JPH06226109A - 内燃機関の排気ガスクリーニング装置用の一体のハニ カム本体のダクトをコンピュータ制御により正面から 交互にシールする方法 - Google Patents

内燃機関の排気ガスクリーニング装置用の一体のハニ カム本体のダクトをコンピュータ制御により正面から 交互にシールする方法

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JPH06226109A
JPH06226109A JP5306119A JP30611993A JPH06226109A JP H06226109 A JPH06226109 A JP H06226109A JP 5306119 A JP5306119 A JP 5306119A JP 30611993 A JP30611993 A JP 30611993A JP H06226109 A JPH06226109 A JP H06226109A
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ノーキイ ヴェルナー
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Carl Zeiss AG
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Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の排気ガスクリーニング装置用のセ
ラミックハニカムモノリスの当初の状態において貫通し
て延びるダクトを計量装置によりセラミック化可能な組
成物で正面から交互にシールする方法を提供する。 【構成】 操作の間に空になりかつ流入する浄化されて
いないガスおよびダクト（６）から流出する浄化された
排気ガスをそれぞれ導く開口部が当初硬化可能な第１粘
性組成物で一時的にシールされ、第１組成物の硬化後
に、依然として空のダクト（６）の開口部が恒久的な作
用を有する同様に硬化可能な第２粘性組成物でシールさ
れ、その後第１組成物が第２組成物の硬化過程中に除去
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気ガスクリ
ーニング装置用のセラミック化可能なハニカムモノリス
に関する当初の状態において端から端まで貫通して延び
るダクトをコンピュータ制御により正面から交互にシー
ルする方法であって、後程操作の間に空になり、そして
流入する浄化させていないガスおよびダクトから流出す
る浄化されたガスをそれぞれ導く開口部が計量装置の計
量ヘッドの助けにより先づ硬化可能な第１粘性組成物に
より一時的にシールされ、第１組成物の硬化後に、その
後依然として空の状態のダクト開口部が恒久的な効果を
有する同様に硬化可能な第２粘性組成物によりシールさ
れ、その後第１組成物が第２組成物の硬化過程の間に除
去される方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】このよう
な排気ガスクリーニング装置は、例えば、乗用車、トラ
ック、そして特にディーゼル機関により駆動される都市
バスのすす除去用フィルタとして使用される傾向が増大
してきた。しかしながら、排気ガスのクリーニングは、
定置施設、例えば、緊急用電力供給装置においてもその
重要性が増大してきている。このようなフィルタの作用
は、ハニカムモノリスの両側のダクトが交互にシールさ
れて、それにより排気ガスがダクトの間の多孔性壁部を
通って流れるように強制される特徴に基づいている。こ
の構成においては、多孔性壁部が微細な粒子の形態で発
生するすすのためのフィルタとして作用する。しかしな
がら、これらのダクトはある時間経過後にすすおよびそ
の他の堆積物で詰まる。それ故に、このようなフィルタ
は反復して再生させなければならず、すなわち、保持し
た粒子を酸化させることができる温度まで加熱しなけれ
ばならない。ハニカムの素材は、しばしば、菫青石、ま
たは大抵の場合に、押出プロセスの後に乾燥させかつ焼
結することにより製造された焼結されたガラスセラミッ
クからなっている。ハニカム本体は、乾燥および焼結の
ために収縮し、そしてこの収縮のためにしばしば変形す
る。この不均一な収縮の結果、実際の本体の形状が理想
化されたハニカム本体の所望の形状から予想できない程
度のずれを生ずる。そのうえ、押出工程のみを行う場合
ですらも、ハニカム構造体の変形が起こる。
【０００３】これらの形状のずれのために、ハニカムモ
ノリスのその後の加工、例えば、両側のダクトが交互に
機械的にシールされなければならないときにかなり大き
