JP2019503892A - ハニカム体のための担体及び方法 - Google Patents

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Abstract

ハニカム体(220)のための担体(230)及びハニカム体(220)を製造する方法が提供される。担体(230)は、第1の側部支持体(234)、第2の側部支持体(236)、並びにハニカム体(220)を支持するために第1(234)及び第2(236)の側部支持体の間に懸架された可撓性シート(240)を含む。本方法は、可撓性シート(240)の上に未焼成のハニカム体(220)を配置する工程、及び未焼成のハニカム体(220)を輸送する工程を含む。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、2015年11月30日出願の米国仮特許出願第62/260,949号の優先権の利益を主張する。
本開示の例示的な実施形態は、ハニカム体のための担体及びその製造方法に関し、より詳細には、押出成形したセラミック製品のための可撓性シート担体、及びセラミックハニカム体の製造方法に関する。
内燃機関からの排ガスの後処理には、高表面積基材上に担持された触媒が用いられる場合があり、ディーゼルエンジン及び幾つかのガソリン直噴エンジンの場合には、炭素スート粒子の除去のために触媒又は非触媒フィルタが用いられうる。多孔質セラミックのフロースルーハニカム基材及びウォールフローハニカムフィルタは、これらの用途に用いられうる。
湿ったハニカム押出物は、相対的にかなり軟質であり、特にそれが乾燥されるまでは、さらなる取り扱いの過程で損傷を被る。
取り扱いによって、薄いウェブ及び皮膜構造を含む、湿ったハニカム形状に、若しくは、とりわけ、大きく重い押出物セクションを輸送する必要がある場合には、形状歪みが生じうる。さらには、押出軸を横切る大きい直径又は前部領域の押出物セクションは、その構造が、重量を支えなければならず、輸送の過程における上部構造の横方向の重量シフトに耐えなければならないため、ハニカムチャネル構造の歪み及び崩壊に悩まされうる。
この背景技術のセクションに開示された上記情報は、単に本開示の背景技術の理解を高めるためであり、したがって、先行技術のいかなる部分も形成せず、又は先行技術が当業者に示唆しうるものでもない、情報を含む可能性がある。
本開示の例示的な実施形態は、ハニカム体のための担体を提供する。
本開示の例示的な実施形態はまた、多孔質セラミックハニカム体の製造方法も提供する。
本開示のさらなる特徴は、以下の説明に記載され、一部には、その記載から明らかとなり、あるいは、本開示の実践によって習得することができよう。
例示的な実施形態は、ハニカム体のための担体を開示する。該担体は、第1の側部支持体、第2の側部支持体、並びに、ハニカム体を支持するための第1及び第2の側部支持体の間に懸架された可撓性シートを含む。
別の例示的な実施形態は、ハニカム体の製造方法を開示する。本方法は、第1の側部支持体、第2の側部支持体、並びに、ハニカム体を支持するための第1及び第2の側部支持体の間に懸架された可撓性シートを含む、ハニカム体担体を提供する工程を含む。本方法は、可撓性シートの上に未焼成のハニカム体を配置する工程及びハニカム体を輸送する工程を含む。
前述の概要及び以下の詳細な説明はいずれも、例示的及び説明的であって、本開示のさらなる説明を提供することが意図されていることが理解されるべきである。
本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に取り込まれてその一部を構成する添付の図面は、本開示の例示的な実施形態を示しており、その説明とともに、本開示の原理を説明する役割を担う。
押出機フロントエンド及びハニカム押出物の概略図 本開示の例示的な実施形態に従う、第1の直径のハニカム体(左)、及び、第1の直径より小さい第2の直径のハニカム体(右)を支持する担体の概略的な端面図 本開示の例示的な実施形態に従う、ハニカム体を支持する担体の概略図 本開示の別の例示的な実施形態に従う、ハニカム体を支持する担体の概略図 本開示の例示的な実施形態に従う、ハニカム体の製造方法の概略的なダイアグラム 本開示の別の例示的な実施形態に従う、ハニカム体を支持する担体の概略図 本開示の別の例示的な実施形態に従う、ハニカム体を支持する担体の概略的な端面図 図7Aと同じ 本開示の例示的な実施形態に従う、コンベアレールに担体を接続する連結部材の概略的な端面図 図8Aと同じ 本開示の別の例示的な実施形態に従う、ハニカム体を支持する担体セグメントの概略的な側面図
本開示は、本開示の例示的な実施形態を示す添付の図面を参照して、以下により十分に説明される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載される例示的な実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底され、本開示の範囲が当業者に十分に伝達されるように提供される。図面において、層および領域のサイズおよび相対的な大きさは、明確にするために誇張されている場合がある。
