DE2215389C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines keramischen Körpers mit durchgehenden, wabenartigen Hohlräumen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines keramischen Körpers mit durchgehenden, wabenartigen HohlräumenInfo
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Description
Die gestellte Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung
mit den im Anspruch 5 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Bei der Herstellung dünnwandiger Keramik-Wabenstrukturen von bestimmter Gestalt nach der Erfindung
ergibt sich eine überraschend bequeme und wirtschaftliche Lösung dadurch, daß man zuerst
Kerne aus einem brennbaren Material von zweckmäßig gewählter Querschnittsform, die der Zellengestalt
an der fertigen Struktur entspricht, herstellt und diese mit zweckmäßig gewählter Auftragsdicke mit einer
keramischen Masse in Schlickerform überzieht. Nach dem Zusammenbacken mehrerer Kerne kann dann
der Rohling gebrannt werden, so daß man nach dem Abkühlen eine in bequemer und wirtschaftlicher
Weise hergestellte Keramik-Wabenstruktur erhält.
Man kann jedoch an Stelle brennbarer Kerne auch unbrennbare Kerne, beispielsweise aus Metall, verwenden.
Der aus beschichteten Kernen dieser Art gebildete Körper darf erst zur fertigen Wabenstruktur
gebrannt werden, wenn die Kerne aus dem Körper entfernt sind.
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens nach der Erfindung ergeben sich aus dem Anspruch 2.
Das keramische Material kann z. B. aus Aluminiumsilicat,
Erdalkalimetall-Silicaten, Sillimanit, Magnesiumsilicat, Magnesiumoxid, Zircon, Zirconoxid,
Petalit, Spodumen, Cordierit Korund bzw. Aluminiumoxid, Mullit, Aluminiumphosphat, Spinell,
Carborundum, Glaskeramikstoffen oder ähnlichem bestehen. Diese Werkstoffe haben ein spezifisches
Gewicht zwischen etwa 2,5 und etwa 4,0. Keramische Materialien mit Anteilen von Cordierit, Spodumen
oder ähnlichem haben einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und werden daher bei der Herstellung
von beispielsweise solchen Wabenstrukturen bevorzugt, die als Katalysatorträger oder als Dichtmaterial
in Wärmeaustauschprozessen dort eingesetzt werden, wo eine verhältnismäßig hohe Temperatur
herrscht oder wo ein Temperaturgefälle besteht.
In der folgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine Schrägansicht einer nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Keramik-Wabenstruktur
mit Zellen von rundem Querschnitt,
F i g. 2 eine Schrägansicht einer weiteren nach dem Verfahren hergestellten Keramik-Wabenstruktur mit
Zellen von rundem Querschnitt und doppelschichtigen Zellwänden,
F i g. 3 eine Schrägansicht eines noch nicht gebrannten Rohlings mit noch eingesetzten Kernen aus
Kunststoff,
F i g. 4 eine Schrägansicht der nach dem Brennen des Rohlings entsprechend F i g. 3 erhaltenen Keramik-Wabenstruktur,
aus der die Kunststoff-Kerne durch Verbrennen entfernt werden,
F i g. 5 eine Teilansicht einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Auftragsvorrichtung,
F i g. 6 eine Teilansicht einer Bündeleinrichtung während der Zuführung von beschichteten Kernen
und
F i g. 7 eine Teilansicht der Bündeleinrichlung entsprechend
F i g. 6 mit zu einem Bündel zusammengefaßten beschichteten Kernen.
Zuerst wird ein Schlicker aus keramischem Material zubereitet, indem man wenigstens einen von
den genannten Keramik bildenden Ausgangsstoffen je nach Bedarf mit einem Flußmittel, einem organischen
Haftmittel und mit Wasser in solchen Mengenanteilen mischt, daß der sich ergebende Schlicker die
erforderlichen Eigenschaften, beispielsweise Viskosität, eines Uberzugsmaterials aufweist. Als Flußmittel
ist Feldspat, Talk, Kalkstein oder ähnliches, als organisches Haftmittel Natriumcelhiloseglykolat, Carboxymethylcellulose
(CMC), Vinylacetat, Polyvinyl-
acetat (PVA) oder ähnliches geeignet. Weitere geeignete Materialien können dem Schlicker nach Bedarf
zugegeben werden.
