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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Halten einer getrockneten Wabenstruktur
bei dem Herstellungsvorgang einer keramischen Wabenstruktur gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Eine
keramische Wabenstruktur wurde beispielsweise bei einem Filter zum
Reinigen des von einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs ausgestoßenen Abgases
verwendet. In den vergangenen Jahren ist es erforderlich geworden,
die Dicke der Trennwände
dieser Wabenstruktur, bspw. zum Zweck der Erhöhung der Oberfläche, zu
verringern.
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Wenn
die Wabenstruktur hergestellt wird, wird ein keramischer Werkstoff
gemischt und geknetet und daraufhin wird der geknetete keramische
Werkstoff in der Form einer Wabe extrudiert, um eine Wabenstruktur zu
erhalten, und wird dann die Wabenstruktur getrocknet und gebrannt,
wie im Stand der Technik nach
DE 199 35 124 A1 offenbart ist.
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Da
die Wabenstruktur insbesondere nach dem Trocknen und vor dem Brennen
sehr brüchig
ist, können
die Trennwände
abplatzen und/oder gebrochen werden, wenn die Wabenstruktur gehalten
wird. Insbesondere aufgrund des Fortschritts der dünnen Ausführung der
Trennwände
gab es einen hohen Anteil des Abplatzens und/oder Brechens und somit
ist das herkömmliche
Halteverfahren ungeeignet, um eine solche Situation zu bewältigen.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Halten einer Wabenstruktur zu schaffen, wodurch verhindert werden
kann, dass die Trennwände
der Wabenstruktur bei dem Vorgang der Herstellung der Wabenstruktur
abplatzen und/oder gebrochen werden.
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Die
Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch
1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Bei
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum Halten einer getrockneten Wabenstruktur,
die eine Wabenstruktur nach einem Trocknungsprozess und vor einem
Brennprozess ist, wenn die keramische Wabenstruktur, bei der Trennwände, die
eine Anzahl von Zellen ausbilden, in der Gestalt einer Wabe angeordnet
sind, mit einem Herstellungsverfahren hergestellt wird, das einen
Extrudierprozess, den Trocknungsprozess und den Brennprozess aufweist,
wobei eine Spannvorrichtung mit einer Vielzahl von Klemmen verwendet
wird und gestattet wird, dass die Vielzahl der Klemmen in Kontakt
mit dem äußeren Umfang
der getrockneten Wabenstruktur gelangt, so dass die Richtung des
Drucks, der auf die Wabenstruktur aufgebracht wird, durch die Klemmen
im Wesentlichen parallel zu den Trennwänden ist.
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In
der vorliegenden Erfindung wird die Spannvorrichtung verwendet und
wird die getrocknete Wabenstruktur durch die Klemmen der Spannvorrichtung
gehalten. Es wird gestattet, dass die Vielzahl der Klemmen in Kontakt
mit dem äußeren Umfang
der getrockneten Wabenstruktur gelangt, so dass die Richtung des
auf die getrocknete Wabenstruktur aufgebrachten Drucks durch die
Klemmen im Wesentlichen parallel zu den Trennwänden ist.
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Die
getrocknete Wabenstruktur hat die größte Festigkeit in der Richtung
im Wesentlichen parallel zu den Trennwänden. Wenn daher die Spannvorrichtung
die getrocknete Wabenstruktur hält,
die abplatzen oder gebrochen werden kann, ist die Steifigkeit gegenüber dem
Druck durch die Spannvorrichtung im Wesentlichen die größte und
dadurch kann das Abplatzen und Brechen beschränkt werden. Sogar wenn sich
die gesamte Steifigkeit der getrockneten Wabenstruktur aufgrund
dünner
Trennwände
verringert, kann das Abplatzen und Brechen beschränkt werden.
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Dieser
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist für jede Form von Zellen (Gittern)
wirksam, die durch Trennwände
ausgebildet wird.
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In
einem zweiten Aspekt der Erfindung sind die Trennwände angeordnet,
so dass sie die Zellen bilden, die eine quadratische bzw. viereckige
Gestalt haben, wobei der Winkel zwischen den Trennwänden und
der Richtung des durch die Klemmen aufgebrachten Drucks vorzugsweise
in dem Bereich von ±35° bezüglich der Richtung
parallel zu den Trennwänden
ist und am meisten vorzuziehen in dem Bereich von ±15° liegt. Wenn der
Winkel größer als ±35° ist, verringert
sich die Wirkung der Beschränkung
des Schadens, wie z. B. des Abplatzens und des Brechens der Trennwände, und
der Schaden, wie z. B. das Abplatzen und das Brechen, kann sich
somit vergrößern.