い問題が発生する。標準のモノリスは約１４．４ｃｍの
直径を有している。ハニカムの概略の寸法は約３．６×
３．６ｍｍであり、従って、２．４×２．４ｍｍの穴の
横断面を有する端面あたり約１４００個のハニカムダク
トが存在する。その結果、約７００個のハニカム開口
部、従って、各々の端面上のフィルタダクトが交互にシ
ールされなければならない。モノリスにより表示された
所望の形状からのずれに基づいて、端面あたり７００個
の開口部のすべてを同時に一つの操作工程において７０
０個のノズルを有するノズルヘッドによりシールするこ
とは不可能である。ダクトを手動でシールすることは、
いずれにしても、高い人件費を要することを考慮すると
不可能である。
【０００４】一体のハニカム本体のハニカムダクトを交
互にシールする装置および方法が最新の技術において提
案されている。一例として米国特許第４，４１１，８５
６号について考察する。この米国特許はモノリスの一つ
の端面を完全に蔽うマスクを使用することを提案してお
り、このマスクはモノリスに面する側において通路およ
び合い針状の延長部を備えている。合い釘はシールされ
ないダクトの中に配置され、一方組成物がマスクの通路
を通してシールされるべきダクトの端末領域中に導入さ
れる。弾性材料を使用してマスクを製造することによ
り、所望の形状からのモノリスの上記のずれを考慮に入
れるための試みがなされている。この方法はある限度以
内で適用可能である。とはいえ、通路に対する上記の合
い釘の間隔が一定であるので、マスクの弾性によって得
られた所望の形状からのモノリスのずれの補正が非常に
低い値に制限されるという問題がある。
【０００５】欧州特許第００４２３０２号明細書には、
複数個のダクトを有する多孔性のセラミックハニカム本
体からセラミックハニカムフィルタを製造する方法にお
いて、前記ダクトが一方の正面から他方の正面まで本体
を通して延び、各々の正面端部には穿孔されたフィルム
が配置され、このフィルムの孔は正面の端部における特
定のダクトと合致し、これらの特定のダクトの端末領域
をシールするために、シール材料がフィルムのこれらの
穴を通してダクトの中に導入され、そして一方の正面端
部においてシールされていないあるダクトが他方の正面
端面においてシールされる方法が開示されている。この
米国特許明細書には、この方法の一つの変型として、フ
ィルムの孔がシールされないダクトと合致し、それによ
り熱により揮発する材料がダクト中に充填され、該揮発
性材料がハニカムのベーキングまたは焼結の間に揮発
し、そしてフィルムが除去され、そして熱により揮発す
る材料が充填されなかった残りのダクトが封止用コンパ
ウンドでシールされることが記載されている。この場合
にもまた、孔が正面の両端のダクトと合致しなければな
らない穿孔されたフィルムを製造するためには、非常に
高いコストを要する。このフィルムは、おそらくは、単
一のハニカム本体の各々の正面に対してすらも、各々の
ハニカム本体に対して異なる穴を備えていなければなら
ず、このために、安価な経済的な製造プロセスを行うこ
とができなくなる。
【０００６】米国特許第４，３２９，１６２号明細書の
教旨から、シールされるべきダクトの中に下降され、そ
してその端末領域の中に封止用コンパウンドを導入する
ノズルを有する計量装置の計量ヘッドが使用される一つ
の手順が知られている。しかしながら、この米国特許は
この方法を許容可能な費用で経済的に行うべき態様を開
示していない。米国特許第４，５５７，７３３号明細書
から、イメージレコーダにより走査されたモノリスの端
面のイメージを記憶装置に記憶し、そしてこのイメージ
を処理し、そして一つの決定された作業計画により走査
された端面のダクトの中に工具を下降させるコンピュー
タが得られる。また、米国特許第４，５５７，７７３号
明細書によれば、端面を箔により多大な労務費をかけて
蔽うことが必要である。
【０００７】本発明の出願人の会社が所有している西独
特許第４２１１７８７．９号明細書には、複数個の連続
したダクトを有するセラミックハニカムモノリスの形態
のフィルタを製造する方法において、該ダクトがモノリ
スの端面において合い釘により交互にシールされ、セラ
ミック化することができかつ両側に開口したダクトを有
する材料のハニカムモノリスの素材から出発する方法が
記載されている。この方法においては、ダクトのゾーン
は、該ゾーンが最大数のダクトを含みかつ計量装置の計
量ヘッドが変化する数のノズルを有することを条件とし
て、理想化されたハニカムモノリスの所望の形状と予定
可能な公差以内で合致した両側において決定され、該ノ
ズルはシールされるべきダクト中に下降され、そしてダ
クトの端末領域中に粘性プラグ組成物を導入し、そして