Der Schlicker wird in zweckmäßiger Dicke auf die Oberfläche von Kernen 4 aufgetragen, die im wesentliehen
die gleiche Gestalt wie die Zellen der fertigen Wabenstruktur entsprechend F i g. 4 aufweisen und
aus einem brennbaren Werkstoff wie Kunststoff, z. B. Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyäthylen
oder Polystyrol, aus Holz oder Papier bestehen.
so Nehmen die als Kerne 4 verwendeten Stäbe oder
Rohre den Schlicker nur sehr schlecht an, dann kann man die Stäbe oder Rohre beispielsweise mit zwei
oder drei Lagen Seidenpapier umwickeln, um eine bessere Haftung des Schlickers zu erzielen Hinsichtlieh
der anzuwendenden Auftragstechniken besteht keinerlei Einschränkung solange die erfindungsgemäße
Überzugsmasse gleichmäßig an den Stäben odei Rohren aufgetragen wird. Es ist daher möglich, die
Beschichtung in jeder herkömmlichen Weise, beispielsweise durch Tauchen, Aufsprühen, Bürsten odei
ähnliche Verfahren vorzunehmen. F i g. 5 zeigt beispielhaft eine Auftragsvorrichtung, die bei der praktischen
Anwendung des Verfahrens vorteilhaft eingesetzt werden kann. Mit Hilfe einer derartigen Auftragsvorrichtung
ist auch bei großer Serienfertigung ein gleichmäßiger Überzug erzielbar. In F i g. 5 sine
die Kerne mit 4, ein aus keramischem Material hergestellter Schlicker mit 9 bezeichnet. Über einem Förderband
5 sind in geeignetem Abstand von dieserr und untereinander zwei schmale, insbesondere draht
oder seilähnliche Förderbänder 11 angeordnet. Ir gleicher Art und Ausbildung sind zwei Förderbändei
12 vorgesehen, welche dem Transport der mit den Schlicker beschichteten Kerne 15 zu einer (nicht ge
zeichneten) Trockenkammer oder zu einer Bündel einrichtung dienen (F i g. 5).
Die Förderbänder 5, 11 und 12 sind mittels ir durch Pfeile angegebenen Richtungen umlaufend«
Antriebswalzen A, B und C in Richtung der einge zeichneten Pfeile bewegbar. Gleichzeitig damit dreh
eine mit Schlicker 9 behaftete Auftragswalze 7 in ei nem Schlickerbehälter und überträgt durch Angrif
am Förderband 5 den anhaftenden Schlicker 9 au die Oberfläche des Förderbands 5. Ist am Förder
band 5 Schlicker in ausreichender Menge aufgetra gen, so gibt man die Kerne 4 einzeln auf das mi
Schlicker behaftete Förderband 5 auf, so daß sie zwi sehen den Förderbändern 5 und 11 in Richtung dei
eingetragenen Pfeile bewegbar sind und an ihrei
Oberflächen Schlicker 9 aufnehmen. In dieser Weisi wird an den Kernen 4 ein Überzug 10 aus Schlicker !
gebildet. Die schmalen Förderbänder 11 beweget sich, etwa zweimal so schnell wie das Förderband 5
Die Dicke des Überzugs 10 ist beispielsweise durcl Verändern der Schlickerviskosität beeinflußbar. Dii
in dieser Weise beschichteten bzw. überzogener Kerne 15 fallen auf das umlaufende Förderband Ii
und werden durch dieses in die (nicht gezeichnete
5 ° 6
Trockenkammer oder zu einer Bündelmaschine trans- gefaßt. Dieser wird dann getrocknet und zu einer Keportiert.
