DE3622695A1 - Die orifice for extruding a ceramic composition - Google Patents
Die orifice for extruding a ceramic compositionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Mundstück zum Extru dieren einer keramischen Masse zu Wabenkörpern mit einem Formkörper, in dem auf der Einlaßseite Speisekanäle und auf der Auslaßseite gitterförmig angeordnete Auslaß kanäle vorgesehen sind.The invention relates to a mouthpiece for extrusion a ceramic mass to honeycomb bodies with a Shaped body, in which on the inlet side feed channels and on the outlet side grid-like outlet channels are provided.
Eine Matrize dieser Art ist durch die DE-OS 22 54 563 bekannt. Der Formkörper ist bei dieser Ausgestaltung einstückig ausgebildet, wobei auf der einen Seite durch gehende Schlitze als Auslaßkanäle und auf der anderen Seite Bohrungen als Speisekanäle eingearbeitet sind, deren inneres Ende jeweils mit dem inneren Ende einer Kreuzungsstelle zweier Auslaßschlitze in Verbindung steht. Da somit eine Vielzahl mitunter dicht nebenein ander angeordneter Bohrungen in den Formkörper einzu arbeiten sind, ist nicht nur dessen Herstellung aufwendig und teuer, sondern es ist auch die Ausschußquote hoch, da beim Einarbeiten der Bohrungen oftmals Fertigungsun genauigkeiten auftreten. Des weiteren hat sich bei diesem Mundstück als nachteilig herausgestellt, daß der ein stückige Formkörper nicht aus einem hochwertigen Material, beispielsweise Hartmetall, hergestellt werden kann, da dieser in diesem Fall, wenn überhaupt, nur unter Schwierig keiten und einem erheblichen Aufwand zu bearbeiten ist. Die Standzeit dieses auch schlecht zu reinigenden Form körpers ist daher gering. Und wird dieser im Betrieb auch nur teilweise beschädigt, ist ein Austausch unumgänglich. Eine wirtschaftliche Betriebsweise ist demnach mit dem bekannten Mundstück nicht zu erzielen, zumal das Strömungs verhalten unterschiedlicher durch diesen zu pressender keramischer Massen nicht beeinflußt werden kann.A die of this type is known from DE-OS 22 54 563 known. The shaped body is in this embodiment formed in one piece, with on one side going slots as outlet channels and on the other Side holes are machined as feed channels, the inner end of each with the inner end of one Junction point of two outlet slots in connection stands. Because a large number of them are sometimes close together other holes arranged in the molded body are not only expensive to manufacture and expensive, but it's also a high reject rate, because often when manufacturing the holes accuracies occur. Furthermore, this has Mouthpiece found disadvantageous that the one lumpy moldings not made of a high quality material, for example hard metal, can be produced because in this case, if at all, only with difficulty processing and considerable effort. The service life of this mold, which is also difficult to clean body is therefore small. And it will also be in operation only partially damaged, an exchange is inevitable. An economical mode of operation is therefore with the not achieve known mouthpiece, especially as the flow behave more differently through this ceramic masses can not be influenced.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Mundstück zum Extrudieren einer keramischen Masse zu schaffen, das nicht nur sehr einfach und auf wirtschaftliche Weise zu fertigen ist, sondern das auch aus verschleißfesten Werkstoffen hergestellt werden kann. Ferner soll das Fließverhalten der jeweils durch das Mundstück zu pressenden keramischen Masse leicht beeinflußbar sein, so daß Spannungsrisse vermieden werden, und es soll vor allem möglich sein, beschädigte Teile des Mundstückes in kurzer Zeit mit ge ringem Aufwand auszutauschen.The object of the invention is therefore a mouthpiece for Extruding a ceramic mass to create that doesn't only very easy and economical to manufacture but also from wear-resistant materials can be manufactured. Furthermore, the flow behavior the ceramic to be pressed through the mouthpiece Mass can be easily influenced so that stress cracks should be avoided and above all it should be possible damaged parts of the mouthpiece in a short time with ge exchange with little effort.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Formkörper aus einzelnen plattenförmig ausgebildeten Kern segmenten zusammengesetzt ist, in die die Speisekanäle durch in Strömungsrichtung der keramischen Masse und achs senkrecht dazu verlaufende, auf deren Außenseiten vorge sehenen bzw. nach außen offenen Freisparungen und die Auslaßkanäle durch mit den Speisekanälen kommunizierende zwischen den einzelnen Kernsegmenten verlaufende und in diese eingearbeitete Schlitze oder Schlitzabschnitte gebildet sind, und daß die Kernsegmente mittels Zuganker oder dgl. zwischen zwei Spannleisten eingespannt sind, die an einer Aufnahmeplatte befestigt sind. According to the invention, this is achieved in that the Shaped body from individual plate-shaped core is composed of segments into which the feed channels by in the direction of flow of the ceramic mass and axis perpendicular to it, featured on the outside seen or open exemptions and the Outlet channels through communicating with the feed channels running between the individual core segments and in these incorporated slots or slot sections are formed, and that the core segments by means of tie rods or the like are clamped between two clamping bars, which are attached to a mounting plate.