要素又は層が、別の要素又は層の「上に」、それに「接続」して、又はそれに「隣接」していると言及される場合には、それは、他方の要素又は層の上に直接存在、それに直接接続、又はそれに直接隣接していてもよく、あるいは、介在する要素又は層が存在していてもよいことが理解されよう。対照的に、要素又は層が、別の要素又は層の「上に直接」、それに「直接接続」、又はそれに「直接隣接」していると言及される場合には、介在する要素又は層は存在しない。図面における同様の参照番号は、同様の要素を意味する。本開示の目的では、「X、Y、及びZのうちの少なくとも1つ」は、Xのみ、Yのみ、Zのみ、又は項目X、Y、及びZのうちの2つ以上の任意の組合せ(例えば、XYZ、XYY、YZ、ZZ)と解釈できることが理解されよう。A〜Bの範囲の値を記載する場合には、端点A及びBはその範囲に含まれることが理解されよう。
これらの例示的な実施形態では、開示される物品、及び該開示される物品の製造方法は、例えば後述するものを含めた、1つ以上の有利な特徴又は態様を提供する。特許請求の範囲に記載される特徴又は態様は、概して、本開示のすべてのファセットに適用可能である。いずれか一の請求項における、記載される単一又は複数の特徴又は態様は、いずれかの他の請求項における他の記載された特徴又は態様と組み合わせても、あるいは、それらと置換されてもよい。
本開示の例示的な実施形態は、ハニカム体のための改善された担体、及び多孔質セラミックハニカム体を製造する方法に関する。
多孔質セラミックハニカム体の製造は、セラミック粉末バッチ混合物を可塑化し、ハニカム押出ダイを通して該混合物を押出成形してハニカム体を形成し、かつ、該ハニカム体を切断、乾燥、及び焼成して、第1の端面から第2の端面へと軸方向に延在するチャネルを有する、高い強度及び耐熱性の多孔質セラミックハニカム体を生成するプロセスによって達成されうる。軸方向に押出機から出る際に、バッチは、軸方向に延在するチャネル、及び軸方向に延在する外周面を形成する、軸方向に延在する交差する壁(ウェブ)のネットワークを含む、湿った押出物へと硬化する。ウェブ及びチャネルは、マトリクスを含む。マトリクスの外周に外周面が配置される。この外周面は、共押出成形された皮膜、一体成型された共押出成形皮膜、若しくは皮膜と称されうる。マトリクス上に皮膜とともに押出成形された未焼成生地(green ware)ハニカム体又は多孔質セラミックハニカム体は、本明細書では、押出成形(extrude-to-shape)ハニカム体と称される。本明細書で用いられる場合、セラミックハニカム体は、セラミックハニカムモノリス及びセラミックセグメント化ハニカム体、並びにハニカム体セグメントを含む。本明細書で用いられる場合、ハニカム体とは、湿った又は乾燥した未焼成生地、又は焼成した生地、ハニカム押出物、ハニカムログ、ハニカム片、又はハニカム物品のことを指す場合がある。
共押出成形された又は後で施した外皮は、セラミックハニカム体の第1の端面から第2の端面へと軸方向に延びる外周面を形成しうる。交差する壁(ウェブ)によって画成されたハニカム体の各チャネルは、モノリスであるかセグメント化されているかにかかわらず、入口面又は出口面で塞栓されてフィルタを生成しうる。幾つかのチャネルが塞栓されずに残される場合には、部分フィルタが生成されうる。ハニカム体は、モノリスであるかセグメント化されているかにかかわらず、触媒化されて基材を生成しうる。塞栓されていないハニカム体は、概して、本明細書では基材と称される。触媒化された基材は、後で施した触媒を有してもよく、あるいは、押出成形した触媒を含んでいてもよい。さらには、フィルタ及び部分フィルタを触媒化して、多機能性を提供してもよい。よって、生成されるセラミックハニカム体は、エンジン排気を浄化するなど、流体の洗浄のために、触媒担体として、膜支持体として、ウォールフローフィルタとして、部分フィルタとして、及びそれらの組合せとして、幅広く用いられる。
セラミックハニカム体組成物は、特に限定されず、大量及び少量のコージエライト、チタン酸アルミニウム、ムライト、β−スポジュメン、炭化ケイ素、ゼオライトなど、及びそれらの組合せを含みうる。さらなる例として、セラミックハニカム体は、押出成形されたゼオライト又は他の押出成形された触媒を含みうる。
湿った押出成形されたハニカムセラミック物品の取り扱い及び乾燥には、押出成形された物品によく一致する輪郭を有するセラミックファイバ担体上に物品を配置する工程が含まれうる。次に、該担体は、乾燥機内に導入されうる。担体は、物品の支持を提供し、湿ったセラミックのある程度の変形を防ぐことができる。しばしば、セラミック物品は、長さに沿って変動する直径を有するか、あるいは、わずかな曲率を有していてもよい。隆起した担体に配置する場合には、湿ったセラミックを損傷する可能性のある点接触が確立されうる。担体にさらなるクリアランスを設けることは、適切な支持を排除することから、逆効果でありうる。加えて、担体は、具体的には、湿ったセラミックの輪郭に対して精密な公差で設計され、特定の製品にのみ使用することができ、これは、各製品が固有の担体設計を有することを意味する。数百もの担体が必要とされ、したがって、乾燥機担体の管理に関連して、かなりの費用と物流上の複雑さが存在する。本明細書に記載される本開示の例示的な実施形態に従う担体は、製品固有の担体を排除する普遍的デザインであり、また、点接触を排除することによって優れた製品担体を提供する。普遍的担体は、2つのサポートの間に懸架された可撓性シートを含み、湿ったセラミック物品を載せるトラフを生成して、輸送中の変形を最小限に抑える。
