例えば、特許文献２の従来技術では、そのシリンダーに流入したセラミック坏土は拡散しながらその中央に向かって流れるが、拡散して流速が低くなって密度が低くなるのはこのためであり、また、分流した２つの流れの一方が他方よりも流速が低くなると一方の密度が他方より密度が低くなるのもこのためである。そして、流速の差が大きいほどそのセラミック坏土の密度差は大きくなる。
そして、シリンダー内のセラミック坏土の密度が低い部分ほど金型からの押出抵抗は小さいので密度が低い部分ほど押出速度が速い。そして押出速度の差が大きいほどセラミック成形体に生じる歪みや変形は大きい。このような現象の詳細については必要なら一例として特許文献２を参照されたい）。

従来技術における上記問題、即ち、『多数の供給口からシリンダーｓに供給されるセラミック坏土の流速に大きなバラツキを生じることが避けられず、このためにシリンダーｓ内のセラミック坏土の密度が部分的に不均一になり、この密度不均一のためにセラミック成形品に歪みが生じる』という問題を容易に低減できるようにすることを目的とし、そのために、本発明は、上記従来技術における押出シリンダー５１の多数のセラミック流通径路（例えば、セラミック分岐路２、半径方向流路３０、及び枝路３０ａ，３０ｂによる供給口３１，３２への流通径路）における流動抵抗を調整できるようにして、これによって多数の各供給口からシリンダーｓに供給されるセラミック流れの流速を容易に調整してシリンダーｓ内のセラミック坏土の密度の不均一を可及的に低減できるようにすること、これがこの発明の技術的課題である。

（１）技術手段
上記課題を解決するための手段は、押出シリンダーの上端に４つの供給口を備えている上記の縦型セラミック押出成形機を前提として、次の（イ）（ロ）及び（ハ）によるものである。
（イ）セラミック押出成形機のセラミック供給路の分岐路に流動抵抗体をそれぞれ設けていること、
（ロ）押出シリンダーのセラミック供給路の枝路に流動抵抗体をそれぞれ設けていること、
（ハ）上記流動抵抗体の先端部の流路への突出長さを調整する調整手段を備えていること。

（１）−１．作用
セラミック導入路１から分岐された分岐路２（又は分岐路３）における流動抵抗体を上記調整手段で調整することにより当該分岐路２の流速が２段階で調整され、また、上記の枝路における流動抵抗体を上記調整手段で調整することによって枝路１０ａ（又は１０ｂ）の流速が調整される（図２（ａ）参照）。このことによって各供給口からシリンダーｓへの流速が容易かつ適切に調整されてその不均一化が図られる。
そして、流動抵抗体によるセラミック坏土の流れに対する流動抵抗の大きさは上記調整手段によって容易かつ適切に加減されるので、セラミック坏土の物性、成形金型、押出成形速度等の押出成形条件が変更されたときは、これに容易かつ適切に対応できる。したがって、安定的に高い成形精度を常に維持することができる。

なお、押出シリンダーの上端に多数の供給口があって互いに均一な流速で供給されるので、シリンダー内のセラミック坏土は上記供給口からの供給圧力によってシリンダー内を一様な速さで押し下げられる。したがって、押出シリンダーにスクリュー等の攪拌手段がなくてもセラミック坏土がシリンダー内の一部で停滞してしまうことはなく、したがって、局部的な停滞に伴って生じるセラミック成形体の品質の低下も避けられる。
なお、押出成型機の設計仕様や使用条件の如何によっては、分岐路２、分岐路３の流動抵抗体は必ずしも必要でない場合もあり得る。
しかし、一般的にはセラミック押出成形装置は、多様なセラミック坏土、多様な金型による押出成形、多様な押出速度等の多様な使用条件で使用に供されるものであるから、各供給口からの供給速度（流速）を容易にかつ精緻に調整できる構成であることが必要である。
したがって、上記のように分岐路と枝路の流動抵抗体によって２段階調整される構成であることが必要でありまた望ましい。

