DE102019000108A1

DE102019000108A1 - Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers

Info

Publication number: DE102019000108A1
Application number: DE102019000108.7A
Authority: DE
Inventors: Chikashi Ihara; Shinya Yoshida; Yoshiyuki Kamei; Masato Shimada
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2019-07-18
Also published as: US20190218150A1; JP2019123647A; CN110041083A

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers kann einen Schritt der Passage eines ersten Aufnahmeregals durch einen Brennofen, wobei das erste Aufnahmeregal einen Stapel von Einheiten aus einer Ablageplatte und einem auf der Ablageplatte platzierten Rahmen umfasst, wobei ein oder mehrere Keramikkörper, die auf der Ablageplatte platziert sind, von dem Rahmen umgeben sind, der in Umfangsrichtung zwischen den Ablageplatten verläuft; einen Schritt des Entnehmens eines oder mehrerer Rahmen aus dem ersten Aufnahmeregal, das den Brennofen passiert hat; einen Schritt des Verwendens des einen oder der mehreren entnommenen Rahmen zum Aufbau eines zweiten Aufnahmeregals für die Passage durch den Brennofen und einen Schritt des Drehens des entnommenen Rahmens so, dass sich die Drehposition des entnommenen Rahmens, wenn das zweite Aufnahmeregal den Brennofen passiert, von der Drehposition des entnommenen Rahmens, wenn das erste Aufnahmeregal den Brennofen passiert, unterscheidet, umfassen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers.
HINTERGRUND
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. H09-188580 (A ) offenbart in ihrer 2, dass eine Kombination aus Ablageplatten und Säulen zum Brennen verwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Da sich die Anzahl von Malen, die der Rahmen einen Brennofen passiert, erhöht, kann es in einigen Fällen zu immer mehr Deformationen in einem Rahmen kommen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann umfassen:

einen Schritt der Passage eines ersten Aufnahmeregals durch einen Brennofen, wobei das erste Aufnahmeregal einen Stapel von Einheiten aus einer Ablageplatte und einem auf der Ablageplatte platzierten Rahmen umfasst, wobei ein oder mehrere Keramikkörper, die auf der Ablageplatte platziert sind, von dem Rahmen umgeben sind, der in Umfangsrichtung zwischen den Ablageplatten verläuft;
einen Schritt des Entnehmens eines oder mehrerer Rahmen aus dem ersten Aufnahmeregal, das den Brennofen passiert hat;
einen Schritt des Verwendens des einen oder der mehreren entnommenen Rahmen zum Aufbau eines zweiten Aufnahmeregals für die Passage durch den Brennofen und
einen Schritt des Drehens des entnommenen Rahmens so, dass sich die Drehposition des entnommenen Rahmens, wenn das zweite Aufnahmeregal den Brennofen passiert, von der Drehposition des entnommenen Rahmens, wenn das erste Aufnahmeregal den Brennofen passiert, unterscheidet.

In einigen Fällen wird der entnommene Rahmen um eine Drehachse, die der vertikalen Richtung entspricht, gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der entnommene Rahmen den Brennofen passiert, gedreht.
In einigen Fällen wird der entnommene Rahmen bei einem vorbestimmten konstanten Winkel gedreht.
In einigen Fällen umfasst der Rahmen Siliciumcarbid (SiC) oder Aluminiumoxid (Al₂ O₃) oder Mullit (3Al₂ O₃ 2SiO₂).
In einigen Fällen ist der Rahmen quadratisch.
In einigen Fällen wird die Drehung des entnommenen Rahmens durchgeführt,

wenn der Rahmen aus dem ersten Aufnahmeregal, das den Brennofen passiert hat, entnommen wird und/oder
wenn das zweite Aufnahmeregal aufgebaut wird und/oder
wenn der Rahmen von einer Stelle zu einer anderen Stellen transportiert wird.

In einigen Fällen wird die Drehung des entnommenen Rahmens basierend auf der Arbeitsweise eines Transportmechanismus, mit dem der Rahmen transportiert wird, durchgeführt.
In einigen Fällen umfasst der Transportmechanismus eine Spannvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie den Rahmen hält.
In einigen Fällen umfasst der eine oder die mehreren in dem Brennofen zu brennende(n) Keramikkörper einen oder mehrere entbinderte Keramikkörper.
In einigen Fällen umfasst der Aufbau eines zweiten Aufnahmeregals unter Verwendung von einem oder mehreren entnommenen Rahmen das Platzieren des entnommenen Rahmens auf der Ablageplatte, auf der die entbinderten Keramikkörper platziert sind.
In einigen Fällen wird die Drehung des entnommenen Rahmens durch zumindest eines von:

(i) Drehung der Ablageplatte, auf der der entnommene Rahmen platziert ist;
(ii) Drehung des zweiten Aufnahmeregals und
(iii) Drehung des entnommenen Rahmens

In einigen Fällen ist die Ablageplatte mit zumindest einem Vorsprung versehen, so dass die Position des Rahmens auf der Ablageplatte eingeschränkt ist.
In einigen Fällen umfasst der Keramikkörper zumindest Siliciumcarbid (SiC).
In einigen Fällen hat der Keramikkörper eine gitterartige Zellwand, die mehrere Zellen definiert.
In einigen Fällen erfolgt das Brennen des einen oder der mehreren Keramikkörper in dem Brennofen unter nicht-oxidativer Atmosphäre.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung könnte das Ausmaß an Deformation, das sich in einem Rahmen gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Rahmen einen Brennofen passiert, anderenfalls immer mehr erhöhen kann, verringert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Veranschaulichung der Fertigungsstraße und des Herstellungsverfahrens gebrannter Keramikkörper gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Ein Aufnahmeregal für die Passage durch einen Entbinderungsofen bewegt sich zwischen einer ersten Stelle P1 und einer zweiten Stelle P2. Aus dem Aufnahmeregal, das den Entbinderungsofen passiert hat, entnommene Rahmen bewegen sich zwischen der zweiten Stelle P2 und der ersten Stelle P1. Aus einem Aufnahmeregal, das einen Brennofen passiert hat, entnommene Rahmen bewegen sich zwischen einer vierten Stelle P4 und der dritten Stelle P3. Das Aufnahmeregal bewegt sich von der dritten Stelle P3 zur vierten Stelle P4, um den Brennofen zu passieren. Ein Rollenförderer oder Bandförderer kann für den Transport des Aufnahmeregals und der Rahmen verwendet werden.
2 ist eine schematische Ansicht, die veranschaulicht, dass ein Aufnahmeregal gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung einen Brennofen passiert, wobei das Aufnahmeregal mehrere Keramikkörper aufnimmt. Gibt es Hindernisse im Inneren des Brennofens, kann es zu einem unerwünschten Kontakt zwischen dem Hindernis und dem Aufnahmeregal kommen.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Aufnahmeregals gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Die Veranschaulichung des mittleren Abschnitts zwischen dem obersten und untersten Abschnitt des Aufnahmeregals wurde weggelassen.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die veranschaulicht, dass in dem Aufnahmeregal gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Vorsprung auf einer Oberseite der Ablageplatte vorgesehen ist, der die Position des Rahmens einschränkt.