モータにより駆動されかつ作動せしめられ、それにより
ダクトゾーンの前記の決定に従って、最大数のノズルを
有する計量ヘッドが最大の頻度で使用され、その後次に
より少ない数のノズルを有する計量ヘッドが使用され、
遂にはすべての設けられたダクトがシールされ、その後
このようにして調製されたハニカムモノリスがセラミッ
ク化工程をうける。この方法においては、封止用コンパ
ウンドがハニコムの形状が確認された後に単一のまたは
複数個のノズルヘッドによりハニカムダクト中に直接中
に導入される。この場合に、使用されるノズルは、ダク
ト中にコンパウンドを完全に充填するために、ハニカム
ダクトの直径とほぼ合致しなければならない。しかしな
がら、このために位置決めがかなり困難になる。
【０００８】そのうえ、計量装置は、しばしば流動学的
に異なるそれぞれの封止用コンパウンドの流動学的特
性、化学的特性および物理学的特性に対して正確に適応
させなければならない。施設のすべての部分は、封止用
コンパウンドが化学的に侵す作用による腐食および分解
プロセスを回避するために、高価な耐食性材料で構成さ
れなければならない。そのうえ、封止用コンパウンドが
しばしば比較的に粗い粒子を有しかつ部分的に非常に硬
くかつぎざぎざのある成分を含んでいる限りは、これら
の材料は耐摩耗性を有していなければならない。
【０００９】封止用コンパウンドの各々を取り替える間
または施設が休止されるときには、装置全体を多大な費
用をかけて掃除することが必要である。これは、装置か
ら先づすべての材料を排出しなければならず、そのため
に付加的な材料の損失および廃棄物の発生が起こること
を意味する。その後、最も好ましい場合では、全施設が
数回の中間洗浄工程により完全に洗浄されなければなら
ず、または硬化した残留物が存在する場合には、施設を
分解して手で掃除しなければならない場合すらもありう
る。組成物の均質性を得るためには、パイプライン内の
沈澱および組成物の混合しない現象を回避するために、
さらに、常に撹拌、混合およびポンプによる再循環を行
うことが必要である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】それ故に、本発明の一つ
の目的は、セラミックハニカムモノリスの形態のフィル
タをコンピュータの制御により自動的に製造する方法に
おいて、モノリスの素材から出発して、ダクトの端面を
大きい産業用の規模の計量装置によりセラミック化可能
な組成物で交互になんら問題なくかつ経済的にシールす
ることができる方法を提供することにある。さらに、本
発明の一つの目的は、シール工程をさらに技術的に開発
しかつ実質的に簡素化して、それにより、（ａ）マス
ク、型板、箔、フィルムまたは同様な補助的な手段を使
用する必要をなくし、（ｂ）実質的により小さい横断面
を有するノズルを使用することができるようにし、そし
て、（ｃ）計量設備、供給導管、計量ヘッドおよびノズ
ルを備えた計量装置をなんら問題なく、摩損を生ずるこ
となく、化学的に侵す作用を伴なうことなく、かつ沈澱
する傾向を生ずることなく加工することができる一つの
組成物に対して作動させることができ、そして、（ｄ）
セラミック化可能な組成物をさらに堅固な構造体の別の
計量設備を介して導入することにある。
【００１１】この目的は、最初に、第１端面（１９）が
イメージレコーダ（１０）により走査され、そしてこの
ように走査されたイメージがコンピュータの記憶装置に
記憶され、そして処理され、コンピュータが理想化され
たハニカムモノリスの対応したゾーンの所望の形状と予
定可能な公差内で合致したダクト（６）のコヒーレント
ゾーン（２，３，４，５）が最大数のダクト（６）を含
むことを条件として前記コヒーレントゾーンのイメージ
を探索し、コンピュータにより作動せしめられる計量装
置の計量ヘッド（１７，１８）の作業計画が決定され、
決定された作業計画に従って、それぞれの計量ヘッド
（１７，１８）のノズル（２２，２３）がシールされる
べきダクトの中に下降され、そして完全燃焼させかつ／
または融解により除去することができる第１封止用コン
パウンドがダクトの端末領域中に導入され、計量ヘッド
（１７，１８）はモータ装置により移動され、そして作
動せしめられ、それによりダクト（６）のゾーンの上記
の決定により、最大数のノズル（２２，２３）を有する
計量ヘッドが最大の頻度で使用され、その後次により少
ない数のノズルを有する計量ヘッドが使用され、遂には
すべての設けられたダクト（６）がシールされ、その
後、ノズル（２２，２３）がこれらのダクト外に移動せ
しめられ、第１端面（１９）のダクト（６）がシールさ
れた後に、モノリスが１８０°だけ、そして対応した態
