JPS5837481A - ハニカム構造のセル内に流動性材料を選択的に充填する方法およびその方法を実施するのに使用する装置 - Google Patents

ハニカム構造のセル内に流動性材料を選択的に充填する方法およびその方法を実施するのに使用する装置

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JPS5837481A
JPS5837481A JP57123746A JP12374682A JPS5837481A JP S5837481 A JPS5837481 A JP S5837481A JP 57123746 A JP57123746 A JP 57123746A JP 12374682 A JP12374682 A JP 12374682A JP S5837481 A JPS5837481 A JP S5837481A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハネ−カム構造の選択されたセル内に流動性材
料を充填する方法およびその方法を実施するのに使用さ
れる装置、さらに詳しくはへネーカム構造のセルを選択
的に閉鎖してフィルター等を製造する方法およびその方
法を実施するのに使用される装置に関するものである。
横断面のセル密度が０．１〜１００セル／ｃｒＩｌのハ
ネ−カム構造、特にセラミック材料で形成したものには
幾つかの用途がある。例えは固体粒子フィルターあるい
は固定熱交換器として使用できるが、これ等の場合には
そのハネ−カム構造の多数のセルの一部の一端または両
端を栓？したり、シールしたりして選択的に閉鎖する必
要がある。
相対向する両端面間を格子状に縦横に延びる多数の薄い
多孔質の壁によって仕切られた、その両端面間に延び、
その両端面において開口した多数の通路乃至セルを有す
るハネ−カム構造を使用して固体粒子フィルターを製造
できることが知られている。フィルターを製造する際に
は多数のセルの一部をハネ−カム構造の一方の端面側で
閉鎖し、残りのセルを他方の端面側で閉鎖する。このよ
うなフィルターはどちらの端面な入口と７してもよい。
汚染された流体は圧をかけられて入口側の端面に持ち来
たらされ、入口側の端面に開口しているセル内に入る。
入口側の端面に開口しているセルは出口側の端面では閉
鎖されているから、その汚染された流体は薄い多孔質の
仕切壁を通って、入口側の端面では閉鎖され、出口側の
端面では開口している隣のセル内に入る。このとき、そ
の流体内の汚染固体粒子は大きいために仕切壁内の気孔
を通過することができず、その場合に残され、清浄にさ
れた流体が出口側の端面で開口しているセルを通って出
て行（。
１９８０年７月３日出願の米国特許出願扁１６５．６４
６　（「フィルターおよび関連装置（ＦＩＬＴＥＲＡＮ
Ｄ　Ｒｋ、ＬＡＴＦＪＤ　ＡＰＰＡ）ｔＡｉ’ＬＩｓ）
Ｊ　発明者Ｒｏｄｎｅｙ　ＦｒｏｓｔとＩｒｗｉｏ　Ｌ
ａｃｈｍａｎ　）にはハネ−カム構造から形成した極め
て効果的な固体粒子フィルターが記載されている。その
フィルターを形成するのに使用されるハネ−カム構造は
横断面１ｃＷＬあたり約１〜１ｏｏ個の密度でセルを有
しており、各セルの横断面形状は３０°未満の内角を持
たない形状例えば正方形、長方形、正三角形１円、楕円
にされている。さらに、そのハネ−カム構造において。
は、セルは互いに平行な列をなすように縦横に並べられ
ている。そのハネ−カム構造は一方の端面において、市
松模様乃至チェッカー盤の模様をなすように一つおきの
セルの一端が閉鎖され、他方の端面において残りのセル
の一端が前記一方の端面の市松模様と逆の市松模様をな
すように閉鎖される。このようにして形成されたフィル
ターはどちらの端面を入口とし、どちらの端面な出口と
しても差し支えない。またこのフィルターにおいては、
各導入セル（入口側の端面で開口し、出口側の端面で閉
鎖されているセル）と仕切壁を挾んで隣接するのは全て
排出セル（出口側の端部で開口し、入口側の端面で閉鎖
されているセル）であり、逆に各排出セルと仕切壁を挾
んで隣接するのは全て導入セルである。なお、セルの断
面形状および各端面においてセルを閉鎖をするパターン
が上述のものと異なるものであっても、効率は上述のも
のに比べて低下するであろうが、フィルターとして使用
することができる。
このようなフィルターを大量生産する際には、選択され
たセルの端部をできるだけ短時間で、かつできるだけ安
価に閉鎖することができるのが望ましい。前述の米国特
許量Ｉａ／Ｉ６゜１６５．６４６においては、セルの閉
鎖は単一ノズルで空気力駆動される手持式のシールガン
で行なわれる。しかしながら閉鎖すべきセルが数十個も
あるようなノ・ネーカム構造の場合に轄極めて時間のか
かる作業であり、商業的に出願には複数のノズルを並べ
て選択されたセルの一部乃至全部に一度にシーラントを
注入する方法も示唆されてはいるが、セル密度の高いハ
ネ−カム構造にその方法を実施できるような実用モデル
はまだ知られていない。
米国特許第４，４１０，５９１号には固定熱交換器のよ