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In
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Trennwände angeordnet,
um die Zellen zu bilden, die eine hexagonale Gestalt haben, und
der Winkel zwischen den Trennwänden
und der Richtung des durch die Klemmen aufgebrachten Drucks ist
vorzugsweise in dem Bereich von ±20° bezüglich der Richtung parallel
zu den Trennwänden
und am meisten vorzuziehen in dem Bereich von ±10°. Wenn in diesem Fall der Winkel
größer als ±20° ist, verringert
sich die Wirkung des Beschränkens
des Schadens, wie z. B. des Abplatzens und Brechens der Trennwände und
der Schaden, wie z. B. das Abplatzen und Brechen, kann sich somit erhöhen.
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In
einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Trennwände angeordnet,
um die Zellen zu bilden, die eine dreieckige Gestalt haben, und
ist der Winkel zwischen den Trennwänden und der Richtung des durch
die Klemmen aufgebrachten Drucks vorzugsweise in dem Bereich von ±20° bezüglich der
Richtung parallel zu den Trennwänden
und am meisten vorzuziehen in dem Bereich von ±10°. Wenn für diesen Fall der Winkel größer als ±20° ist, kann
sich die Wirkung der Schadensbeschränkung, wie z. B. des Abplatzens
und Brechens der Trennwände,
verringern und kann ein Schaden, wie z. B. das Abplatzen und Brechen,
sich somit erhöhen.
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In
einem fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt die Dicke der Trennwände vorzugsweise 150 μm oder weniger
und am meisten vorzuziehen 100 μm
oder weniger, und wenn die Dicke der Trennwände 100 μm beträgt, verringert sich die Steifigkeit
der getrockneten Wabenstruktur besonders und der Vorteil des vorstehend
genannten Halteverfahrens kann somit wirksam sein.
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In
einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Spannvorrichtung
an einem Arm eines Roboters zum Bewegen der Spannvorrichtung angeordnet
und wird die relative Position der Spannvorrichtung bezüglich der
getrockneten Wabenstruktur vorzugsweise durch Bewegen der Spannvorrichtung
eingestellt. In diesem Aspekt kann bspw. in einer Kombination des
Positionssensors zum Erfassen der Gitterrichtung der getrockneten
Wabenstruktur und der Steuereinheit des Roboters die relative Position
der Spannvorrichtung bezüglich
der getrockneten Wabenstruktur einfach automatisch eingestellt werden
und es können
dadurch die Kontaktpositionen der Klemmen genau gesteuert werden.
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In
einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die relative
Position der Spannvorrichtung bezüglich der getrockneten Wabenstruktur
durch Bewegen der getrockneten Wabenstruktur eingestellt und kann
die optimale relative Position der Spannvorrichtung bezüglich der
getrockneten Wabenstruktur bspw. durch Drehen der Basis gesteuert werden,
an der die getrocknete Wabenstruktur angeordnet ist.
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Die
Position, an der die Klemmen in Kontakt mit der getrockneten Wabenstruktur
gelangen, ist vorzugsweise 0,5 mm oder weiter entfernt von dem Ende
der getrockneten Wabenstruktur und am meisten vorzuziehen 1,0 mm
oder weiter entfernt davon, um die getrocknete Wabenstruktur zu
halten, ohne sie zu verformen. Wenn die Position, an der die Klemmen
in Berührung
mit der getrockneten Wabenstruktur gelangen, weniger als 0,5 mm
von dem Ende der getrockneten Wabenstruktur ist, tritt Abplatzen
und dgl. der getrockneten Wabenstruktur leicht an dem Abschnitt
in der Nähe
des Endes eines äußeren Umfangs
auf.