5 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Keramikkörpers gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Keramikkörpers entlang einer Ebene PL7, gezeigt durch die doppelt punktierte Linie in 5.
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Filters, umfassend mehrere gebrannte Keramikkörper gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
8 ist ein schematisches Ablaufdiagramm bezüglich eines Verfahrens zur Herstellung gebrannter Keramikkörper.
9 ist eine schematische Ansicht, die einen Mechanismus für und ein Verfahren zum Entnehmen von Rahmen aus einem Aufnahmeregal, das einen Brennofen passiert hat, und den Aufbau eines Stapels aus Rahmen durch Stapeln derselben veranschaulicht. In einigen Fällen kann der Rahmen basierend auf der Arbeitsweise eines Transportmechanismus zum Transport der Rahmen gedreht werden.
10 ist eine schematische Ansicht, die einen Mechanismus für und ein Verfahren zum Entnehmen aus einem Aufnahmeregal, das einen Entbinderungsofen passiert hat, einer Ablageplatte mit einer Oberfläche, auf der Keramikkörper platziert wurden, und die Verwendung der entnommenen Ablageplatte zum Aufbau eines neuen Aufnahmeregals, das für die Passage durch den Brennofen gestaltet ist, veranschaulicht.
11 ist eine schematische Ansicht, die einen Mechanismus für und ein Verfahren zum Entnehmen eines Rahmens aus einem Stapel von Rahmen und die Verwendung des entnommenen Rahmens zum Aufbau eines neuen Aufnahmeregals, das für die Passage durch den Brennofen gestaltet ist, veranschaulicht. In einigen Fällen kann der Rahmen basierend auf der Arbeitsweise eines Transportmechanismus für den Transport des Rahmens gedreht werden.
12 ist eine schematische Ansicht, die veranschaulicht, dass die Drehposition des Rahmens, wenn er einen Brennofen passiert, gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Rahmen den Brennofen passiert, verändert wird.
13 ist eine schematische Ansicht, die die Deformation eines Rahmens zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Hierin nachstehend werden nicht einschränkende Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf die 1 bis 13 beschrieben. Ein Fachmann kann die jeweiligen Ausführungsformen und/oder Merkmale kombinieren, ohne dass übermäßige Beschreibungen erforderlich sind, und synergistische Effekte solcher Kombinationen würdigen. Auf überlappende Beschreibungen zwischen den Ausführungsformen wird grundsätzlich verzichtet. Die herangezogenen Zeichnungen wurden zum Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung angefertigt und können der Bequemlichkeit der Veranschaulichung halber vereinfacht sein.
In den folgenden Beschreibungen sind mehrere Merkmale, die für ein Herstellungsverfahren beschrieben sind, als einzelne Merkmale zu verstehen, die von anderen Merkmalen unabhängig sind, zusätzlich zu einer Kombination mit anderen Merkmalen. Die jeweiligen Merkmale sind als einzelne Merkmale zu verstehen, ohne dass eine Kombination mit anderen Merkmalen erforderlich ist, kann jedoch auch als Kombination mit einem oder mehreren weiteren oder anderen Merkmalen verstanden werden. Die Beschreibung aller Kombinationen einzelner Merkmale wäre für einen Fachmann überflüssig und wird daher weggelassen. Die einzelnen Merkmale werden mit der Formulierung „In einigen Fällen“ identifiziert. Die einzelnen Merkmale werden als ein universelles Merkmal verstanden, das nicht nur für ein in der vorliegenden Anmeldung offenbartes Herstellungsverfahren sondern auch für verschiedene andere Herstellungsverfahren, die in der vorliegenden Beschreibung nicht speziell beschrieben sind, wirksam ist.
In einer Fertigungsstraße und einem Verfahren zur Herstellung der gebrannten Keramikkörper der vorliegenden Offenbarung, wie in 1 gezeigt, können Keramikkörper 7, gezeigt in den 3, 5 und 6, entbindert und als nächstes gebrannt werden. Wie in den 1 und 8 gezeigt ist, können die Keramikkörper 7 in einem Entbinderungsofen 9 entbindert (S3) und dann in einem Brennofen 4 gebrannt werden (S6). Es versteht sich, dass beabsichtigt ist, dass das Entbindern und Brennen nacheinander in dem Brennofen 4 erfolgen, so dass auf den Entbinderungsofen 9 verzichtet wird. In dem Entbinderungsofen 9 werden Keramikkörper 7 erhitzt, und organisches Bindemittel, das in dem Keramikkörper 7 enthalten ist, wird entfernt. In dem Brennofen 4 werden entbinderte Keramikkörper 7 gebrannt, und keramisches Material, z. B. Siliciumcarbid- (SiC-) -Teilchen, wird gebunden. Das Erhitzen der Keramikkörper 7 in dem Entbinderungsofen 9 erfolgt unter oxidativer Atmosphäre, z. B. Luftatmosphäre, ist jedoch nicht unbedingt darauf beschränkt. Das Brennen der Keramikkörper 7 in dem Brennofen 4 erfolgt unter nicht-oxidativer Atmosphäre, z. B. Inertgasatmosphäre wie Argon. Die Ofentemperatur in dem Entbinderungsofen 9 während des Schrittes der Entbinderung der Keramikkörper 7 kann gleich oder kleiner als 500 °C sein. Die Ofentemperatur in dem Brennofen 4 während des Schrittes des Brennens der Keramikkörper 7 kann gleich oder größer als 1000 °C sein. Der Entbinderungsofen 9 kann als ein erster Brennofen bezeichnet werden, und der Brennofen 4 kann als ein zweiter Brennofen bezeichnet werden. Auch hier wird das Weglassen des Entbinderungsofens 9 ins Auge gefasst.
Die entbinderten und gebrannten Keramikkörper 7 können zur Herstellung eines Filters 79, gezeigt in 7, genutzt werden. Ein in 7 gezeigter Filter 79 ist ein funktionaler Teil zum Sammeln und Entfernern von Teilchen, d. h. PM (Feststoffteilchen), die in einem Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor wie einem Dieselmotor ausgestoßen wird, enthalten sind. Der Filter 79 wird durch zweidimensionales Anordnen der gebrannten Keramikkörper 78 unter Verwendung von Haftmittel, Formen dieses erhaltenen Blocks zu einer Zylinderform und schließlich Beschichten der Außenumfangsfläche des Zylinders mit einer Außenumfangsbeschichtungsschicht und Brennen desselben hergestellt. Es versteht sich, dass der Filter 79 in verschiedenen anderen Anwendungen wie Reinigung von verschmutztem Wasser und dergleichen verwendet werden kann und nicht auf die Reinigung von Abgas aus einem Dieselmotor beschränkt ist. Es ist beabsichtigt, dass verschiedene Katalysatorarten in den Keramikkörper 7, der in dem Filter 79 enthalten ist, eingeführt werden. Eine Haftschicht und/oder die Außenumfangsschicht des Filters 79 können in einigen Fällen Cordierit (2MgO2Al₂ O₃ 5SiO₂) umfassen.