うな複数の流路を有する部材の製造方法が記載されてい
る。その方法は、両端面に開口した複数のセルを有する
ハネ−カム構造の一方の端面な流動性のあるレジスト材
料中に浸漬し、選択された列内のセルから、その列内の
互いに隣接するセル間の仕切壁とともに切り取ることに
よってそのレジスト材料を除去し、さらにその端面をセ
メントスラリー中に浸漬してその選択された列に一端が
閉鎖されたチャネルを形成し、しかる後、残っているレ
ジスト材料を加熱によって除去するものである。ハネ−
カム構造の前記一方の端面をレジスト材料中に浸漬する
前に、その端面において、選択された列内のセル間の仕
切壁を切り取り、その後にその端面をレジスト材料に浸
漬し、その仕切壁を切り取られている列内に圧縮空気を
吹き込んでその列内のレジスト材料を除去してもよい。
例えはフィルターの効率を良くするために、ハネ−カム
構造の断面のセル密度を太き（するにつれて、上記の方
法においてセル間の仕切壁を除去する際の誤差に対する
要求は厳しくなる。現在のセラミックの押出技術ではセ
ルが完全に平行な列をなすように並んだハネ−カム構造
は製造できないため、この問題はセラミックの押出によ
って形成されたハネ−カム構造あるいはセラミックベー
スのハネ−カム構造を使用するときには特に大きな問題
となる。さらに上述の方法は、セル間の仕切壁を破壊す
る必要があるため、交互のセルの端部が閉鎖されている
フィルターの製造には全（不適当である。
上記のような事情に鑑みて本発明は〕１ネーカム構造の
選択されたセルを一度に閉鎖することのできる方法を提
供することを目的とするものである。本発明の方法は前
述のような固体粒子フィルターを大量生産するのに特に
有用であるが、ハネ−カム構造の選択されたセル内に殆
どどのような流動性材料（流体もしくは塑性変形可能な
材料）を充填するのにも使用することができる。
ま−た本発明はハネ−カム構造の選択されたセルに一度
に流動性材料乞充填することのできる方法を提供するこ
とを目的とするものである。
さらに、本発明はハネ−カム構造の選択されたセルに、
そのセルがどのようなパターンで配されていても一度に
流動性材料を充填することができる方法を提供すること
を目的とするものである。
さらに本発明はハネ−カム構造の選択されたセル内に塑
性変形可能な材料を充填するのに特に適した方法を提供
することを目的とするものである。
さらに、本発明は上記のような方法を実施するのに使用
する装置を提供することを目的とするものである。
本発明においては、ハネ−カム構造の、流動性材料を充
填すべき選択されたセルの大きさと同じ大きさを有する
とともにその充填すべきセルの配列のパターンと同じパ
ターンで配された多数の開口を有するマスクが使用され
る。このマスクは各セルの両端が開口しているハネ−カ
ム構造の選択的に閉鎖すべき側の端面に被せられる。こ
のマスクのハネ−カム構造と反対側の端面から流動性材
料が前記各開口を通って前記選択されたセル内に充填さ
れる。こδマスクはセル内に充填すべき流動性物質を通
過させない材料で形成され、また選択された充填方法に
充分耐え得るような強度を有するように形成される。
本発明の一実施例においては両端面間に延び、その両端
面に互いに平行な複数の縦列と互いに平行な複数の横列
をなすように並べられた多数のセルを有するセラミック
のハネ−カム構造からフィルターが形成される。そのハ
ネ−カム構造の一方の端面に、その端面内の選択された
セルとそれぞれ一致するように配列された複数の開口を
有する金属等の適当な材料で形成された剛体プレートが
被せられる。一実施例においては前記選択されたセルは
その選択されたセルと他のセルとが市松模様ヲなすよう
に選択される。前記プレートはセラミックセメントのよ
うな塑性変形可能な閉鎖材料をそのプレートの前記開口
を通してその開口と整列しているセル内に押し込むプレ
スに装着しておいてもよい。次にハネ−カム構造の他方
の端面において同じ工程を繰り返すが、選択されたセル
（閉鎖すべきセル）と他のセル（閉鎖しないセル）が市
松模様をなす場合には同じプレートを使用することがで
きる。そのプレートはハネ−カム構造を倒置した後、前
記一方の端面において閉鎖されなかったセルと前記開口
が一致するように他方の端面に被せられる。両端面にお
ける閉鎖材料の充填が終った後、その構造を焼いてその
閉鎖材料をセル間の仕切壁に焼結させる。
閉鎖材料を充填すべきセルの配列パターンおよびそのセ
ルの断面形状に応じてプレートに設けられる開口の配列
および形状が選択される。また上記方法はセラミック以
外の材料で形成されたハネ−カム構造にも使用できるし
、塑性変形可能なセメント以外の流動性材料にも使用で
きる。
以下図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
以下の３つの実施例は本発明の方法および装置を前述の
米国特許出願Ａｌ６５，６４６に記載されている固体粒
子フィルターの製造に例をとって説明するものであり、
第２．第３の実施例は固体粒子フィルターの大量生産に
