DE10239286A1

DE10239286A1 - Abgasreinigungsfilter und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE10239286A1
Application number: DE10239286A
Authority: DE
Inventors: Mikio Ishihara; Mamoru Nishimura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2003-03-20
Also published as: FR2829038B1; US6863705B2; JP2004042440A; US20030041575A1; JP4186530B2; FR2829038A1

Abstract

Durch Strangpressen wird ein Keramikmaterial, das ein organisches Bindemittel enthält, geformt, getrocknet und abgeschnitten, um so einen Wabenkörper (100) mit Querwänden (11) und einer Vielzahl durch die Querwände (11) getrennter und zwischen beiden Endflächen (191, 192) des Wabenkörpers (100) durchgehender Zellen (12) anzufertigen. Ein Konuswerkzeug (3) mit einem sich verjüngenden vorderen Endabschnitt (31) wird in die Öffnung (13) einer der Zellen (12) des Wabenkörpers (100) eingeführt. Die Querwände (11) werden dann erwärmt, weich gemacht und durch eine von dem Konuswerkzeug (3) aufgebrachte Schubkraft verformt, sodass sich die Öffnung (13) der Zelle (12) ausdehnt, um eine große Öffnung zu bilden, und sich gleichzeitig die Öffnung (13) der benachbarten Zelle (12) verkleinert, um so eine kleine Öffnung zu bilden. Danach wird der Wabenkörper (100) gebrannt. Auf diese Weise wird ein Partikel sammelnder Abgasreinigungsfilter hergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasreinigungsfilter zum Sammeln von Partikeln, die in von einem Verbrennungsmotor abgegebenem Abgas enthalten sind, um auf diese Weise das Abgas zu reinigen, sowie ein Herstellungsverfahren dafür.
In den Fig. 19 und 20 ist ein herkömmlicher Abgasreinigungsfilter der oben genannten Art gezeigt. Dieser Abgasreinigungsfilter besteht aus einem Wabenaufbau 90 mit Zellen 92, wobei an einem Ende jeder Zelle 92 ein Stopfenelement 94 angeordnet ist.
Wenn das Abgas 4 von dem oben beschriebenen Abgasreinigungsfilter 9 gereinigt wird, tritt das Abgas 4, wie in Fig. 20 gezeigt ist, von dem Öffnungsabschnitt 93 der Zellen 92 aus, der an einer der Endflächen 991 des Abgasreinigungsfilters 9 gelegen ist, in die entsprechende Zelle 92 ein. Das in die Zelle 92 eingetretene Abgas 4 geht durch die Querwand 91 hindurch und gelangt in die benachbarte Zelle 92. Dabei werden in dem Abgas 4 enthaltene Partikel von der Querwand 91 gesammelt, sodass das Abgas 4 gereinigt werden kann. Wenn von der Querwand 91 beispielsweise ein Katalysator gehalten wird, können die auf diese Weise gesammelten Partikel durch eine katalytische Reaktion des Katalysators zersetzt und entfernt werden.
Das gereinigte Abgas 4 wird von dem an der anderen Endfläche 992 des Abgasreinigungsfilters 9 gelegenen Öffnungsabschnitt 93 der Zelle 92 abgegeben. Auf diese Weise kann das Abgas 4 durch den Abgasreinigungsfilter 9 gereinigt werden.
Allerdings können bei dem obigen herkömmlichen Abgasreinigungsfilter 9 die folgenden Probleme auftreten.
Das angesprochene Stopfenelement 94 ist in einem der Öffnungsabschnitte 93 der Zelle 92 angeordnet. Dieses Stopfenelement 94 hat üblicherweise keine Partikelsammelfunktion. Aus diesem Grund kann der Abschnitt des Stopfenelements 94 bzw. der eine Endabschnitt der Zelle 92 nicht wirksam als Filter genutzt werden. Es besteht daher die Möglichkeit, dass der Reinigungswirkungsgrad beim Reinigen des Abgases 4 nicht ausreichend hoch ist.
Außerdem kann das Problem auftreten, dass sich die Partikel in den Abschnitten nahe den beiden Endflächen 991, 992 des Abgasreinigungsfilters 9 konzentrieren und ansammeln und dass der Öffnungsabschnitt 93 der Zelle 92 verstopft wird.
Angesichts dieser Probleme schlägt die JP 08-508199 A, wie in Fig. 21 gezeigt ist, einen Filter 8 vor, bei dem die Querwand 81 so verformt ist, dass sie einen Endabschnitt der Zelle 82 verschließt.
In diesem Filter 8 wird von der Querwand 81, die die Partikel sammeln soll, ein Endabschnitt der Zelle 82 blockiert. Dadurch ist es auch an diesem Endabschnitt der Zelle 82 möglich, das Abgas 4 zu reinigen, wenn das Abgas durch die Querwand 81 hindurchgeht. Daher lässt sich der Reinigungswirkungsgrad beim Reinigen des Abgases 4 steigern.
Wenn die Querwand 81 wie oben beschrieben verformt wird, muss allerdings zunächst ein Strangpressen durchgeführt werden, um einen Wabenkörper zu bilden, und muss dann der getrocknete Wabenkörper verformt werden. Auf den Endabschnitt der Querwand 81 muss daher eine Schubkraft hoher Intensität aufgebracht werden, weswegen es nicht einfach ist, die Querwand 81 problemlos in das gewünschte Profil zu bringen.
Abgesehen davon wurde ein anderes Verfahren offenbart, bei dem die Querwand 81 von einer Tränkflüssigkeit durchtränkt wird, damit sich die Querwand 81 leicht verformen lässt, und bei dem die Querwand 81 dann gepresst und verformt wird. Dieses Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, als neu für einen Tränkvorgang gesorgt werden muss und als das Durchtränken zeitraubend sein kann. Es verschlechtert sich also die Produktivität.
Angesichts dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Abgasreinigungsfilter mit hohem Reinigungswirkungsgrad zur Verfügung zu stellen, der sich einfach herstellen lässt und in den Abgas problemlos eingeleitet und aus dem Abgas problemlos ausgebracht werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren zur Herstellung dieses Abgasreinigungsfilters zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters zum Reinigen von Abgas durch Sammeln von in von einem Verbrennungsmotor abgegebenem Abgas enthaltenen Partikeln vorgesehen, das die Schritte umfasst: Anfertigen eines Wabenaufbaus mit in eine Wabenform gebrachten Querwänden sowie einer Vielzahl durch die Querwände getrennter und durch beide Endflächen gehender Zellen, indem ein organisches Bindemittel enthaltendes Keramikmaterial durch Strangpressen zu dem Wabenaufbau geformt, getrocknet und in eine vorbestimmte Länge geschnitten wird; Einführen eines Konuswerkzeugs mit einem sich verjüngenden vorderen Endabschnitt in einen Öffnungsabschnitt einer Zelle des Wabenaufbaus; Erwärmen der Querwände, um sie weich zu machen; Verformen der Querwände durch eine von dem Konuswerkzeug aufgebrachte Schubkraft, sodass sich der Öffnungsabschnitt der Zelle weitet und ein großer Öffnungsabschnitt gebildet wird und sich ein Öffnungsabschnitt der benachbarten Zelle verkleinert; und Brennen des Wabenaufbaus.
Das die Querwand bildende Keramikmaterial enthält ein organisches Bindemittel. Daher kann die Querwand erweichen, wenn sie erwärmt wird. Wenn auf die Querwand in diesem Zustand, in dem sie durch die Wärme weich geworden ist, eine Schubkraft aufgebracht wird, lässt sich die Querwand leicht verformen.