様で回転せしめられ、他方の端面（２０）のダクト
（６）が第１端面（１９）のパターンと相補的なパター
ンでシールされ、ダクト（６）の端末領域内の第１封止
用コンパウンドの硬化後に、そのときに依然として開口
しているダクトをシールするために第１封止用コンパウ
ンドと異なりかつセラミック化させかつ／または焼結す
ることができる第２組成物が使用され、端面（１９，２
０）のすべての依然として開口しているダクトがそれら
の端末領域において単一の加工工程によりフィルタの全
表面を蔽う計量シリンダ（２８）によりシールされ、そ
してその後このようにして調製されたハニカムモノリス
（１）が加熱およびセラミック化工程をうけ、その工程
の間第１封止用コンパウンドが完全燃焼せしめられかつ
／または融解により除去される方法により達成される。
【００１２】本発明によれば、ダクト開口部中に、第１
組成物として、１０5 ｄＰａないし１０6 ｄＰａ、特に
１０5.5 ｄＰａないし１０5.8 ｄＰａの粘度ηを有する
主として有機素材を導入することが好ましい。これにつ
いては、第１組成物として、第２組成物と比較してより
低い温度において完全燃焼させかつ／または融解により
除去することができる有機材料が使用されている。熱可
塑性組成物が本発明により特に好ましくかつ簡単に使用
されることが判明した。熱可塑性組成物の粘度は加工の
間にいつでも容易に設定することができ、かつ熱可塑性
組成物はモノリスと接触するときに迅速にかつ恒久的に
硬化する。
【００１３】この場合には、単に１ｍｍまたはそれより
も小さい直径を有することが必要であるノズルを介して
ダクトの中に導入される第１「素材」（ｍａｓｓ）は、
この場合には、主として例えば、蝋状化合物、例えば、
パラフィン、ステアリン、シリコーンをベースとする組
成物、または合成樹脂をベースとする組成物、またはホ
ットメルトをベースとする組成物を意味すると理解され
ている。本発明によれば、部分的に多くの成分からなる
均質でないセラミック封止用コンパウンド用の高価な計
量装置のかわりに、容易に取り扱うことができかつ完全
燃焼させかつ／または融解により除去することができる
均質な充填用コンパウンドのための簡単な計量装置が使
用される。前述したように、液状の蝋を優先して使用す
ることができ、この蝋は冷態のモノリスと接触したとき
に迅速に凝固する。
【００１４】本発明によれば、第２組成物はフィルタの
全表面を蔽う計量シリンダにより、第１組成物によりシ
ールされていないすべてのダクトの中に単一の作動工程
で押し込むことができ、または第２組成物をいわゆるド
クターブレードにより導入することができる。この場合
に使用される第２組成物は、セラミック化させかつ／ま
たは焼結することができる耐熱性の高い主として無機材
料である。このおそらくは腐食性でありかつ摩耗性の素
材の取扱いはミリメータの程度の横断面を有するノズル
を使用するよりも大きい面積の計量シリンダまたはドク
タブレードを使用する場合に問題の発生がはるかに少な
い。組成物の完全な加工技術および組成物を計量する可
能性は大きい計量シリンダの使用またはドクタブレード
技術の使用によりかなり簡単になる。
【００１５】従って、本発明によれば、例えば、混合し
ない傾向を示さない実質的にさらに粘稠性の高いペース
ト状の材料を使用することができる。１０4 ｄＰａない
し１０5 ｄＰａの粘度ηを有する組成物が導入されるこ
とが好ましい。これらの材料は慣行的に組成についてモ
ノリスの化学的性質と適合され、そしてハニカムモノリ
スのダクトをセラミック化後ですらもいつでも液密にか
つ確実にシールするように収縮挙動において調節され
る。
【００１６】例えば、蝋に対する計量工程がさらにかな
り容易になる以外に、より小さいノズル、例えば１ｍｍ
以下の直径のノズルによっても作業を行うことができる
ことにより、上記のセラミック充填用コンパウンドを計
量する場合の不利点を回避することができる。本発明に
よれば、ダクト（６）のゾーン（２，３，４，５）、該
ゾーンが最大数のダクト（６）を含み、かつ計量装置の
計量ヘッド（１７，１８）がシールされるべきダクト
（６）の中に下降される異なる数のノズルを有すること
を条件として、理想化されたハニカムモノリスの所望の
形状と予定可能な公差以内で合致する両方の端面（１
９，２０）において決定され、これらのノズルは完全燃
焼させかつ／または融解により除去することができる第
１封止用コンパウンドをダクトの端末領域の中に導入
し、そしてモータ装置により移動され、そして作動せし
められ、それによりダクト（６）のゾーンの上記の決定
により、最大数のノズル（２２，２３）を有する計量ヘ