（２）実施態様
（２）−１．実施態様１
実施態様１は、流動抵抗体が複数の細径ピンによる抵抗ピンを備えているものである。
〔作用〕
実施態様１はセラミック供給路の分岐路又は枝路に流動抵抗体の複数の細径ピンを突出させて流動抵抗を与え、セラミック坏土の高い粘性を利用してセラミック流れに流動抵抗を与えてセラミック坏土の流速を調整するという態様である。このものではセラミック流れに対する抵抗が比較的深い範囲まで与えられる。
そして、セラミック坏土の流れに対する抵抗ピンの進入深さの変化（調整ストローク）に対する流動抵抗の変化が比較的小さいので、調整操作に対する感度を鈍くすることができる。したがって、セラミック坏土の密度の均一化のための調整操作を比較的簡単容易にすることができる。
また、流路内の流れは壁側よりも中央が速いが、流路中央での抵抗ピンによる抵抗を大きくすることによって中央の流速と壁側の流速の差違を小さくすることができる。

また、抵抗ピンがセラミック流れに進入してこれに抵抗を与えるものであるから、セラミック流れはその一部が抵抗ピンに当たり、これを迂回するようにして流れる。したがって、複数のピンの間隔が小さければ細径ピンの間でその流れの一部が遅滞して滞留部分を生じる可能性がある。そしてこの傾向が著しいと滞留部分で密度が変化するので、そのために成形品の品質が低下することもあり得る。
抵抗ピンの構造設計においては上記のことを考慮して細径ピンの太さや間隔、その断面形状等を工夫する必要がある。

〔実施態様１の形態〕
複数の細径ピンによるものである場合は、それを一つの調整手段で調整する構成が望ましいが、複数のピンを個別に調整できるようにしてもよい。前者は比較的狭い流路に適し後者は比較的広い流路に適している。
なお、ピンが４つ以上の場合は、ピンと側壁との間の隙間を中央のピンとピンの間の隙間よりも広くすることで、抵抗ピンによる両側部の流動抵抗を中央の流動抵抗よりも小さくすることができる。

また、実施態様１では流動抵抗体を分岐路２（又は分岐路３）の上流側（セラミック導入路１側）に設ける形態と、下流側（半径方向流路側）に設ける形態とがある。
そして、後者の形態では、分岐路２の幅方向中央よりもその半径方向（シリンダーの半径方向）内周側における流動抵抗体による抵抗を大きくすれば、半径方向流路１０における流れｆと流れｇ（図５参照）の流速の違いを調整することもできる。
すなわち、分岐路２の外周側の流れは半径方向流路の流れｇとなり、内周側の流れは半径方向流路の流れｆとなって枝路３０ａ，３０ｂ（同図参照）に流入するが、分岐路２の上記外周側の流れは同内周側の流れに比してその径路が長く、他方、それが枝路３０ｂに流れ込む流れは枝路３０ａに流れ込む流れに比してその曲がりが緩やかであるので、半径方向流路１０における流れｆと同流れｇの流速とは異なる。
なお、上記流れｆは分岐路２から半径方向流路１０の流れへの湾曲の内側の流れ（分岐路２の流れの上流側の流れ）であり、また流れｇは同流れの湾曲の外側の流れ（分岐路２の流れの下流側の流れ）である。

（２）−２．実施態様２
実施態様２は、流動抵抗体が先端部に堰板を備えているものである。
〔作用〕
実施態様２は堰板を上記調整手段によって昇降させてその流路断面積を加減することによって当該流路内流れの流速を調整するという態様である。
この態様では流動抵抗体によってセラミック流れに対してその中央と両側においてほぼ一様の抵抗を与えることもできるが、堰板の先端の形状を工夫することによって横幅方向中央とその両側とで異なる抵抗を与えることもできる。

〔実施態様２の形態〕
実施態様２では堰板の先端が直線的である形態と凸凹である形態があり、また、下方に凸の円弧状である形態がある。
〔作用〕
そして、凸凹である形態では、堰板による流動抵抗を流路幅方向において異ならせることができ、これによって、流路内における流速分布を調整することができる。例えば、凸凹の高さをその幅方位置によって違えること、又は凸凹の間隔を違えることで流動抵抗を部分的に違えることができる。

従来技術におけるセラミック供給路（分岐路、半径方向流路及び枝路等による流路）は複雑であるので多数の供給口の流速が不均一になるが、その原因はセラミック流の曲がりによって経路の長さに違いを生じることであり、また流路の壁面・底面との摩擦抵抗が異なることであり、さらに、セラミック流の内部摩擦が流れの部分部分で異なること等である。
この発明は、分岐路２，３と枝路１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂに流動抵抗体を設けて各流動抵抗体による抵抗を調整することにより、各供給口間の流速不均一を容易に且つ効果的に低減することができる。