Der in den 3, 5 und 6 gezeigte Keramikkörper 7 kann einer sein, der mittels Formen (S1) und Trocknen (S2) von Rohmaterial hergestellt wurde, wie aus 8 zu entnehmen ist. In einigen Fällen umfasst das Rohmaterial zumindest einen Ton oder zumindest keramisches Material, organisches Bindemittel und Wasser. Das keramische Material kann zumindest ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: einem Rohmaterial, das durch Brennen zu Cordierit (2MgO ·2Al₂ O₃ · 5SiO₂) wird, Siliciumcarbid (SiC), Mullit (3Al₂ O₃ 2SiO₂), Aluminiumoxid (Al₂ O₃) und Zirconiumdioxid (ZrO₂), umfassen. Das organische Bindemittel kann zumindest ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Agar, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Polyvinylalkohol und Stärke, umfassen. Ein Extruder wird zum Extrudieren eines Keramikkörpers 7 verwendet, und dieser wird dann mit einem Trockenapparat getrocknet. Demgemäß wird ein ausreichend harter Keramikkörper 7 hergestellt, wodurch er von einer menschlichen Hand oder einer Maschine gegriffen werden kann.
Das Rohmaterial, das durch Brennen zu Cordierit (2MgO · 2Al₂ O₃ · 5SiO₂) wird, kann als Cordierit-Präkursor bezeichnet werden. Das Cordierit-Präkursor-Rohmaterial hat eine chemische Zusammensetzung, die 40 - 60 Masse-% Siliciumdioxid, 15 - 45 Masse-% Aluminiumoxid und 5 - 30 Masse-% Magnesiumoxid umfasst. Das Cordierit-Präkursor-Rohmaterial kann ein Gemisch aus mehreren anorganischen Rohmaterialien, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Talk, Kaolin, kalziniertem Kaolin, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid und Siliciumdioxid, sein. Umfasst ein geformter Keramikkörper ein Cordierit-Präkursor-Rohmaterial, kann die Brenntemperatur auf 1380 - 1450 °C oder 1400 - 1440 °C eingestellt werden. Ein Brennzeitraum kann 3 - 10 Stunden betragen.
Der Keramikkörper 7 hat eine gitterartige Zellwand 72, die mehrere Zellen 71 definiert, obgleich es diesbezüglich nicht unbedingt eine Beschränkung gibt. Die offene Form einer jeden Zelle 71, die von der Gitterstruktur in dem Keramikkörper 7 definiert wird, kann ein Vieleck oder ein Kreis oder ein Oval sein. Bei dem Vieleck kann es sich um ein Dreieck, Viereck, Fünfeck, Sechseck oder andere handeln. Der Keramikkörper 7 hat ein erstes Ende 76 und ein zweites Ende 77 und verläuft zwischen den jeweiligen Enden 76, 77. Die Zelle 71 verläuft entlang der Verlaufsrichtung des Keramikkörpers 7.
Einige Zellen 71 in der zweidimensionalen Anordnung von Zellen 71 sind mit Dichtungsmitteln 73 abgedichtet, obgleich es diesbezüglich nicht unbedingt eine Beschränkung gibt. Wie in 6 gezeigt ist, kann das Abdichtungsmuster der Zellen 71 mit den Dichtungsmitteln 73 am ersten Ende 76 des Keramikkörpers 7 komplementär zum Abdichtungsmuster der Zellen 71 mit den Dichtungsmitteln 73 am zweiten Ende 77 des Keramikkörpers 7 sein. Der Ausgleich der Permeabilität des Abgases und der Fähigkeit zur Reinigung von Abgas in dem Filter 79 kann erleichtert werden. Es versteht sich, dass das erste Ende 76 ein Ende sein kann, das in der Strömungsrichtung des Abgases näher am Motor angeordnet ist, und das zweite Ende 77 ein Ende sein kann, das in der Abgasrichtung weiter weg von dem Motor angeordnet ist.
In einigen Fällen umfasst der Keramikkörper 7 zumindest Siliciumcarbid (SiC). In einigen Fällen wird der Keramikkörper 7 nicht entbindert und weist neben Siliciumcarbid ein organisches Bindemittel auf. In einigen Fällen wird der Keramikkörper 7 entbindert und weist neben Siliciumcarbid einen Kohlenstoffrückstand auf. Der Kohlenstoffrückstand kann Kohlenstoff sein, der seinen Ursprung in dem organischen Bindemittel hat. Keramisches Material, das in dem Keramikkörper 7 enthalten ist, sollte nicht auf Siliciumcarbid beschränkt sein, sondern es kann sich um anderes keramisches Material wie Cordierit handeln.
Mehrere Keramikkörper 7 passieren, während sie in einem Aufnahmeregal 3, gezeigt in den 2 - 4, aufgenommen sind, einen Entbinderungsofen 9 und/oder einen Brennofen 4. Die Anzahl der in dem Aufnahmeregal 3 aufgenommenen Keramikkörper 7 hängt von der Größe der Ablageplatte 1, der Anzahl an Ablageplatten 1, die in dem Aufnahmeregal 3 enthalten sind, und der Größe des Keramikkörpers 7 selbst ab. Das Aufnahmeregal 3 bewegt sich in einer vordefinierten Richtung in dem Entbinderungsofen 9 und/oder dem Brennofen 4. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufnahmeregals 3 wird geeignet eingestellt, wodurch ein Existenzzeitraum des Aufnahmeregals 3 in dem Ofen, d. h. ein Entbinderungs- oder Brennzeitraum in dem Ofen, definiert wird. Das Temperaturprofile bei jedem Ofen wird im Lichte des Ziels jedes Ofens entsprechend eingestellt. Das Temperaturprofil bei jedem Ofen kann eine Veränderung der Ofentemperatur entlang der Zeitachse anzeigen. In einigen Fällen wird das Aufnahmeregal 3 auf einem Ofenwagen 8 platziert und bewegt sich innerhalb des Ofens, während der Ofenwagen 8 mit Schubmitteln geschoben wird (nicht veranschaulicht). Es ist auch angestrebt, dass der Ofenwagen 8 selbst läuft. Gegebenenfalls werden verschiedene Arten von Förderern wie ein Rollenförderer oder ein Bandförderer zum Antreiben des Aufnahmeregals 3 eingesetzt.
Das Aufnahmeregal 3 umfasst mehrere Einheiten aus einer Ablageplatte 1 und einem auf der Ablageplatte 1 platzierten Rahmen 2, d. h. wird durch Stapeln von Einheiten aus der Ablageplatte 1 und Rahmen 2 aufgebaut. Ein oder mehrere auf der Ablageplatte 1 platzierte Keramikkörper 7 sind von dem Rahmen 2 umgeben, der in Umfangsrichtung zwischen den Ablageplatten 1 verläuft. Insbesondere wird das Aufnahmeregal 3 durch abwechselndes Stapeln der Ablageplatte 1 und des Rahmens 2 entlang einer vertikalen Richtung aufgebaut. Die Ablageplatte 1 ist in einer Ebene senkrecht zur vertikalen Richtung angeordnet. Der Rahmen 2 verläuft in der Umfangsrichtung in Bezug auf oder zentriert um eine gegebene Achse parallel zur vertikalen Richtung. Der Rahmen 2 wird zwischen Ablageplatten 1 platziert, die in der vertikalen Richtung nebeneinander liegen, wodurch ein Aufnahmeraum 31 für die Keramikkörper 7 definiert wird. In einigen Fällen ist der Aufnahmeraum 31 von der Ofenatmosphäre getrennt, da er von den Ablageplatten 1 und dem Rahmen 2 verschlossen wird, oder kommuniziert räumlich mit der Ofenatmosphäre durch eine oder mehrere Öffnungen, die in der Ablageplatte 1 und/oder dem Rahmen 2 gebildet sind. Es versteht sich, dass die Trennung des Aufnahmeraums 31 von der Ofenatmosphäre keine vollständige Trennung des Aufnahmeraums 31 von der Ofenatmosphäre angibt, sondern einen Zustand angibt, in dem die Fluidkommunikation zwischen der Ofenatmosphäre und dem Aufnahmeraum 31 behindert wird.