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Des
Weiteren ist es vorzuziehen, dass die Spannvorrichtung Klemmen hat,
die in Kontakt mit der getrockneten Wabenstruktur an zwei oder mehreren
Positionen (eine Vielzahl von Punkten) entfernt voneinander in axialer
Richtung gelangen. Gemäß dieser
Konfiguration kann die Wabenstruktur sicher gehalten werden, während ihre
Schwingung beschränkt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann vollständiger aus der Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die nachstehend angegeben ist, gemeinsam mit den
beigefügten
Zeichnungen verstanden werden.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht der Wabenstruktur in einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Seitenansicht der getrockneten Wabenstruktur in dem ersten
Ausführungsbeispiel,
die durch eine Spannvorrichtung gehalten ist, wenn sie geschnitten
wird;
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3 ist
eine Längsansicht
der getrockneten Wabenstruktur in dem ersten Ausführungsbeispiel,
die durch eine Spannvorrichtung gehalten ist, wenn sie geschnitten
wird;
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4A ist
eine Seitenansicht der getrockneten Wabenstruktur in dem ersten
Ausführungsbeispiel,
die durch eine Spannvorrichtung gehalten ist, wenn sie überführt wird;
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4B ist
eine Draufsicht der getrockneten Wabenstruktur in dem ersten Ausführungsbeispiel,
die durch eine Spannvorrichtung gehalten ist, wenn sie überführt wird;
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5A zeigt
eine Abwandlung des Aufbaus der Klemmen der Spannvorrichtung in
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5B zeigt
eine Abwandlung des Aufbaus der Klemmen der Spannvorrichtung in
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5C zeigt
eine Abwandlung des Aufbaus der Klemmen der Spannvorrichtung in
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5D zeigt
eine Abwandlung des Aufbaus der Klemmen der Spannvorrichtung in
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5E zeigt
eine Abwandlung des Aufbaus der Klemmen der Spannvorrichtung in
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 zeigt
die Geometrie der Trennwände
der Wabenstruktur in einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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7 zeigt
die Geometrie der Trennwände
der Wabenstruktur in einem fünften
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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8A zeigt
eine Abwandlung der äußeren Gestalt
der getrockneten Wabenstruktur, die auf das Halteverfahren gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;
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8B zeigt
eine Abwandlung der äußeren Gestalt
der getrockneten Wabenstruktur, die auf das Halteverfahren gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;
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8C zeigt
eine Abwandlung der äußeren Gestalt
der getrockneten Wabenstruktur, die auf das Halteverfahren gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;
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8D zeigt
eine Abwandlung der äußeren Gestalt
der getrockneten Wabenstruktur, die auf das Halteverfahren gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;
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8E zeigt
eine Abwandlung der äußeren Gestalt
der getrockneten Wabenstruktur, die auf das Halteverfahren gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Das
erste Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens zum Halten einer getrockneten Wabenstruktur gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Dieses
Ausführungsbeispiel
ist, wie in 1 gezeigt ist, ein Verfahren
zum Halten einer getrockneten Wabenstruktur 8, die eine
Wabenstruktur nach einem Trocknungsprozess und vor einem Brennprozess
ist, wenn die keramische Wabenstruktur 8, in der Trennwände 81,
die eine Anzahl von Zellen 80 ausbilden, in der Gestalt
einer Wabe angeordnet sind, mit einem Herstellungsverfahren umfassend
einen Extrudierprozess, den Trocknungsprozess und den Brennprozess
hergestellt wird.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
muss die getrocknete Wabenstruktur 8 zweimal nach dem Trocknungsprozess
und vor dem Brennprozess gehalten werden. Bei dem jeweiligen Halteverfahren
wird eine Spannvorrichtung 1, 2 mit einer Vielzahl
von Klemmen 10, 20 verwendet und wird der Vielzahl
der Klemmen 10, 20 gestattet, in Kontakt mit dem äußeren Umfang
bzw. dem äußeren Rand 89 der
getrocknete Wabenstruktur 8 zu gelangen, so dass die Richtung
des auf die getrocknete Wabenstruktur 8 aufgebrachten Drucks
F durch die Klemmen 10, 20 im Wesentlichen parallel
zu den Trennwänden 81 ist.
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Das
wird nachstehend genauer beschrieben.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
wird der Rohwerkstoff, der durch Mischen und Kneten einer Keramik hergestellt
wird, der nach dem Brennen Cordierit sein wird, und ein Bindemittel
durch einen Schraubenextruder in der Gestalt einer Wabe extrudiert,
um eine Wabenstruktur mit einer Länge vorzusehen, die größer als
die Endlänge
ist. Die Wabenstruktur 8 in diesem Ausführungsbeispiel hat Trennwände 81,
wie in 1 gezeigt ist, die in der Form eines quadratischen
Gitters angeordnet sind, um quadratische Zellen 80 zu bilden.