したがって、例えば、成形金型が変更されたとき、あるいは成形材料が変更されたとき等、流速の不均一が著しくなった場合などに、その原因の如何に関わらず、流動抵抗体を調整することによって各供給口のセラミック流速の不均一を容易に且つ効果的に調整することができる。
上記のように、各供給口の流速不均一に伴うシリンダーｓ内のセラミック密度の不均一を低減し、当該密度の不均一によって生じる成形品の歪み・変形を減少させて成形精度を向上させることができる。これがこの発明の大きな利点である。

供給口から供給されたシリンダーｓ内のセラミック坏土の密度の不均一がスクリュー等の攪拌手段によって完全に解消されることはないので、この場合でも、シリンダーｓ内のセラミック坏土の密度は均一であることが望ましい。したがって、押出シリンダー５１が攪拌手段を有するか否かに関わらず、この発明は上記効果が生じる。また、この発明の効果は押出ピストンの有無にかかわらず、また、セラミック坏土の物性（粘性、硬さ等）の如何に関わらず生じるが、攪拌手段を有しない押出シリンダーにおいて殊に顕著である。この場合は、セラミック坏土はシリンダーｓに供給されたままで供給圧力で押し下げられ金型から押し出されることになるからである。

また、この発明によれば、流動抵抗体の先端形状を工夫することによって、
流路壁面の摩擦抵抗による流路内流速の不均一（図６−１（ａ）（ｂ））をも含めて当該流速不均一を低減して成形精度を向上させることができる。この点もこの発明の大きな効果である。

は実施の形態のセラミック押出成形装置の縦断面図 は図１の押出シリンダー上端部の拡大図 （ａ）は流動抵抗体の配置を示す図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は実施例１の流動抵抗体の正面図であって図２（ａ）のｘ−ｘ断面図 （ａ）は実施例２の流動抵抗体の正面図であって図２（ａ）のｘ−ｘ断面図、（ｂ）は実施例２の流動抵抗体の正面図であって図２（ａ）のｘ−ｘ断面図 は従来技術によるセラミック押出成形装置の縦断面図 は従来技術のセラミック押出成形機の押出シリンダーのセラミック供給路を示す図４のＡ０−Ａ０断面図 （ａ）はセラミック供給路を示す図５の一部拡大図、（ｂ）は同セラミック供給路におけるセラミック流通経路を示す説明図 （ａ）は図６（ａ）の分岐路２の流れ（断面Ｚ１−Ｚ１における流れ）の流速分布を示す説明図、（ｂ）は同図の半径方向流路３０の流れ（断面Ｚ２−Ｚ２における流れ）の流速分布を示す説明図。 （ａ）は円筒状試験片ｐ１の縦断面図、（ｂ）は平面図 （ａ）は円筒状試験片ｐ１の捩れの測定方法を模式的に示す説明図、（ｂ）は曲がりの測定方法を示す説明図 （ａ）はセラミック坏土の密度の不均一に伴って成形品表面に薄く現れる縦縞模様を模式的に示す正面図、（ｂ）は成形品の捩れに伴う同縦縞模様の捩れを模式的に示す正面図

この実施形態は図１、図１−１及び図２に示すものであり、セラミック押出成形機５０は押出スクリュー等の攪拌手段を備えておらず、またピストン等の加圧手段も備えていない。
セラミック混練装置９０で混練されたセラミック坏土がセラミック押出成形機５０の押出シリンダー５１の上端部５０ｔのセラミック導入路１に所定圧力で押し込まれる。圧入されたセラミック坏土は押出シリンダー５１のシリンダーｓ内を押し下げられ、金型５５から押し出されて所定の成形体に成形される。金型５５から押し出されたセラミック成形体は下方に伸長し、切断装置６０で一定の長さで切断されて成形品ｐになってセッター（又はトレー）で受けられ、成形品ｐはセッターとともにコンベア８０で次の工程に移送される。
以上がこの実施形態のセラミック押出成形装置の基本的構成である。

上記押出シリンダー５１の縦断面形状は図１のとおりであり、押出シリンダー５１の上端部５１ｔは円筒形でありその内径は１２０ｍｍである。そしてその上端に縦長の４つのセラミック供給口１１，１２，２１，２２が設けられている。
このもののセラミック供給路は分岐路２，３、半径方向流路１０，２０、枝路１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂによるものであり、枝路１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂの末端に上記供給口１１，１２，２１，２２がそれぞれ設けられている。そして、分岐路２，３はセラミック導入路１から分岐されているものであり、導入路１にセラミック混練装置９０が接続されていて当該セラミック混練装置９０から混練されたセラミック坏土が圧入される。