特に適したものである。
前述のように本発明においてはハネ−カム構造の端面に
、選択されたセルの開口端と一致するように配列された
複数の開口を有するマスクを被せて流動性材料をその開
口を通して選択されたセル内に充填する。そのマスクは
弾性材料で形成しても剛性材料で形成しても差し支えな
いが、剛性材料で形成するのが望ましい。
第１図は固体粒子フィルターを製造するのに使用される
ハネ−カム構造とマスクの典型例を示すものである。ハ
ネ−カム構造２１はその両端面２３．２４間に長手方向
に延びるとともにその両端面２３．２４に開口した互い
に隣接する多数のセル２２を備えている。
そのセル２２は両端面２３．２４間を縦横に延びる多数
の仕切壁２５によって形成されている。さらにハネ−カ
ム構造２１はセル２２を取り巻（円筒状の側壁２６を備
えている。
マスク２０はハネ−カム構造２１内に充填すべき材料を
透過させず、かつ充填の際に変形しないような丈夫な材
料で形成された本体部２０ａｆＩ：備えている。本体部
２０ａを形成する材料としては金属、木材、プラスチッ
ク。
布地（処理したものでも処理してな（・ものでもよい）
、ガラス等積々のものを使用することができる。本体部
２０ａの両端面２８．２９間に多数の開口３０が延びて
いる。その開口３０は多数のセル２２のうちの充填すべ
き選択されたものの開口端とそれぞれ一致するように配
列されている。各開口３０は選択されたセルの開口端を
流動材料を充填するのに充分な面積だけ開（が、他のセ
ルの開口端にはかからないような大きさになっている。
しかしながら、必要に応じて数個のセルな１つの開口３
０がカバーするような犬ぎさとしてもよい。マスク２０
は開口３０が選択されたセルの開口端と整列するように
）・ネーカム構造２１の端面上に被せられる。マスク２
００本体部２０ａの下端面２９は充填すべき材料が開口
３０を通過した後に横に流れて充填すべきセルの隣のセ
ル内に流れ込むのを防止するためにハネ−カム構造２１
の端面２３と密着するような形状になっている。本体部
２０ａはハネ−カム構造２１の端面２３の充填する必要
のないセルを含む部分もカバーするような大きさであり
、通常は第１図に示すように端面２３全体をカバーし得
るような大きさに形成される。マスク２０は充填中適当
な手段、例えば接着剤、周定装置、によって端面２３に
密着した位置に保持される。また流動性のある充填材料
は圧力１重力、あるいは他方の端面２４側−からの真空
吸引等の適当な手段によってマスク２００本体部２０ａ
の上端部２８上に持ち来たらされ、各開口３０を通って
、矢印３１で示すように各開口３０と整列したセルの端
面２３に近い側の端部内に充填される。
本発明はノ１ネーカム構造の一方の端部において選択さ
れたセルの端部内にシール材料を充填し、他方の端面に
おいて残りのセルの端部内にシール材料を充填すること
によって固体粒子フィルターを製造するのに使用するこ
とができる。このような固体粒子フィルターの典型例が
第２．３図に示されている。固体粒子フィルターは第１
図に示すノ１ネーカム構造２１のような両端の開口した
ノ翫ネーカム構造を使用して製造されるが、フィルター
を形成する際には仕切壁２５は多孔質である必要があり
、また厚みがほぼ一定であるのか望ましい。しかしなが
ら厚みが一定でなくとも、″効率が低下しはするか、差
し支えない。
固体粒子フィルターを製造するのに使用されるハネ−カ
ム構造はセラミック、ガラスセラミック、金属、サーメ
ット、樹脂、有機ポリマー、紙２編織布（充填剤が入っ
ていても入っていな（ともよい）、あるいはこれらに組
み合わせた材料等積々の材料で製造することができる。
′固体粒子フィルターを製造するための薄い多孔質の仕
切壁を有するノーネーカム構造は塑性変形可能で焼結可
能な微粉砕された粒子や焼成して多孔質の焼結された材
料とし得る物質の短い繊維、特に金属、セラミック、ガ
ラスセラミック、サーメット、あるいは他のセラミック
ベースの混合物で製造するのが望ましい。必要に応じて
、不安定な添加剤や完全燃焼性の添加剤をその塑性変形
可能で焼結可能な混合物内に分散させて、焼結された仕
切壁が適切な多孔性を有するようにしてもよい。所望の
多孔性は米国特許第３９５０．１７５号に記載されてい
るように原料を選択することによって得ることができる
。前述の米国特許出願Ａ　Ｉ　６５，６４６には適度な
高温下（約１５００℃以下）で固体粒子を濾過するのに
適したセラミックのハネ−カム構造体をコージライト材
料の押出によって形成する方法が記載されている。また
、形成された薄い仕切壁の多孔性が異なる幾つかのコー
ジライト組成物も開示されている。
フィルターはハネ−カム構造の一方の端部において選択
されたセルの端部を閉鎖し、残りのセルの端部な他方の
端面において閉鎖することによって製造される。本発明
によれはシーラントもしくはセメント等の閉鎖手段２７
を詰めることによってセルを選択的に閉鎖する。その閉
鎖手段２７は端部２３，２４の近傍から僅かな距離だけ
セル２２内に延びるようにされ、セメント乃至シーラン
トをマスク２０の開口３０を通ってセル２２の端部内に