図1は、押出機及びハニカム押出物の概略図である。押出機は、バッチがハニカム押出物200として押出機100から出る、フロントエンド102を含みうる。押出機カートリッジ104は、押出ダイ及び皮膜形成マスクを含む押出ハードウェアを含みうる。ハニカム押出物200は、長さL1を有し、第1の端面202と、押出機フロントエンド102から第1の端面202まで延在する外周面206とを含む。相互に隣接するチャネル210を形成する複数の交差する壁208は、軸方向「A」で示される押出方向に延在し、ハニカムマトリクスを形成する。押出方向に延在するチャネル214を形成する交差する壁212は、例証のために示されている。軸方向に対して垂直な最大断面寸法は、「D1」で示されている。例えば、ハニカム押出物200が円筒形状である場合、最大寸法「D1」は、端面202の直径でありうる。例えば、軸方向に対して垂直なハニカム押出物200の断面が矩形の形状である場合、最大寸法「D1」は、端面の対角線でありうる。
ハニカム押出物200のセル密度は、1平方インチあたり約100〜900セル(cpsi)(1cmあたり約15.5〜139.5セル)でありうる。典型的なセル壁の厚さは、約0.025mm〜約1.5mm(約1〜60ミル)の範囲でありうる。例えば、ハニカム押出物200の幾何学形状は、約8ミルの壁厚で400cpsi(約62.0セル/cm)(400/8)、又は約6ミルの壁厚で400cpsi(約62.0セル/cm)(400/6)でありうる。他の幾何学形状としては、例えば、100/17、200/12、200/19、270/19、600/4、400/4、600/3、750/2、及び900/2が挙げられる。本明細書で用いられる場合、ハニカム押出物200は、概してハニカム構造を含むことが意図されているが、厳密に正方形の構造に限定されるものではない。例えば、六角形、八角形、三角形、矩形、又は任意の他の好適なセル形状を用いることができる。また、ハニカム押出物200の断面は円形として図示されているが、そのように限定されず、例えば、断面は、楕円形、正方形、矩形、又は他の所望の形状、及びそれらの組合せでありうる。
バッチ材料は、押出機フロントエンド102から出ると、長さL1に切断されて第2の端面(図示せず)を形成し、湿った未焼成ハニカムログ220を形成することができる、湿った未焼成のハニカム押出物200でありうる。湿った未焼成ハニカムログ220の外周面206は、第1の端面202から第2の端面へと軸方向に延在しうる。湿った未焼成ハニカムログ220は、乾燥機への輸送用のログ220などの押出物200の長さを支持するのに適した支持トレイ上で、乾燥機へと輸送されうる。トレイの特徴は、軸長と、ログ220を支持するように構成されている支持面を画成する凹部を示す横断面とを含みうる。トレイの長手方向軸とログ220を形成する押出物のセクションは、押出方向に対して、かつ、押出物のそのセクションにおけるハニカムチャネルの配向に対して平行でありうる。
ハニカム押出物を支持するためのトレイの例は、いずれも、ここに完全に記載されているかのように、その全体がここに参照することによって本明細書に取り込まれる、2013年4月2日に発行された米国特許第8,407,915号明細書、及び2015年7月21日に発行された米国特許第9,085,089号明細書に提示されている。
ハニカム押出物200は、押出機フロントエンド102の押出ダイから出るときに曲がり(bow)を有する場合がある。押出成形された材料の流れにおいて曲がりを矯正する押出物の曲がり矯正器の例は、そのすべてが、ここに完全に記載されているかのように、その全体がここに参照することによって本明細書に取り込まれる、2003年12月16日に発行された米国特許第6,663,378号、米国特許出願第10/370,840号、及び2004年8月26日に公開された米国特許出願公開第2004/0164464号、並びに、2013年10月23日に出願した米国特許出願第14/061,129号、及び米国特許出願公開第2015/0108680号の各明細書に提示されている。
ハニカム押出物200の曲がりは、曲がり矯正器で矯正できない場合がある。湿った未焼成ハニカムログ220が曲がりを含む場合には、それは、トレイの輪郭に沿って支持されていなくてもよく、凹部は、ログ220を支持するように構成された支持面を画成する。さらには、トレイの輪郭は、湿った未焼成ハニカムログ220の輪郭に特有のものとすることができる。
図2は、本開示の例示的な実施形態に従う、第1の直径D1の湿った未焼成ハニカムログ220A(左)、及び第1の直径D1よりも小さい第2の直径D2の湿った未焼成ハニカムログ220B(右)を支持する、普遍的な担体230の概略的な端面図を提示している。担体230は、図2の図面の面内へと長手方向に延在する第1の側部支持体234、長手方向に延在する第2の側部支持体236、及び可撓性シート240を含む。可撓性シート240は、支持面242及び反対側の背面244、第1の側部支持体234に接続されたシートの第1の側部領域246、第2の側部支持体236に接続されたシートの第2の側部領域248、及び第1のシート側部領域246及び第2のシート側部領域248から垂れ下がって、ハニカム体、すなわち、湿った未焼成ハニカムログ220Aを支持するように構成された支持面242の輪郭領域252を画成する中央部分250を含む。シート側部領域246、248は、矢印「C」で示されるような任意の位置で、側部支持体234、236に接続されうる。