上記導入路１はその内径Ｄ１が７０ｍｍの円形流路であり、他方、分岐路２，３は横幅ｗ３が２５ｍｍ、深さｄ３が７０ｍｍの四角の流路である。また、分岐路２，３の端末にある半径方向流路１０は横幅が２５ｍｍ（分岐路２，３の幅Ｗ３と同じ）、縦幅（流れ方向幅）が７０ｍｍの四角の開口である。そしてまた、枝路１０ａ，１０ｂは横幅が２０ｍｍ、深さが７０ｍｍの四角の流路である。供給口（１１，１２，２１，２２）は当該枝路の端末にあり、枝路の横幅と同じ２０ｍｍ、高さｄ６（図１−１参照。枝路の深さと同じ）は７０ｍｍ、縦幅ｗ６（図１−１参照。流れ方向幅）が２０ｍｍの四角の開口である。
以上は、特許文献１の従来技術と違いがない。

セラミック押出成形機５０の押出シリンダー５１へのセラミック供給路の構造は従来技術のセラミック供給路（図５）と違いはないが、セラミック供給口１１，１２（又は２１，２２）の縦幅ｗ６（図１−１参照。周方向幅）が半径方向流路１０（又は２０）の縦幅（流れ方向幅）とほぼ等しく、従来技術における同供給口３１，３２（又は４１，４２）の縦幅ｗ２（図６）に比して著しく小さいので、供給口１１（又は１２）の上流側の流れ（図６における上流側の流れｈ１（又はｉ１））と下流側の流れ（同下流側の流れｈ２（又はｉ２））の流速差は、従来技術に比して小さい。

セラミック押出成形機５０の押出シリンダー５１へのセラミック供給路の分岐路２，３、枝路１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂに図示のように流動抵抗体（Ａ〜Ｆ）を設け、当該流動抵抗体Ａ〜Ｆの先端の流路への突出長さを調整手段５によって加減して４つの供給口のセラミック流れ（図５のセラミック流れｆ，ｈを参照）の流速を調整する。これによって押出シリンダー５１のシリンダーｓ内のセラミック密度の不均一（横断面内の密度の不均一）が低減される。

この実施形態は流動抵抗体の先端部の流路内への突出長さを調整する手段（調整手段）として調整ねじを採用している。この調整手段５（図２（ｂ））は流動抵抗体Ｂの軸６のネジ７にナット８が螺合しているものであり、当該ナット８を緩めることでコイルばね９で押し下げられ、又はナット８を締めることでコイルばね９に抗して引き上げられ、これによって上記調整がなされる。
調整手段５は要するに外部操作で微調整できるものであればよく、そして無段階調整できるものであることが好ましいので、ネジによるものが簡便で使用し易い。例えばカムなど他の手段によるものでもよい。

なお、上記供給口におけるセラミック流速を計測してこれを直接調整することは実際上できないので、金型５５から押し出されたセラミック成形体の外表面を目視観察しながら流動変抵抗体の調整手段５を操作して上記調整をする。
密度の部分的な不均一があると押し出されたセラミック成形体ｐの表面に薄い縦縞模様ｑ（密度の違い、押出抵抗の部分的な違いに伴って生じた表面のつやの違いによる薄い縦縞模様。図９（ａ）（ｂ）における符合ｑ参照）が現れるので、この薄い縦縞模様ｑが無くなるように上記調整手段５を操作して調整し、それによって、成形体の歪み・変形が低減されるようにする。そして、流動抵抗体の調整位置が一旦設定されればそれで押出成形を継続することができる。

また、密度不均一のために金型の成形面との摩擦抵抗が部分的に違い、押出速度に違いを生じてセラミック成形体ｐにねじれが生じるが、このとき、上記縦縞模様は緩やかな螺旋状の縞模様（図９（ｂ））になる。そしてこれは成形体が捩れながら伸長していることを示している。
例えば所定の基準位置でセラミック成形体ｐの外表面にマーカー（例えばマジック）を当てて、セラミック成形体ｐを伸長させれば、その外表面に同様の螺旋状マーカー線ｙが明瞭に描かれる（図８（ａ）参照）ので、当該マーカー線を基準としてこれを目視しながらこれがまっすぐになるように、上記調整手段を操作してその調整を行うことができる。
なお、これらの調整は経験的感覚的に行われる。