Die Dicke der Trennwände 81 der
Wabenstruktur 8 in diesem Ausführungsbeispiel ist auf 100 μm oder weniger
verringert.
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Als
nächstes
wird der Trocknungsprozess durchgeführt, bei dem die Wabenstruktur 8 für eine gewisse Zeitdauer
allein gelassen wird, bis sie trocknet, um die getrocknete Wabenstruktur 8 zu
erhalten. Bei dem Trocknungsprozess kann die Wabenstruktur 8 durch
die Anwendung von Wärme
sicher getrocknet werden und wird die getrocknete Wabenstruktur 8 sehr
brüchig,
da fast die gesamte Feuchtigkeit, die in der Keramik enthalten ist,
verdampft ist.
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Dann
wird in diesem Ausführungsbeispiel,
wie in 2 und 3 gezeigt ist, die getrocknete
Wabenstruktur 8 auf eine vorbestimmte Länge geschnitten. Als ein Verfahren
des Schneidens von diesem kann ein Schneideerfahren, ein Schleifverfahren
oder andere verschiedene Arten von Verfahren angewendet werden. In
diesem Ausführungsbeispiel
wird ein Verfahren des Schleifens der getrockneten Wabenstruktur 8 durch
Drehen und Berühren
eines scheibenförmigen
Schleifwerkzeugs 7 an diesem angewendet. Während dieses Schneidens
ist es notwendig, die getrocknete Wabenstruktur 8 so zu
halten, dass sie sich nicht bewegt.
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In
diesem Ausführungsbeispiel,
wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist die getrocknete
Wabenstruktur 8 so angeordnet, dass die Trennwände 81 vertikal
und horizontal unter der Bedingung orientiert sind, dass die axiale
Richtung der getrockneten Wabenstruktur 8 horizontal ist.
Das wurde durch Positionieren der Metallform bei der Extrusion des
vorangehenden Prozesses eingestellt. Dann wird die getrocknete Wabenstruktur 8 durch eine
Anzahl von Klemmen 1 mit einem Paar oberer und unterer
Klemmen 10 dadurch gehalten, dass es jeder der Klemmen 10 gestattet
wird, in Berührung
mit dem äußeren Umfang 89 der
getrockneten Wabenstruktur 8 an der Oberseite und an der
Unterseite zu gelangen. Folglich wird die Richtung des auf die getrocknete
Wabenstruktur 8 durch die Klemmen 10 aufgebrachten
Drucks F im Wesentlichen parallel zu den Trennwänden 81, wie in 3 gezeigt
ist.
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Darauf
wird die getrocknete Wabenstruktur 8 durchgängig durch
Halten von diesem an den Positionen vor und hinter der Schneidposition
mit zumindest der Klemme 1 geschnitten, so dass sie sich
nicht bewegt.
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Da
des Weiteren der Abstand L von der Position, an der die Klemmen 10 der
Spannvorrichtung 1 in Berührung mit der getrockneten
Wabenstruktur 8 gelangen, zu dem Ende der getrockneten
Wabenstruktur 8 nach dem Schneiden 0,5 mm oder mehr beträgt, unterbrechen
die Klemmen 10 das Schneiden während des Schneidens nicht
und das Auftreten des Abplatzens und dgl. der Endfläche der
getrockneten Wabenstruktur wird während des Schneidens beschränkt.
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Des
Weiteren ist es vorzuziehen, dass die Spannvorrichtung 1 Klemmen 10 hat,
die in Berührung
mit der getrockneten Wabenstruktur 8 an zwei oder mehreren
Positionen (eine Vielzahl von Punkten) entfernt voneinander in der
axialen Richtung gelangen können.
Aufgrund dieser Konfiguration kann die getrocknete Wabenstruktur 8 sicher
gehalten werden, während
ihre Schwingung. beschränkt
wird.
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Als
nächstes
werden die getrockneten Wabenstrukturen 8 zu einem Brennofen überführt, in
dem sie gebrannt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Orientierung
von jeder der getrockneten Wabenstrukturen 8 geändert, während sie
in dem gehaltenen Zustand bei dem Schneiden gehalten werden, so
dass ihre axiale Richtung vertikal orientiert ist. Dann werden die
getrockneten Wabenstrukturen 8 erneut gehalten und mit
einer weiteren Spannvorrichtung 2 überführt.