Die Ablageplatte 1 hat eine obere Fläche 16, auf der die Keramikkörper 7 platziert werden, und eine untere Fläche 17, die der oberen Fläche 16 entgegengesetzt ist. Kies aus einem feuerfesten Material kann auf der oberen Fläche 16 der Ablageplatte 1 verteilt sein, so dass verhindert oder unterbunden wird, dass sich die Ablageplatte 1 und die Keramikkörper 7 verbinden, während sie in dem Brennofen 4 gebrannt werden. Der Rahmen 2 hat eine Umfangswand 26, die in Umfangsrichtung in Bezug auf oder zentriert um eine gegebene Achse parallel zur vertikalen Richtung verläuft. Die Umfangswand 26 ist in der Umfangsrichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich. Ist die Umfangswand 26 in der Umfangsrichtung kontinuierlich, ist der Rahmen 2 ein geschlossener Rahmen. Ist die Umfangswand 26 in der Umfangsrichtung diskontinuierlich, ist der Rahmen 2 ein offener Rahmen. Der offene Rahmen, dessen Umfangswand 26 in der Umfangsrichtung diskontinuierlich ist, ist beispielsweise ein in 3 gezeigter, wo ein Teil der Umfangswand 26, angegeben mit Bezugszeichen 29, entfernt ist. In einigen Fällen ist der Rahmen 2 vieleckig und/oder definiert die Umfangswand 26 eine vieleckige Öffnung. Die Querschnittsform des Rahmens 2 in einer Ebene senkrecht zur vertikalen Richtung kann rechteckig sein. Die Umfangswand 26 kann mit mehreren Ecken 27 versehen sein. Ist der Rahmen 2 rechteckig, ist die Umfangswand 26 mit vier Ecken 27 versehen.
Die Ablageplatte 1 und der Rahmen 2 können aus einem feuerfesten Material sein. Die Ablageplatte 1 und/oder der Rahmen 2 umfassen Siliciumcarbid (SiC) oder Aluminiumoxid (Al₂ O₃) oder Mullit (3Al₂ O₃ 2SiO₂) oder sind ein Sinterkörper aus Siliciumcarbid (SiC) oder Aluminiumoxid (Al₂ O₃) oder Mullit (3Al₂ O₃ 2SiO₂), obgleich es diesbezüglich nicht unbedingt eine Beschränkung gibt. Das Siliciumcarbid (SiC), das in der Ablageplatte 1 und/oder dem Rahmen 2 enthalten ist, kann zumindest eines von oder eine Kombination aus reaktionsgebundenem Si/SiC, umkristallisiertem SiC (Re-SiC) und Nitrid-gebundenem SiC (N-SiC) sein. Insbesondere umfasst der Rahmen 2 in einigen Fällen Aluminiumoxid (Al₂ O₃) oder Mullit (3Al₂ O₃ · 2SiO₂) oder besteht aus Aluminiumoxid (Al₂ O₃) oder Mullit (3Al₂ O₃ ·2SiO₂). Besteht der Rahmen 2 als eine Alternative zu Siliciumcarbid aus Aluminiumoxid oder Mullit, wäre die Gewichtsverringerung des Rahmens 2 gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Rahmen 2 den Brennofen 4 passiert, moderat, was möglicherweise zu einer längeren Haltbarkeit des Rahmens 2 führt. Im Gegensatz dazu kann die Deformation des Rahmens 2 gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Rahmen 2 den Brennofen 4 passiert, jedoch größer sein.
Die Ablageplatten 1 und die Rahmen 2 sollen den Brennofen 4 wiederholt passieren, und es wird erwartet oder gewünscht, dass sie ausreichend feuerbeständig sind, dass sie der wiederholten Hochtemperaturaussetzung standhalten. Der Brennofen 4 kann beim Brennen der Keramikkörper 7 eine Ofentemperatur haben, die 1000 °C übersteigt. Im Ergebnis dessen, dass sie einer so hohen Temperatur ausgesetzt werden, verschlechtern sich die Ablageplatte 1 oder der Rahmen 2 gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die sie den Brennofen 4 passieren, z. B. kann sich ihr Gewicht verringern. Die Anzahl von Malen, die die Ablageplatte 1 oder der Rahmen 2 den Brennofen 4 passieren, kann als die Anzahl der Verwendungen der Ablageplatte 1 oder des Rahmens 2 verstanden werden. Eine Gewichtsverringerung der Ablageplatte 1 oder des Rahmens 2 kann mit der Erzeugung von Hindernissen 49 aus keramischem Material in dem Brennofen 4 einhergehen. Die Hindernisse 49 aus keramischem Material können eine in der vertikalen Richtung oder in einer Richtung, die die vertikale Richtung kreuzt, nach unten gewachsene Säule umfassen. Es wird befürchtet, dass es zu Kontakten zwischen dem Aufnahmeregal 3, das sich in dem Brennofen 4 bewegt, und den Hindernissen 49 in dem Ofen kommt. In einigen Fällen ist, um diese Schwierigkeit zu vermeiden oder zu unterbinden, zumindest ein Vorsprung 15 an der Ablageplatte vorgesehen, so dass der Vorsprung des Rahmens 2 an der Ablageplatte 1 für eine Beschränkung sorgt. Das heißt, es wird vermieden oder unterbunden, dass das Aufnahmeregal 3 aufgrund eines leichten Kontakts zwischen dem Hindernis 49 und dem Aufnahmeregal 3 teilweise oder vollständig zusammenfällt.
Der an der Ablageplatte 1 vorgesehene Vorsprung 15 kann innerhalb und/oder außerhalb des Rahmens 2 positioniert sein, wenn der Rahmen 2 auf der Ablageplatte 1 platziert wird. Der Vorsprung 15 kann auf einer Seite oder beiden Seiten der Ablageplatte 1 positioniert sein, d. h. auf der oberen Fläche 16 und/oder der unteren Fläche 17. In einigen Fällen kann der Vorsprung 15 so positioniert sein, dass er einer Ecke 27 der Umfangswand 26 entspricht, und/oder er kann von der Ecke 27 der Umfangswand 26 aus nach innen positioniert sein. Beispielsweise sind vier Vorsprünge 15 positioniert, die vier Ecken 27 der Umfangswand 26 entsprechen. Jeder Vorsprung 15 kann erste und zweite Verlaufsabschnitte umfassen, die entlang der Umfangswand 26 verlaufen, und die ersten und zweiten Verlaufsabschnitte können sich kreuzen oder orthogonalisiert sein.