Diese weist Bündelungseinrichtungen 13 und ramik-Wabenstruktur gebrannt, in welcher die Zellen
14 auf, die in F i g. 6 in geöffnetem Zustand gezeich- eine aus wenigstens zwei werkstoffmäßig unterschiednet
sind. Sobald der Bündelmaschine eine vorbe- liehen Schichten bestehende Wand aufweisen. Beistimmbare
Anzahl von beschichteten Kernen 15 zu- 5 spielsweise sind aus einem brennbaren Werkstoff
geführt ist, wird aus diesen mittels der Bündelungs- hergestellte Stäbe mit einem dünnen und gleichmäßieinrichtungen,
welche durch Gegeneinanderschieben gen Überzug aus einem katalytischen Material beschließbar
sind, ein Wabenstruktur-Rohling gebildet schichtbar. Die beschichteten Stäbe werden getrock-(F
i g. 7). Da die Querschnittsform dieses Rohlings net und mit einem Keramik-Material nochmals überim
wesentlichen mit der der geschlossenen Vorrich- io zogen. Die doppelt überzogenen Stäbe werden dann
tung übereinstimmt, kann durch geeignete Wahl der zu einem Wabenstruktur-Rohling zusammengefaßt,
Vorrichtungsgestalt die Formgestalt des Rohlings der zur fertigen Struktur gebrannt wird. Die einzelentsprechend
beeinflußt werden. Diese kann rund nen Zellen einer derartigen Struktur besitzen eine aus
oder vieleckförmig, beispielsweise viereckig, sein. zwei Schichten bestehende Wand, wobei die äußere
Nach dem öffnen der Bündelvorrichtung wird der 15 Schicht auch hochfester Keramik, die innere aus kadarin
geformte Wabenstruktur-Rohling herausge- talytischem Material besteht. Es ist auch eine Wabennommen
und bei einer Temperatur gebrannt, b', wel- struktur herstellbar, bei der die Wände der einzelnen
eher das in Schlickerform aufgetragene Keramik-Ma- Zellen außen aus einer hochfesten dichten Keramik
terial vollständig versintert. Bei Bedarf sind die so und innen aus einer Schicht sehr poröser, und damit
erhaltenen Wabenstrukturen mittels eines Diamant- 20 eine sehr große wirksame Oberfläche aufweisender
Schleifers auf endgültiges Maß bearbeitbar. An der und bei Bedarf als Katalysatorträger geeigneter Ke-Innenwand
der Zellen der Wabenstruktur anhaftende ramik bestehen.
Ascheteilchen oder nicht versintertes Keramik bilden- Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her-
des Material kann leicht durch Einblasen von Druck- gestellten Keramik-Wabenstrukturen dienen vorzugs-
luft durch die Zellen entfernt werden. 25 weise als Katalysatorträger, Katalysatorträgerkörper
Die Herstellung einer dünnwandigen Wabenstruk- oder als Dichtmaterial. Wird eine nach dem erfintur
ist unter Anwendung des erfindungsgemäßen dungsgemäßen Verfahren hergestellte Wabenstruktur
Verfahrens bequem in der Weise durchführbar, daß mit einem spezifischen Gewicht zwischen etwa 0,2
man die Zusammensetzung und die Viskosität des und etwa 0,5 als Katalysatorträger in einer Einrich-Schlickers
entsprechend verändert, um das Keramik- 30 tung zur Reinigung von Verbrennungsmotorabgasen
Material in Schlickerform in beliebiger Dicke an eines Kraftfahrzeugs verwendet, so bieten diese den
Kern- bzw. Stützelementen, wie z. B. Stäben oder großen Vorteil, daß sie in kurzer Zeit Temperatur
Rohren, auftragen zu können. Bei durch Tauchen annehmen und daher in Folge ihrer geringen Wärmeaufgetragenem
Schlicker ist die Dicke des Auftrags kapazität sich durch besonders gute Aufheiz-Eigenweiterhin
durch Verändern der Zusammendrückkraft, 35 schäften auszeichnen. In Folge ihres in sich festen
in diesem Falle der Bündelungskraft, steuerbar, mit Aufbaus unterliegen sie nicht dem mechanischen Verder
das Bündeln der überzogenen Kerne erfolgt. Das schleiß und der Beschädigung wie körnerförmige Kaerfindungsgemäße
Verfahren macht es außerdem talysatorträger. Werden sie zur Abgasreinigung in möglich, einwandfreie Keramik-Wabenstrukturen Kraftfahrzeugen verwendet, so bieten sie einen weidadurch
herzustellen, daß man in der beschriebenen 40 teren sehr großen Vorteil dadurch, daß sie in Folge
Weise mit Schlicker überzogene Stäbe oder Rohre ihrer großen Porosität keinen wesentlichen Druckabvor
dem Brand zu Wabenstruktur-Rohlingen zusam- fall hervorrufen,
menbündelt, ohne dazu Kerne verwenden zu müssen. Zum besseren Verständnis der Erfindung sei auf
menbündelt, ohne dazu Kerne verwenden zu müssen. Zum besseren Verständnis der Erfindung sei auf
Wie bereits weiter oben erwähnt, unterscheidet sich die folgenden Beispiele verwiesen,
das Verfahren nach der Erfindung insbesondere da- 45 .