In diesem Fall wird die angesprochene Schubkraft durch das in den Öffnungsabschnitt der Zelle des Wabenkörpers eingeführte Konuswerkzeug aufgebracht und verformen sich die Querwände durch diese Schubkraft. Daher weiten sich die Querwände im Außenumfang der Zelle, in die das Konuswerkzeug eingeführt ist, entlang der sich verjüngenden Form des vorderen Endabschnitts des Konuswerkzeugs stark nach außen. Aus diesem Grund wird der Öffnungsabschnitt der Zelle, in den das Konuswerkzeug eingeführt wird, wie oben beschrieben zu einem großen Öffnungsabschnitt. Die Querwände des Öffnungsabschnitts der benachbarten Zelle werden dagegen zwangsläufig nach innen verformt, wodurch sich der Öffnungsabschnitt verkleinert.
Wie oben beschrieben ist, ist in dem durch das obige Herstellungsverfahren erzielten Abgasreinigungsfilter an einem Ende der Zelle die große Öffnung ausgebildet. Daher ist auch dann, wenn sich die Partikel an der Endfläche des Abgasreinigungsfilters sammeln, ein von der Fläche her ausreichend großer Öffnungsabschnitt der Zelle gewährleistet und kann das Abgas problemlos eingeleitet und ausgebracht werden.
Bei dem durch das obige Herstellungsverfahren erzielten Abgasreinigungsfilter ist ein Endabschnitt der Zelle kleiner. Das in den großen Öffnungsabschnitt der Zelle eingeleitete Abgas wird daher daran gehindert, aus dem Öffnungsabschnitt des anderen Endabschnitts auszuströmen, geht durch die Querwände hindurch und tritt in die benachbarte Zelle ein. Die in dem Abgas enthaltenen Partikel werden dementsprechend von den Querwänden gesammelt. Der Reinigungswirkungsgrad kann daher gesteigert werden.
Wie oben beschrieben ist, wird also erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters zur Verfügung gestellt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Reinigungswirkungsgrad hoch ist, dass das Abgas problemlos eingeleitet und ausgebracht werden kann und dass sich der Abgasreinigungsfilter leicht herstellen lässt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abgasreinigungsfilter zum Sammeln von in von einem Verbrennungsmotor abgegebenem Abgas enthaltenen Partikeln vorgesehen, mit dem auf diese Weise das Abgas gereinigt werden kann und der einen Wabenkörper mit wabenförmigen Querwänden sowie einer Vielzahl durch die Querwände getrennter und durch beide Endflächen gehender Zellen umfasst, wobei jede Zelle einen großen Öffnungsabschnitt, der durch Aufweiten eines ihrer Öffnungsabschnitte ausgebildet wurde, sowie einen kleinen Öffnungsabschnitt aufweist, der durch Verkleinern des anderen Öffnungsabschnitts ausgebildet wurde, der große Öffnungsabschnitt und der kleine Öffnungsabschnitt an beiden Endflächen des Wabenaufbaus nebeneinander angeordnet sind und der Zusammenhang zwischen der Fläche A des großen Öffnungsabschnitts und der Fläche B des kleinen Öffnungsabschnitts die Ungleichung 0 < B/A ≤ 0,25 erfüllt.
Bei dem obigen Abgasreinigungsfilter ist an einem Endabschnitt der Zelle der kleine Öffnungsabschnitt ausgebildet. Das in die Zelle eingeleitete Abgas wird daher daran gehindert, aus dem kleinen Öffnungsabschnitt auszuströmen, geht durch die Querwände hindurch und tritt in die benachbarte Zelle ein. Deswegen werden die in dem Abgas enthaltenen Partikel von den Querwänden gesammelt.
Der kleine Öffnungsabschnitt wird durch Verformen der Querwände gebildet, die die Partikel sammeln sollen. Wenn daher das Abgas durch die Querwände am Endabschnitt der Zelle, d. h. am Außenrand des kleinen Öffnungsabschnitts, hindurchgeht, kann das Abgas ausreichend gereinigt werden. Entsprechend kann der Abgasreinigungswirkungsgrad gesteigert werden.
Bei dem Abgasreinigungsfilter ist an einem Ende der Zelle der große Öffnungsabschnitt ausgebildet. Daher ist auch dann, wenn sich an der Endfläche des Abgasreinigungsfilters Partikel sammeln, ein von der Fläche her ausreichend großer Öffnungsabschnitt der Zelle gewährleistet und kann das Abgas problemlos eingeleitet und abgeführt werden.
Der Zusammenhang zwischen der Fläche A des großen Öffnungsabschnitts und der Fläche B des kleinen Öffnungsabschnitts erfüllt die Ungleichung 0 < B/A ≤ 0,25. Das Abgas lässt sich daher problemlos einleiten und abführen, und außerdem kann der Abgasreinigungswirkungsgrad gesteigert werden.
Wie oben beschrieben ist, ermöglicht es die Erfindung, einen Abgasreinigungsfilter mit hohem Reinigungswirkungsgrad zur Verfügung zu stellen, mit dem sich Abgas leicht einleiten und abführen lässt.
Der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung;
Fig. 2 in Perspektivansicht einen Wabenaufbau gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung;
Fig. 3A schematisch im Querschnitt den Wabenaufbau gemäß Ausführungsbeispiel 1;
Fig. 3B schematisch im Querschnitt den Wabenaufbau gemäß Ausführungsbeispiel 1, bei dem die Querwände verformt wurden;
Fig. 3C schematisch im Querschnitt den Wabenaufbau gemäß Ausführungsbeispiel 1, in dessen kleinen Öffnungsabschnitt eine Paste eingebracht wurde, um ein Stopfenelement zu bilden;
Fig. 4 eine Ansicht entlang der Richtung C in Fig. 3A;
Fig. 5 eine Ansicht entlang der Richtung D in Fig. 3B;
Fig. 6 eine Ansicht entlang der Richtung E in Fig. 3C;
Fig. 7 schematisch im Querschnitt einen Abgasreinigungsfilter gemäß Ausführungsbeispiel 1;
Fig. 8 schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters gemäß Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung;
Fig. 9 schematisch einen Abgasreinigungsfilter gemäß Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung von einer der Endflächen aus gesehen;
Fig. 10 schematisch im Querschnitt einen Abgasreinigungsfilter gemäß Ausführungsbeispiel 5 der Erfindung;
Fig. 11 schematisch im Querschnitt einen Wabenkörper gemäß Ausführungsbeispiel 6 der Erfindung, der sich in einem Zustand befindet, in dem auf einer Endfläche eine Paste aufgebracht ist;
Fig. 12 schematisch im Querschnitt ein Verfahren, bei dem auf eine Endfläche des Wabenkörpers gemäß Ausführungsbeispiel 6 durch einen Luftstrom eine Paste aufgeblasen wird;
Fig. 13 schematisch im Querschnitt einen Wabenkörper gemäß Ausführungsbeispiel 6, der sich in einem Zustand befindet, in dem an einer Endfläche ein kleiner Öffnungsabschnitt zugestopft ist;
Fig. 14 schematisch im Querschnitt einen Wabenkörper gemäß Ausführungsbeispiel 6, der sich in einem Zustand befindet, in dem auf eine der Endflächen eine Paste aufgebracht ist;
Fig. 15 schematisch ein Verfahren, bei dem auf eine Endfläche des Wabenkörpers gemäß Ausführungsbeispiel 6 durch einen Luftstrom eine Paste aufgeblasen wird;
Fig. 16 schematisch im Querschnitt einen Wabenkörper, der sich in einem Zustand befindet, in dem die kleinen Öffnungsabschnitte an beiden Endflächen zugestopft sind;
Fig. 17 eine schematische Schnittdarstellung, die einen Zustand erläutert, bei dem sich in Ausführungsbeispiel 6 Paste und Luft in Bewegung befinden;
Fig. 18 vergrößert in Schnittansicht einen kleinen Öffnungsabschnitt gemäß Ausführungsbeispiel 6, der zugestopft ist;
Fig. 19 eine Perspektivansicht eines Abgasreinigungsfilters gemäß einem herkömmlichen Beispiel;
Fig. 20 schematisch in Schnittansicht den Abgasreinigungsfilter des herkömmlichen Beispiels in Fig. 19; und
Fig. 21 schematisch im Querschnitt einen Abgasreinigungsfilter gemäß einem weiteren herkömmlichen Beispiel.