Erneut wird erwartet oder gewünscht, dass die Rahmen 2 eine Feuerbeständigkeit haben, die ausreicht, dass sie der wiederholten Passage durch den Brennofen 4 standhalten. Die Analyse durch die betreffenden Erfinder hat ergeben, dass die zunehmende Deformation des Rahmens 2 aufgrund der wiederholten Verwendung des Rahmens 2 die Haltbarkeit des Rahmens 2 verkürzt und außerdem zumindest einen der folgenden Nachteile (i) - (iii) mit sich bringen kann. Im Ergebnis der Deformation des Rahmens 2 wird (i) die Stabilität oder der geschlossene Zustand der Atmosphäre in dem Aufnahmeraum 31 verringert, wodurch wiederum ein besseres Brennen des Keramikkörpers 7 verursacht wird; wird (ii) das Gleichgewicht des Aufnahmeregals 3, das sich in dem Brennofen 4 bewegt, verschlechtert, wodurch sich der Kontakt zwischen dem Hindernisse 49 und dem Aufnahmeregal 3, das sich in dem Brennofen 4 bewegt, zunehmend verändert; und kann (iii), wenn der Vorsprung 15 auf der Ablageplatte 1 vorgesehen ist, der Rahmen 2 den Vorsprung 15 kontaktieren, wodurch die Stabilität oder der geschlossene Zustand der Atmosphäre in dem Aufnahmeraum 31 gesenkt wird. Die oben beschriebenen Punkte (i) - (iii) können die Ausbeute und/oder Qualität der gebrannten Keramikkörper 78 verringern.
Insbesondere umfasst der Rahmen 2 in einigen Fällen anderes keramisches Material als Siliciumcarbid oder besteht aus einem anderen keramischen Material als Siliciumcarbid. In diesem Fall kann, verglichen mit einem Fall, wo der Rahmen 2 aus Siliciumcarbid besteht, das Ausmaß der Deformation des Rahmens 2 gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Rahmen 2 den Brennofen 4 passiert, größer sein. Bei dem anderen keramischen Material als Siliciumcarbid kann es sich in einigen Fällen um Aluminiumoxid (Al₂ O₃) oder Mullit (3Al₂ O₃ · 2SiO₂) handeln, sollte jedoch nicht darauf beschränkt sein, und kann es sich um andere Keramiken mit geringer Wärmeleitfähigkeit handeln. Es versteht sich, dass sich, wenn ein Aluminiumoxid- oder Mullit-Rahmen 2 verwendet wird, gezeigt hat, dass im Ergebnis des oben beschriebenen Punktes (i) die angestrebte Farbe oder Festigkeit von gebrannten Keramikkörpern nicht erhalten werden kann.
Wie aus den folgenden Beschreibungen besser verständlich wird, umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers gemäß der vorliegenden Offenbarung:

einen Schritt der Passage eines Aufnahmeregals 3 durch einen Brennofen 4,
einen Schritt des Entnehmens eines Rahmens 2 aus dem Aufnahmeregal 3, das den Brennofen 4 passiert hat;
einen Schritt des Verwendens des entnommenen Rahmens 2 zum Aufbau eines neuen Aufnahmeregals 3 für die Passage durch den Brennofen 4 und
einen Schritt des Drehens des entnommenen Rahmens 2 so, dass sich die Drehposition des entnommenen Rahmens 2, der in dem neuen Aufnahmeregal 3 enthalten ist, bei der Passage durch den Brennofen 4 von der Drehposition des entnommenen Rahmens 2, wenn er den Brennofen 4 passiert, unterscheidet.

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Die Deformation des Rahmens 2 kann von der Form des Rahmens 2, der Dicke der Umfangswand des Rahmens 2 oder dem Material des Rahmens 2 abhängen. Außerdem oder alternativ kann die in dem Rahmen 2 verursachte Deformation vom Temperaturprofil in dem Brennofen 4 oder der in dem Brennofen 4 verursachten Temperaturverteilung abhängen. Das Temperaturprofil in dem Brennofen 4 gibt eine Temperaturveränderung in dem Brennofen 4 entlang einer Zeitachse an. Wird der Aufnahmeraum 31 von der Ablageplatte 1 und dem Rahmen 2 verschlossen, wird aufgrund der Isolierung durch den Rahmen 2 und/oder der fühlbaren Wärme des Keramikkörpers 7 in dem Aufnahmeraum 31 eine Temperaturdifferenz zwischen der Ofenatmosphäre und dem Aufnahmeraum 31 verursacht, d. h. die Temperatur des Aufnahmeraums 31 wird niedriger als die Temperatur der Ofenatmosphäre. Gemäß dieser Differenz wird ein Temperaturgradient zwischen der Außenumfangsfläche und der Innenumfangsfläche der Umfangswand 26 verursacht, und die Umfangswand 26 kann deformiert werden, so dass sie nach innen oder nach außen gekrümmt ist. 13 veranschaulicht schematisch, dass ein Pfeil die Bewegungsrichtung des Aufnahmeregals 3 in einem Ofen angibt und ein Abschnitt der Umfangswand 26 parallel zum Pfeil nach außen gekrümmt ist, was dazu führt, dass ein Teil der Umfangswand 26 senkrecht zur Bewegungsrichtung nach innen gekrümmt ist. 13 drückt der leichteren Erkennbarkeit halber eine in gewisser Weise übermäßige Deformation des Rahmens 2 aus, und es ist nicht zu erwarten, dass eine Deformation zu dem in 13 gezeigten Ausmaß in dem Rahmen 2 verursacht wird. Ist der Rahmen 2 rechteckig, nicht quadratisch, kann eine wie in 13 gezeigte Deformation induziert werden. Daher ist der Rahmen 2 in einigen Fällen quadratisch.
Hierin nachstehend folgt eine konkretere Beschreibung bezüglich eines Verfahrens zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers 78 unter Bezug auf die 1 und 8 - 12. Es versteht sich, dass ein Aufnahmeregal 3, das den Entbinderungsofen 9 passiert, als Entbinderungsregal 3e bezeichnet werden kann, und dass ein Aufnahmeregal 3, das den Brennofen 4 passiert, als ein Brennregal 3f bezeichnet werden kann. Ebenso kann ein Rahmen 2, der in dem Entbinderungsregal 3e enthalten ist, als ein Entbinderungsrahmen 2e bezeichnet werden, und ein Rahmen 2, der in dem Brennregal 3f enthalten ist, kann als ein Brennrahmen 2f bezeichnet werden. In einigen Fällen erfolgt das Entbindern in dem Entbinderungsofen 9 unter Luftatmosphäre, und daher ist der Entbinderungsrahmen 2e mit einer oder mehreren Öffnung versehen, die eine Kommunikation zwischen der Innenseite und der Außenseite des Rahmens ermöglichen. Außerdem wird das Brennen in dem Brennofen 4 unter einer Inertgasatmosphäre durchgeführt, z. B. Argonatmosphäre, und der Brennrahmen 2f ist so ausgebildet, dass er den Aufnahmeraum 31 zusammen mit der Ablageplatten 1 verschließt. In diesem Fall kann der Keramikkörper 7 Siliciumcarbid (SiC) enthalten, das unter nicht-oxidativer Atmosphäre gebunden wird. Der Entbinderungsrahmen 2e kann eine niedrigere Wärmebeständigkeit haben als der Brennrahmen 2f. In einigen Fällen umfasst der Entbinderungsrahmen 2e Siliciumcarbid und umfasst der Brennrahmen 2f Aluminiumoxid oder Mullit. Es versteht sich, dass Metallrahmen als die Entbinderungsrahmen 2e verwendet werden können. Es ist ein Fall vorgesehen, bei dem eine Öffnung in dem Brennrahmen 2f gebildet ist.