ッド（２）が最大の頻度で使用され、その後、次により
少ない数のノズルを有する計量ヘッド（３）が使用さ
れ、遂にはすべての設けられたダクト（６）がシールさ
れ、ダクト（６）の端末領域内の第１封止用組成物の硬
化後に、第１封止用組成物と異なりかつセラミック化さ
せかつ／または焼結することができる第２組成物が依然
として開口しているダクトをシールするために使用さ
れ、そしてその後このようにして調製されたハニカムモ
ノリス（１）が加熱およびセラミック化工程をうけ、そ
の工程の間に第１封止用組成物が完全燃焼されかつ／ま
たは融解により除去される。
【００１７】この方法においては、先づ、第１端面がイ
メージレコーダ、例えば、テレビジョンカメラにより走
査され、そして走査されたイメージがコンピュータの記
憶装置に記憶され、そして処理される。このコンピュー
タは、理想化されたハニカムモノリスの対応したゾーン
の所望の形状と予定可能な公差以内で合致したダクトの
コヒーレントゾーンのイメージを探索する。このコヒー
レントゾーンの探索はプログラム制御により行われる。
その後、コンピュータにより作動せしめられる計量ヘッ
ドの作業計画が決定される。これは、本発明によれば、
もしも可能であるにしても最大数のノズルを有する計量
ヘッドが最もひんぱんに使用されるという条件に従って
行われる。それにより、最大数のダクトが常に同時にシ
ールされることから、ダクトをシールするための時間が
最適化され、すなわち、最小限にとどめられる。
【００１８】例えば、モノリスのリムに沿った残りの領
域においては、シールされるべき数個のダクトのみが残
っているゾーンが残る。これらのゾーンに対しては、よ
り少ない数のノズル、例えば、２個または４個のノズル
を有する計量ヘッドが使用される。それぞれの計量ヘッ
ドのノズルが所定の作業計画によりシールされるべきダ
クトの中に下降され、そして組成物がダクトの端末領域
中に導入され、その後ノズルが再びダクト外に移動せし
められる。モノリスの一方の端面がこのようにして処理
され、そして対応したすべての設けられたダクトが組成
物でシールされた後、モノリスが１８０°だけ回転せし
められる。ダクトの他方の端面が正確に合致した態様
で、しかも第１端面におけるパターンと相補的なパター
ンでシールされる。それによってのみ、モノリスがフィ
ルタになる。
【００１９】ダクトの決定されたゾーンの輪郭が長方形
であると有利である。この手順はノズルが長方形のマト
リックスの形態に配列された計量ヘッドの知覚的な設計
と合致している。蝋または同様な材料によりダクトが交
互にシールされた後に、本発明により、単一の作業工程
において、フィルタの全表面を蔽う計量シリンダまたは
ドクタブレードにより、残存しているすべてのダクトの
セラミックフィルタ素材による連合シールが行われる。
【００２０】その後、第１組成物、例えば、パラフィン
またはステアリンのような蝋材料の完全燃焼または残留
物のない融解による除去が行われる。これは別個の焼戻
し工程またはセラミック化工程の間のモノリスのその後
の焼結の間に行うことができる。この方法を実施するた
め装置は西独特許第４２１１７８７．９号明細書に詳細
に記載されている。この装置は単にフィルタの全表面を
蔽うことができる計量シリンダにより補足されなければ
ならない。
【００２１】
【実 施 例】本発明を添付図面について以下にさらに
詳細に説明する。ハニカムモノリス１はダクト壁部７に
より相互から隔離された複数個のダクト６を有してい
る。これらのダクト壁部７は多孔性であり、そしてモノ
リス１の両端面におけるダクト６が交互にシールされた
後に、微粒が壁部７により保持され、一方排気ガスが壁
部７を通過して他方の端面のシールされていない隣接し
たダクトの中に流入することができ、従って、該隣接ダ
クトから排気ガスを排出することができることから実際
の濾過作用を行う。モノリス１の外壁部８はガスに対し
て不透過性を有している。図１に示したモノリスの形状
は理想化されている。実際には、モノリスの乾燥および
焼結中の収縮量が変化する結果、そしてまた押出成形の
間に起こるハニカム構造体の変形のためにこの望ましい
形状からわずかとはいえないずれが生ずる。
【００２２】図１は予定可能な公差以内で理想化された
ハニカムモノリスの望ましい形状と合致したダクト６の
ゾーンを表示したゾーン２，３，４および５を略図で示
している。例示した実施例においては、ゾーン２，３，
４および５は正方形の形態になっている。これらのダク
トのうちで白い箇所が残っているゾーン内のエリアはプ
ロセスの実施の間に当初に空の状態に保たれ、一方黒く
塗ったエリアは最初にシールされるべき、ダクト６を示
す。黒く塗ったエリアは、同様に、組み合わされた計量