充填し、充填後濾過すべき流体の流れをほぼ完全に阻止
するようなシールを形成するように、そのセメント乃至
シーラントの種類に応じた方法で硬化させることによっ
て形成される。なお、閉鎖手段２７を仕切壁の多孔性に
等しいか、あるいはそれより多孔性の小さい多孔性材料
で形成しても差し支えない。このフィルターによって濾
過される流体は第３図に矢印で示すように、入口面（端
面２３）に開口している導入セルから薄い多孔性の仕切
壁を透過して隣の、出口面（端面２４）に開口した、排
出セルに入りその出口面から外へ出る。このとき、閉鎖
手段２７が多孔性であるとぎにはその閉鎖手段２７を通
って逃げる流体もある。
第２，３図に示すフィルターのセル２２は端面２３，２
４に見えるようにほぼ正方形の横断面形状を有しており
、はぼ平行な横列とほぼ平行な縦列をなすように配列さ
れている。
またＪのセルは各端面２３，２４においソ゛閉鎖された
セルと開口したセルが市松模様を、なすように選択的に
閉鎖されており、一方の端面の市松模様は他方の端面の
市松模様の裏返しになっている。このような互いに裏返
しの閉鎖パターンは第３．５図にも見えている。第１図
に示すようなマスク２０を使用して所望のパターンにし
たがってセルを選択的に閉鎖することができる。マスク
２０の本体部２’Ｏａの開口３０は前述のように市松模
様をなすように配された選択されたセル２２と一致する
ようなパターンで配列されている。前述したよ、５にフ
ィルターのセルの断面形状は種々の形状とすることがで
き、また各端部におけるセルの閉鎖パターンも種々のも
のとすることができる。本発明によれはと、のよ５なパ
ターンでもセルを選択的に閉鎖することができる。
すなわち、所定のセル形状および充填（閉鎖）パターン
に合わせてマスクを作ればよ（、また開口の配列の異な
る数個のマスクを使用して同一のハネ−カム構造の異な
るセル内に異なる材料を充填することもできる。
第１の実施例 第４図においてマスク４０がハネ−カム構造、２１のセ
ル２２の端部に塑性変形可能なセメント混合物を充填す
るためのプレス装置４１に取り付けられている。そのマ
スクおよびハネ−カム構造の形状は第１図に示すものと
ほぼ同じである。マスク４０は互いにはぼ平行な両端面
４３．４４を備えた剛体グレート例えば金属プレートで
あり、両端面４３．４４間にその両端面４３．４４に直
角な方向に延びる多数の貫通孔４５が穿設されている。
第４図では貫通孔４５が幾つか見えるようにマスク４０
は一部断面で示されている。ハネ−ガム構造２１は第４
図に断面を示すように、両端面２３．２４間に縦横に延
びる多数の薄い多孔性の仕切壁２５によって形成された
多数のセル２２を備えている。第４図ではそのハネ−カ
ム構造２１の一方の端面２３（上側の端面）側は閉鎖手
段（塑性変形可能なセメント）２７によって既に選択的
に閉鎖されており、端面２４側を選択的に閉鎖するため
のセメント４２がビスＷ７のヘッド４７’ａの上方のキ
ャビティ４６内−に収容されている。
ピストン４７は手動ねじ４９によってシリンダー４８内
を前後動せしめられる。セメント４２上にはヤスク４０
が載置されており、さらにそのマスク４０の上にハネ−
カム構造体２１が載置されている。そのハネ−カム構造
体２１はその端面２３上に配されるグレート５０とマス
ク４０の間に挾持され、プレス装置４１内に設けられた
ねじ穴５２に螺着されるポルト５１によってグレート５
０’＆下方に押さえつけ゛ることによって′プレス工程
中マスり４０の端部４３にしっかりと押圧される。
プレス装置４１は次のように作動せしめられる。まずピ
ストン４７がねじ４９によってシリンダー４８内で後退
せしめられ、ヘッド４７ａ上にキャビティ４６が形成さ
れる。そのキャビティ４６内にプレス装置４１の上部か
ら塑性変形可能なセメントが充填される。前記米国特許
出願、％　１６５，６４６にはマンガン−マグネシウム
コージライト発泡形セメントが記載されており、そのセ
メントはその米国特許出願に記載されているどのコージ
ライトハネ−カム構造組成物に対して使用するのにも適
している。その発泡形のセメントを使用する場合にはハ
ネ−カム構造２１はブレス装ｆｔ４１に装填する前に焼
いて焼結せしめ、セメントの充填後再び焼いて、セル内
のセメン）Ｙ発泡、焼結せしめ耐性のある栓を形成する
。あるいは適当な材料乞半完成状態の（乾燥されてはい
るが、未焼結の）へネーカム構造内に充填し、一度の焼
成工程で焼結させてもよい。
マスク４０はキャビティ４６内のセメント４２の上に乗
せられる。さらにそのマスク４ｏの上にへネーカム構造
２１が載置され、そのハネ−カム構造２１の閉鎖すべき
セルがマスク４０の開口４５と適当な方法で整列せしめ
られる。例えは閉鎖すべきセルの幾つかに重いワイヤー
乃至ロッドを上から挿入し、そのワイヤーあ金いはロッ
ドが開口４５と一致するようにハネ−カム構造２１をマ
スク４ｏの端面４３上で動かせばよい。次にグレート５
゜によってハネ−カム構造２１をその場にしっかりと押
さえ、ねじ４９によってピストン４７を前進させ、セメ