これらの例示的な実施形態によれば、可撓性シート240の中央部分250は、第1の側部支持体234に接続されたシートの第1の側部領域246及び第2の側部支持体236に接続されたシートの第2の側部領域248から、空きスペースへと垂れ下がる。第1の側部支持体234及び第2の側部支持体236は、可撓性シート240の背面244が、第1のレベルだけトレイベース254の上面から離間して配置されるように、可撓性シート240の下のトレイベース254上に配置されうる。トレイベース254は、コンベア上に配置されて、担体230を輸送するように構成される、底面を有しうる。例えば、トレイベース230は、空気軸受又はコンベアベルト上を移動するように構成されうる。
湿った未焼成ハニカムログ220Aが、可撓性シート240の中央部分の支持面242によって画成された輪郭領域252に配置される場合、可撓性シート240の背面244は、第1のレベルより大きい第2のレベルだけ、トレイベース254の上面から離間して配置される。湿った未焼成ハニカムログ220Aの直径より小さい直径を有する湿った未焼成ハニカムログ220Bが、可撓性シート240の中央部分において支持面242によって画成された輪郭領域252に配置される場合、可撓性シート240の背面244は、第2のレベルより小さいが第1のレベルより大きい第3のレベルだけ、トレイベース254の上面から離間して配置される。図2に示されるように、同じ担体230が、第1の直径D1の湿った未焼成ハニカムログ220Aと、第1の直径D1より小さい第2の直径D2の湿った未焼成ハニカムログ220Bとを支持及び輸送することができる。
図3は、本開示の例示的な実施形態に従うハニカム体220を支持する担体230の概略的な斜視図である。側部支持体234、236は、長手方向を横断する横方向に互いに対して調整可能である。側部支持体234、236の一方は調整可能であって、他方は固定されていてもよく、あるいは、それらは両方とも調整可能であってもよい。側部支持体234、236が互いに遠ざかるように調整されると、可撓性シート240の中心シート部分250は開き、側部支持体234、236が互いに近づくように調整されると、可撓性シート240の中心シート部分250は閉じる。中心シート部分250が閉じると、支持面242を有する輪郭領域252に配置されたハニカム体220の外周をより多く支持することができる。中心シート部分250が開くと、支持面242を有する輪郭領域252に配置されたハニカム体220の外周をより少なく支持することができる。
側部支持体234、236が第1の距離だけ離間される場合には、可撓性シート中央は、第1のレベルまで垂れ下がることができ、側部支持体234、236が第1の距離より小さい第2の距離だけ離間される場合には、可撓性シートは、第1のレベルより大きい第2のレベルまで垂れ下がることができる。さらには、可撓性シート240の中心シート部分250を開閉するとともに、側部支持体234、236を横方向及び上下に移動させて、可撓性シート240を持ち上げる又はセットすることができる。
図4は、本開示の別の例示的な実施形態に従うハニカム体220を支持する担体310の概略図である。これらの例示的な実施形態によれば、可撓性シート240の中央部分250は、第1の側部支持体334A、334Bに接続されたシートの第1の側部領域246及び第2の側部支持体336A、336Bに接続されたシートの第2の側部領域248から空きスペース内へと垂れ下がる。すなわち、第1の側部支持体234は、前方の第1の側部支持体334Aと、該前方の第1の側部支持体334Aから長手方向に離間して配置された後方の第1の側部支持体334Bとを含みうる。第2の側部支持体236は、前方の第2の側部支持体336Aと、前方の第2の側部支持体336Aから長手方向に離間して配置された後方の第2の側部支持体336Bとを含みうる。第1の側部支持体334A、334B及び第2の側部支持体336A、334Bは、可撓性シート240の上のトレイベース340上に配置されうる。
トレイベース340は、担体310を輸送するためのレール又はケーブルシステムなどのオーバーヘッドコンベア350に連結するように構成された上面を有しうる。例えば、トレイベース340は、第1の縦断切片342Aと、該第1の縦断切片342Aから分離可能な第2の縦断切片342Bとで構成されうる。トレイベースの縦断切片342A、342Bは、長手方向を横断する横方向に、互いに対して調整可能である。トレイベースの縦断切片342A、342Bが互いに遠ざかるように調整されると、可撓性シート240の中心シート部分250は開き、トレイベースの縦断切片342A、342Bが互いに近づくように調整されると、可撓性シート240の中心シート部分250は閉じる。中心シート部分250が閉じると、支持面242を有する輪郭領域252に配置されたハニカム体220の外周をより多く支持することができる。中心シート部分250が開くと、支持面242を有する輪郭領域252に配置されたハニカム体220の外周をより少なく支持することができる。