durch, daß damit dünnwandige Keramik-Waben- Beispiel!
strukturen mit großer wirksamer Oberfläche in ein- Polypropylen-Rohre, 2,5 mm Außendurchmesser,
fächer und wirtschaftlicher Weise herstellbar sind. 300 mm lang, wurden mit zwei Lagen Seidenpapier
Beispielsweise ist es möglich, Keramik-Wabenstruk- umwickelt und in einer Auftragsmaschine entspre-
turen herzustellen, deren Dichte zwischen 0,2 und 50 chend F i g. 5 mit einem Keramik bildenden Material
0,8 g/cm3 liegt, während der Zellendurchmesser oder in Schlickerform von der folgenden Zusammenset-
ein entsprechendes Maß nur 1,5 mm und/oder die zung beschichtet:
Zellenwanddicke nur 0,05 mm betragen. Die die Wa- Gewichtsteile
benstruktur bildenden Zellen sind gerade und im gemahlenes Aluminiumoxid 90
wesentlichen parallel zueinander angeordnet und wei- 55 Gaerom-Ton 10
sen einen runden, ellipsenfönnigen, dreieckigen oder Vinvlacetat
vieleddgen Querschnitt auf. Das erfindungsgemäße ,Jn,, · ■trrmvgmtr-1i
Verfahin ermögHcht auch die Herstellung^ Ke- S^SS^SS^ ~ 15
ramik-Wabenstrukturen, in denen wenigstens zwei Wasser 160
Zellengruppen, die sich in Zellengröße und/oder ZeI- 60
lengestalt unterscheiden, symmetrisch oder asymme- Die mit Seidenpapier umwickelten Rohre worden
trisch angeordnet sind. auf eine Länge von 200 mm nut einer 1,0 mm dicken
Entsprechend einer Ausbildungsform des erfin- Beschichtung versehen. Von den so überzogenen
dungsgemäßen Verfahrens werden am brennbarem Rohren wurden 500 zu einem Wabenstruktur-Roh-
Werkstoff hergestellte Stäbe oder Rohre nacheinan- 65 fing zusammengebündelt, der einen im wesentlichen
der mit wenigstens zwei verschiedenen Keramik-Ma- runden Querschnitt aufwies. Das Bündeln erfolgte
terialien überzogen and die überzogenen Stäbe oder in einer Bündelmaschine entsprechend F i g. 6 und 7.
Rohre zu 'einem Wabenstruktur-RobJing zusammen- Die gebündelten Rohre worden bei Raumtemperatar
so lange getrocknet, bis der aufgetragene Schlicker nur noch einen Wasseranteil von ei:wa 30 Gewichtsprozent
aufwies. Die Trocknung wurde dann in einer Trockenkammer während 15 h bei einer Temperatur
von 80" C fortgesetzt. Der in dieser Weise getrocknete
Struktur-Rohling wurde auf Maß bearbeitet (Durchmesser 78 mm, Länge 167 mm) und während
2 h bei einer Temperatur von 1400" C zu einer zylindrischen Keramik-Wabenstruktur von 70 mm
Durchmesser und 150 mm Länge gebrannt. Die Zellen wiesen eine Wanddicke von 0,2 mm und einen
Durchmesser von 2,3 mm auf.
Entsprechend dem Verfahren im Beispiel 1 wurde ein Struktur-Rohling unter Verwendung von Kunststoff-Rohren
aus Polyvinylchlorid geformt. Das in Schlickerform verwendete Keramik bildende Material
wies folgende Zusammensetzung auf:
Gewichtsteile
gemahlenes Zirconoxid 95
Calciumoxid 5
Vinylacetat
(50",'iiige Konzentration —
in Wasser emulgiert) 15
CMC 0,5
Wasser 160
Die Trocknung des Rohlings erfolgte zuerst während
24 h bei Raumtemperatur und anschließend während 15 h in einer Trockenkammer bei einer
Temperatur von 80" C. Durch anschließendes Brennen ergab sich eine zylindrische Keramik-Wabenstruktur
von 73 mm Durchmesser und 150 mm Länge, bei einer Zellcnwanddicke von 0,3 mm und einem
Zellendurchmesser von 2,3 mm.
