DE3824953A1 - Verfahren zur herstellung eines monolithischen filters - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines monolithischen filtersInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/44—Producing shaped prefabricated articles from the material by forcing cores into filled moulds for forming hollow articles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
monolithischen Filters, insbesondere eines Rußfilters nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens.
Keramische Filter, die unverbrannte Rußpartikel aus den
Abgasen einer Brennkraftmaschine herausfiltern, sind
bekannt. Filter der genannten Art bestehen üblicherweise
aus porösem keramischem Material und weisen zueinander
parallele dünnwandige Kanäle auf, welche in Strömungsrich
tung der Abgase gesehen über die gesamte Filterlänge
durchlaufen. Diese Kanäle sind abwechselnd jeweils an
ihrem stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Ende ver
schlossen bzw. offen, so daß jeder Kanal ein offenes und
ein geschlossenes Ende aufweist. Das durch die eintritts
seitig offenen Kanäle eintretende Abgas wird, da das
gegenüberliegende Ende des Kanals verschlossen ist,
gezwungen, durch die porösen Kanalwände hindurch in die
benachbarten, austrittsseitig offenen Kanäle zu strömen.
Dabei werden die Rußpartikel, die die Kanalwände wegen
ihrer Größe nicht passieren können, in den Eintrittskanä
len zurückgehalten und derart aus den Abgasen herausge
filtert.
Die EP-02 06 250 A1 beschreibt einen derartigen Rußfilter
und ein Verfahren zu seiner Herstellung. In eine Negativ-
Form des Rußfilters, die die späteren gewünschten Gaska
näle bildenden Säulen aufweist, wird Polyurethan-Schaum
gegeben, der die Hohlräume der Form in der Art eines
dreidimensionalen Netzwerkskeletts füllt. Durch Erhitzen
wird der Schaum ausgehärtet. In einem anschließenden je
nach Bedarf mehrfach durchzuführenden Kaschierungsprozeß
wird auf diese Schaumstruktur eine Keramikmasse bis zur
gewünschten Dicke aufgebracht und getrocknet. Im darauf
folgenden Sintervorgang verbrennt das Schaummaterial und
übrig bleibt der Keramikkörper mit der gleichen Struktur
wie das vorherige Schaummaterial, d.h. ein Filter mit
zueinander parallelen, wechselseitig verschlossenen
Gaskanälen und dazwischen liegenden porösen Kanalwänden.
Wie leicht zu sehen ist, weist dieses Verfahren den
Nachteil auf, daß es in einem mehrstufigen, zeitaufwendi
gen Prozeß durchgeführt werden muß. So wechseln sich
mehrmals hintereinander Beschichtungsvorgänge, Aufheiz-
bzw. Trockenvorgänge und Abkühlvorgänge ab.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der oben
genannten Art derart auszuführen, daß die Herstellung
eines Filters in kurzer Zeit und auf möglichst einfache
Weise erfolgen kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale
gelöst. Weitere Merkmale und Ausgestaltungen gehen aus den
Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
Das formbare Ausgangsmaterial für den Keramikfilter wird
in ein die äußere Form des Filters bestimmendes Werkzeug
gegeben, welches an zwei gegenüberliegenden Seiten durch
in Filterlängsrichtung verschiebbare Stempelplatten
verschlossen wird. Diese Stempelplatten tragen auf ihrer
dem Ausgangsmaterial zugewandten Seite über die Oberfläche
der Stempelplatte gleichmäßig verteilte zueinander paral
lele stabförmige Elemente, wobei die Elemente der einen
Stempelplatte zu den Elementen der anderen Stempelplatte
versetzt angeordnet sind.
Durch eine Bewegung der Stempelplatten aufeinander zu wird
das Ausgangsmaterial gepreßt, wobei die kammartig ineinan
dergreifenden stabförmigen Elemente der beiden gegenüber
liegenden Stempelplatten in das Ausgangsmaterial drücken
und auf diese Weise - da die Stempelplatten nur so weit
einander genähert werden, daß die stabförmigen Elemente
die jeweils gegenüberliegende Stempelplatte nicht berüh
ren - die wechselseitig verschlossenen Gaskanäle im
Filterkörper formen. Der sogenannte Grünling wird an
schließend aus dem Formwerkzeug entnommen und gesintert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Formwerkzeug,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen mit Hilfe des
Werkzeugs aus Fig. 1 hergestellten Filter.
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein Formwerkzeug 1
dargestellt, welches aus einem die äußere Form des Filters
bestimmenden Hüllkörper 2 von z.B. kreisförmigem Quer
schnitt und zwei in Werkzeuglängsrichtung beweglichen
Stempelplatten 3, 4 besteht. Diese beiden Stempelplatten
3, 4 sind an den jeweiligen Öffnungen 5, 6 des zylinder
förmigen Hüllkörpers 2 längsbeweglich angeordnet und
verschließen den Hüllkörper 2 nach einer Längsbewegung in
Pfeilrichtung, sobald sie den durch den jeweiligen An
schlag am Hüllkörper 2 begrenzten Weg zurückgelegt haben.
Die Bewegung der Stempelplatten 3, 4 kann dabei durch z.B.