ント４２をマスク４ｏの下側の端部４４に押圧する。こ
れによってセメント４２はマスク４ｏの開口４５を通っ
てその開口４５と整列しているセルの端部内に押し込ま
れて栓（閉鎖手段）２７を形成する。
このようにしてハネ−カム構造２１の両端面２３．２４
において選択的な閉鎖を行なった後、そのハネ−カム構
造２１を焼いてセメント（場合によってハネ−カム構造
自体も）を焼結させる。
本実施例を使用して１個のハネ−カム構造の両端面にお
いてセルを選択的に閉鎖したり、あるいは数個のハネ−
カム構造のセルを順次選択的に閉鎖するのがうまく行く
かどうかは、一部は、所定のセル配列のへネーカム構造
を精度良く製造し得るかどうかにかかつている。
前述のような剛体プレートのマスク４０を使用して前記
米国特許出願Ａｌ６５，６４６に記載されている、コー
ジライトの押出によって形成されたハネ−カム構造のセ
ルを選択的に閉鎖するときには、そのハネ−カム構造の
端面の面積およびセル密度によって困難が生じることが
ある。それはセル密度の大きいノ１ネーカム構造をコー
ジライトの押出によって形成するとセルの配列にゆがみ
が生じることがあるか゛らである。コージライトの押出
によって形成したハネ−カム構造の場合には端部が径約
１５ｃｍの円形であり、セルの断面形状が正方形であり
、かつセル密度が約７．７５セル／７のときには上述の
剛体グレートのマスク４゜を使用してフィルターを良好
に製造することができると考えられる。これに対して、
同様なハネ−カム構造でもセル密度が約１５．５セル／
ｃｒ７Ｆのように大きくなるとマスクの開口とセルが端
面全面に亘っては整列しな（なることが少なくとも１例
はあった。
以下の第２．第３の実施例はセル密度が大きいハネ−カ
ム構造や端面り面積が大きいハネ−カム構造であって変
形やゆがみのあるものの場合に特に適するものである。
第２の実施例 第５図においてハネ−カム構造２１（Ｄ両端面２３．２
４に薄い透明フィルム６ｏが被せられている。この透明
フィルム６０は熱可塑性樹脂、特にポリエステルで形成
されたフィルムの裏面に感圧性接着剤を塗布したもので
あるのが望ましい。端面２３側のフィルム６゜の選択さ
れたセルに対向する部分に、光学像分析装置６２によっ
て制御される高速度工具６１によって穴が穿けられる。
その像分析装置６２は透明フィルム６ｏを通して端面２
３を走査し、セル２２やセル間の仕切壁２５の位置を示
す信号を出力するテレビカメラ６３等の光学装置を備え
ている。カメラ６３によって出力された信号はマイクロ
プロセサー６４に入力される。このマイクロプロセサ−
６４はフィルム６０の選択されたセルに対向する部分に
穴を穿ける工具６１を位置させる精密治具６５に信号を
送る。望ましい実施例においては、フィルム６０はポリ
エステルであり、工具６１のエレメント６６は溶融によ
ってそのポリエステルフィルムに穴を穿けるように加熱
されるエレメントである。またその工具６１のエレメン
ト６６の数は１個でも複数個でも差し支えない。また加
熱せずに機械的にフィルム６０に穴を穿けるようにして
もよい。
さらに、工具６１、光学像分析装置６２および治具６５
をもう一組設けて両端面においてよい。（なお、この実
施例は本出願人に譲渡された、１９８１年７月１５日出
願の米国特許出願Ａ　２８３，７３２に詳細に記載され
ている。）第３の実施例 第６図においてマスク９ｏは柔軟でハネ−カム構造２１
の端面２３，２４のいずれにも装着できるようになって
いる。そのマスク９゜はほぼ平らな内端面９３かもほぼ
直角に延びる複数の突起９２を有する本体部９１を備え
ている。その本体部９１には両端面９３．９５の間に延
びる複数の開口９４が設けられている。端面２３側にお
いて市松模様状に交互のセルに選択的に栓をするために
第７図に示すように開口９４と突起９２も同様に市松模
様状のパターンで配列されている。マスク９゜の本体部
９１と突起９２は柔軟で弾性のあるポリマーで一体的に
形成するのが望ましい。
マスク９０はハネ−カム構造２１と全（同じ大きさか、
それより僅かに小さい大きさに形成するのが望ましい。
マスク９０はハネ−カム構造２１の端面、２３上に第８
図のように各開口９４が選択されたセルと整列し、かつ
各突起９２が他のセル内に挿入されるようにして被せら
れる。このとぎ振動台等の振動手段および枠等のセンタ
リング手段を用いるとよい（１９８１年７月１５日出願
の米国特許出願４２８３，７３５“参照）。なお、各突
起９２は挿入されたとぎセルをシールするようになって
いるのが望ましい。（なお、このマスク９０については
本出願人に譲渡された１９８１年７月１５日出願の米国
特許出願／１６２８３，７３４に詳細に記載されている
。）第９．１０．１１図にはハネ−カム構造の両端面に
塑性変形可能なセラミックセメント等の閉鎖材料を一度
に充填するためのプレス装置が示されている。プレス装
置１００はフレーム１０１と上部および下部ヘッド１０
２．　１０３を備えている。下部ヘッド１０３はフレー
ム１０１に固定されており、上部ヘッド１０２は、ねじ
１０４を回すことによって下部ヘッド１０２上での高さ