Polypropylen-Rohre mit einem Außendurchmesser von 3,0 mm und einer Länge von 200 mm wurden
auf eine Lange von 150 mm durch Tauchen mit folgendem
Keramik bildenden Material überzogen:
Gewichtsteile gemahlenes Aluminiumhydroxid .... 90
H3PO4 10
Wasser 40
Die Auftragsdicke an der getauchten Rohrlänge betrug 2,0 mm. Aus 100 der so überzogenen Rohre
wurde ein zylindrischer Wabenstruktur-Rohling gebildet, der in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben getrocknet und bei einer Temperatur von
800° C zu einer zylindrischen (r-AhCb-JKeramik-Wabenstruktur von 35 mm Durchmesser und 100 mm
Länge gebrannt wurde. Die Wanddicke der einzelnen Zellen betrug 1,5 mm, der Durchmesser 3,0 mm.
Einem Lösungsgemisch aus je einem Teil Kupfernilrat und Chromnitrat wurde unter Umrühren tropfenweise soviel Natriumhydroxid zugesetzt, bis die
sich ergebende Mischung einen pH-Wert von 8,0 aufwies. Das Fällungsprodukt wurde mit einer Nutsche
gefiltert und ausreichend mit Wasser gewaschen. Der so gewaschene Niederschlag wurde zur Erzielung einer 4O°/oigen wäßrigen Suspension in entsprechender
Menge erneut in Wasser dispergiert. Die gleichen Kunststoff-Rohre wie in Beispiel 3 wurden mit dieser
Suspension überzogen und die überzogenen Rohre einzeln bei Raumtemperatur getrocknet. Die mit
einer Mischung aus gemahlenem Kupferhydroxid und Chromhydroxid beschichteten Rohre wurden einzeln
mit einem Schlicker folgender Zusammensetzung erneut überzogen:
Gewichtsteile gemahlenes Aluminiumhydroxid .... 50
Aluminiumoxid-Sol (10'Vo) 25
Siliciumoxid-Sol (10%) 25
Nach dieser Beschichtung wurden die Rohre in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 zu einem Struktur-Rohling
zusammengebündelt. Durch Brennen des Rohlings wurden die beiden Überzüge versintert und
gleichzeitig die Kunststoff-Stülzrohre weggebrannt. In der fertigen Wabenstruktur wiesen die einzelnen
Zellen eine aus zwei Schichten bestehende Zellenwand auf. Die eine Schicht bestand aus einem katalytischen
Gemisch aus Kupferoxid, Chromoxid, Kupferaluminat und Chromaluminat, während die andere
als Katalysatorträger aus r-AhCb-Keramik bestand.
B e i s ρ i e 1 5
Holzstäbe mit einem Querschnitt in regelmäßiger Sechseckform mit einem Durchmesser, über die Flächen
gemessen, von 7,0 mm wurden mit einem Schlikker folgender Zusammensetzung überzogen:
Gewichtsteile
gemahlenes Aluminiumoxid 90
Gaerom-Ton
(ein dem Kaolin ähnliches Mineral) 10
Vinylacetat (50%ige Konzentration,
Vinylacetat (50%ige Konzentration,
in wäßriger Emulsion) 15
gemahlene Walnußschalen
(Feinheit entsprechend
(Feinheit entsprechend
US-Standard-Sieb 45) 10
Wasser 160
Die Überzugsdicke betrug 0,5 mm. Von den beschichteten Stäben wurden 33 zu einem Struktur-Rohling
von rechteckigem Querschnitt zusammengefaßt. Der Rohling wurde bei Raumtemperatur so lange
getrocknet, bis der Wasseranteil nur noch etwa 30% betrug. Danach folgte eine Trocknung in einem
Trockenraum während 15 h bei einer Temperatur von 80° C. Danach wurde der Rohling während 2 h
bei einer Temperatur von 1400° C gebrannt. Die
Maße der fertigen Wabenstruktur betrugen 30 · 50 ■
90 mm3. Die Wanddicke der einzelnen Zellen betrug 3 mm, der Durchmesser der Zellen 6 mm, über die
Flächen gemessen. Zusätzlich wiesen die Wände einander benachbarter Einzelzellen der Struktur eine
große Porosität in ganzer Wanddicke auf.