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Wenn
die getrocknete Wabenstruktur 8 gehalten wird, wird die
Spannvorrichtung 2 mit einem Paar von rechten und linken
Klemmen 20 verwendet, wie in 4A und 4B gezeigt
ist. Diese Spannvorrichtung 2 ist mit einer Kamera 25 an
ihrer Mitte ausgestattet, so dass die Positionen der Klemmen 20 geändert werden können, während visuell
die Richtungen der Trennwände 81 der
getrocknete Wabenstruktur 8 identifiziert werden. Diese
Spannvorrichtung 2 ist an einem Arm 29 eines Roboters
zum Bewegen der Spannvorrichtung 2 angeordnet. Die relative
Position der Spannvorrichtung 2 bezüglich der getrockneten Wabenstruktur 8 wird durch
Bewegen der Spannvorrichtung 2 eingestellt.
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Die
getrocknete Wabenstruktur 8 wird so gehalten, dass die
Position des Paars der rechten und linken Klemmen 20 eingestellt
wird, um mit der Position der Trennwände 81 überein zu
stimmen, und jeder der Klemmen 20 wird es gestattet, in
Berührung
mit der getrockneten Wabenstruktur 8 an der Position des
Abstands L zu gelangen, von dem das obere Ende 88 der getrockneten
Wabenstruktur 8 0,5 mm oder mehr beträgt. Folglich wird die Richtung
des auf die getrocknete Wabenstruktur durch die Klemmen 20 aufgebrachten
Drucks F im Wesentlichen parallel zu den Trennwänden 81, wie in 4B gezeigt
ist.
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Dann
wird die Spanvorrichtung 2 bewegt, während dieser gehaltene Zustand
aufrecht erhalten wird, um die getrocknete Wabenstruktur 8 zu
dem nächsten
Brennprozess zu überführen.
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Somit
wird in diesem Ausführungsbeispiel,
wie vorstehend beschrieben ist, die getrocknete Wabenstruktur 8 sowohl
bei dem Schneiden der getrockneten Wabenstruktur 8 als
auch bei ihrer Überführung gehalten.
In beiden Fällen
wird die Spannvorrichtung 1, 2 mit einer Vielzahl
von Klemmen 10, 20 verwendet und wird der Vielzahl
der Klemmen 10, 20 gestattet, in Berührung mit
dem äußeren Umfang 89 der
getrockneten Wabenstruktur 8 zu gelangen, so dass die Richtung
des auf die getrocknete Wabenstruktur 8 durch die Klemmen 10, 20 aufgebrachten
Drucks F im Wesentlichen parallel zu den Trennwänden 81 ist. Sogar
wenn folglich die getrocknete Wabenstruktur 8, die aufgrund
ihres trockenen Zustands sehr brüchig
ist und aufgrund der dünnen Trennwände noch
brüchiger
ist, gehalten wird, wird verhindert, dass die Trennwände 81 abplatzen
und/oder gebrochen werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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In
diesem Ausführungsbeispiel,
das in den 5A bis 5E gezeigt
ist, werden die Gestalten und Strukturen der Klemmen, die auf die
Spannvorrichtung 1 oder 2 in dem ersten Ausführungsbeispiel
oder auf andere Spannvorrichtungen anwendbar sind, beschrieben.
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5A zeigt
die Struktur von vier Klemmen 311 bis 314, die
rechte, die linke, die obere und die untere Klemme. Wenn für diesen
Fall die Zellengestalt bspw. viereckig ist, können die Drücke, die im Wesentlichen parallel
zu den Trennwänden
sind, auf die getrocknete Wabenstruktur 8 von ihrer rechten,
linken, oberen bzw. unteren Richtung aufgebracht werden.
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5B zeigt
die Struktur eines Paars von Klemmen 321 und 322,
wobei eine der Klemmen eine ebene Kontaktfläche hat und die andere eine
V-förmige
Kontaktfläche
hat. Für
diesen Fall kann die getrocknete Wabenstruktur 8 sicher
aufgrund des sog. Dreipunkt-Haltens gehalten werden. Jedoch bringt
die Klemme 321, die eine V-förmige Kontaktfläche hat,
die Drücke
in zwei Richtungen auf die getrocknete Wabenstruktur 8 auf.