さらには、トレイベースの縦断切片342A、342Bは、輪郭領域252における支持面242の中心シート部分250上にハニカム体220を積荷するために、互いに離して調整することができる。トレイベースの縦断切片342A、342Bは、オーバーヘッドコンベア350に連結するために、互いの方向へと調整することができる。例えば、第1のトレイベースの縦断切片342Aは、前方及び後方の連結部材352A、352Bを有してよく、第2のトレイベースの縦断切片342Bは、前方及び後方の連結部材354A、354Bを有してもよい。担体340及びハニカム体220を輸送するために、前方の連結部材352A、354Aは、互いにかつオーバーヘッドコンベア350に、取り付けることができ、後方の連結部材352B、354Bは、互いにかつオーバーヘッドコンベア350に、取り付けることができる。
第1の側部支持体、第2の側部支持体、トレイベース、及び可撓性シートの材料は、特に限定されない。しかしながら、担体は、ハニカム体を乾燥させるために、マイクロ波照射を含む乾燥機を通じてハニカム体を輸送することができる。したがって、第1の側部支持体、第2の側部支持体、トレイベース、及び可撓性シートは、低誘電損失材料を含みうる。低誘電損失材料は、マイクロ波乾燥機における使用に適していると理解されている。例えば、第1の側部支持体、第2の側部支持体、及びトレイベースは、アルミナ及びアルミノシリケート繊維のうちの少なくとも1つを含みうる。例えば、可撓性シートは、織布又は不織布材料のうちの少なくとも1つを含み、例えば、可撓性シートは、シリコーン、ポリプロピレン、極限温度シリコーンゴム、キャンバス生地、ウレタン、及びファイバガラスのうちの少なくとも1つを含む。さらには、可撓性シート240は、魚網などの開放領域を有するウェブを含んでいてもよい。
ハニカム体の製造方法は、長手方向に延在する第1の側部支持体234、334A、334B、長手方向に延在する第2の側部支持体236、336A、336B、及び支持面242及び反対側の背面244を含む可撓性シート240、第1の側部支持体234、334A、334Bに接続されたシートの第1の側部領域246、第2の側部支持体236、336A、336Bに接続されたシートの第2の側部領域248、及び第1のシート側部領域246及び第2のシート側部領域248から垂れ下がってハニカム体220を支持するように構成された支持面242の輪郭領域252を画成する中央部分250を含む、ハニカム体担体230、340を提供する工程;輪郭領域252において支持面242に未焼成のハニカム体220を配置する工程;及び、それらの上に配置された未焼成のハニカム体220を有する担体230、340を輸送する工程を含む。
図5は、本開示の例示的な実施形態に従うハニカム体602についての製造方法600の概略的なダイアグラムである。ハニカム押出物200は、押出機100のフロントエンド102から押出成形されうる。操作Mでは、押出物200は切断されて、第2の端面602を有する湿った未焼成ハニカムログ220が形成されうる。操作Nでは、湿った未焼成ハニカムログ220が担体230、340上に配置されうる。担体230、340は、任意選択的に、開放位置612にあるか、あるいは、固定/閉鎖位置614にありうる。
例えば、湿った未焼成ハニカムログ220を担体230、340上に配置する工程は、第1の側部支持体234を第2の側部支持体236から横方向に分離する工程、未焼成ハニカムログ220を支持面242上に配置する工程、及び第1の側部支持体234及び第2の側部支持体236を横方向に互いの方へと引き寄せる工程を含みうる。例えば、配置する工程は、未焼成ハニカムログ220を支持面242上に押出成形する工程を含みうる。例えば、湿った未焼成ハニカムログ220を担体230、340上に配置する工程は、未焼成ハニカムログ220を持ち上げる工程、及び未焼成ハニカムログ220を支持面242上にセットする工程を含みうる。例えば、湿った未焼成ハニカムログ220を担体230、340上に配置する工程は、押出物200が空気軸受上に押出成形される場合には、支持面242上にエアベアリングトレイのボムベイドアを通じて未焼成ハニカムログ220を引き下げる工程を含みうる。例えば、湿った未焼成ハニカムログ220を担体230、340上に配置する工程は、その上に配置された湿った未焼成ハニカムログ220を有するパーチメント紙などの剥離部材を持ち上げる工程、及び支持面242上に剥離部材及び未焼成ハニカムログ220をセットする工程を含みうる。
担体230、340は、操作Qにおいて、湿った未焼成ハニカムログ220を乾燥オーブンへと安全に輸送することができる。例えば、輸送経路は、担体が、湿った未焼成ハニカムログ220への破損なしに、押出方向に対して横方向の力を受け得る転換を含むことがある。操作Sでは、その上に配置された湿った未焼成ハニカムログ220を有する担体230、340は、乾燥機616内に入ってよく、ここで、湿った未焼成ハニカムログ220は、操作Tにおいて半乾燥の未焼成ハニカムログ618になりうる。これらの例示的な実施形態の幾つかでは、乾燥機616は、マイクロ波乾燥機を含みうる。操作Uでは、担体230、340は、乾燥未焼成ハニカムログ620へと乾燥させた、その上に配置された湿った未焼成ハニカムログ220を有する乾燥機616から出る。操作Vでは、担体230、340は、開かれるか、あるいは、固定位置に保持されてもよい。操作Wでは、乾燥させた未焼成ハニカムログ620は、操作Xにおいて、切断などの追加処理へと進み、乾燥未焼成ハニカムログ622を切断して乾燥ハニカム片624を形成し、及び、操作Yにおいて乾燥ハニカム片624を焼成してもよい。焼成されたハニカム体602のさらなる処理は、輪郭形成、スキニング、塞栓化、触媒化、キャニングなど、及びそれらの組合せを含みうる。