Ausführungsbeispiel 1

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 werden nun ein Abgasreinigungsfilter und ein Verfahren zur Herstellung des Abgasreinigungsfilters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung erläutert.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, können mit dem Abgasreinigungsfilter, der durch das Herstellungsverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel hergestellt wird, Partikel gesammelt werden, die in dem Abgas 4 enthalten sind, das von einem Verbrennungsmotor, etwa einem Dieselmotor, abgegeben wurde, sodass das Abgas 4 durch den Abgasreinigungsfilter 1 gereinigt werden kann.
Um den Abgasreinigungsfilter herzustellen, werden zunächst Keramikmaterialien, die ein organisches Bindemittel und ein thermoplastisches Harz enthalten, durch Strangpressen zu einem Wabenaufbau geformt, getrocknet und in einer vorbestimmte Länge geschnitten, sodass sich der in Fig. 2 gezeigte Wabenkörper 100 ergibt. Wie in den Fig. 2, 3A und 4 gezeigt ist, enthält der Wabenkörper 100 wabenförmige Querwände 11 und eine Vielzahl von Zellen 12, die durch die Querwände 11 getrennt werden und durch beide Endflächen 191, 192 gehen.
Als nächstes wird ein Konuswerkzeug 3 mit einem sich verjüngenden vorderen Endabschnitt 31 wie durch den Pfeil F in Fig. 1 gezeigt in den Öffnungsabschnitt 13 einer der Zellen 12 des Wabenkörpers 100 eingeführt, während gleichzeitig die Querwände 11 erwärmt und weich gemacht werden. Die Querwände 11 werden durch die Schubkraft des Konuswerkzeugs 3 dann wie durch die Pfeile G in Fig. 1 gezeigt verformt. Dadurch vergrößert sich der Öffnungsabschnitt 13 der Zelle 12, wie die Fig. 3B und 5 zeigen, sodass sich der große Öffnungsabschnitt 131 bildet, und verkleinert sich der Öffnungsabschnitt 13 der benachbarten Zelle 12, sodass sich der kleine Öffnungsabschnitt 132 bildet.
Die Querwände 11 werden erwärmt, indem das Konuswerkzeug 3 erwärmt und mit den Querwänden 11 in Kontakt gebracht wird. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der vordere Endabschnitt 31 des Konuswerkzeugs 3 weitgehend konisch.
Wie in den Fig. 3C und 6 gezeigt ist, wird in die kleinen Öffnungsabschnitte 132 des Wabenkörpers 100 eine Paste 140 eingebracht, die zu dem Stopfenelement 14 wird, das den kleinen Öffnungsabschnitt 132 blockieren soll.
Danach wird der Wabenkörper 100 gebrannt. Auf diese Weise ergibt sich der in Fig. 7 gezeigte und bereits oben angesprochene Abgasreinigungsfilter 1.
Der Zusammenhang zwischen der Fläche A des großen Öffnungsabschnitts 131 und der Fläche B des kleinen Öffnungsabschnitts 132 erfüllt vor dem Brennen die Ungleichung 0 < B/A ≤ 0,25.
Als Beispiele für das thermoplastische Harz lassen sich Acrylatharz, methylierte Stearinsäure, Vinylchloridharz und andere nennen.
Als Beispiel für das organische Bindemittel lassen sich Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose und andere nennen.
Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, hat der durch das obige Herstellungsverfahren erzielte Abgasreinigungsfilter 1 einen Wabenaufbau 10 mit wabenförmigen Querwänden 11 und einer Vielzahl von durch die Querwände 11 getrennter und durch beide Endflächen 191, 192 gehender Zellen.
Fig. 6 zeigt dabei den Wabenkörper 100 vor dem Brennen. Fig. 6 zeigt auch den Abgasreinigungsfilter 1 (Wabenaufbau 10) in schematischer Darstellung.
Jede Zelle 12 enthält einen großen Öffnungsabschnitt 131, der durch Aufweiten eines der Öffnungsabschnitte 13 gebildet wurde, und einen kleinen Öffnungsabschnitt 132, der durch Verkleinern des anderen Öffnungsabschnitts 13 gebildet wurde.
An beiden Endflächen 191, 192 des Wabenaufbaus 10 liegen die großen Öffnungsabschnitte 131 und kleinen Öffnungsabschnitte 132 gemischt nebeneinander vor.
Der Zusammenhang zwischen der Fläche A des großen Öffnungsabschnitts 131 und der Fläche B des kleinen Öffnungsabschnitts 132 erfüllt die Ungleichung 0 < B/A ≤ 0,25. Und zwar bleibt der Zusammenhang 0 < B/A ≤ 0,25 auch dann erhalten, wenn der Wabenkörper 100 gebrannt und zu dem Abgasreinigungsfilter 1 (Wabenaufbau 10) wird.
Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, wird der kleine Öffnungsabschnitt 132 von dem Stopfenelement 14 blockiert.
Die Querwände 11 halten einen Katalysator, der die von den Querwänden 11 gesammelten Partikel zersetzt und entfernt.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird das von einem Verbrennungsmotor, etwa einem Dieselmotor, abgegebene Abgas 4 in dem angesprochenen Abgasreinigungsfilter 1 von dem großen Öffnungsabschnitt 131 an der einen Endfläche 191 der Zelle 12 aus eingeleitet. Der kleine Öffnungsabschnitt 132 der Zelle 12 an der anderen Endfläche 192ist blockiert. Die Querwände 11 sind porös, d. h. die Querwände 11 enthalten eine große Anzahl kleiner Löcher.
Aus diesem Grund geht das in die Zelle 12 eingeleitete Abgas 4, wie in Fig. 7 gezeigt ist, durch die Querwände 11 hindurch. Dabei werden die in dem Abgas 4 enthaltenen Partikel, etwa Kohlenstoffteilchen, von den Querwänden 11 gesammelt, sodass das Abgas 4 gereinigt werden kann. Die von den Querwänden 11 gesammelten Partikel werden durch die katalytische Wirkung des von den Querwänden 11 gehaltenen Katalysators zerlegt und entfernt.
Im Folgenden wird nun genauer ein Beispiel des Herstellungsverfahrens für den Abgasreinigungsfilter 1 erläutert.
Als erstes wird eine vorbestimmte Menge Keramikmaterial wie Talk, Siliziumoxid, Kaolin, Aluminiumoxid und Aluminiumhydroxid sowie eine vorbestimmte Menge Poren bildendes Material wie Kohlenstoff und Harz angesetzt und vermengt, sodass sich eine Cordieritzusammensetzung ergibt. Dann werden ein organisches Bindemittel wie Methylcellulose und Wasser hinzugegeben, gemischt und geknetet, sodass sich Ton ergibt.
Der auf diese Weise erzielte Ton wird stranggepresst und durch eine Vakuumstrangpresse in eine Wabenform gebracht, dann getrocknet und in eine vorbestimmte Länge geschnitten.
An beiden Endflächen 191, 192 des auf diese Weise erzielten und in den Fig. 2, 3A und 4 gezeigten Wabenkörpers 100 werden am Öffnungsabschnitt 13 der Zelle 12 die Querwände 11, wie oben beschrieben und in Fig. 1 gezeigt ist, mit dem Konuswerkzeug 3 verformt. Die Verformung erfolgt dabei unter der Bedingung, dass die Querwände 11 auf 100 bis 500°C erwärmt und weich gemacht werden.