セラミック坏土が変更されてその物性（粘性、硬さ等）が大きく変わったり、あるいは金型５５が取り替えられる等によって成形条件が変更され、その結果、各供給口（１１，１２，２１，２２）の流速が大きく変わって成形体に歪み・変形を生じるようになれば、その都度、流動抵抗体を操作して調整すればよい。

〔セラミック供給路等の詳細〕
分岐路２，３の横幅ｗ３は２５ｍｍ、深さｄ３は７０ｍｍ、半径方向流路１０，２０の横幅ｗ４（周方向幅。図示略）は２５ｍｍ、深さｄ４（図示略）は分岐路２，３の深さｄ３と同じ７０ｍｍ、枝路１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂの横幅ｗ５（図示略）は２０ｍｍ、深さｄ５（図示略）は７０ｍｍである。
そして、供給口１１，１２（又２１，２２）の横幅ｗ６（図示省略）は２０ｍｍであり、高さｄ６（図１−１参照）は７０ｍｍ（導入路１の内径Ｄ１と同じ）である。
そして分岐路２（又は分岐路３）の分岐点の近傍に流動抵抗体Ａ，Ｂが設けられており、また、枝路１０ａ，１０ｂ（又は枝路２０ａ，２０ｂ）の下流（供給口１１，１２の近傍）に流動抵抗体Ｃ，Ｄ（又は流動抵抗体Ｅ，Ｆ）が設けられている。

〔実施例１〕
分岐路２，３の流動抵抗体Ａ，Ｂは先端に抵抗ピンａを備えているものであり、当該抵抗ピンａは４つの細径ピンａ１（直径５ｍｍ）を流路の幅方向に並べたもので、中央の細径ピンａ１の長さｋは７ｍｍであり、これよりも左右の細径ピンは短い。分岐路２，３の横幅ｗ３は２５ｍｍで、流動抵抗体Ａ，Ｂの先端部の幅（抵抗ピンａの幅）は２４ｍｍである。
また、枝路１０ａ，１０ｂ（又は２０ａ，２０ｂ）の流動抵抗体Ｃ，Ｄ（又はＥ，Ｆ）は同様の構造を有するものであり、先端に複数の細径ピンを備えている。そして、その細径ピンの直径は５ｍｍで、中央の細径ピンの長さは７ｍｍである。
枝路（１０ａ）の横幅は７０ｍｍであって分岐路２の横幅よりも狭いので、流動抵抗体Ｃ，Ｄの抵抗ピンの幅は１９ｍｍであって上記流動抵抗体Ａ，Ｂの抵抗ピンａの幅よりも狭い。
上記のとおりの抵抗ピンａを昇降させることによって流路内のセラミック坏土の流速が加減され、そしてまた、抵抗ピンａによる流動抵抗は流路の中央部と両側部とで異なるので、流路中央と両側の流速の違い（図６−１（ａ）の流速分布参照）も低減される。

流動抵抗体Ａ，Ｂを調整して流路２，３のセラミック坏土の流れが調整され、また流動抵抗体Ｃ〜Ｆを調整して枝路１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂのセラミック坏土の流れが調整されるので、これによって４つの供給口１１，１２，２１，２２からのセラミック坏土の流速が均一（厳密な意味での均一ではない）
に調整される。

なお、枝路１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂの流動抵抗体Ｃ〜Ｆだけでも４つの供給口１１，１２，２１，２２からのセラミック坏土の流速が均一に調整されるので、これら流動抵抗体Ｃ〜Ｆの少しの昇降で足りる場合はこれだけでも十分であるが、この流動抵抗体Ｃ〜Ｆを大きく昇降させる必要がある場合は、流動抵抗体Ａ，Ｂを調整し、流動抵抗対Ｃ〜Ｆをも調整して供給口１１，１２，２１，２２からのセラミック坏土の流速を容易かつ精密に調整することができる。

〔実施例１の効果の確認〕
次いで、上記実施例１による押出成形品を乾燥行程で乾燥させて円筒状試験片ｐ１としてその歪み・変形を測定した。試験片の数はそれぞれ５個である。
この場合の歪み・変形は、捩れと曲がりである。
捩れは円筒状試験片（成形品と同じ）ｐ１の上端と下端との間の捩れであり、撓みは試験片ｐ１の全体的な曲がりである。
そして、円筒状試験片ｐ１のサイズは 長さイ：２００ｍｍ、外径ロ：１３．９ｍｍ、内径ハ：８．８ｍｍである（図７）。