操作Zでは、別の湿ったハニカムログ220を受け取るために、担体230、340を空に戻すことができる。操作NNでは、検査、パッケージング等へと輸送するために、焼成されたハニカム体602を、普遍的な担体230、340に積荷することができる。
図6は、本開示の別の例示的な実施形態に従うハニカム体220を支持する担体340Aの概略図である。この例示的な実施形態では、第1の側部支持体334A、334Bは、第1のレール350Aに連結するように構成され、第2の側部支持体336A、336Bは、第2のレール350Bに連結するように構成される。第1のレール350A及び第2のレール350Bは、重力に起因して垂れ下がる可撓性シート240の上のある高さ又はレベルの高架であってよく、あるいは、第1のレール350A及び第2のレール350Bは、図7A及び7Bに示されるように、可撓性シート240及びハニカム体220に対してさまざまな位置にあってもよい。
図7A及び7Bでは、側部支持体334A、334B、336A、336Bは、第1のレール704及び第2のレール706に水平に連結する。図7Aでは、第1の側部支持体334A、334B及び第2の側部支持体336A、336Bは、ハニカム体220の直接のオーバーヘッド位置「O」対して約45°の位置において、第1のレール704及び第2のレール706に水平に連結する。図7Bでは、第1の側部支持体334A、334B及び第2の側部支持体336A、336Bは、ハニカム体220直接のオーバーヘッド位置Oに対して約90°の位置において、第1のレール704及び第2のレール706に水平に連結される。第1の側部支持体334A、334B及び第2の側部支持体336A、336Bは、担体340Bが第1のレール704及び第2のレール706に沿って輸送される間に、又は担体340Bが静止している間に、第1のレール704及び第2のレール706の位置を変更することによって、頭上位置から45°又は90°の位置まで進みうることが理解されよう。
第1の側部支持体334A、334B及び第2の側部支持体336A、336Bは、連結部材352Cによって第1のレール704及び第2のレール706に水平に連結されうる。連結部材352Cは、第1の側部支持体334A、334B及び第2の側部支持体336A、336Bを、C−チャネルレール704、706に取り付けるための機構、並びに、ギア及びスプロケット、フック及びチェーン、又はケーブルなどの搬送機構、及び/又は、C−チャネルレール704、706に沿って移動するホイールを含みうる。駆動機構又は、第1及び第2の駆動機構708、710は、C−チャネルレール704、706に沿って連結機構352を動かす原動力を提供することができる。
図8A及び8Bは、担体230、340、340Aを本開示の例示的な実施形態に従うコンベアレール350、350A、350B、704、706に接続するための連結部材352D、352Eの概略的な端面図である。図8Aでは、コンベアレールは、I−ビーム350Cを含み、第1の側部支持体334A、334B及び第2の側部支持体336A、336Bは、ギア、ホイール、又はフックなどの取付装置810をI−ビーム350Cに連結するために、まとめられうる。図8Bでは、コンベアレールは、C−ビーム又はC−チャネル350Dを含み、第1の側部支持体334Aは、例えば、ギア、ホイール、又はフックなどの取付装置810によって、C−チャネル350Dに連結することができる。
図9は、本開示の別の例示的な実施形態に従うハニカム体220を支持する担体セグメント340F、340G、340H、340Iの概略的な側面図である。図示されるように、ハニカム体220は、担体セグメント340F、340G、340H、340Iからなる担体支持体340Cの端部を超えて長手方向に延在しうる。各担体セグメント340F、340G、340H、340Iは、可撓性シート240F、240G、240H、240I、側部支持体、例えば、第1の側部支持体334F、334G、334H、334I、及びレール350に結合するための連結機構352F、352G、352H、352Iを含みうる。セグメント化された担体340Cは、さまざまなハニカム体220の長さ、及び/又は、ハニカム体220の曲がり及び/又は直径における更なる変動に適合する、さらなる適応性を提供する。例えば、20インチ(51cm)のハニカム体220を、2インチ(5cm)幅のセグメント10個で輸送することができ、ここで、幅は長手方向にある。
本開示の例示的な実施形態によれば、2つのサポート間に懸架された可撓性シートは、ハニカム体に均一な支持をもたらすことにより、点荷重を低減し、マイクロ波乾燥のフィールドを混乱させる可能性がある固体表面を低減し、かつ、特定の輪郭のハニカム体トレイの必要性を低減することができる。