Zweckmäßig ist es hierbei, die Kernsegmente jeweils aus einem mittleren Kernteil und beiderseits an diesen ange formten Ansatzstücken zur Aufnahme der Zuganker zu bilden.It is expedient here for the core segments to be made in each case a central core part and on both sides of this to form shaped attachments for receiving the tie rods.
Zur Schaffung der in Strömungsrichtung verlaufenden Freisparungen der Speisekanäle ist es angezeigt, die Kernsegmente im Bereich des Kernteils im Querschnitt sich keilförmig vergrößernd auszubilden.To create the flow direction Exemptions of the food channels it is indicated that Cross-section of core segments in the area of the core part form wedge-shaped to enlarge.
Die achssenkrecht zur Strömungsrichtung der keramischen Masse verlaufenden Freisparungen der Speisekanäle sollten ferner im Querschnitt tropfenförmig, die mit ihrem sich verjüngenden Ende jeweils in einen Auslaßkanal münden, oder als Querbohrungen gestaltet sein, wobei den tropfen förmig ausgebildeten Freisparungen oder den Querbohrungen ein- oder beidseitig in die Kernteile eingearbeitete Einlaufkanäle zugeordnet sein können.The axis perpendicular to the flow direction of the ceramic Mass trending cuts in the feed channels should also teardrop-shaped in cross-section, which with its itself each tapering end open into an outlet channel, or be designed as cross holes, the drop shaped recesses or the cross holes incorporated into the core parts on one or both sides Inlet channels can be assigned.
Um die Strömungsgeschwindigkeit der keramischen Masse zu beeinflussen, können die tropfenförmig ausgebildeten Freisparungen der Speisekanäle eine von außen zur Mitte hin sich stetig oder gestuft vergrößernde oder verklei nernde Höhe aufweisen, es ist zu dem gleichen Zweck aber auch möglich, den Kernteil der Kernsegmente in der Höhe gegenüber den vorderen Stirnflächen der Ansatzstücke stetig oder gestuft vor- oder zurückzusetzen bzw. konvex oder konkav gekrümmt auszubilden.The flow rate of the ceramic mass can influence the drop-shaped Cut-outs of the feed channels one from the outside to the middle steadily or gradually increasing or decreasing have nerner height, but it is for the same purpose also possible the core part of the core segments in height opposite the front faces of the end pieces steadily or stepped forward or backward or convex or to form a concave curve.
Des weiteren ist es angebracht, die den Speisekanälen zugekehrten Seitenflächen der Ansatzstücke und/oder der Spannleisten in Strömungsrichtung der keramischen Masse konvergierend verlaufend auszubilden.Furthermore, it is appropriate that the feed channels facing side surfaces of the end pieces and / or the Tension bars in the flow direction of the ceramic mass to train convergingly.
Die in Längsrichtung der Kernsegmente verlaufenden Schlitze der Auslaßkanäle können in einfacher Weise durch eine in der Stärke unterschiedliche Bemessung der Ansatzstücke untereinander und/oder der Kernteile und/oder durch zwischen den Kernsegmente, vorzugsweise zwischen deren Ansatzstücken eingesetzte Distanzplatten gebildet werden.The slots running in the longitudinal direction of the core segments the outlet channels can be easily by a different dimensioning of the end pieces with each other and / or the core parts and / or through between the core segments, preferably between their Spacers inserted spacers are formed.
Die die in Längsrichtung der Kernsegmente verlaufenden Schlitze ergänzenden Schlitze der Auslaßkanäle können aufgrund der Zusammensetzung des Formkörpers aus Kern segmenten achssenkrecht und/oder zu diesen geneigt, durch gehend oder segmentweise zueinander versetzt angeordnet werden.Those running in the longitudinal direction of the core segments Slots additional slots of the outlet channels can due to the composition of the molded body made of core segments perpendicular to and / or inclined to them, by arranged offset or offset in segments will.