ヘッドが適用される位置である。この計量ヘッドは第１
組成物をそれぞれのダクトの中に注入するノズルを有し
ている。従って、図１によれば、ゾーン２は合計１６個
のダクトにわたって延びており、そのうち８個のダクト
は先づ最初にシールされるようになっている。ゾーン３
における対応した比率は９：４であり、ゾーン４におけ
る対応した比率は４：２である。ゾーン５は単に単一の
タグト６のみを示している。この場合には、形状のずれ
が非常に大きいため、数個のノズルを有するその他の計
量ヘッドをもはや使用することができないので、それぞ
れのダクトはただ１個のノズルを有する計量ヘッドによ
りシールされなければならない。
【００２３】本発明の方法によれば、モノリス１の一方
の端面が走査され、そしてイメージ情報がコンピュータ
の記憶装置に記憶され、そして処理される。その後、ダ
クトの中心がプログラム制御により決定される。その
後、コンピュータのソフトウエアがゾーン２ないし５の
ラスタを記憶されたイメージ情報上に配置し、最大のゾ
ーン２をできる限りひんぱんに使用する最適化の走査線
に沿って試みがなされる。いったん、これをもはや行う
ことができなくなれば、最終的には、すべてのダクトが
ゾーンエリアに細分されるまで、より小さいゾーンがコ
ンピュータの記憶装置のイメージ情報上に配置される。
その後、コンピュータはモノリス１を移動させるべき目
標である計量ヘッドおよびこの操作のシーケンスを決定
する作業選択を計算する。従って、最大のゾーン２から
始めて、モノリス１は先づ第一にゾーン２と同じパター
ンで配置された最大数のノズルを有する計量ヘッドまで
前進せしめられる。数個のこのサイズのゾーンが決定さ
れている場合には、モノリスは対応して移動され、そし
て変化する位置において最大の計量ヘッドにもう一度ま
たは反復して接近せしめられる。その後、例えば、決定
されたモノリスの次により小さいゾーンが次により小さ
い計量ヘッドまで移動せしめられ、遂には、最終的にす
べてのこれらのダクトがただ１個のノズルを有する計量
ヘッドにより別個に処理されることを必要とする状態に
なる。
【００２４】このプロセスが実行された後、モノリス１
のダクト６の一方の端面がシールされる。その後、モノ
リスは１８０°回転せしめられ、そしてプロセスが対応
して実施されるが、ダクトに対しては相補的なシールパ
ターンが維持される。モノリス１の両方の端面のダクト
６の制御されたシールが行われた後、モノリス１はセラ
ミック材料が充填された計量シリンダ２８の下方に配置
される。このシリンダ２８の直径はフィルタの全体の表
面とほぼ合致している。計量シリンダ２８は導管２９を
介して計量装置３０と接続され、そして同様にコンピュ
ータの制御により計量装置３０内に収納されたセラミッ
ク組成物を供給される。特定量のセラミック素材（ｃｅ
ｒａｍｉｃ ｍａｓｓ）がこのシリンダ２８を介して、
そのときにはまだ第１組成物でシールされていない小さ
いダクトの中にある所望の深さまで押し込まれる。その
後、モノリス１は再び１８０°回転せしめられ、そして
フィルタの全表面を蔽う計量シリンダ２８の助けによ
り、モノリスの反対側の端面におけるすべてのダクトに
セラミック素材が充填される。
【００２５】モノリスの両方の端面におけるダクト６の
第１組成物によるこのような制御されたシールがなさ
れ、そしてそのときに依然として空であるすべてのダク
トが第２セラミック組成物によりシールされた後、モノ
リスは温度調節手順をうける。セラミック化温度よりも
はるかに低い温度において、第１有機組成物が完全燃焼
されるか、または融解により除去され、従って、空のダ
クトが再び残され、一方セラミック化温度までの付加的
な温度負荷により、第２組成物がモノリスと一緒にセラ
ミック化される。そのときに、仕上げられたフィルタ
は、このプロセスの極点に達する。この提案したプロセ
スにより、ハニカムモノリスのダクトのための技術的に
実質的に簡素化されたシール操作が行われる。このプロ
セスを行うための装置は図２に略図で示してある。ベー
スフレーム１５がモータで駆動されるスライドユニット
１２，１３，２１を担持している。スライドユニット１
２，１３および２１の間には旋回装置１４が付加的に挿
入されている。このスライドユニットは、該スライドユ
ニットにより担持されたブラケット２７のすべての三次
元軸線に沿った移動を可能にし、そしてこのブラケット
２７には、クランプおよび回転装置１１が取り付けられ
ている。このクランプおよび回転装置１１はそのあごの
間にハニカムモノリス１を締め付けている。モノリス１
の両方の端面１９および２０は前述したような作用をう
ける。スライドユニット１２，１３および２１ならびに