An der ersten Stelle P1 in 1 wird das Aufnahmeregal 3, d. h. das Entbinderungsregal 3e, aufgebaut. Konkreter gesagt, Keramikkörper 7, die durch Formen (S1) und Trocknen (S2) des Rohmaterials hergestellt wurden, werden auf der Ablageplatte 1 platziert. Ein Entbinderungsrahmen 2e wird auf der Ablageplatte 1 platziert. Das Platzieren der Keramikkörper 7 auf der Ablageplatte 1 und das Platzieren des Entbinderungsrahmens 2e auf der Ablageplatte 1 werden widerholt, so dass ein Entbinderungsregal 3e aufgebaut wird. Je größer die Anzahl an in dem Entbinderungsregal 3e aufgenommenen Keramikkörpern 7 ist, desto höher ist die Herstellungseffizienz der Keramikkörper 7. Es gibt jedoch sicherlich eine Beschränkung hinsichtlich der Innenraumgröße des Entbinderungsofens 9 und dergleichen.
Das Entbinderungsregal 3e kann sich in dem Entbinderungsofen 9 (S3) beliebig bewegen. Da es in dem Entbinderungsofen 9 höheren Temperaturen ausgesetzt ist, wird organisches Bindemittel in den Keramikkörpern 7 in dem Entbinderungsregal 3e durch Oxidation und Verbrennen entfernt. Aus organischem Bindemittel stammender Kohlenstoff kann in dem entbinderten Keramikkörper 7 verbleiben.
An der zweiten Stelle P2 in 1 wird das Entbinderungsregal 3e auseinandergebaut, und die Ablageplatte 1, auf der die entbinderten Keramikkörper 7 platziert sind, wird aus dem Entbinderungsregal 3e (S4) entnommen. Die Ablageplatte 1, auf der die entbinderten Keramikkörper 7 platziert sind, wird für das Brennregal 3f verwendet, das so gestaltet ist, dass es den Brennofen 4 passiert. Der aus dem Entbinderungsregal 3e entnommene Entbinderungsrahmen 2e wird von der zweiten Stelle P2 wieder zur ersten Stelle P1 zurückgeführt, wie mit dem Pfeil in 1 gezeigt, und wird für ein weiteres Entbinderungsregal 3e verwendet.
An der dritten Stelle P3 in 1 wird ein Aufnahmeregal 3, das für die Passage durch den Brennofen 4 gestaltet ist, d. h. ein Brennregal 3f, aufgebaut. Konkreter gesagt, ein Brennregal 3f wird unter Verwendung einer Ablageplatte 1, die dem Entbinderungsregal 3e entnommen wurde, und einem Brennrahmen 2f, der einem Brennregal 3f entnommen wurde, das an der vierten Stelle P4 auseinandergebaut wurde, aufgebaut (S5). Ein Aufnahmeregal 3, aus dem der Brennrahmen 2f entnommen wurde, kann als ein vorheriges Aufnahmeregal 3 bezeichnet werden, und ein Aufnahmeregal 3, das unter Verwendung dieses entnommenen Brennrahmens 2f neu aufgebaut wurde, kann als ein gegenwärtiges Aufnahmeregal 3 bezeichnet werden. Das vorherige Aufnahmeregal 3 und das gegenwärtige Aufnahmeregal 3 sind nicht auf solche beschränkt, die zeitlich gesehen kontinuierlich in den Brennofen 4 gegeben werden.
Das gegenwärtige Brennregal 3f passiert den Brennofen 4 (S6). Da es in dem Brennofen 4 einer höheren Temperatur ausgesetzt ist, wird das keramische Material des Keramikkörpers 7 in dem Brennregal 3f binden. Umfasst der Keramikkörper 7 Siliciumcarbid, werden die Teilchen von Siliciumcarbid binden. Der gebrannte Keramikkörper 78 ist porös. Benachbarte Zellen 71 stehen in räumlicher Kommunikation über Mikrolöcher in der Zellwand 72.
An der vierten Stelle P4 in 1 wird ein Brennregal 3f, das den Brennofen 4 passiert hat, auseinandergebaut. Konkreter gesagt, die Ablageplatten 1 und die Brennrahmen 2f werden aus dem Brennregal 3f entnommen (S7). Gleichzeitig werden die gebrannten Keramikkörper 7 auf der Ablageplatte 1 entnommen. Die Entnahme der Ablageplatten 1 oder der Brennrahmen 2f aus dem Brennregal 3f kann mittels einer Arbeiterhand erfolgen.
Das Drehen des Brennrahmens 2f (S8) kann auf unterschiedliche Weise, mit unterschiedlichen Mitteln und zu unterschiedlichen Zeiten erfolgen. Das Drehen des Rahmens 2 kann durchgeführt werden, wenn der Rahmen 2 aus dem Aufnahmeregal 3 entnommen wird, der den Brennofen 4 passiert hat (wie in 9); und/oder wenn das neue Aufnahmeregal 3 ausgebaut wird (wie in 11) und/oder wenn der Rahmen 2 von einer Stelle zu einer anderen Stelle transportiert wird (wie in den 9 und 11 oder anderen Fällen). Die oben beschriebene Drehung des Rahmens 2 kann mittels der Hand eines Arbeiters oder maschinell erfolgen. In einigen Fällen, wie in den 9 - 11 gezeigt, dreht ein Transportmechanismus 5 für den Transport der Ablageplatte 1 und/oder des Rahmens 2 den Rahmen 2. Das heißt, die Drehung des Rahmens 2 wird basierend auf der Arbeitsweise des Transportmechanismus 5 verursacht.
Die Drehung des Rahmens 2 kann durch Drehen des Rahmens 2 selbst oder Drehen der Ablageplatte 1, auf der der Rahmen 2 platziert ist, oder Drehen des Aufnahmeregals 3, das den Rahmen 2 enthält, verursacht werden. Im Hinblick auf diesen Aspekt wird für einen Fachmann klar sein, dass der Rahmen 2 zu jedem geeigneten Zeitpunkt und mit jedem geeigneten Mittel gedreht werden kann.