Daher werden die Klemmen 321 und 322 so innerhalb
des Bereichs angeordnet, dass die Drücke in den zwei Richtungen
im Wesentlichen parallel zu einer Richtung der Trennwände 81 sind.
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5C zeigt
die Struktur eines Paars von Klemmen 331 und 332,
wobei beide Klemmen 331, 332 eine V-förmige Kontaktfläche haben.
Für diesen
Fall kann die getrocknete Wabenstruktur 8 sicher aufgrund
des Vierpunkt-Haltens gehalten werden. Jedoch bringt jede der Klemmen 331, 332 Drücke in zwei
Richtungen auf die getrocknete Wabenstruktur 8 auf. Jedoch
werden die Klemmen 331 und 332 so innerhalb des
Bereichs angeordnet, dass die Drücke
in den zwei Richtungen im Wesentlichen parallel zu der Richtung
der Trennwände 81 sind.
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5D zeigt
die Struktur eines Paars von Klemmen 341 und 342,
wobei beide Klemmen eine bogenförmige
Kontaktfläche
haben, die mit der Umrisslinie der getrocknete Wabenstruktur 8 zusammenfällt. Für diesen
Fall sind die Richtungen der von verschiedenen Punkten der Kontaktflächen der
Klemmen auf die getrocknete Wabenstruktur 8 aufgebrachten
Drücke
von einem mikroskopischen Standpunkt verschieden gemäß den Positionen
der Punkte. Jedoch werden die Klemmen 341 und 342 so
innerhalb des Bereichs angeordnet, dass der von den verschiedenen
Punkten aufgebrachte Druck im Wesentlichen parallel zu den Richtungen
der Trennwände 81 ist.
Da für
diesen Fall die Drücke über die
gesamte Kontaktfläche
der Klemmen verteilt werden können,
kann die getrocknete Wabenstruktur 8 sicherer gehalten
werden.
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Als
die Werkstoffe der vorstehend genannten vier Arten der Klemmen können verschiedene
Arten von Werkstoffen, bspw. Gummi, wie z. B. NBR, Metall, wie z.
B. Stahl, oder eine Aluminiumlegierung oder dgl., oder eine Kombination
davon verwendet werden.
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5E zeigt
die Struktur eines Paars von Klemmen 351 und 352,
wobei beide von den Klemmen aus Gummi sind und wie Ballons aufgeblasen
sind, so dass die Kontaktflächen
davon mit der Umrisslinie der getrockneten Wabenstruktur 8 zusammenfällt. Auch
für diesen
Fall sind die Richtungen der von verschiedenen Punkten der Kontaktflächen der
Klemmen auf die getrocknete Wabenstruktur 8 aufgebrachten
Drücke
von einem mikroskopischen Standpunkt betrachtet unterschiedlich
gemäß den Positionen
der Punkte. Jedoch werden die Klemmen 351 und 352 so
innerhalb des Bereichs angeordnet, dass die von den verschiedenen
Punkten aufgebrachten Drücke
im Wesentlichen parallel zu den Richtungen der Trennwände 81 sind.
Da für
diesen Fall die Drücke über die
Kontaktflächen
dieser Klemmen sehr einfach wegen der Flexibilität des Gummis verteilt werden
können,
kann die Wabenstruktur 8 sicherer gehalten werden.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Trennwände 81 angeordnet,
um viereckige Zellen ähnlich
dem ersten Ausführungsbeispiel
zu bilden, und wird der Winkel zwischen der Trennwand 81 sowie
die Richtung des durch die Klemmen der Spannvorrichtung aufgebrachten
Drucks variiert und wird geprüft,
um einen optimalen Bereich zu finden.
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Um
den optimalen Bereich zu erhalten, wurde der folgende Versuch konkret
durchgeführt.
D. h., dass die Richtung des Drucks F, der zum Halten der getrockneten
Wabenstruktur 8 in der Richtung wie in 4B für das erste
Ausführungsbeispiel
aufgebracht wird, geändert
wurde, und es wurde beobachtet, ob die getrocknete Wabenstruktur 8 abgeplatzt
ist und/oder gebrochen wurde.
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Das
Ergebnis des Versuchs ist in Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1 bedeutet
die Markierung O, dass ein Schaden, wie z. B. das Abplatzen und/oder
das Brechen nicht beobachtet wurde, und bedeutet die Markierung X,
dass sogar ein kleiner Schaden, wie z. B. das Abplatzen und/oder
das Brechen beobachtet wurde.