Die gleichen Polypropylen-Rohre wie in Beispiel 1 wurden in gleicher Weise und mit dem gleichen
Schlicker wie in Beispiel 1 überzogen und einzeln getrocknet. Die getrockneten beschichteten Rohre wurden dann einzeln erneut mit dem Reichen Schlicker
überzogen und zu einem Struktur-Rohling von quadratischem Querschnitt zusammengefaßt. Nach wei
terer Trocknung wurde der Rohling während 2 h bei einer Temperatur von 1400° C zu einer Keramik-Wabenstruktur mit regelmäßigem Viereck-Quer-
709607/235
schnitt gebrannt. Die Abmessungen betrugen 24 · 24 100 mm3.
Metallstäbe von 2,5 mm Außendurchmesser und 300 mm Länge wurden mit zwei Lagen Seidenpapier
umwickelt und mit dem gleichen Schlicker wie in
10
Beispiel 1 überzogen. Daraus wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ein waben-ähnlicher
Körper gebildet. Nach dem Trocknen wurden die Metallsläbe aus dem Körper herausgezogen und so
ein Wabenstruktur-Rohling erzielt, der dann während 2 h bei einer Temperatur von 1400° C gebrannt
wurde. Das Ergebnis war eine dem Beispiel 1 sehr ähnliche Keramik-Wabenstruktur.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen eines keramischen Nach den Verfahren der ersten Gruppe ist eine
Körpers mit durchgehenden, wabenartigen Hohl- 5 feste, dünnwandige Wabenstruktur dadurch erzielbar,
räumen, wobei mehrere rohr- oder stabförmige daß man speziell geformte einzelne Profilplatten aus
Kerne mit einer keramischen Masse umgeben und Keramik bildendem Material so anordnet, daß sie
nach deren Erhärten entfernt werden, dadurch zusammen einen Wabenstruktur-Rohling bilden, der
gekennzeichnet, daß die Kerne zunächst dann gebrannt wird. Die nach diesen Verfahren hereinzeln
mit wenigstens einer Schicht keramischer io gestellten Wabenstrukturen weisen praktisch keine
Masse überzogen und mehrere derart behandelte sehr unterschiedlichen Zellengestalten auf, da die
Kerne unter Zusammenbacken zu einem Bündel Zellengestalt von der Formgebung der zur Herstelzusammengefügt
werden, daß sodann der so ent- lung verwendeten Profilplatten aus Keramik bildenstandene
Körper getrocknet wird und daß an- dem Material bestimmt wird. Sind die Ausgangsplatsdüießend
die Kerne entfernt werden. 15 ten bzw. -tafeln zu dünn, so können sie rissig werden
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- und/oder brechen, wenn man sie zu Profilplatten
kennzeichnet, daß die mit der keramischen Masse bzw. Profiltafeln formt und/oder zur Herstellung eiüberzogenen
Kerne zunächst einzeln getrocknet, nes grünen, noch zu brennenden Wabenstruktur-Rohdanach
nochmals mit einer keramischen Masse lings zusammenfügt. Es müssen daher dicke Ausüberzogen
und sodann zu einem Körper zusam- ao gangsplatten verwendet werden.
mengefügt werden. Bei den Verfahren der zweiten Gruppe muß das
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch blattförmige Ausgangsmaterial zu einem Kern gegekennzeichnet,
daß die Kerne aus brennbarem formt werden, der die gleiche Gestalt hat wie die fer-Material
bestehen und beim Brennen des Roh- tige Wabenstruktur. Auch hier sind also bei der Formlings
ausgebrannt werden. 05 gebung der Strukturzellen praktische Grenzen ge-
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch setzt. Der Wabenstruktur-Rohling wild durch Übergekennzeichnet,
daß die Kerne aus unbrennbarem ziehen des so aus dem Ausgangsmaterial geformten Material bestehen und nach dem Trocknen des Blatts mit Keramik bildendem Material hergestellt,
Körpers gezogen werden. und dieser Rohling wird dann gebrannt. Die sich er-
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- 30 gebende Wabenstruktur hat notwendigerweise eine
rens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn- große Zellenwanddicke. Ein weiterer Nachteil dieser
zeichnet durch zwei waagerechte, ungleich schnell Verfahren liegt darin, daß sie kompliziert und daher
laufende Förderbänder (5, 11), zwischen die die unwirtschaftlich sind.