Auf diese Weise wird der Öffnungsabschnitt 13 der Zelle 12 wie in den Fig. 3B und 5 gezeigt in die großen Öffnungsabschnitte 131 und kleinen Öffnungsabschnitte 132 geformt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die großen Öffnungsabschnitte 131 und kleinen Öffnungsabschnitte 132 an den Endflächen 191, 192 des Wabenkörpers 100 in einem Schachbrettmuster angeordnet.
Als nächstes werden beide Endflächen 191, 192 des Wabenkörpers 100 in eine aus Cordierit und Aluminiumoxid bestehende Paste getaucht, sodass die Endflächen 191, 192 mit der Paste überzogen werden. Da die Öffnungsfläche des kleinen Öffnungsabschnitts 132 klein ist, blockiert die auf die Endflächen 191, 192 aufgebrachte Paste 140 dabei den kleinen Öffnungsabschnitt 132 aufgrund ihrer Oberflächenspannung. Da die Öffnungsfläche des großen Öffnungsabschnitts 131 groß ist, besteht dagegen keine Möglichkeit, dass die Paste 140 den großen Öffnungsabschnitt 131 blockiert. Da sich die Paste 140 wie gesagt hauptsächlich an dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 konzentriert und in diesen eingebracht wird, kann der kleine Öffnungsabschnitt 132 wie in den Fig. 3C und 6 gezeigt blockiert werden.
Als nächstes wird der Wabenkörper 100, auf dem die Paste 140 als Überzug aufgebracht ist, gebrannt, sodass sich der Wabenaufbau 10 ergibt.
Als nächstes wird auf die Querwände 11 des Wabenaufbaus 10 ein Katalysator aufgebracht, der aus einem Katalysatormetall wie Platin besteht. Auf diese Weise wird der in Fig. 7 gezeigte Abgasreinigungsfilter 1 erzielt.
Der auf diese Weise erzielte Abgasreinigungsfilter 1 besteht aus Cordieritkeramik. Der Abgasreinigungsfilter 1 hat zum Beispiel die Form eines Zylinders oder eines elliptischen Zylinders, wobei der Durchmesser 50 bis 300 mm und die Länge zwischen den beiden Endflächen 191, 192; 50 bis 250 mm beträgt. Die Fläche A des großen Öffnungsabschnitts 131 beträgt beispielsweise 2 bis 3 mm² und die Fläche B des kleinen Öffnungsabschnitts 132 höchstens 0,25 mm². Das in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 angeordnete Stopfenelement 14 hat eine Dicke von 1 bis 4 mm.
Als nächstes werden die Funktionsweise und Wirkung dieses Ausführungsbeispiels erläutert.
Bei der Herstellung des Abgasreinigungsfilters 1 werden die Querwände 11 an dem Öffnungsabschnitt 13 der Zelle 12 des Wabenkörpers 100 verformt. Das die Querwände 11 bildende Keramikmaterial enthält ein organisches Bindemittel. Wenn die Querwände 11 erwärmt werden, können sie daher erweichen. Wenn den Querwänden 11 dann in dem Zustand, in dem sie erweicht sind, eine Schubkraft verliehen wird, lassen sich die Querwände 11 leicht verformen.
Das angesprochene Keramikmaterial enthält thermoplastisches Harz. Die Querwände lassen sich daher noch einfacher verformen.
Die angesprochene Schubkraft wird in diesem Fall, wie in Fig. 1 gezeigt ist, von dem Konuswerkzeug 3 aufgebracht, das in die Öffnung 13 der Zelle 12 des Wabenkörpers 100eingeführt wird. Die Querwände 11 werden durch die Schubkraft verformt. Die Querwände 11, die um die Zelle 12 herum gelegen sind, in die das Konuswerkzeug 3 eingeführt wird, weiten sich daher stark entlang der sich verjüngenden Form des vorderen Endabschnitts 31 des Konuswerkzeugs 3 auf, wie durch die Pfeile G gezeigt ist. Der Öffnungsabschnitt 13 der Zelle 12, in den das Konuswerkzeug 3 eingeführt ist, ergibt also den großen Öffnungsabschnitt 131. Der Öffnungsabschnitt 13 der benachbarten Zelle 12 wird dagegen zu dem kleinen Öffnungsabschnitt 132, dessen Öffnungsabschnitt 13 kleiner ist, da sich die Querwände 11 zwangsläufig wie in den Fig. 3B und 5 gezeigt verformen.
Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, weist der durch das obige Herstellungsverfahren erzielte Abgasreinigungsfilter 1 an einem Ende der Zelle 12 den kleinen Öffnungsabschnitt 132 auf. Daher wird das Ausströmen des in die Zelle 12 eingeleiteten Abgases 4 aus dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 verhindert und geht das Abgas 4 durch die Querwände 11 hindurch und tritt in die benachbarte Zelle 12 ein. Dadurch werden die im Abgas 4 enthaltenen Partikel von den Querwänden 11 gesammelt.
Der kleine Öffnungsabschnitt 132 bildet sich, wenn die die Partikelsammelfunktion aufweisenden Querwände 11 verformt werden. Das Abgas 4 kann daher sogar am Ende der Zelle 12, d. h. in der Umgebung des kleinen Öffnungsabschnitts 132, ausreichend gereinigt werden, wenn es durch die Querwände 11 hindurchgeht. Aus diesem Grund ist es möglich, den Reinigungswirkungsgrad für das Abgas 4 zu steigern.
Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, weist der Abgasreinigungsfilter 1 an einem Ende der Zelle 12 den großen Öffnungsabschnitt 131 auf. Daher wird auch dann, wenn sich die Partikel an den Endflächen 191, 192 des Abgasreinigungsfilters 1 sammeln, eine ausreichend große Öffnungsfläche gewährleistet und kann das Abgas 4 problemlos eingeleitet und abgeführt werden.
Da die Fläche A des großen Öffnungsabschnitts 131 und die Fläche B des kleinen Öffnungsabschnitts 132 den Zusammenhang 0 < B/A ≤ 0,25 erfüllen, kann das Abgas 4 problemlos eingeleitet und abgeführt werden und lässt sich der Reinigungswirkungsgrad des Abgases 4 steigern.
Die Querwände 11 werden erwärmt, indem das erwärmte Konuswerkzeug 3 mit den Querwänden 11 in Kontakt gebracht wird. Die Querwände 11 des Öffnungsabschnitts 13 der Zelle 12 können daher aktiv erweicht werden. Die Querwände 11 werden dementsprechend aktiv in die gewünschte Form gebracht.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat der vordere Endabschnitt 31 des Konuswerkzeugs 3 weitgehend die Form eines Konus. Das Konuswerkzeug 3 kann daher problemlos in den Öffnungsabschnitt 13 der Zelle 12 eingeführt werden, sodass die Querwände 11 problemlos verformt werden können.
Der kleine Öffnungsabschnitt 132 des Wabenkörpers 100 wird mit der Paste 140 überzogen und dann gebrannt. Durch das Stopfenelement 14 wird daher der kleine Öffnungsabschnitt 132 der Zelle 12 des Abgasreinigungsfilters 1 blockiert. Ein Austreten des Abgases 4 aus dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 wird daher noch besser verhindert und der Reinigungswirkungsgrad des Abgases 4 wird weiter gesteigert.
Dieses Ausführungsbeispiel macht es also möglich, einen Abgasreinigungsfilter und ein Verfahren zur Herstellung des Abgasreinigungsfilters zur Verfügung zu stellen, die sich dadurch auszeichnen, dass der Reinigungswirkungsgrad hoch ist, dass das Abgas problemlos eingeleitet und ausgebracht werden kann und dass sich der Abgasreinigungsfilter leicht herstellen lässt.