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Wie
Tabelle 1 entnehmbar ist, wurde, wenn der Winkel zwischen dem Druck
F und den Trennwänden
81 in
dem Bereich von ±35° bezüglich der
Richtung parallel zu den Trennwänden
81 liegt,
kein Schaden, wie z. B. Abplatzen und Brechen, beobachtet. Aus diesem
Ergebnis kann für
den Fall, dass die Zelle viereckig ist, die Bedingung, bei der die
Richtung des durch die Klemme aufgebrachten Drucks im Wesentlichen
parallel zu der Trennwand
81 ist, in dem Bereich von ±35° bezüglich der
Richtung parallel zu den Trennwänden
und noch mehr vorzuziehen in dem Bereich von ±15° bezüglich der Richtung parallel
zu den Trennwänden
81 sein. (Tabelle 1) Fall für viereckige Zelle
| Winkel
zwischen Druck F und Trennwänden | Beurteilung |
| ±20° | O |
| ±30° | O |
| ±35° | O |
| ±40° | X |
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Trennwände 81 angeordnet,
um hexagonale Zellen 80 auszubilden, und wird der Winkel
zwischen den Trennwänden 81 und
der Richtung des durch die Klemmen der Spannvorrichtung aufgebrachten
Drucks variiert und wird geprüft,
um einen optimalen Bereich zu finden.
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Wenn
die Zelle 80 hexagonal ist, wie in 6 gezeigt
ist, gibt es drei Richtungen, die mit den Pfeilen A, B und C gezeigt
sind, und die parallel zu den Trennwänden 81 sind. Die
getrocknete Wabenstruktur 8 kann in jeder der Richtungen
gehalten werden. Um den optimalen Bereich zu erhalten, wurde in
diesem Ausführungsbeispiel
der folgende Versuch durchgeführt.
D. h., dass der Winkel der Richtung des Drucks F und jede der Richtungen
(die Pfeile A, B und C) parallel zu den Trennwänden 81 geändert wurde,
und es untersucht wurde, ob die getrocknete Wabenstruktur 8 abgeplatzt
ist und/oder gebrochen wurde.
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Das
spezifische Versuchsverfahren und das Auswertungsverfahren sind
die gleichen wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
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Das
Ergebnis des Versuchs ist in Tabelle 2 gezeigt.
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Wie
aus Tabelle 2 entnehmbar ist, wurde, wenn der Winkel zwischen dem
Druck F und den Trennwänden
81 in
dem Bereich von ±25° bezüglich der
Richtung parallel zu den Trennwänden
81 liegt,
kein Schaden, wie z. B. Abplatzen und Brechen, beobachtet. Aus diesem
Ergebnis kann für
den Fall, dass die Zelle hexagonal ist, die Bedingung, bei der die
Richtung des durch die Klemme aufgebrachten Drucks im Wesentlichen
parallel zu der Trennwand
81 ist, in dem Bereich von ±20° bezüglich der
Richtung parallel zu den Trennwänden
81 und weiter
vorzugsweise in dem Bereich von ±10° bezüglich der Richtung parallel
zu den Trennwänden
81 sein. (Tabelle 2) Fall von hexagonalen Zellen
| Winkel
zwischen Druck F und Trennwänden | Beurteilung |
| ±10° | O |
| ±15° | O |
| ±20° | O |
| ±25° | X |
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(Fünftes
Ausführungsbeispiel)
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Trennwände 81 angeordnet,
um dreieckige Zellen 80 auszubilden, und wird der Winkel
zwischen den Trennwänden 81 und
der Richtung des durch die Klemmen der Spannvorrichtung aufgebrachten
Drucks variiert und wird untersucht, um einen optimalen Bereich
zu finden.
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Wenn
die Zelle 80 dreieckig ist, wie in 7 gezeigt
ist, gibt es drei Richtungen, die mit den Pfeilen D, E und G gezeigt
sind, und parallel zu den Trennwänden 81 sind.
Die getrocknete Wabenstruktur 8 kann in jeder der Richtungen
gehalten werden. Um den optimalen Bereich zu erhalten, wurde in
diesem Ausführungsbeispiel
der folgende Versuch durchgeführt.
D. h., dass der Winkel zwischen der Richtung des Drucks F und jeder der
Richtungen (die Pfeile A, B und C) parallel zu den Trennwänden 81 geändert wurde,
und es untersucht wurde, ob die getrocknete Wabenstruktur 8 abgeplatzt
ist und/oder gebrochen wurde.