Vorteilhaft ist es ferner, die Kernsegmente mit einer verschleißfesten Beschichtung zu versehen und die Spann leisten jeweils mittels mindestens einem Paßstift in der Aufnahmeplatte zu fixieren.It is also advantageous to use a core segment to provide wear-resistant coating and the instep afford each with at least one dowel pin to fix the mounting plate.
Das gemäß der Erfindung ausgebildete Mundstück zum Extrudieren einer keramischen Masse ist nicht nur äußerst einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und in sehr wirtschaftlicher Weise herzustellen, sondern auch viel seitig verwendbar und ermöglicht bei hoher Standzeit ein stets zufriedenstellendes Ausformen eines zugeführten Stranges. Wird nämlich der Formkörper aus einzelnen eingespannten Kernsegmenten zusammengesetzt, so ist es ohne Schwierigkeiten möglich, diese gegebenenfalls satz weise mechanisch zu bearbeiten, auch wenn ein hochwertiger und damit verschleißfester Werkstoff gewählt wurde. Die Standzeit des erfindungsgemäßen Mundstückes ist daher hoch. Und sind einzelne Kernsegmente durch Abrieb oder Korrosion beschädigt, können diese leicht und in kurzer Zeit ausgetauscht werden, auch ist eine gründliche Reini gung des Mundstückes durch Zerlegen des Formkörpers problemlos zu bewerkstelligen. The mouthpiece designed according to the invention for Extruding a ceramic mass is not just extreme simple in design and very economical to manufacture, but also a lot can be used on both sides and enables a long service life an always satisfactory shaping of a feed Stranges. Namely, the molded body from individual clamped core segments, so it is possible without difficulty, this sentence if necessary mechanically processed, even if a high quality and therefore wear-resistant material was chosen. The The service life of the mouthpiece according to the invention is therefore high. And are individual core segments due to abrasion or Damaged corrosion, this can be done easily and in short Time to be exchanged is also a thorough reini mouthpiece by disassembling the molded body easy to do.
Des weiteren ist von Vorteil, daß die einzelnen Kern platten, ohne einen Verzug in Kauf nehmen zu müssen, mit einem mitunter unterschiedlichen Verschleißüberzug versehen werden können und daß durch verschiedene Maß nahmen, beispielsweise auch durch die Bemessung der einzelnen Freisparungen, das Strömungsverhalten der durch das Mundstück durchzupressenden keramischen Masse beein flußt und an jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden kann. Eine vielseitige stets zufriedenstellende Verwend barkeit des erfindungsgemäßen Mundstückes ist dadurch gewährleistet.Another advantage is that the individual core plate without having to accept a delay, with a sometimes different wear cover can be provided and that by different dimensions took, for example, by dimensioning the individual exemptions, the flow behavior of the the ceramic piece to be pressed through the mouthpiece flows and be adapted to the respective circumstances can. A versatile, always satisfactory use Availability of the mouthpiece according to the invention is thereby guaranteed.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des gemäß der Erfindung ausgebildeten Mundstückes zum Extrudieren einer keramischen Masse dargestellt und nach folgend im einzelnen erläutert. Hierbei zeigen:In the drawing are some embodiments of the according the mouthpiece designed for extrusion represented by a ceramic mass and following explained in detail. Here show:
Fig. 1 ein aus verspannten Kernsegmenten gebildetes Mundstück in Vorderansicht, Fig. 1 a formed of strained core segments mouthpiece in front view,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine andersartige Ausgestaltung der Kernsegmente in einer Darstellung gemäß Fig. 2, Fig. 3 shows a different type of embodiment of the core segments in a representation according to Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 4 shows a section along the line IV-IV of Fig. 1,
Fig. 5 eine andersartige Ausgestaltung der Kernsegmente in einer Darstellung gemäß Fig. 4, Fig. 5 shows a different type of embodiment of the core segments in a representation according to Fig. 4,
Fig. 6 einen Teil eines Kernsegmentes in Ansicht mit unterschiedlichen Ausgestaltungen der in dieses eingearbeiteten Freisparungen, Fig. 6 shows a part of a core segment in view of different configurations of the recesses incorporated in this,
Fig. 7-9 Schnitte nach den Linien VII-VII, VIII-VIII und IX-IX der Fig. 6, Fig. 7-9 show sections along lines VII-VII, VIII-VIII and IX-IX of Fig. 6,
Fig. 10-12 die Ausgestaltung und Anordnung der Kernsegmente zur Bildung der in deren Längsrichtung verlaufenden Schlitzen und Fig. 10-12 the design and arrangement of the core segments to form the longitudinal slots and
Fig. 13-16 unterschiedliche Ausgestaltungen der Auslaßkanäle. Fig. 13-16 different configurations of the outlet channels.