Ausführungsbeispiel 2

Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist der vordere Endabschnitt 31 des Konuswerkzeugs 3, das zum Verformen der Querwände verwendet wird, bei diesem Ausführungsbeispiel im Großen und Ganzen als vierseitige Pyramide ausgebildet.
Wenn der vordere Endabschnitt 31 des Konuswerkzeugs 3 in den Öffnungsabschnitt 13 der Zelle 12 des Wabenkörpers 100 eingeführt wird, kommen in diesem Fall die Ecken 32 des vorderen Endabschnitts 31, wie in Fig. 8 gezeigt ist, jeweils mit im Wesentlichen den Mitten der Seitenflächen des Öffnungsabschnitts 13 in Kontakt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, hat der große Öffnungsabschnitt 131 bei dem auf diese Weise erzielten Abgasreinigungsfilter 1 weitgehend die Form eines Vierecks.
Der Aufbau ist ansonsten der gleiche wie der des Ausführungsbeispiels 1.
Die Funktionsweise und die Wirkung dieses Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1.

Ausführungsbeispiel 3

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Wabenkörper 1 gebrannt, bevor die Paste 140 aufgebracht wird.
Der Wabenkörper 100 wird gebrannt, nachdem die Querwände 11 der Zelle 12 des Wabenkörpers 1 verformt wurden. Danach wird die Paste 140 aufgebracht und der Wabenkörper 100 erneut gebrannt.
Die übrigen Punkte sind die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1, wobei in diesem Fall jedoch der Prozentanteil der durch den Brennvorgang verursachten Fehlern verringert werden kann.
Die Funktionsweise und Wirkung dieses Ausführungsbeispiels sind die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1.

Ausführungsbeispiel 4

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der den kleinen Öffnungsabschnitt 132 ergebende Öffnungsabschnitt 13 mit der Paste 140 überzogen, bevor die Querwände 11 der Zelle 12 des Wabenkörpers 100 verformt werden, d. h. wenn sich die Querwände 11 der Zelle 12 des Wabenkörpers 100 in dem in Fig. 3A gezeigten Zustand befinden. Das heißt, dass die Querwände 11 nach dem Aufbringen der Paste 140 verformt werden und der Wabenkörper 100 dann gebrannt wird.
Die anderen Punkte sind ansonsten die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1, wobei in diesem Fall jedoch der kleine Öffnungsabschnitt leichter blockiert oder verkleinert werden kann.
Die Funktionsweise und Wirkung dieses Ausführungsbeispiels sind die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1.

Ausführungsbeispiel 5

Bei diesem Ausführungsbeispiel baut sich der Abgasreinigungsfilter 1 wie folgt auf. Der kleine Öffnungsabschnitt 132 wird gebildet, indem der Öffnungsabschnitt der Zelle 12 so gezogen wird, dass die Querwände 11 der Zelle 12 schließlich wie in Fig. 10 gezeigt zueinander parallel sind.
Der kleine Öffnungsabschnitt 132 wird ausgebildet, indem die Querwände 11 der Zelle 12 unter der Bedingung, dass die kleinen Abschnitte schließlich zueinander parallel sind, über eine Länge von 1 bis 5 mm kleiner gemacht werden.
Der Abgasreinigungsfilter dieses Ausführungsbeispiels enthält kein Stopfenelement. Die anderen Punkte sind ansonsten die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1.
Obwohl in diesem Fall in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 kein Stopfenelement angeordnet ist, kann der Abgasstrom aus der Zelle 12 wirksam unterdrückt werden.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 dennoch ein Stopfenelement angeordnet würde, könnte das Ausströmen des Abgases aus der Zelle 12 noch wirksamer unterdrückt werden. Der Reinigungswirkungsgrad beim Reinigen des Abgases 4 könnte daher noch mehr gesteigert werden.
Die Funktionsweise und Wirkung dieses Ausführungsbeispiels sind ansonsten die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1.