本開示の精神又は範囲から逸脱することなく、本開示にさまざまな修正及び変形がなされうることは、当業者にとって明白であろう。よって、それらが添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内に入ることを条件に、添付の特許請求の範囲は、本開示の修正及び変形にも及ぶことが意図されている。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
ハニカム体のための担体であって、
第1の側部支持体、
第2の側部支持体、及び
前記ハニカム体を支持するために前記第1及び第2の側部支持体の間に懸架された可撓性シート
を含む、担体。
実施形態2
前記第1の側部支持体が長手方向に延在し、
前記第2の側部支持体が前記長手方向に延在し、かつ
前記可撓性シートが、
支持面及び反対側の背面、
前記第1の側部支持体に接続したシートの第1の側部領域、
前記第2の側部支持体に接続したシートの第2の側部領域、及び
前記第1のシート側部領域及び前記第2のシート側部領域から垂れ下がって、前記ハニカム体を支持するように構成された前記支持面の輪郭領域を画成する、中央部分
を含む
ことを特徴とする、実施形態1に記載の担体。
実施形態3
前記中央部分が、空きスペースへと垂れ下がることを特徴とする、実施形態1又は2に記載の担体。
実施形態4
前記第1の側部支持体及び前記第2の側部支持体を支持するトレイベースをさらに含むことを特徴とする、実施形態1〜3のいずれかに記載の担体。
実施形態5
前記トレイベースが、前記可撓性シートの下に配置され、前記背面が、前記トレイベースの上面から離間されていることを特徴とする、実施形態4に記載の担体。
実施形態6
前記トレイベースの底面が、コンベア上に配置されて前記担体を輸送するように構成されることを特徴とする、実施形態5に記載の担体。
実施形態7
前記トレイベースが前記可撓性シートの上に配置されていることを特徴とする、実施形態4に記載の担体。
実施形態8
前記トレイベースがオーバーヘッドコンベアに連結して前記担体を輸送するように構成されていることを特徴とする、実施形態7に記載の担体。
実施形態9
前記トレイベースが、前記可撓性シートを開くように、第1の長手側と、該第1の長手側から分離可能な第2の長手側とを含むことを特徴とする、実施形態8に記載の担体。
実施形態10
前記第1の側部支持体及び前記第2の側部支持体のうちの少なくとも1つが、第1の距離から該第1の距離未満の第2の距離まで互いに調整可能に構成されており、ここで、前記第1の距離において、前記可撓性シート中央が、第1のレベルへと垂れ下がり、前記第2の距離において、前記可撓性シートが、前記第1のレベルより大きい第2のレベルへと垂れ下がることを特徴とする、実施形態1〜9のいずれかに記載の担体。
実施形態11
前記第1の側部支持体が、前部要素と、前記前部要素から前記長手方向に離間された後部要素とを含み、前記第2の側部支持体が、前部要素と、前記前部要素から前記長手方向に離間された後部要素とを含むことを特徴とする、実施形態1〜10のいずれかに記載の担体。
実施形態12
前記第1及び第2の側部支持体が、第1及び第2の側部レールに連結するように構成されていることを特徴とする、実施形態1〜11のいずれかに記載の担体。
実施形態13
前記第1及び第2の側部支持体が、前記側部レールに沿って前記担体を搬送するための駆動機構をさらに含むことを特徴とする、実施形態1〜12のいずれかに記載の担体。
実施形態14
前記第1の側部支持体が、前記第2の側部支持体から横方向に離間されていることを特徴とする、実施形態1〜13のいずれかに記載の担体。
実施形態15
前記第1の側部支持体、前記第2の側部支持体、及び前記可撓性シートが、低誘電損失材料からなることを特徴とする、実施形態1〜14のいずれかに記載の担体。
実施形態16
前記第1の側部支持体及び前記第2の側部支持体が、アルミナ及びアルミノシリケート繊維のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、実施形態1〜15のいずれかに記載の担体。
実施形態17
前記可撓性シートが、織布又は不織布材料のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、実施形態1〜16のいずれかに記載の担体。
実施形態18
前記可撓性シートが、シリコーン、ポリプロピレン、極限温度シリコーンゴム、キャンバス生地、ウレタン、及びファイバガラスのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、実施形態1〜17のいずれかに記載の担体。
実施形態19
ハニカム体の製造方法であって、
第1の側部支持体、第2の側部支持体、及び前記ハニカム体を支持するために前記第1及び第2の側部支持体の間に懸架された可撓性シートを含む、ハニカム体担体を提供する工程、
前記可撓性シートの上に未焼成のハニカム体を配置する工程、及び
その上に配置された前記未焼成のハニカム体を有する前記ハニカム体担体を輸送する工程
を含む、方法。
実施形態20
前記第1の側部支持体が長手方向に延在し、前記第2の側部支持体が前記長手方向に延在し、かつ、前記可撓性シートが、支持面及び反対側の背面、前記第1の側部支持体に接続したシートの第1の側部領域、前記第2の側部支持体に接続したシートの第2の側部領域、並びに、前記第1のシート側部領域及び前記第2のシート側部領域から垂れ下がって前記ハニカム体を支持するように構成された前記支持面の輪郭領域を画成する中央部分を含み、