Des in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Mundstück dient zum Extrudieren keramischer Massen zu vorzugsweise dünnwandigen Wabenkörpern, die z. B. in Abgaskatalysatoren eingebaut werden, und besteht im wesentlichen aus einem mit Speisekanälen 21 und Auslaßkanälen 31 versehenen Formkörper 10, der in einer Aussparung 3 einer an einer Presse zu befestigenden Aufnahmeplatte 2 eingesetzt ist. Der Formkörper 10 ist hierbei aus mehreren Kernsegmenten 11 zusammengesetzt, die mittels Zuganker 16 zwischen zwei mit Hilfe von Spannschrauben 17 verspannbarer Spann leisten 14 und 15 eingesetzt sind. Zur Befestigung der Spannleisten 14 und 15 an der Aufnahmeplatte 2 dienen Spannschrauben 4 sowie jeweils ein Fixierstift 5.The mouthpiece shown in Fig. 1 and designated 1 is used for extruding ceramic materials to preferably thin-walled honeycomb bodies, the z. B. be installed in catalytic converters, and consists essentially of a provided with feed channels 21 and outlet channels 31 molded body 10 which is inserted into a recess 3 of a mounting plate 2 to be fastened to a press. The molded body 10 is in this case composed of several core segments 11 which 14 and 15 are used by means of tie rods 16 between two clamping with the help of clamping screws 17 clamped. For fastening the clamping bars 14 and 15 to the mounting plate 2 , clamping screws 4 and a fixing pin 5 are used .
Die Kernsegmente 11 weisen jeweils einen Kernteil 12 und beiderseits an diesem angeformte Ansatzstücke 13 auf, durch die die Zuganker 16 hindurchgeführt sind. In die Kernsegmente 11 sind auf der Einlaßseite E die Speise kanäle 21 in Form von in Strömungsrichtung S der keramischen Masse verlaufenden Freisparungen 22 sowie von achssenkrecht dazu gerichteten Freisparungen 23 bzw. 24 eingearbeitet, die Auslaßkanäle 31 sind dagegen durch Schlitze 32 und 33 gebildet, die auf unterschiedliche Weise geschaffen werden können.The core segments 11 each have a core part 12 and on both sides integrally molded on end pieces 13 through which the tie rods 16 are passed. In the core segments 11 on the inlet side E, the feed channels 21 are incorporated in the form of cutouts 22 running in the flow direction S of the ceramic mass and cutouts 23 and 24 directed perpendicular thereto, on the other hand, the outlet channels 31 are formed by slots 32 and 33 , which can be created in different ways.
Um das Fließverhalten der keramischen Masse beeinflussen zu können, kann die Stirnfläche 18 des Kernteils 12, wie dies in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet ist, gegenüber den Stirnflächen 19 der Ansatzstücke 13 vor oder zurückgesetzt, d. h. als konvex gekrümmte Stirn fläche 18′ oder als konkav gekrümmte Stirnfläche 18′′ ausgebildet sein. Zu dem gleichen Zweck können aber auch gemäß den Darstellungen in den Fig. 3 und 4 die tropfenförmig ausgebildeten Freisparungen 23, 23′, 23′′ . . . bzw. 23 a, 23 b, 23 c eine sich verändernde Höhe aufweisen, so daß dadurch die den einzelnen Aus laßkanälen 31 zuströmende Menge der keramischen Masse erhöht oder reduziert werden kann.In order to influence the flow behavior of the ceramic mass, the end face 18 of the core member 12, as is shown in phantom in Fig. 2, compared with the end faces 19 of the lugs 13 prior to or reset, ie surface as a convexly curved end 18 'or as a concave curved end face 18 '' be formed. For the same purpose, however, the teardrop-shaped recesses 23 , 23 ', 23 ''can also be shown in FIGS . 3 and 4. . . or 23 a , 23 b , 23 c have a changing height, so that the amount flowing from the individual outlet channels 31 can be increased or reduced in the ceramic mass.
Den Fig. 2 bis 5 ist des weiteren zu entnehmen, daß die nach innen gerichteten Seitenflächen 20 der Ansatz stücke 13 und auch die Seitenflächen 26 und 27 der Spannleisten 14 und 15 in Strömungsrichtung S der keramischen Masse konvergierend verlaufend ausgebildet sind. Das Einströmen der keramischen Masse in den Form körper 10 wird dadurch begünstigt. Figs. 2 to 5 can be seen further that the inwardly directed side surfaces 20 of the lugs 13 and also the side surfaces 26 and 27 of the clamping bars are formed convergently extending in the flow direction S of the ceramic mass 14 and 15. The flow of the ceramic mass into the mold body 10 is favored.