Ausführungsbeispiel 6

Wie in den Fig. 11 bis 18 gezeigt ist, sieht dieses Ausführungsbeispiel ein Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters vor, bei dem die Paste 140 durch einen Luftstrom 5 in den kleinen Öffnungsabschnitt 132 eingebracht wird, wenn das Stopfenelement 14 in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 des Wabenkörpers 100 ausgebildet werden soll.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, wird zunächst auf eine Endfläche 191 des Wabenkörpers 100 (in den Fig. 3B und 5 gezeigt), an der die Querwände 11 verformt worden sind, die Paste 140 aufgebracht, die zu dem Stopfenelement 14 wird, das den kleinen Öffnungsabschnitt 132 des Wabenkörpers 100 blockieren soll.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird als nächstes die Luft 5 auf die Endfläche 191 geblasen. Dadurch bewegt sich die Paste 140, die im großen Öffnungsabschnitt 131 an der Endfläche 191 eingebracht ist, in der Zelle 12 wie in Fig. 13 gezeigt zu dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 auf der anderen Endfläche 192. Nachdem der kleine Öffnungsabschnitt 132 zugestopft worden ist, wird er gebrannt.
Wie in den Fig. 14 bis 16 gezeigt ist, wird der kleine Öffnungsabschnitt 132 an der auf der entgegengesetzten Seite liegenden Endfläche 191 auf die gleiche Art und Weise mit der Paste 140 zugestopft und gebrannt.
Die genaueren Einzelheiten sind wie folgt. Die Paste 140 wird aufgebracht, indem eine Endfläche 191 des Wabenkörpers 100 in die gleiche Paste 140 wie bei Ausführungsbeispiel 1 eingetaucht wird. Infolge dessen überdeckt die Paste 140 wie in Fig. 11 gezeigt die gesamte Endfläche 191.
Als nächstes wird wie in Fig. 12 gezeigt die Luft 5 mit einer Druckluftpistole 51 auf die Endfläche 191 geblasen. Dann wird die Paste 140, die in den großen Oberflächenabschnitt 131 auf der Endfläche 191 eingebracht worden ist, in der Zelle 12 zu dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 an der auf der entgegengesetzten Seite liegenden Endfläche 192 bewegt. Dabei sammelt sich eine verhältnismäßig große Menge der an dem großen Öffnungsabschnitt 131 haftenden Paste 140 an dem kleinen Öffnungsabschnitt 132. Der größte Teil der Paste 140 geht daher nicht durch den kleinen Öffnungsabschnitt 132 hindurch, sondern bleibt wie in Fig. 18 gezeigt in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 zurück.
Da die Querwände 11 des Wabenkörpers 100 porös sind, geht die Luft 5, wie in Fig. 17 gezeigt ist, durch die Querwände 11 hindurch.
Die verhältnismäßig geringe Menge der durch das Eintauchen in den kleinen Öffnungsabschnitt 132 an der Endfläche 191 eingebrachten Paste 140 löst sich durch die Luft 5, wie durch den Pfeil H in Fig. 17 gezeigt ist, aus dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 und tritt aus dem großen Öffnungsabschnitt 131 an der anderen Endfläche 192 nach außen aus.
Danach wird die in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 an der Endfläche 192 verbliebene Paste 140 gebrannt und zu dem Stopfenelement 14 ausgebildet.
Wenn das Stopfenelement 14 in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 an der auf der entgegengesetzten Seite liegenden Endfläche 191 ausgebildet werden soll, wird die Endfläche 192 wie in Fig. 14 gezeigt in die Paste 140 getaucht, um die Paste 140 aufzubringen. Als nächstes wird die Luft 5 wie in Fig. 15 gezeigt auf die Endfläche 192 geblasen. Dadurch bewegt sich die Paste 140 zu der anderen Endfläche 191, sodass der kleine Öffnungsabschnitt 132 an der Endfläche 191 wie in Fig. 16 gezeigt mit der Paste 140 gefüllt wird. Dieser Mechanismus ist der gleiche wie bei dem oben beschriebenen, in den Fig. 11 bis 13 gezeigten Fall, bei dem das Stopfenelement 14 in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 an der einen Endflächen 192 ausgebildet wurde.
Zu diesem Zeitpunkt ist das Stopfenelement 14, das sich in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 an der Endfläche 192 befindet, bereits gebrannt und fixiert. Daher löst sich das in dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 auf der Endfläche 192 angeordnete Stopfenelement 14 nicht durch die Luft 5 aus dem kleinen Öffnungsabschnitt 132.
Danach wird die Paste 140, die in den Öffnungsabschnitt 132 an der Endfläche 191 gefüllt worden ist, gebrannt und zu dem Stopfenelement 14 ausgebildet.
Auf die oben beschriebene Weise können in den kleinen Öffnungsabschnitten 132 an beiden Endflächen 191 und 192 des Wabenkörpers 100 die Stopfenelemente 14 ausgebildet werden.
Die anderen Punkte dieses Ausführungsbeispiels sind ansonsten die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1.
Allerdings kann in diesem Fall das Entweichen des Abgases aus dem kleinen Öffnungsabschnitt 132 wirksamer unterdrückt werden. Es ist daher möglich, einen Abgasreinigungsfilter zu Verfügung zu stellen, der den Reinigungswirkungsgrad für das Abgas weiter steigern kann.
Außerdem ergibt sich der Vorteil, dass der kleine Öffnungsabschnitt aktiv blockiert oder verkleinert werden kann.
Die Funktionsweise und Wirkung dieses Ausführungsbeispiels sind ansonsten die gleichen wie bei Ausführungsbeispiel 1.