旋回装置１４およびクランプ／回転装置１１は、図示し
ていないコンピュータにより決定された作業手順に従っ
て、該コンピュータにより作動せしめられる。そのう
え、ベーススタンド１５は、スライドユニットの上方に
延びるフレーム２６ならびにクランプおよび回転装置１
１を支持している。
【００２６】モノリス１の上方には、イメージレコーダ
としてのカメラ１０がフレーム２６のさら穴を通して固
定されている。カメラ１０の主軸線はモノリス１の主軸
線と合致するように整列されている。そのうえ、図２は
同様にフレーム２６のさら穴を通して固定された２個の
計量ヘッド１７および１８を示す。計量ヘッド１７およ
び１８は導管２４および２５を介して計量装置１６と接
続され、そしてコンピュータの制御により計量装置１６
内に収納された組成物を供給される。計量ヘッド１７お
よび１８、導管２４および２５ならびに計量装置１６は
熱可塑性組成物を加工するために加熱することができ
る。これらの計量ヘッド１７および１８は変化する数の
ノズル２２および２３を備えている。計量ヘッド１７お
よび１８は、イメージ処理の結果により、スライドユニ
ットによって作動せしめられ、そしてモノリス１がそれ
ぞれの計量ヘッド１７，１８に向かって構成部分２１に
より移動せしめられる。そのときに、計量ヘッドはモノ
リス１のこのようにして決定されたダクト６の中に例え
ば熱可塑性組成物を注入する。
【００２７】そのうえ、図２はまた同様にフレーム２６
内に固定して取り付けられた計量装置２８を例示してい
る。この計量装置２８はセラミック充填用組成物（ｃｅ
ｒａｍｉｃ ｆｉｌｌｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）
を収納している。第１有機材料、例えば、蝋がダクト６
内で凝固した後、セラミック充填用組成物がフィルタの
全表面を蔽うこの計量装置によりモノリス１の表面上に
押し込まれ、それにより依然として開口しているダクト
の中に所望の深さまで押し込まれる。その後、このよう
にして調製されたモノリスが焼戻およびセラミック化操
作をうける。この操作の間、第１組成物が完全燃焼せし
められかつ／または融解により除去され、そして第２組
成物がダクトを恒久的にシールする。
【図面の簡単な説明】
【図１】変化するサイズのダクトのゾーンを略図で例示
したハニカムモノリスの一方の端面を略図で示した上面
図。
【図２】原則的に本発明による装置を例示した図。
【符号の説明】
１…モノリス、２…ゾーン、３…ゾーン、４…ゾーン、
５…ゾーン、６…ダクト、７…壁部、８…外壁部、１０
…イメージレコーダ、１７…計量ヘッド、１８…計量ヘ
ッド、１９…第１端面、２０…第２端面、２２…ノズ
ル、２３…ノズル、２４…導管、２５…導管、２６…フ
レーム、２８…計量シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｕ ３１１ Ｓ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気ガスクリーニング装置用
    のセラミックハニカムモノリスの当初の状態において端
    から端まで貫通して延びているダクトをコンピュータ制
    御により正面から交互にシールする方法であって、後程
    操作の間に空になり、そして流入する浄化されていない
    ガスおよびダクトから流出する浄化されていないガスお
    よびダクトから流出する浄化された排気ガスを導く開口
    部が計量装置の計量ヘッドの助けにより先ず硬化可能な
    第１粘性組成物により一時的にシールされ、第１組成物
    の硬化後に、その後依然として空のダクト開口部が恒久
    的な効果を有する同様に硬化可能な第２粘性組成物によ
    りシールされ、その後第１組成物が第２組成物の硬化過
    程の間に除去される方法において、 先ず、第１端面（１９）がイメージレコーダ（１０）に
    より走査され、そして走査されたイメージがコンピュー
    タの記憶装置に記憶され、そして処理され、 コンピュータが理想化されたハニカムモノリスの対応し
    たゾーンの所望の形状と予定可能な公差内で合致したダ
    クト（６）のコヒーレントゾーン（２，３，４，５）が
    最大数のダクト（６）を含むことを条件として前記コヒ
    ーレントゾーンのイメージを探索し、 軽量装置のコンピュータにより作動せしめられる計量ヘ
    ッド（１７，１８）の作業計画が決定され、 決定された作業計画に従って、それぞれの軽量ヘッド
    （１７，１８）のノズル（２２，２３）がシールされる
    べきダクトの中に下降され、そして完全燃焼させ、かつ