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Das
spezifische Versuchsverfahren und das Auswertungsverfahren sind
die gleichen wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
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Das
Ergebnis des Versuchs ist in Tabelle 3 gezeigt.
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Wie
aus Tabelle 3 entnehmbar ist, wurde, wenn der Winkel zwischen dem
Druck F und den Trennwänden
81 in
dem Bereich von ±20° bezüglich der
Richtung parallel zu den Trennwänden
81 liegt,
kein Schaden, wie z. B. Abplatzen und Brechen, beobachtet. Aus diesem
Ergebnis kann für
den Fall, dass die Zelle dreieckig ist, die Bedingung, bei der die
Richtung des durch die Klemmen aufgebrachten Drucks im Wesentlichen
parallel zu der Trennwand
81 ist, in dem Bereich von ±20° bezüglich der
Richtung parallel zu den Trennwänden
81 und
noch mehr vorzuziehen in dem Bereich von ±10° bezüglich der Richtung parallel
zu den Trennwänden
81 sein. (Tabelle 3) Fall für dreieckige Zellen
| Winkel
zwischen Druck F und Trennwänden | Beurteilung |
| ±10° | O |
| ±15° | O |
| ±20° | O |
| ±25° | X |
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind verschiedene Arten einer äußeren Gestalt,
d. h. der Gestalt des äußeren Umfangs 89,
der getrockneten Wabenstruktur 8, auf die ein Halteverfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung
angewendet werden kann, beispielhaft dargestellt.
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Die
getrocknete Wabenstruktur 8, wie in 8A gezeigt
ist, hat eine kreisförmige äußere Gestalt,
wie das erste Ausführungsbeispiel.
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Die
getrocknete Wabenstruktur 8, die in 8B gezeigt
ist, hat die äußere Gestalt
einer sog. Rennstrecke (race track shape), d. h. eine äußere Gestalt
einer Kombination von geraden Linien und Kurven.
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Die
getrocknete Wabenstruktur 8, die in 8C gezeigt
ist, hat eine elliptische äußere Gestalt.
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Die
getrocknete Wabenstruktur 8, die in 8D gezeigt
ist, hat eine abgerundete dreieckige äußere Gestalt.
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Die
getrocknete Wabenstruktur 8, die in 8E gezeigt
ist, hat eine unbestimmte äußere Gestalt.
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Bei
jeder äußeren Gestalt
wird, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
die Spannvorrichtung mit einer Vielzahl von Klemmen verwendet und
wird der Vielzahl der Klemmen gestattet, in Berührung mit dem äußeren Umfang 89 der
getrockneten Wabenstruktur 8 zu gelangen, so dass die Richtung
des auf die getrocknete Wabenstruktur 8 durch die Klemmen
aufgebrachten Drucks im Wesentlichen parallel zu den Trennwänden 81 ist,
wobei dadurch verhindert werden kann, dass die getrocknete Wabenstruktur 8 abplatzt
und/oder gebrochen wird.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf die spezifischen Ausführungsbeispiele,
die zum Zweck der Darstellung ausgewählt sind, beschrieben ist,
ist es erkennbar, dass vielzählige
Abwandlungen daran durch den Fachmann ohne Abweichen von dem Grundkonzept
und dem Anwendungsbereich der Erfindung durchgeführt werden können.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Halten einer getrockneten
Wabenstruktur 8, die eine Wabenstruktur nach einem Trocknungsprozess
und vor einem Brennprozess ist, wenn eine keramische Wabenstruktur,
in der Trennwände,
die eine Anzahl von Zellen ausbilden, in der Gestalt einer Wabe
angeordnet sind, mit einem Herstellungsverfahren hergestellt wird,
das einen Extrudierprozess, den Trocknungsprozess und den Brennprozess
aufweist. Eine Spannvorrichtung 1, die eine Vielzahl von
Klemmen 10 hat, wird verwendet und der Vielzahl von Klemmen 10 wird
gestattet, in Berührung
mit einem äußeren Umfang 89 der getrockneten
Wabenstruktur 8 zu gelangen, so dass die Richtung des auf
die getrocknete Wabenstruktur 8 durch die Klemmen aufgebrachten
Drucks F im Wesentlichen parallel zu den Trennwänden 81 ist.