9 veranschaulicht, dass, basierend auf der Arbeitsweise eines Transportmechanismus 5 an der vierten Stelle P4, die Brennrahmen 2f gestapelt werden, die aus dem Aufnahmeregal 3 entnommen wurden, das den Brennofen 4 passiert hat. Es ist wiederum abgestrebt, dass an der vierten Stelle P4 ein Arbeiter, d. h. ein Mensch, das Aufnahmeregal 3 auseinanderbauen kann. Der Transportmechanismus 5 kann den Rahmen 2 von einer Stelle zu einer anderen Stelle transportieren und den Rahmen 2 beim Transport drehen. Die spezielle Struktur des Transportmechanismus 5 ist vielfältig und soll nicht auf das offenbarte Beispiel beschränkt sein. In einigen Fällen, die offenbarten Beispiele eingeschlossen, weist der Transportmechanismus 5 eine Spannvorrichtung 6 auf, die so ausgebildet ist, dass sie den Brennrahmen 2f hält. Die Spannvorrichtung 6 weist einen Körper 61 und zwei Arme 62 auf, die so angeordnet sind, dass sie in Bezug auf den Körper 61 beweglich sind. Der Abstand zwischen den zwei Armen 62 wird in geeigneter Weise so kontrolliert, dass die Spannvorrichtung 6 den Brennrahmen 2f greift. Beispielsweise ist der Arm 62 an den Körper 61 über einen Zylinder gekoppelt, und der Abstand zwischen dem Körper 61 und dem Arm 62 wird basierend auf der Ausdehnung oder Kontraktion des Zylinders bestimmt. Das äußerste Ende des Arms 62 ist mit einem nicht veranschaulichten elastischen Bauteil versehen, und zwischen dem Rahmen und dem Arm wird ein sanfter Kontakt sichergestellt.
In einigen Fällen ist die Spannvorrichtung 6 an einem äußersten Ende eines mehrgelenkigen Roboterarms befestigt und am äußersten Ende drehbar. Der Roboterarm kann ein auf dem Markt erhältlicher sein. In einem anderen Fall wird die Spannvorrichtung 6 über einen Zylinder an einem Träger montiert, der auf einer Schiene laufen kann, und ist am äußersten Ende des Zylinders drehbar. Außerdem oder alternativ ist der Zylinder in Bezug auf den Träger drehbar. Es versteht sich, dass die Spannvorrichtung 6 zumindest zwei mehrgelenkige Roboterarme aufweisen kann, im Austausch gegen die exemplarische Struktur aus dem oben beschriebenen Körper 61 und Arm 62. Der Brennrahmen 2f wird zwischen diesen Roboterarmen gegriffen. Für einen Fachmann wird offensichtlich sein, dass die Spannvorrichtung 6 den Brennrahmen 2f mit anderen alternativen Mitteln oder auf andere Arten wie durch Saugen oder magnetische Absorption halten kann.
10 veranschaulicht, dass, basierend auf der Arbeitsweise des Transportmechanismus 5 an der zweiten Stelle P2, die Ablageplatte 1 aus dem Entbinderungsregal 3e, das den Entbinderungsofen 9 passiert hat, entnommen wird, um ein neues Aufnahmeregal 3, d. h. eines neues Brennregal 3f, aufzubauen. An der zweiten Stelle P2 wird, basierend auf der Arbeitsweise des Transportmechanismus 5, die Ablageplatte 1 aus dem Entbinderungsregal 3e, das den Entbinderungsofen 9 passiert hat, entnommen und zu einer Stelle transportiert, an der ein Brennregal 3f aufgebaut wird.
11 veranschaulicht, dass, basierend auf der Arbeitsweise des Transportmechanismus 5 an der dritten Stelle P3, ein Brennrahmen 2f aus einem Stapel von Brennrahmen 2f zum Aufbau eines neuen Brennregals 3f entnommen wird. An der dritten Stelle P3 wird, basierend auf der Arbeitsweise des Transportmechanismus 5, der Brennrahmen 2f aus dem Stapel von Brennrahmen 2f entnommen und auf einer Ablageplatte 1 platziert, auf der die entbinderten Keramikkörper 7 platziert sind.
An der vierten Stelle P4 und/oder der dritten Stelle P3 kann die Drehung des Rahmens basierend auf der Arbeitsweise des Transportmechanismus erfolgen. Der Rotationswinkel des Rahmens 2 an der dritten Stelle P3 oder der vierten Stelle P4 ist gleich oder kleiner als 180° oder gleich oder kleiner als 90° oder in einigen Fällen 90°. Der Gesamtwert aus dem Rotationswinkel des Rahmens 2 an der vierten Stelle P4 und dem Rotationswinkel des Rahmens 2 an der dritten Stelle P3 ist in einigen Fällen gleich oder kleiner als 180°. Das Ausmaß der Deformation des Rahmens 2 gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Rahmen 2 den Brennofen 4 passiert, wird verringert und so eine längere Haltbarkeit des Rahmens 2 ermöglicht. In einigen Fällen hat der Rahmen 2 N Ecken (N gibt eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2 an) oder ist ein Vieleck mit N Ecken, und der Rotationswinkel des Rahmens 2 beträgt 360°/N.
In einigen Fällen sind der Transportmechanismus, mit dem ein Entbinderungsrahmen 2e aus dem Entbinderungsregal 3e entnommen und zu einer Stelle transportiert wird, wo ein Brennregal 3f aufgebaut wird, und der Transportmechanismus, mit dem ein Brennrahmen 2f aus einem Stapel von Brennrahmen 2f entnommen und zu einer Stelle transportiert wird, wo ein Brennregal 3f aufgebaut wird, derselbe Transportmechanismus. Demgemäß wäre dies für die Verringerung der Kosten von Produktionseinrichtungen förderlich.
In einigen Fällen dreht der Transportmechanismus 5 den Brennrahmen 2f um einen vorbestimmten konstanten Winkel, während der Brennrahmen 2f transportiert wird. Der Brennrahmen 2f wird um eine Drehachse, die der vertikalen Richtung entspricht, gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Brennrahmen 2f den Brennofen 4 passiert, gedreht. Die Drehposition des Brennrahmens 2f bei der Passage durch den Brennofen 4 zum Zeitpunkt m (m gibt eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2 an) unterscheidet sich von der Drehposition des Brennrahmens 2f bei der Passage durch den Brennofen 4 zum Zeitpunkt m-1 um einen Winkel, der dem Rotationswinkel des Brennrahmens 2f durch den Transportmechanismus 5 entspricht. In einigen Fällen ist der Brennrahmen 2f rechteckig, und der aus dem Brennregal 3f entnommene Brennrahmen 2f wird um 90° gedreht, während er mittels des Transportmechanismus 5 transportiert wird. Daher unterscheidet sich die Drehposition des Brennrahmens 2f bei der Passage durch den Brennofen 4 zum Zeitpunkt m (m gibt eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2 an) um 90° von der Drehposition des Brennrahmens 2f bei der Passage durch den Brennofen 4 zum Zeitpunkt m-1.