〔試験片の作成〕
円筒状成形品を試験片ｐ１としたが、断面円筒状の成形品の場合はシリンダーｓ内のセラミック坏土の密度の不均一（バラツキ）が著しいほどその捩れが著しくそれが顕著に外表に現れ、また、全ての試験片がほぼ一定の方向に曲がりかつその測定が容易である。したがって、シリンダー内セラミック坏土の密度のバラツキによる歪み・変形の大きさを測定するのに最も適当であると思われる。これが円筒状成形品を試験片とした理由である。
試験片の作成方法は次のとおりである。
平均粒径１０μmのコーディライト粉末にＹＢ−１５５（成形助剤。ユケン工業株式会社）を１２重量％、水を２８重量％添加し、脱気装置で脱気し、スクリュー式セラミック混練機９０で混練して硬度：６（株式会社日本碍子製、ＣＬＡＹ ＨＡＲＤＮＥＳＳ ＴＥＳＴＥＲ）のセラミック坏土を作成し、これを押出成型機５０のセラミック導入路１に圧入する。

セラミック坏土のシリンダーｓ内の押出圧力は、試験片ｐ１を押出成形する場合、は１．３ＭＰａであり、押出速度は、２５０ｍｍ／分である。
押出圧力、押出速度はセラミック混練装置９０のスクリュー回転速度を調整することによって調整される。
以上のようにして押出成形し、長さ２００ｍｍの成形品を２０時間自然乾燥させてこれを試験片ｐ１とした。

〔試験片の自然乾燥について〕
上記の自然乾燥は次のようにして行った。
すなわち、円筒状の成形体を横にした状態で乾燥させると、受け皿に接している下面は乾燥が遅く乾燥過程で大きく曲がるので、全体が均等に乾燥されるようにする必要があり、そのために縦に吊り下げた状態（縦吊り状態）で乾燥させた。

〔曲がりの測定について〕
また、曲がりの測定は、長さ２００ｍｍの円筒状試験片ｐ１全体の曲がりの測定である。
長さを２００ｍｍ としたのは、自重による影響を可及的に低減するとともに、曲がりを高精度で測定するのに必要な長さにするためである。そしてまた、同じ試験片を用いて捩れをも測定することにした関係から比較対象の捩れ角度（最大値）が９０度を越えない範囲に止まる長さにするためである（９０度以下が捩れ角度の測定が容易な範囲）。
なお、硬さがあって保形性がなければならないので乾燥した成形品を円筒状試験片ｐ１としたが、それは乾燥した成形品が必要な保形性を有するからである。

〔測定方法〕
（１）円筒状試験片ｐ１について
（１）−１．捩れ
各円筒状成形体ｐの押出成形時にその外表面の基準位置ｘに設けたマーカ（具体的にはマジックペン）を当てて成形体ｐが伸長することでその外表面にマーキング線ｙが表記されるようにし、所定長さに伸長したところで切断して長さ２００ｍｍの成形品ｐ１を作成しこれを乾燥させて試験片とする。そして、当該試験片ｐ１の外表面に表記されたマーキング線ｙの上端と下端の捩れ角度（上下両端間のマーキング線ｙの捩れ角度）θを測定して（図８（ｂ）参照）これを捩れ角度とした。

（１）−２．曲がり
曲がりは、長さ２００ｍｍの上記試験片ｐ１全体の曲がりである。
図８（ｂ）に模式的に示すように、試験片ｐ１の端部外側面（試験片の上端側の外側面）を定盤に密着させて垂直方向上方に反らせた状態にして（図８（ｂ））他方の端部下側面までの反り高さを測定する。
上記のようにして定盤上に置かれた長さ２００ｍｍの試験片ｐ１の反り上がった上端下側面までの高さをノギスで測定（１／１００ｍｍ単位）してこれを曲がりの計測値とした。
セラミック坏土の密度不均一によって、押し出される成形体ｐは密度が高い方に曲がっていく（密度が高い方が金型の成形面との摩擦が大きく、密度が低い方に比して押出速度が遅くなるため）ので、成形体ｐが伸長するにつれてその曲がりは徐々に大きくなる。