Die achssenkrecht verlaufenden Freisparungen 23, 24 der Speisekanäle 21 können, wie dies der Fig. 6 zu entnehmen ist, im Querschnitt tropfenförmig ausgebildet werden, die mit ihrem sich verjüngenden Ende jeweils in einen Auslaßkanal 31 münden, oder als Querbohrung ausgebildet sein. Außerdem kann den Freisparungen 23, 24 ein- oder beidseitig ein Einlaufkanal 25 zugeordnet werden. Die in Strömungsrichtung S der keramischen Masse sich erstreckenden Freisparungen 22 der Speisekanäle 21 sind dagegen dadurch gebildet, daß der Kernteil 11 gemäß den Darstellungen in den Fig. 4 und 5 sowie 7 bis 9 im Querschnitt sich keilförmig vergrößernd ausgebildet ist.The cutouts 23 , 24 of the feed channels 21 , which run perpendicular to the axis, can, as can be seen in FIG. 6, be designed in the form of drops in cross section, each of which opens into an outlet channel 31 with its tapering end, or can be designed as a transverse bore. In addition, an inlet channel 25 can be assigned to the recesses 23 , 24 on one or both sides. The cutouts 22 of the feed channels 21 which extend in the flow direction S of the ceramic mass are, on the other hand, formed in that the core part 11 is widened in cross-section as shown in FIGS. 4 and 5 and 7 to 9.
Die Schlitze 32 der Auslaßkanäle 31 können, wie dies in den Fig. 10 bis 12 gezeigt ist, auf unterschiedliche Weise geschaffen werden. Gemäß Fig. 10 sind jeweils gleich ausgebildete Kernsegmente 11 zu einem Formkörper zusammengebaut, die Kernteile 12 sind hierbei aber in ihrer Stärke schmäler bemessen als die Ansatzstücke 13, so daß sich die Längsschlitze 32 zwangläufig ergeben. Gemäß Fig. 11 sind wechselweise Kernsegmente 11 und 11′ unterschiedlicher Stärke zu einem Formkörper zusammenge baut. Die Ansatzstücke des Kernsegmentes 11′ weisen hierbei die gleiche Stärke auf wie dessen Kernteile und die Kernteile 12 der Kernsegmente 11, so daß durch die Stärke der Kernteile 12 demnach die Breite der Schlitze 32 bestimmt ist. Und bei der Ausgestaltung nach Fig. 12 sind zwischen den Kernsegmenten 11 Distanzplatten 34 eingesetzt, mittels denen die Breite der Schlitze 32 eingestellt werden kann.The slots 32 of the outlet channels 31 can, as shown in FIGS . 10 to 12, be created in different ways. According to FIG. 10, the same core segments 11 are assembled to form a shaped body, but the core parts 12 are of a narrower thickness than the end pieces 13 , so that the longitudinal slots 32 inevitably result. Referring to FIG. 11 core segments are alternately 11 and 11 'of different thickness to form a molding volume builds together. The extensions of the core segment 11 'have the same thickness as its core parts and the core parts 12 of the core segments 11 , so that the width of the slots 32 is determined by the thickness of the core parts 12 . And in the embodiment according to FIG. 12, spacer plates 34 are inserted between the core segments 11 , by means of which the width of the slots 32 can be adjusted.
Da der Formkörper 10 aus einzelnen Kernsegmenten 11 zusammengesetzt ist, in die ohne weiteres die Schlitze 33, 33′, 33′′ und 33′′′ eingearbeitet werden können, sind durch Zusammensetzen unterschiedlich gestalteter Kernsegmente 11, 11′, 11′′ die Auslaßkanäle 31, wie dies in den Fig. 13 bis 16 gezeigt ist, sehr vielseitig und unterschiedlich zu gestalten.Since the molded body 10 is composed of individual core segments 11 , into which the slots 33 , 33 ', 33 ''and 33 ''' can be easily incorporated, are the outlet channels by assembling differently shaped core segments 11 , 11 ', 11 '' 31 , as shown in FIGS. 13 to 16, to be very versatile and different.
Claims (12)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863622695 DE3622695A1 (en) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | Die orifice for extruding a ceramic composition |
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Country Status (1)
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DE (1) | DE3622695A1 (en) |
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- 1986-07-05 DE DE19863622695 patent/DE3622695A1/en not_active Withdrawn
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