Abwandlungen

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die kleinen Öffnungsabschnitte 132 zwar bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 4 und 6 durch das Stopfenelement 14 blockiert werden, doch kann das Stopfenelement 14 auch als ein Teilstopfen ausgeführt werden und muss den kleinen Öffnungsabschnitt 132 nicht vollständig blockieren.
Bei den Abgasreinigungsfiltern der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 bis 6 hält der Wabenaufbau 10 zwar den Katalysator, doch kann auch ein Abgasreinigungsfilter 1 verwendet werden, der keinen Katalysator enthält.
Bei den Abgasreinigungsfiltern der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 bis 6 ist zwar die Querschnittsform der den Wabenaufbau bildenden Zellen 12 viereckig, doch kann die Erfindung auch bei einem Wabenaufbau Anwendung finden, in dem die Querschnittsform der Zellen dreieckig ist oder eine andere Form hat.
Wie vorstehend erläutert wurde, lassen sich als Beispiele für das bei der Erfindung verwendete organische Bindemittel Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose und andere nennen.
Beispiele für den Verbrennungsmotor sind ein Dieselmotor und andere.
Es ist vorzuziehen, den kleinen Öffnungsabschnitt neben dem großen Öffnungsabschnitt anzuordnen, indem der Öffnungsabschnitt der Zelle gebrannt wird, wenn die Querwände verformt werden.
Bei dem obigen Aufbau wird das Ausströmen des in die Zelle eingeleiteten Abgases aus dem kleinen Öffnungsabschnitt verhindert und geht das Abgas durch die Querwände hindurch und bewegt sich zu den benachbarten Zellen. Dadurch werden die Partikel in dem Abgas von den Querwänden gesammelt. Der kleine Öffnungsabschnitt wird dabei gebildet, indem die Querwände, die die Partikel sammeln sollen, verformt werden. Daher kann das Abgas sogar am Endabschnitt der Zelle, d. h. am Außenrand des kleinen Öffnungsabschnitts ausreichend, gereinigt werden, wenn das Abgas durch die Querwände hindurchgeht.
Es ist vorzuziehen, dass der Bereich A des großen Öffnungsabschnitts und der Bereich B des kleinen Öffnungsabschnitts vor dem Brennen den Zusammenhang 0 < B/A ≤ 0,25 erfüllen. In diesem Fall ist der große Öffnungsabschnitt in dem auf diese Weise erzielten Abgasreinigungsfilter viel größer als der kleine Öffnungsabschnitt. Das Abgas kann daher problemlos eingeleitet und abgeführt werden, und außerdem kann der Reinigungswirkungsgrad beim Reinigen des Abgases gesteigert werden. Falls B/A > 0,25 wäre, würde aus dem kleinen Öffnungsabschnitt mehr Abgas entweichen. Entsprechend schwierig wäre es, einen ausreichend hohen Reinigungswirkungsgrad zu erzielen. Außerdem bestünde die Möglichkeit, dass sich die Partikel in dem großen Öffnungsabschnitt ansammelten und dass das Abgas nicht problemlos eingeleitet und abgeführt werden könnte.
Es ist vorzuziehen, erst den Öffnungsabschnitt des Wabenkörpers mit der Paste zu überziehen, die zu dem Stopfenelement wird, das den betreffenden kleinen Öffnungsabschnitt blockieren oder verkleinern soll, und dann den Wabenkörper zu brennen. In diesem Fall wird das Entweichen des Abgases aus dem kleinen Öffnungsabschnitt stärker unterdrückt und kann der Reinigungswirkungsgrad beim Reinigen des Abgases weiter gesteigert werden.
Im obigen Fall kann die Paste aufgebracht werden, nachdem die Querwände verformt worden sind. Dadurch lässt sich der Öffnungsabschnitt aktiv blockieren bzw. verkleinern.
Nachdem die Querwände verformt worden sind, kann die Paste, die zu dem Stopfenelement wird, das den kleinen Öffnungsabschnitt des Wabenkörpers blockieren bzw. verkleinern soll, auf einer Endfläche des Wabenkörpers aufgebracht werden und bewegt sich, indem auf die Endfläche Luft aufgeblasen wird, ein auf dem großen Öffnungsabschnitt der Endfläche aufgebrachter Teil der Paste in der Zelle zu dem kleinen Öffnungsabschnitt an der anderen Endfläche, sodass er den kleinen Öffnungsabschnitt an der anderen Endfläche verstopft, und wird die Paste dann gebrannt, während der kleine Öffnungsabschnitt an der auf der entgegengesetzten Seite liegenden Endfläche auf die gleiche Art und Weise mit Paste verstopft und die Paste dann gebrannt wird. Dadurch kann das Entweichen des Abgases aus dem kleinen Öffnungsabschnitt noch stärker unterdrückt und der Reinigungswirkungsgrad beim Reinigen des Abgases weiter gesteigert werden. Außerdem ergibt sich der Vorteil, dass der kleine Öffnungsabschnitt aktiv blockiert bzw. verkleinert werden kann.
Der Wabenkörper kann auch gebrannt werden, bevor die Paste aufgebracht wird. In diesem Fall lässt sich der Prozentanteil der durch den Brennvorgang verursachten Fehler verringern.
Die Paste, die zu dem Stopfenelement wird, das den kleinen Öffnungsabschnitt verschließen bzw. verkleinern soll, kann auch, bevor die Querwände verformt werden, in den Öffnungsabschnitt des Wabenkörpers eingebracht werden, der zu dem kleinen Öffnungsabschnitt ausgebildet werden soll, wonach dann das Verformen und Brennen folgen. In diesem Fall lässt sich der kleine Öffnungsabschnitt leicht blockieren und verkleinern.
Es ist vorzuziehen, dass das Keramikmaterial thermoplastisches Harz enthält. In diesem Fall erweichen die Querwände leichter und können die Querwände leichter verformt werden. Beispiele für das angesprochene thermoplastische Harz sind Acrylatharz, methylierte Stearinsäure, Vinylchloridharz und andere.
Es ist vorzuziehen, die Querwände zu erwärmen, indem das erwärmte Konuswerkzeug mit den Querwänden in Kontakt gebracht wird. In diesem Fall lassen sich die Querwände des Öffnungsabschnitts der Zelle aktiv erweichen. Daher können die Querwände leicht und aktiv in die gewünschte Form gebracht werden.
Es ist vorzuziehen, dass der vordere Endabschnitt des Konuswerkzeugs im Großen und Ganzen einem Konus oder einer vierseitigen Pyramide entspricht. In diesem Fall kann das Konuswerkzeug problemlos in den Öffnungsabschnitt der Zelle eingeführt werden und lassen sich die Querwände problemlos verformen.
Falls B/A > 0,25 ist, verstärkt sich bei der Erfindung des Entweichen des Abgases aus dem kleinen Öffnungsabschnitt. Es wäre daher schwierig, einen ausreichend hohen Reinigungswirkungsgrad zu erzielen. Außerdem bestünde die Möglichkeit, dass sich in dem großen Öffnungsabschnitt Partikel ansammelten und dass sich das Abgas nicht problemlos einleiten und abführen ließe. Es ist dann vorzuziehen, dass der kleine Öffnungsabschnitt durch ein Stopfenelement blockiert bzw. verkleinert wird. In diesem Fall lässt sich das Entweichen des Abgases aus dem kleinen Öffnungsabschnitt weiter unterdrücken und könnte der Reinigungswirkungsgrad beim Reinigen des Abgases weiter gesteigert werden.
Der kleine Öffnungsabschnitt kann bei der Erfindung ausgebildet werden, indem der Öffnungsabschnitt der Zelle so verkleinert wird, dass die Querwände der Zelle schließlich weitgehend parallel zueinander sind. In diesem Fall lässt sich der Strom des Abgases aus der Zelle auch dann wirksam unterdrücken, wenn der kleine Öffnungsabschnitt kein Stopfenelement enthält. Wenn allerdings das Stopfenelement in dem kleinen Öffnungsabschnitt angeordnet wäre, ließe sich der Abgasstrom aus der Zelle wirksamer unterdrücken. Der Reinigungswirkungsgrad beim Reinigen des Abgases kann daher auf diese Weise weiter gesteigert werden.
Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben, die der Veranschaulichung dienen sollen, doch sollte der Fachmann beachten, dass verschiedene Abwandlungen möglich sind, ohne von dem in den Patentansprüchen angegebenen Grundkonzept und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters (1) zum Reinigen von Abgas durch Sammeln von in von einem Verbrennungsmotor abgegebenem Abgas (4) enthaltenen Partikeln, mit den Schritten:
Anfertigen eines Wabenkörpers (100) mit in eine Wabenform gebrachten Querwänden (11) sowie einer Vielzahl durch die Querwände (11) getrennter und durch beide Endflächen (191, 192) gehender Zellen (12), indem ein organisches Bindemittel enthaltendes Keramikmaterial durch Strangpressen zu dem Wabenkörper geformt, getrocknet und in eine vorbestimmte Länge geschnitten wird;
Einführen eines Konuswerkzeugs (3) mit einem sich verjüngenden vorderen Endabschnitt (31) in einen Öffnungsabschnitt (13) einer Zelle (12) des Wabenkörpers (100);
Erwärmen der Querwände (11), um sie weich zu machen;
Verformen der Querwände (11) durch eine von dem Konuswerkzeug (3) aufgebrachte Schubkraft, sodass sich der Öffnungsabschnitt (13) der Zelle (12) weitet und ein großer Öffnungsabschnitt (131) gebildet wird und sich ein Öffnungsabschnitt (13) der benachbarten Zelle (12) verkleinert; und
Brennen des Wabenkörpers (100).

2. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach Anspruch 1, bei dem ein kleiner Öffnungsabschnitt (132) neben dem großen Öffnungsabschnitt (131) ausgebildet wird, indem der Öffnungsabschnitt (13) der Zelle (12) beim Verformen der Querwände (11) verkleinert wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach Anspruch 2, bei dem die Ungleichung 0 < B/A ≤ 0,25 eingehalten wird, wobei A der Fläche des großen Öffnungsabschnitts (131) vor dem Brennen und B der Fläche des kleinen Öffnungsabschnitts (132) entspricht.

4. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der kleine Öffnungsabschnitt (132) ausgebildet wird, indem der Öffnungsabschnitt (13) der Zelle (12) so verkleinert wird, dass die Querwände (11) der Zelle (12) schließlich weitgehend parallel zueinander sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der kleine Öffnungsabschnitt (132) des Wabenkörpers (100) mit einer Paste (140) überzogen wird, die zu einem Stopfenelement (14) wird, das den kleinen Öffnungsabschnitt (132) blockieren oder verkleinern soll.

6. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach Anspruch 5, bei dem die Paste (140) aufgebracht wird, nachdem die Querwände (11) verformt worden sind.

7. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem auf eine Endfläche (191) des Wabenkörpers (100), nachdem die Querwände (11) verformt worden sind, eine Paste (140) aufgebracht wird, die zu einem Stopfenelement (14) wird, das den kleinen Öffnungsabschnitt des Wabenkörpers blockieren oder verkleinern soll, und sich, indem Luft (5) auf die Endfläche (191) geblasen wird, ein auf einem großen Öffnungsabschnitt (131) der Endfläche (191) aufgebrachter Teil der Paste (140) in der Zelle (12) zu dem kleinen Öffnungsabschnitt (132) an der anderen Endfläche (192) bewegt, um so den kleinen Öffnungsabschnitt (132) an der anderen Endfläche (192) zu verstopfen, und die Paste (140) dann gebrannt wird und bei dem ein kleiner Öffnungsabschnitt (132) an der auf der entgegengesetzten Seite liegenden Endfläche (191) auf die gleiche Art und Weise mit der Paste (140) verstopft und die Paste dann gebrannt wird.

8. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem der Wabenkörper (100) gebrannt wird, bevor die Paste (140) aufgebracht wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem, bevor die Querwände (11) verformt werden, in dem Öffnungsabschnitt (13) des Wabenkörpers (100), der zu dem kleinen Öffnungsabschnitt (132) ausgebildet werden soll, eine Paste (140) eingebracht wird, die zu einem Stopfenelement (14) wird, das den kleinen Öffnungsabschnitt (132) blockieren oder verkleinern soll, und bei dem der Wabenkörper (100) dann verformt und gebrannt wird.

10. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Keramikmaterial thermoplastisches Harz enthält.

11. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Querwände (11) erwärmt werden, indem das Konuswerkzeug (3) erwärmt und mit den Querwänden (11) in Kontakt gebracht wird.

12. Verfahren zur Herstellung eines Abgasreinigungsfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der vordere Endabschnitt (31) des Konuswerkzeugs im Großen und Ganzen ein Konus oder eine vierseitige Pyramide ist.

13. Abgasreinigungsfilter (1) zum Sammeln von in von einem Verbrennungsmotor abgegebenem Abgas (4) enthaltenen Partikeln, um auf diese Weise das Abgas zu reinigen, mit:
einem Wabenaufbau (10) mit wabenförmigen Querwänden (11) sowie einer Vielzahl durch die Querwände (11) getrennter und durch beide Endflächen (191, 192) gehender Zellen (12),
wobei jede Zelle (12) einen großen Öffnungsabschnitt (131), der durch Aufweiten eines ihrer Öffnungsabschnitte (13) ausgebildet wurde, sowie einen kleinen Öffnungsabschnitt (131) aufweist, der durch Verkleinern des anderen Öffnungsabschnitts (13) ausgebildet wurde, der große Öffnungsabschnitt (131) und der kleine Öffnungsabschnitt (132) an beiden Endflächen (191, 192) des Wabenaufbaus (10) nebeneinander angeordnet sind und der Zusammenhang zwischen der Fläche A des großen Öffnungsabschnitts (131) und der Fläche B des kleinen Öffnungsabschnitts (132) die Ungleichung 0 < B/A ≤ 0,25 erfüllt.

14. Abgasreinigungsfilter nach Anspruch 13, bei dem der kleine Öffnungsabschnitt (132) durch ein Stopfenelement (14) blockiert oder verkleinert wird.

15. Abgasreinigungsfilter nach Anspruch 13 oder 14, bei dem der kleine Öffnungsabschnitt (132) ausgebildet wurde, indem der Öffnungsabschnitt (13) der Zelle (12) so gezogen wurde, dass die Querwände (11) der Zelle (12) schließlich weitgehend parallel zueinander waren.