が調節し得るようにラックとビニオン等のリンク機構を
介して取り付けられている。
上部および下部ヘッド１０２．　１０３同一の構造をし
ている。ハネ−カム構造２１内にセメントを押し込むた
めのプレスヘッド１０５　（第１０゜１１図により詳細
に示されている。）が第１のエアーシリンダー１０６に
適当な手段で固定されている。第１のエアーシリンダー
１０６はそのシリンダー１０６によってプレスヘッド１
０５に向かって前進せしめられそのプレスヘッド１０５
内のピストン１１２（第１０．１１図）を押してセメン
トをハネ−カム構造内に押し込む第１のグランジャー１
０７　Ｙ備えている。第１のエアーシリンダー１０６の
頂部に第１２のフランシャー１０８が結合されている。
その第２のグランジャー１０８はヘッド１０２の頂部に
固定された第２のエアーシリンダー１０９によって上下
動せしめられる。このようにしてプレスヘッド１０５、
第１のプランジャー１０７および第１のエアーシリンダ
ー１１０６は第２のエアーシリンダー１０９の作動によ
って持ち上げることができるようになっている。これは
プレス装置１００へのハネ−カム構造２１の出入のため
である。ハネ−カム構造２１のプレス装置１００への出
入を自動的に行なうための装置１１０を設けてもよい。
プレスヘッド１０５にセメントを供給するためのセメン
ト供給管１１１が備えられている。
第９図のプレス装置１００は第１０図に示すように第２
の実施例のフィルム状のマスクとともに使用することも
できるし、第１１図に示すように第３の実施例のマスク
とともに使用することもできる。第１０図において／１
ネーカム構造２１の端面に薄いポリエステルフィルム６
０が被せられている。このフィルム６０には既に前述の
ようにして閉鎖すべきセルに対向した部分に穴が穿けら
れている。プレスヘッド１０５には空気圧で膨らまされ
たカラー１１４が取り付けられており、ノ１ネーカム入
された側の端面の近くの側面とそのカラー１１４との摩
擦によって、プレスヘッド１０５内のキャビティ１１３
内の所定の位置に保持されるようになっている。セラミ
ックセメントはセメント供給管１１１からプレスヘッド
１０５に供給され、プレスヘッド１０５内に形成された
内縁が前記キャピテイ１１３に開口した中空のリング１
１５からキャビティ１１３内に射出される。キャビティ
１１３内にセメントラ充填した後、前記第１のエアーシ
リンダー１０６と第１のプランジャー１０７によってピ
ストン１１２が前進せしめられ、フィルム６ｏ内の穴ヲ
通シてその穴に対向したセル内にセメントが充填され、
栓（閉鎖手段）２７が形成される。柔軟な環状ガスケッ
ト１１６がピストン１１２の先端に近い部分に固定され
ている。そのガスケット１１６はプレスヘッド１０５の
フレーム内まで延びており、セメントがピストン１１２
の摺１路内に侵入するのを防止している。
第１１図は第３の実施例の弾性マスク９０を使用した場
合を示しており、この図ではピストン１１２は前進した
位置にあり、選択されたセル内にセメントが既に充填さ
れている。
第９図のプレス装置は前述の発泡形コージライトセメン
トの他のセラミックセメントにも使用することができる
。前述の固体粒子フィルターを製造するのには、焼結後
にセルを完全に閉鎖する栓が形成されるようにそのシ。
レス装置によって発泡形コージライトセメントを少な（
とも１／４インチ（６，４龍）、望ましくは１／２イン
チ（１２，７ｍｍ）セル内に充填するようにするのが望
ましい。
以上本発明の２，３の実施例を説明したが、この他にも
種々の実施例が考えられる。例えばプレート状のマスク
の場合に、マスクの内端面（ハネ−カム構造に接触する
側の端面）に閉鎖すべきでないセルに挿入されるように
多数の管を設ければマスクの位置決めが容易になるとと
もに充填される材料が閉鎖すべぎでないセル内に侵入す
るのを防止することができる。また、第２の実施例にお
いて、感圧性接着剤を裏面に塗布したフィルムの替りに
、熱収縮性フィルム、熱硬化性接着剤を裏面に塗布した
フィルム等を使用することができる。
またフィルムに穴を穿ける際に熱を用いずに機械的に穿
けてもよい。
また、セルが縦横の列に正しく並んでいるハネ−カム構
造の場合には閉鎖用材料を通、さない柔軟なウェブの裏
面に接着剤を塗布してなる帯状フィルム、例えばマスキ
ングテープな選択された縦列および横列のセルの上に被
せることによってマスクを形成してもよいし、閉鎖用材
料を通さない、弾性のある再使用し得る材料例えば金属
箔の帯を格子状に結合したものをその格子の目が充填す
べきセルに対向するように被せることによってマスクを
形成してもよい。（なお、金属箔の下にガスケツトラ配
してもよい。）すなわち、縦列と横列とを帯状フィルム
や格子状の金属箔で１つおきに被うと（第１の組の１つ
おきの縦列と第１の°組の１つおきの横列を被う）市松
模様状に配列された閉鎖すべきセルの半数が露出するか
ら、その露出したセル内にセメントを充填し、次にその
帯状フィルムや格子状の金属箔を（第２の組の１つおき
の縦列と第２の組の１つおきの横列を被うように）縦横