    ／または融解により除去することができる第１封止用組
    成物がダクトの端末領域中に導入され、計量ヘッド（１
    ７，１８）はモータ装置により移動され、そして作動せ
    しめられ、それによりダクト（６）のゾーンの上記の決
    定により、最大数のノズル（２２，２３）を有する計量
    ヘッドが最大の頻度で使用され、その後次により少ない
    数のノズルを有する計量ヘッドが使用され、遂には、す
    べての設けられたダクト（６）がシールされ、その後ノ
    ズル（２２，２３）がこれらのダクト外に移動せしめら
    れ、 第１端面（１９）のダクト（６）がシールされた後に、
    モノリス（１）が１８０°だけ、そして相応して回転せ
    しめられ、 他方の端面（２０）のダクト（６）が第１端面（１９）
    のパターンと相補的なパターンでシールされ、 ダクト（６）の端末領域内の第１封止用組成物の硬化後
    に、そのときに依然として開口しているダクトをシール
    するために、第１封止用組成物と異なりかつセラミック
    化させかつ／または焼結させることができる第２組成物
    が使用され、端面（１９，２０）のすべての依然として
    開口しているダクトがそれらの端末領域において単一の
    加工工程によりフィルタの全表面を蔽う計量シリンダ
    （２８）によりシールされ、そしてその後このようにし
    て調製されたハニカムモノリス（１）が加熱およびセラ
    ミック化工程をうけ、その間に第１封止用組成物が完全
    燃焼せしめられかつ／または融解により除去されること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、第１組
    成物として、１０5 ｄＰａないし１０6 ｄＰａ、特に１
    ０5.5 ｄＰａないし１０5.8 ｄＰａの粘度ηを有する主
    として有機素材がダクトの開口部中に導入されることを
    特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法におい
    て、第１組成物として、第２素材と比較してより低い温
    度において完全燃焼させかつ／または融解により除去す
    ることができる有機素材を使用することを特徴とする方
    法。
  4. 【請求項４】 請求項１から３までのいずれか一項に記
    載の方法において、第１組成物として熱可塑性素材を使
    用することを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項１から４までのいずれか一項に記
    載の方法において、第１組成物として、蝋質化合物、シ
    リコーンをベースとしてかつ／または合成樹脂をベース
    としかつ／またはホットメルト接着剤をベースとする材
    料を使用することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項１から５までのいずれか一項に記
    載の方法において、第２組成物として、セラミック化さ
    せかつ／または焼結することができる耐熱性の高い主と
    して無機素材を導入することを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項１から６までのいずれか一項に記
    載の方法において、１０4 ｄＰａないし１０5 ｄＰａの
    粘度ηを有する第２組成物を導入することを特徴とする
    方法。
  8. 【請求項８】 請求項１から７までのいずれか一項に記
    載の方法において、第１組成物の完全燃焼および／また
    は融解による除去がモノリスおよび第２組成物のそれぞ
    れのセラミック化温度よりもかなり低い温度において行
    われることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項１から３８までのいずれか一項に
    記載の方法において、第１組成物の完全燃焼および／ま
    たは融解による除去がモノリスおよび第２組成物のそれ
    ぞれのセラミック化温度までの温度上昇の間に行われる
    ことを特徴とする方法。
JP5306119A 1992-11-12 1993-11-12 内燃機関の排気ガスクリーニング装置用の一体のハニ カム本体のダクトをコンピュータ制御により正面から 交互にシールする方法 Pending JPH06226109A (ja)

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