配置する工程が、前記輪郭領域における前記支持面上に前記未焼成のハニカム体を配置する工程を含む
ことを特徴とする、実施形態19に記載の方法。
実施形態21
前記未焼成のハニカム体が、湿った未焼成のハニカム体を含むことを特徴とする、実施形態19又は20に記載の方法。
実施形態22
配置する工程が、前記第2の側部支持体から前記第1の側部支持体を横方向に分離する工程、前記可撓性シート上に前記未焼成のハニカム体を配置する工程、及び前記第1の側部支持体及び前記第2の側部支持体を横方向に互いに引き寄せる工程を含むことを特徴とする、実施形態19〜21のいずれかに記載の方法。
実施形態23
配置する工程が、前記可撓性シートの上に前記未焼成のハニカム体を押出成形する工程を含むことを特徴とする、実施形態19〜22のいずれかに記載の方法。
実施形態24
配置する工程が、前記未焼成のハニカム体を持ち上げる工程、及び前記可撓性シートの上に前記未焼成のハニカム体をセットする工程を含むことを特徴とする、実施形態19〜23のいずれかに記載の方法。
実施形態25
配置する工程が、エアベアリングトレイのボムベイドアを通じて前記未焼成のハニカム体を前記可撓性シートの上に下げる工程を含むことを特徴とする、実施形態19〜24のいずれかに記載の方法。
実施形態26
配置する工程が、その上に配置された前記未焼成のハニカム体を有する剥離部材を持ち上げる工程、及び前記可撓性シートの上に前記剥離部材及び前記未焼成のハニカム体をセットする工程を含むことを特徴とする、実施形態19〜25のいずれかに記載の方法。
実施形態27
輸送する工程が、乾燥機を通して前記担体及び前記未焼成のハニカム体を搬送し、前記未焼成のハニカム体を乾燥させる工程を含むことを特徴とする、実施形態19〜26のいずれかに記載の方法。
実施形態28
前記乾燥機が、マイクロ波乾燥機を含むことを特徴とする、実施形態27に記載の方法。
実施形態29
前記担体から前記乾燥させた未焼成のハニカム体を取り出す工程、及び別の未焼成のハニカム体を受け取るために、空の前記担体を戻す工程をさらに含むことを特徴とする、実施形態19〜28のいずれかに記載の方法。
100 押出機
102 フロントエンド
104 押出機カートリッジ
200 ハニカム押出物
202 第1の端面
206 外周面
208,212 交差する壁
210,214 チャネル
220 ハニカム体/未焼成ハニカムログ
230 担体
234 第1の側部支持体
236 第2の側部支持体
240 可撓性シート
242 支持面
244 背面
246 第1の側部領域
248 第2の側部領域
250 中心シート部分
252 輪郭領域
254 トレイベース
334 第1の側部支持体
336 第2の側部支持体
340 トレイベース/担体
342 第1の縦断切片
350 オーバーヘッドコンベア
352,354 連結部材/連結機構
600 製造方法
602 ハニカム体
612 開放位置
614 固定/閉鎖位置
616 乾燥機
618 未焼成ハニカムログ
620,622 乾燥未焼成ハニカムログ
624 乾燥ハニカム片
704 第1のレール
706 第2のレール
708,710 駆動機構

Claims (5)

  1. ハニカム体のための担体であって、
    第1の側部支持体、
    第2の側部支持体、及び
    前記ハニカム体を支持するために前記第1及び第2の側部支持体の間に懸架された可撓性シート
    を含む、担体。
  2. 前記第1の側部支持体及び前記第2の側部支持体を支持するトレイベースをさらに含み、該トレイベースが前記可撓性シートの上に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の担体。
  3. 前記第1の側部支持体及び前記第2の側部支持体のうちの少なくとも1つが、第1の距離から該第1の距離未満の第2の距離まで互いに調整可能に構成されており、ここで、前記第1の距離において、前記可撓性シート中央が第1のレベルへと垂れ下がり、前記第2の距離において、前記可撓性シートが前記第1のレベルより大きい第2のレベルへと垂れ下がることを特徴とする、請求項1に記載の担体。
  4. ハニカム体の製造方法であって、
    第1の側部支持体、第2の側部支持体、並びに、前記ハニカム体を支持するために前記第1及び第2の側部支持体の間に懸架された可撓性シートを含む、ハニカム体担体を提供する工程、
    前記可撓性シートの上に未焼成のハニカム体を配置する工程、及び
    その上に配置された前記未焼成のハニカム体を有する前記ハニカム体担体を輸送する工程
    を含む、方法。
  5. 配置する工程が、前記第2の側部支持体から前記第1の側部支持体を横方向に分離する工程、前記可撓性シート上に前記未焼成のハニカム体を配置する工程、及び前記第1の側部支持体及び前記第2の側部支持体を横方向に互いの方へと引き寄せる工程を含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
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