に１列だけずらすと閉鎖すべきセルの残りの半数が露出
するからその露出したセル内に再びセメントを充填すれ
ばよい。他方の端面側において残りのセルを閉鎖する際
にはまず、第１の組の１つおきの縦列と第２の組の１つ
おきの横列とを被ってセメントを充填した後、第２の組
の１つおきの縦列と第１の組の１つおきの横列とを被っ
てセメントを充填すればよ（１゜ 極めて細い柔軟な部材、例えば針金、に多数の剛い栓部
材、例えばリベットヲ取り付けて、その栓部材を、閉鎖
すべきでないセルに挿入するようにしてもよい。この場
合に、市松模様をなすように選択的にセルを閉鎖するた
めには対角線方向に並んだセルにリベットを挿入して行
けばよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法を実施するのに使用されるハネ−
カム構造とマスクの典型例を示す一部断面斜視図、 第２図は第１図のハネ−カム構造を基にして第１図のマ
スクを使用して製造されたフィルターの斜視図、 第３図は第２図の３−３線断面図、 第４図は本発明の一実施例のマスクを使用してハネ−カ
ム構造のセル内に選択的に流動性材料を充填するのに使
用されるプレス装置の断面図、 第５図は本発明の第２の実施例のマスクの製造方法を概
略的に示す図、 第６図は本発明の第３の実施例のマスクをハネ−カム構
造とともに示す斜視図、 第７図は第６図の７−７線方向から見た概略図、 第８図は第６図のマスクを）−ネーカム構造に被せた状
態の拡大断面図、 第９図はハネ−カム構造の両端面において同時にセルを
選択的に閉鎖するためのプレスヘッドを２つ備えたプレ
ス装置の断面図、第１０図は第９図のプレス装置によっ
て、第５図のマスクを装着したノヘネーカム構造に、セ
メントを充填する様子を示す、第９図のフ。 レス装置の一部の拡大断面図、 第１１図は第９図のプレス装置によって、第６図のマス
クを装着したノ１ネーカム構造にセメントを充填する様
子を示す、第９図のフ。 レス装置の一部の拡大断面図である。 ２０．４０．９０・・・マスク　　２１・・・・・・ノ
ー４−Ｊム構造２２・・・・・・セ　　　　ル　　２３
　、２４・・・端　　　而２７・・・・・・閉鎖子　段
　　６０・・・°・・フ　イ　ル　ム４１　、１００・
・プレズ装置 ４ ／ 一一／ Ｆ々・ｌ ｉ′］ −ｒ々、８

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　　開放された端面と、その端面に開口し、その
    端面から内方に延びる多数の互いに隣接したセルとを備
    えたノーネーカム構造の、前記多数のセルのうちの選択
    された複数のセル内に流動性材料を充填する方法におい
    て、 前記ハネ−カム構造の前記端向暑、外端面から内端面ま
    で貫通する複数の開口を有するマスクによって被い、前
    記複数の開口を前記選択されたセルの開口端とそれぞれ
    一致せしめ、 前記流動性材料を前記マスクの前記外端面から前記開口
    を通して前記選択されたセル内に充填することを特徴と
    する方法。 （２ン　　前記ハネ−カム構造の前記端面を前記マスク
    で被う工程が。 前記複数の開口を備えた前記マスクを作る工程と、その
    マスクの前記内端面を、前記複数の開口が前記選択され
    たセルの開口端とそれぞれ対向するように前記ハネ−カ
    ム構造の前記端面上に位置させる工程とからなることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 （３）前記マスクが前記内端面と外端面にほぼ直角な方
    向に両者の間に延びる複数の貫通孔を備えた剛体グレー
    トであることヲ特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
    方法。 （４）　　前記流動性材料が塑性変形可能な材料であり
    、その流動性材料を前記マスクの外端面に押圧し、それ
    によって前記開口を通して前記各選択されたセル内にそ
    の流動性材料を充填することを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の方法。 （５）前記多数のセルの内の前記各選択されたセルが残
    りのセルとのみ隣接することを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の方法。 （６）　　両端面間を延びる縦横の格子状の薄い多孔性
    仕切壁によって形成された、それぞれ前記両端面に開口
    する多数のセルを備えたハネ−カム構造から固体粒子フ
    ィルターを製造する方法において、 内端面と外端面の間に延びる複数の開口を備えたマスク
    を前記ハネ−カム構造の一方の端面上に前記内端面がそ
    の一方の端面と隣接し、かつ前記各開口が前記多数のセ
    ルのうちの第１の組の複数のセルの開口端と一致するよ
    うにして被せ、 閉鎖材料を前記マスクの外端面側から前記各開口を通し