他方、試験片ｐ１全体の曲がりは押出成形時に自重による影響を受けてその曲がりが自然と幾分矯正される。したがって、試験片ｐ１の曲がりの計測値はセラミック坏土の密度不均一による押出成形時の自然な曲がり量そのものでは必ずしもない。しかし、押出成形時の曲がりに対する自重による自然な矯正は試験片ｐ１個々で違いはなくてほぼ一定であるから、曲がりの測定値は押出成形時の自然な曲がりの大きにほぼ比例する。そして、このことは比較例の曲がりについてもほぼ同じである。
したがって、この曲がりの測定値の大きさはセラミック坏土の密度の部分的不均一（密度のバラツキ）による自然な曲がりの大きさを現しているとみなすことができる。

〔測定結果〕
測定値
試験片 捩れ角度θ 曲がり（ｍｍ）
（１） ３ ３．３０
（２） ３ ３．５６
（３） ４ ４．３３
（４） ２ １．６６
（５） ２ ３．１８
平均値 ２．８ ３．２０

〔評価〕
１． 捩れ 本発明 比較例
平均 ２．８ ５５
最大 ４．０ ７３
最小 ２．０ ４４
最大最小の差 ２．０ ２９
２．曲がり 本発明 比較例
平均 ３．２０ ７．１１
最大 ４．３３ ８．８４
最小 １．６６ ４．４９
最大最小の差 ２．６７ ４．３５
３．総合評価
試験片ｐ１についての捩れの測定値は、その平均値が比較例に対して１／１９．６、最大値が１／１８．２５、最小値が１／２２、最大最小の差が１／１４．５である。このことから捩れが極めて小さく、そのバラツキも極めて小さくて安定していることが明らかである。
また、試験片ｐ１についての曲がりについての測定値は、その平均値が比較例の１／２．２２、最大値が１／２．０４、最小値が１／２．７０、最大最小の差が１／１．６２である。このことから曲がりが極めて小さくバラツキも極めて小さくて安定していることが明らかである。
なお、比較例の測定値については段落００５９の〔比較試験〕の項の記載を参照されたい。

〔実施例２〕
実施例２の流動抵抗体の構造は図３（ａ）に示すような堰板ａ’によるものである。当該堰板ａ’は先端が凸凹であり、その凸部ａ’１は中央で長く左右両側で短い。そしてこの堰板ａ’は調整ネジの下端に固着されていて、当該調整ネジによって昇降される。
堰板ａ’はステンレス鋼板であり、その幅は分岐路２，３、又は枝路１０ａ，１０ｂの幅に等しく、厚さは１０ｍmであり、長さｋ’は７ｍｍである。

これによれば、流路２，３のセラミック坏土の流れに対する堰板ａ’による抵抗が流路中央で大きくて左右両側で小さいので、これによって同流路の流速分布（図６−１（ａ））が、堰板ａ’による流路中央と左右両側における抵抗の差違によって平均化される。

又、枝路１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂの流動抵抗体Ｃ〜Ｆは先端に同様の堰板を備えているものであり、当該堰板の幅は１９ｍｍで、中央の凸部の長さｋ’は７ｍｍであって長く、両側の凸部の長さは５ｍｍであって短い。
枝路（１０ａ）の横幅は２０ｍｍであって分岐路２の横幅よりも狭いので、流動抵抗体Ｃ〜Ｆの堰板の幅は１９ｍｍであって流動抵抗体Ａ，Ｂの堰板ａ’の幅よりも狭い。
堰板ａ’による流動抵抗は流路中央で大きく両側で小さいので、実施例１の抵抗ピンによる場合と同様の効果を奏する。

なお、実施例２の堰板ａ’は上記のとおりであるが、堰板の変形例として図３（ｂ）の堰板ａ’’がある。これは先端の中央が下方に凸の円弧状のものである。
これによるときも上記の凸凹の堰板によるものと同様の効果を奏することができる。

〔実施例２の効果の確認〕
上記実施例２（堰板ａ’）による円筒状試験片ｐ１による効果確認試験は特に行わなかったが、実施例１と同様に調整可能であるから、実施例１の試験片Ｐ１についての結果と同様の結果が得られると推測される。
堰板ａ’による場合は、流動抵抗体と流路壁面との間に隙間がないので、この隙間によって流れに著しい乱れを生じることはなく、流動抵抗体の近傍においてセラミック坏土の流れが大きく乱されることはない。したがって、流れの乱れによる著しい流動抵抗を生じることはない。これが実施例２の顕著な利点である。