12 veranschaulicht schematisch, dass sich, betrachtet man einen Brennrahmen 2f, die Drehposition des Brennrahmens 2f, wenn er den Brennofen 4 passiert, gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Brennrahmen 2f den Brennofen 4 passiert, verändert. In einigen Fällen, 12 eingeschlossen, ist der Brennrahmen 2f quadratisch. Der Brennrahmen 2f hat vier Ecken und vier Abschnitte 2A - 2D der Umfangswand 26, die in vier unterschiedliche Richtungen verlaufen. Beim ersten Brennen von 12(a) zeigt der Abschnitt 2A der Umfangswand 26 nach unten in die mit einem Pfeil angegebene Bewegungsrichtung des Brennrahmens 2f, und der Abschnitt 2C der Umfangswand 26 zeigt nach oben in die Bewegungsrichtung des Brennrahmens 2f. Beim zweiten Brennen von 12(b) zeigt der Abschnitt 2A der Umfangswand 26 nach rechts in die Links-Rechts-Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Brennrahmens 2f gemäß einer 90°-Drehung des Brennrahmens 2f, und der Abschnitt 2C der Umfangswand 26 zeigt nach links in die Links-Rechts-Richtung. Beim dritten Brennen von 12(c) zeigt der Abschnitt 2A der Umfangswand 26 nach oben in die mit einem Pfeil angegebene Bewegungsrichtung des Brennrahmens 2f, und der Abschnitt 2C der Umfangswand 26 zeigt nach unten in die Bewegungsrichtung des Brennrahmens 2f. Beim vierten Brennen von 12(d) zeigt der Abschnitt 2A der Umfangswand 26 nach links in der Links-Rechts-Richtung gemäß der 90°-Drehung des Brennrahmens 2f, und der Abschnitt 2C der Umfangswand 26 zeigt nach rechts in die Links-Rechts-Richtung. Die Drehposition des Brennrahmens 2f beim fünften Brennen ist identisch zu der in 12(a) gezeigten. Ebenso ändert sich bei den folgenden Brennvorgängen die Drehposition des Brennrahmens 2f beim Passieren des Brennofens 4 gemäß der Drehung des Brennrahmens 2f. Der Brennrahmen 2f wird so gedreht, dass die Drehposition des Brennrahmens 2f beim Passieren des Brennofens 4 verändert wird, wodurch die Deformation des Rahmens 2, die beim vorangegangenen Brennen verursacht wurde, durch die Deformation des Rahmens 2, die im folgenden oder zukünftigen Brennen verursacht wird, aufgehoben wird. Demgemäß wird das Ausmaß der Deformation des Rahmens 2 gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der Rahmen 2 den Brennofen 4 passiert, verringert und somit für eine längere Haltbarkeit des Rahmens 2 gesorgt.
Arbeitsbeispiel
Ein Aufnahmeregal, aufgebaut aus Rahmen aus Aluminiumoxid und Ablageplatten aus Siliciumcarbid, passierte einen Brennofen insgesamt 6-mal. In dem Arbeitsbeispiel wurde der Rahmen nach dem Passieren des Brennofens an der dritten Stelle P3 um 90° gedreht. In einem Vergleichsbeispiel wurde der Rahmen an der dritten Stelle P3 nicht um 90° gedreht. In dem Arbeitsbeispiel wurde eine erste Breite des Rahmens um 0,36 mm verringert, verglichen mit einer ersten Standardbreite. Im Gegensatz dazu wurde in dem Vergleichsbeispiel die erste Breite um 0,71 mm verringert, verglichen mit einer ersten Standardbreite. In dem Arbeitsbeispiel wurde eine zweite Breite des Rahmens um 0,18 mm verringert, verglichen mit einer zweiten Standardbreite. Im Gegensatz dazu wurde in dem Vergleichsbeispiel die zweite Breite um 0,32 mm erhöht, verglichen mit einer zweiten Standardbreite. So wurde bestätigt, dass das Ausmaß der Deformation des Rahmens in dem Arbeitsbeispiel in Bezug auf das Vergleichsbeispiel verringert wurde. Es versteht sich, dass die erste Standardbreite des Rahmens 372 mm betrug und die zweite Standardbreite 372 mm betrug. Die erste Standardbreite und die erste Breite des Rahmens waren eine Breite des Rahmens in einer Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Aufnahmeregals in dem Brennofen. Die zweite Standardbreite und die zweite Breite des Rahmens waren eine Breite des Rahmens in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aufnahmeregals in dem Brennofen.
Basierend auf den obigen Lehren kann ein Fachmann die jeweiligen Ausführungsformen um verschiedene Modifikationen ergänzen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H09188580 A [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers, umfassend: einen Schritt der Passage eines ersten Aufnahmeregals durch einen Brennofen, wobei das erste Aufnahmeregal einen Stapel von Einheiten aus einer Ablageplatte und einem auf der Ablageplatte platzierten Rahmen umfasst, wobei ein oder mehrere Keramikkörper, die auf der Ablageplatte platziert sind, von dem Rahmen umgeben sind, der in Umfangsrichtung zwischen den Ablageplatten verläuft; einen Schritt des Entnehmens eines oder mehrerer Rahmen aus dem ersten Aufnahmeregal, das den Brennofen passiert hat; einen Schritt des Verwendens des einen oder der mehreren entnommenen Rahmen zum Aufbau eines zweiten Aufnahmeregals für die Passage durch den Brennofen und einen Schritt des Drehens des entnommenen Rahmens so, dass sich die Drehposition des entnommenen Rahmens, wenn das zweite Aufnahmeregal den Brennofen passiert, von der Drehposition des entnommenen Rahmens, wenn das erste Aufnahmeregal den Brennofen passiert, unterscheidet.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach Anspruch 1, wobei der entnommene Rahmen um eine Drehachse, die der vertikalen Richtung entspricht, gemäß der zunehmenden Anzahl von Malen, die der entnommene Rahmen den Brennofen passiert, gedreht wird.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach Anspruch 1 oder 2, wobei der entnommene Rahmen bei einem vorbestimmten konstanten Winkel gedreht wird.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rahmen Siliciumcarbid (SiC) oder Aluminiumoxid (Al₂ O₃) oder Mullit (3Al₂ O₃ 2SiO₂) umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rahmen quadratisch ist.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Drehung des entnommenen Rahmens durchgeführt wird, wenn der Rahmen aus dem ersten Aufnahmeregal, das den Brennofen passiert hat, entnommen wird und/oder wenn das zweite Aufnahmeregal aufgebaut wird und/oder wenn der Rahmen von einer Stelle zu einer anderen Stelle transportiert wird.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drehung des entnommenen Rahmens basierend auf der Arbeitsweise eines Transportmechanismus, mit dem der Rahmen transportiert wird, durchgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach Anspruch 7, wobei der Transportmechanismus eine Spannvorrichtung umfasst, die so ausgebildet ist, dass sie den Rahmen hält.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der eine oder die mehreren in dem Brennofen zu brennende(n) Keramikkörper einen oder mehrere entbinderte Keramikkörper umfassen.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach Anspruch 9, wobei der Aufbau eines zweiten Aufnahmeregals unter Verwendung von einem oder mehreren entnommenen Rahmen das Platzieren des entnommenen Rahmens auf der Ablageplatte, auf der die entbinderten Keramikkörper platziert sind, umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Drehung des entnommenen Rahmens durch zumindest eines von: (i) Drehung der Ablageplatte, auf der der entnommene Rahmen platziert ist; (ii) Drehung des zweiten Aufnahmeregals und (iii) Drehung des entnommenen Rahmens verursacht wird.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Ablageplatte mit zumindest einem Vorsprung versehen ist, so dass die Position des Rahmens auf der Ablageplatte eingeschränkt ist.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Keramikkörper zumindest Siliciumcarbid (SiC) umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Keramikkörper eine gitterartige Zellwand hat, die mehrere Zellen definiert.
Verfahren zur Herstellung eines gebrannten Keramikkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner umfassend einen Schritt des Brennens des einen oder der mehreren Keramikkörper in dem Brennofen unter nicht-oxidativer Atmosphäre.