Kerne (4) einzeln einführbar sind, eine Auftrags- Es ist auch bekannt, wabenartige Hohlräume da-
walze (7) zum Auftragen keramischen Materials 35 durch herzustellen, daß mehrere in einem abdichtbaauf
eines der Förderbänder (5), ein weiteres For- ren Rahmen gehaltene Stäbe mit einer Masse umgederband
(12) zum Beförde rn der beschichteten ben werden, so daß nach Entfernen der Stäbe aus der
Kerne (15) und eine Bündelungseinrichtung (13, verfestigten Masse letztere mit durchgehenden Hohl-14)
zum Zusammenfassen mehrerer beschichteter räumen versehen ist, welche nach Anzahl und GeKerne
(15). 40 stalt den Stäben entsprechen.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln ein wirtschaftlich durchführbares Verfahren und
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
zu schaffen, welches die Herstellung von dünnen Wa-♦5 benstrukturen von vielfältiger Formgestalt aus Kera-Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- mik ermöglicht.
lung eines keramischen Körpers mit durchgehenden, Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren mit den
wabenartigen Hohlräumen, mit den im Oberbegriff im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gekenndes
Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen. zeichneten Merkmalen gelöst.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vor- 50 Mit der Erfindung ist ein Verfahren geschaffen,
richtung zur Durchführung dieses Verfahrens. mittels dessen Wabenstrukturen herstellbar sind, die
Die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von hinsichtlich allgemeiner Formgestalt, Werkstoff, ZeI-Keramikkörpem
mit dünnwandigen Wabenstrukturen lengröße, Zellengestalt und anderer Eigenschaften
lassen sich ganz allgemein in zwei Gruppen einteilen. dem Bestimmungszweck in besonders zuverlässiger
Bei den Verfahren der ersten Gruppe werden zu- 55 Weise entsprechen. Insbesondere kann nach der Ererst
biegsame Platten bzw. Tafeln aus keramischem findung jede zweckmäßig gewählte Wabenstruktur
Material hergestellt, diese Platten oder Tafeln zu spe- mit extrem dünnen Zellenwänden bequem und mit
ziellen, beispielsweise gewellten Platten oder Tafeln geringeren Kosten hergestellt werden,
geformt und diese Profilplatten oder Profiltafeln so Die nach dem Verfahren nach der Erfindung herangeordnet,
daß sie zusammen einen wabenförmigen 60 gestellten Keramik-Wabenstrukturen sind in sich feste
Rohling bilden. Der Rohling wird dann gebrannt und Gebilde aus dünnwandigen Keramik-Zellen, die zuman
erhält eine in sich fest verbundene, dünnwandige einander parallel angeordnet und miteinander verWabenstruktur,
bunden sind. Die Längsachsen der Zellen stehen im Nach den Verfahren der zweiten Gruppe wird ein wesentlichen senkrecht auf zwei zueinander parallelen
platten- oder tafelförmiges, insbesondere blaUförmi- 65 ebenen Flächen der Struktur. Die Querschnittsflächen
ges Material, beispielsweise Aluminiumfolie, Papier der Zellen sind vieleckförmig, vorzugsweise sechseck-,
oder ähnliches, zu einem Kern geformt, der in seiner förmig, können aber auch rund, ellipsenförmig oder
Gestalt der herzustellenden Wabenstruktur entspricht. mit beliebigen anderen Formen ausgebildet sein.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2291171A JPS5346843B1 (de) | 1971-04-12 | 1971-04-12 | |
JP2291171 | 1971-04-12 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2215389A1 DE2215389A1 (de) | 1973-10-25 |
DE2215389B2 DE2215389B2 (de) | 1976-07-08 |
DE2215389C3 true DE2215389C3 (de) | 1977-02-17 |
Family
ID=
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