    て前記第１の組の各セルの開口端内に充填し、 内端面と外端面の間に延びる複数の開口を備えたマスク
    を前記ハネ−カム構造の他方の端面上に前記内端面がそ
    の他方の端面と隣接し、かつ前記各開口が前記多数のセ
    ルのうちの第２の組の複数のセルの開口端と一致するよ
    うにして被せ、 閉鎖材料を前記マスクの外端面側から前記各開口を通し
    て前記第２の組の各セルの開口端内に充填する、 ことを特徴とする方法。 （力　前記ハネ−カム構造の前記各端面を前記マスクで
    被う“工程が、 前記複数の開口を備えた前記マスクを作る工程と、その
    マスクの前記内端面を、前記複数の開口が前記第１．第
    ２の組のセルの開口端とそれぞれ対向するように前記ハ
    ネ−カム構造の前記各端面上に位置させる工程とからな
    ること？：特徴とする特許請求の範囲第６項記載の方法
    。 （８）前記マスクが前記内端面と外端面にほぼ直角な方
    向に両者の間に延びる複数の貫通孔を備えた剛体グレー
    トであることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
    方法。 （９）　　前記閉鎖材料が塑性変形可能な材料であり、
    その閉鎖材料を前記マスクの外端面に押圧し、それによ
    って前記開口を通して前記各組のセ°ル内にその閉鎖材
    料を充填することを特徴とする特許請求の範囲第６項記
    載の方法。 ００）　　前記各線内の各セルが同じ組の他のセルとは
    隣接していないことを特徴とする特許請求の範囲第６項
    記載の方法。 ａυ　前記ハネ−カム構造のセルのほぼ全部が前記第１
    組と第２組のいずれかに属していることを特徴とする特
    許請求の範囲第６項記載の方法。 （１２１前記ハネ−カム構造の多数のセルが前記各端面
    において互いにほぼ平行な縦列と互いにほぼ平行な横列
    に並べられており、その各縦列および各横列において前
    記第１の組のセルと第２の組のセルとが交互になってい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の方法
    。 ０タ　前記マスクが繰返し使用可能なものであり、前記
    閉鎖材料の充填が終了した後、各端面から外されること
    を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の方法。 αａ　前記一方の端面における前記第１の組のセルへの
    前記閉鎖材料の充填が終了した後、その一方の端面に被
    せたマスクを外して前記他方の端面に被せることを特徴
    とする特許請求の範囲第１３項記載の方法。 αω　前記ハネ−カム構造がセラミック材料で形成され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の方
    法。 ａυ　前記閉鎖材料がセラミックセメントであり、前記
    他方の端面における前記第２の組のセルへのそのセラミ
    ックセメントの充填が終了した後、前記ハネ−カム構造
    ？焼いてそのセラミックセメントラ各セルの、仕切壁へ
    焼結させることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記
    載の方法。 （１７）　　開放された端面と、その端面に開口し、そ
    の端面かも内方に延びる多数の互いに隣接したセルとを
    備えたハネ−カム構造の、前記多数のセルのうちの選択
    された複数のセル内に流動性材料を充填するのに使用さ
    れるマスクにおいて、 相対向する両端面の間に延びる複数の開口を有する、前
    記閉鎖材料を通さない材料で形成された本体部を備え、
    その本体部の前記両端面の少なくとも一方が前記ハネ−
    カム構造の前記端面と密着するようになっており、その
    本体部の前記一方の端面を前記ハネ−カム構造の前記端
    面上に整列させたときに前記各開口を通じて前記複数の
    選択されたセルがそれぞれ露出されるようになっている
    ことを特徴とするマスク。 α印　前記本体部が剛体プレートであり、前記各開口が
    そのグレートの両端面にほぼ直角に延びる貫通孔である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載のマスク
    。 α９　前記貫通孔が互いにほぼ平行な縦列と互いにほぼ
    平行な横列をなすように配列されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１８項記載のマスク。
JP57123746A 1981-07-15 1982-07-15 ハニカム構造のセル内に流動性材料を選択的に充填する方法およびその方法を実施するのに使用する装置 Granted JPS5837481A (ja)

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