ölhydraulische Kolben 7, 8 erfolgen. In einer vorteilhaf
ten Ausgestaltung der Erfindung kann die gegenläufige
Bewegung der beiden Stempelplatten 3, 4 zur Vergleichmäßi
gung gekoppelt erfolgen. Auf der dem Hüllkörper 2 des
Formwerkzeugs 1 zugewandten Oberfläche jeder der Stempel
platten 3, 4 sind stabförmige Elemente 9 gleichmäßig
verteilt angebracht. Diese Elemente 9 weisen einen Quer
schnitt auf, der den im Filter zu bildenden Gaskanälen
entspricht, d.h. z.B. einen runden, rechteckigen oder
prismatischen Querschnitt.
Die stabförmigen Elemente 9 auf den gegenüberliegenden
Stempelplatten 3, 4 sind jeweils versetzt zueinander
angeordnet, so daß sie - wenn sich die Stempelplatten 3, 4
aufeinander zubewegen - kammartig ineinandergreifen und
auf diese Weise das in den Hüllkörper 2 eingebrachte
Ausgangsmaterial 10 derart verformen, daß die gewünschten
Gaskanäle gebildet werden. Durch den Druck der Stempel
platten 3, 4 werden aber nicht nur - über die stabförmigen
Elemente 9 - die Gaskanäle geformt, sondern der Filter
erhält durch die Form des Hüllkörpers 2 und der Stempel
platten 3, 4 selbst seine äußere Form. Durch die Druckein
wirkung auf das Filtermaterial und durch im Ausgangsmate
rial üblicherweise vorhandene Bindemittel behält der
geformte Filter, der sog. Grünling, auch nach dem Zurück
ziehen der Stempelplatten 3, 4 und nach seiner Entnahme
aus dem Hüllkörper 2 seine Form bei und kann anschließend
in einem Sinterungsprozeß endgültig fertiggestellt werden.
Fig. 2 zeigt einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Filter 11 im Längsschnitt. Mit 12 sind die
von der Stempelplatte 3 und mit 13 die von der Stem
pelplatte 4 geformten kammartig ineinandergreifenden
Gaskanäle bezeichnet. Der Übersichtlichkeit halber sind in
dieser Figur, wie auch in Fig. 1, nicht sämtliche Gaska
näle 12, 13 bzw. Stabelemente 9 eingezeichnet, sondern nur
eine begrenzte Anzahl. Durch die Tatsache, daß die Stem
pelplatten 3, 4 beim Preßvorgang nicht vollständig aufein
ander zubewegt werden bzw. die stabförmigen Elemente 9
kürzer als die Länge des Hüllkörpers 2 sind, sind die
Gaskanäle 12, 13 so ausgebildet, daß sie wechselseitig
offen bzw. verschlossen sind und auf diese Weise den von
der Einlaßseite 14 kommenden Abgasstrom 15 zwingen, unter
Abscheidung seiner Rußpartikel durch die porösen Kanal
wände 16 von den Gaskanälen 12 in die Gaskanäle 13 der
Auslaßseite 17 durchzutreten und den Filter gereinigt von
Rußpartikeln zu verlassen.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines monolithischen Filters,
insbesondere eines Rußfilters, aus einem formbaren kera
mischen Ausgangsmaterial mittels eines Formwerkzeugs,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Ausgangsmaterial (10) in einen die äußere Form des Filters (11) bestimmenden Hüllkörper (2) gegeben wird,
- - daß das Ausgangsmaterial (10) in diesem Werkzeug mittels zweier Stempelplatten (3, 4) unter Druck seine endgültige Form erhält und
- - daß der Filter (11) anschließend gesintert wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stempelplatten (3, 4) an ihrer dem Ausgangsmate
rial (10) zugewandten Oberfläche die innere Gestaltung des
Filters (11) bestimmende Elemente (9) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die innere Gestaltung des Filters (11) bestim
menden Elemente (9) stabförmig sind und mit gleichem
Abstand untereinander auf der Oberfläche der Stempelplat
ten (3, 4) verteilt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf den gegenüberliegenden Stempelplatten (3, 4)
angeordneten Elemente (9) jeweils versetzt zueinander
angeordnet sind und bei einander angenäherten Stempel
platten (3, 4) kammartig ineinander greifen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883824953 DE3824953A1 (de) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | Verfahren zur herstellung eines monolithischen filters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883824953 DE3824953A1 (de) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | Verfahren zur herstellung eines monolithischen filters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3824953A1 true DE3824953A1 (de) | 1990-01-25 |
DE3824953C2 DE3824953C2 (de) | 1991-10-10 |
Family
ID=6359334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883824953 Granted DE3824953A1 (de) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | Verfahren zur herstellung eines monolithischen filters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3824953A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104002367A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-27 | 成都易态科技有限公司 | 制备烧结多孔材料过滤板的等静压成型模具及方法 |
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DE859121C (de) * | 1951-03-09 | 1952-12-11 | Heinrich Jaeckel | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ton-Hohlziegeln |
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DE3614274A1 (de) * | 1986-04-26 | 1987-10-29 | Schunk Maschinen Und Anlagen G | Verfahren und vorrichtung zum behandeln von teilchenfoermigem material mit druck und schall |
-
1988
- 1988-07-22 DE DE19883824953 patent/DE3824953A1/de active Granted
Patent Citations (4)
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CN104002367A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-27 | 成都易态科技有限公司 | 制备烧结多孔材料过滤板的等静压成型模具及方法 |
CN104002367B (zh) * | 2014-05-30 | 2016-05-18 | 成都易态科技有限公司 | 制备烧结多孔材料过滤板的等静压成型模具及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3824953C2 (de) | 1991-10-10 |
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