〔比較試験について〕
比較試験のための試験片は上記試験片ｐ１と同一の円筒状試験片であるが、流動抵抗体Ａ〜Ｆを備えていない押出成形機（具体的には、実施例１の押出成形機から本発明の流動抵抗体を取り除いたものに相当）を用いて作成したものである。その作成方法は実施例１の試験片ｐ１と同じであり試験片の数も同じであり、さらに、測定方法も実施例１のそれと同じである。

〔測定結果〕
測定値
試験片 捩れ角度θ 曲がり（ｍｍ）
（１） ７３ ８．８４
（２） ４４ ４．４９
（３） ４８ ７．４１
（４） ６７ ８．４７
（５） ４７ ６．３４
平均 ５５ ７．１１

特許第２６９１５０５号公報 特許第５６８９８５４号公報

１：セラミック導入路
２，３：分岐路
５：調整手段
６：軸
７：ねじ
８：ナット
９：コイルばね
１０，２０：半径方向流路
１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ：枝路
１１，１２，２１，２２：シリンダーｓへのセラミック供給口
５０：セラミック押出成形機
５１：押出シリンダー
５１ｔ：押出シリンダーの上端部
５５：金型
６０：切断装置
７０：受取装置
８０：コンベア
Ａ，Ｂ：分岐路の流動抵抗体
Ｃ〜Ｆ：枝路の流動抵抗体
ａ：抵抗ピン
ａ１：細径ピン
ａ’：堰板
ａ’１：凸部
ｄ３：分岐路３の深さ
ｋ：細径ピンの長さ
ｋ’：凸部の長さ
ｗ１：半径方向流路３０の縦幅（周方向幅又はセラミックの流れ方向幅）
ｗ２：セラミック供給口の縦幅（周方向幅又はセラミックの流れ方向幅）
ｗ３：分岐路の横幅
ｆ：半径方向流路３０における内側の流れ
ｇ：半径方向流路３０における外側の流れ
ｈ１：セラミック供給口３１におけるセラミックの内側の流れ
ｉ１：セラミック供給口３２におけるセラミックの内側の流れ
ｈ２：セラミック供給口３１におけるセラミックの外側の流れ
ｉ２：セラミック供給口３２におけるセラミックの外側の流れ
ｑ：縦縞模様
ｘ：基準点
ｙ：マーキング線

Claims (7)

1. セラミック坏土がスクリュー式のセラミック混練機で混練され加圧されて押出シリンダーの上端部のセラミック導入路に導入されるセラミック押出成形装置の縦型セラミック押出成形機であり、上記押出シリンダーが４つの供給口を備えていて、導入されたセラミック坏土がセラミック供給路を介して上記供給口からシリンダーに供給される縦型セラミック押出成形機において、
   上記セラミック供給路が分岐路と半径方向流路と枝路によるものであり、上記枝路に流動抵抗体がそれぞれ設けられており、
   上記流動抵抗体がその先端部の流路への突出長さを調整する調整手段を備えていることを特徴とする縦型セラミック押出成形機。
2. セラミック坏土がスクリュー式のセラミック混練機で混練され加圧されて押出シリンダーの上端部のセラミック導入路に導入されるセラミック押出成形装置の縦型セラミック押出成形機であり、上記押出シリンダーが４つの供給口を備えていて、導入されたセラミック坏土がセラミック供給路を介して上記供給口からシリンダーに供給される縦型セラミック押出成形機において、
   上記セラミック供給路が分岐路と半径方向流路と枝路によるものであり、上記分岐路に流動抵抗体がそれぞれ設けられ、また上記枝路に流動抵抗体がそれぞれ設けられており、
   上記流動抵抗体がその先端部の流路への突出長さを調整する調整手段を備えていることを特徴とする縦型セラミック押出成形機。
3. 上記押出シリンダーがスクリュー又はピストン等の加圧手段を備えていないものである請求項１又は請求項２の縦型セラミック押出成形機。
4. 上記流動抵抗体が抵抗ピンを備えており、当該抵抗ピンが複数ピンによるものであることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の縦型セラミック押出成形機。
5. 上記抵抗ピンの中央のピンよりも両側のピンが短い請求項４の縦型セラミック押出成形機。
6. 上記流動抵抗体が堰板を備えており、当該堰板の先端が複数の凸部による凸凹であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の縦型セラミック押出成形機。
7. 上記堰板の中央の凸部よりも両側の凸部が短いことを特徴とする請求項６の縦型セラミック押出成形機。