陶瓷蜂窩成形體的製造方法和乾燥裝置的製作方法
2023-09-23 15:49:20
專利名稱：陶瓷蜂窩成形體的製造方法和乾燥裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種製造蜂窩成形體的方法，特別是涉及一種用於製造蜂窩成形體的乾燥方法和乾燥設備。
背景技術：
通過將外殼分隔成多個隔腔而形成的具有外殼的陶瓷蜂窩結構可用作汽車廢氣過濾器的催化劑載體。
在製造上述陶瓷蜂窩結構時，首先，將混合陶瓷材料通過蜂窩型模擠出而形成的軟蜂窩成形體切割成所需的長度。其次，通過微波加熱或類似的方法使蜂窩成形體乾燥。然後，將乾燥的蜂窩成形體燒製成陶瓷蜂窩結構。
上述擠出成型過程通常由水平擠出法來進行，水平擠出法是一種用於陶瓷體例如陶瓷管、陶瓷杆及類似件的成型方法。如後面所描述的那樣，通常利用擠壓成型裝置和螺旋擠出機來進行生產，擠壓成型裝置包括用於形成蜂窩成形體的成型模，螺旋擠出機可連續地揉搓和擠出陶瓷材料。
由於蜂窩成形體在擠壓成型後包含有水分，因此比較軟弱，在後面的乾燥過程中容易變形。特別是，近些年來，為了滿足提高廢氣的過濾性能等的要求，減小了分隔壁和外殼的厚度，從而這一問題變得更為突出。
對於乾燥過程，採用的是在上述的水平擠出過程中也就是在擠出處於水平狀態時來乾燥蜂窩成形體的方法。但是，該方法仍存在著乾燥過程中蜂窩成形體發生變形的問題。其產生變形的原因如下如圖12所示，乾燥過程中，在蜂窩成形體中會產生由於收縮而形成的收縮力85和蜂窩成形體自重所形成的反作用力86。收縮力85是在乾燥區域89的周邊沿圓周方向作用於蜂窩成形體83還未乾燥區域上的內力。而且，自重所產生的反作用力86沿向內的方向從蜂窩成形體83與支座88相接觸的表面進行作用，且其強度向著蜂窩成形體83的底部增加。
因此，上述收縮力85和反作用力86的合力在乾燥區域周邊還未乾燥的蜂窩成形體83的下部區域位置處最大。因此，即使蜂窩成形體83在水平狀態下進行乾燥，也會在蜂窩成形體83的下部產生破裂、變形、塌縮等缺陷。
這裡，日本專利申請2001-19533公開了一種乾燥蜂窩成形體的方法，其中，蜂窩成形體的整個周邊由分成上下兩部分的夾具覆蓋住，在此狀態下來乾燥蜂窩成形體，以免在水平狀態下乾燥蜂窩成形體使蜂窩成形體產生變形。在該乾燥方法中，下夾具支承蜂窩成形體，而上夾具固定在蜂窩成形體上。在此狀態下，認為可對乾燥過程中從蜂窩成形體周邊蒸發出的水量進行控制，且乾燥狀態保持均勻，從而就可減小乾燥過程中所產生的收縮力。但是，該方法不僅忽略了由自重產生的反作用力，而且上夾具的重量也疊加在蜂窩成形體上了。因此，特別是在外殼厚度減小的蜂窩成形體中，並不能避免在乾燥過程中產生變形。
另外，如果蜂窩成形體在豎直狀態下進行乾燥，沿蜂窩成形體的圓周方向作用的收縮力和沿蜂窩成形體軸向作用的反作用力就相互垂直。因此，在蜂窩成形體的圓周方向，就不會形成較大的合力而使隔腔產生缺陷。而且，上述由自重所產生的反作用力均勻地作用在蜂窩成形體的整個橫截面上，並作用在所有的隔腔壁上。因此，如果蜂窩成形體軸向足夠的短，該力就不足以產生變形。
因此，通常可在蜂窩成形體處於豎直狀態下對蜂窩成形體進行乾燥。
但是，為了在豎直狀態下對蜂窩成形體進行乾燥，水平擠出的蜂窩成形體必須首先切割成足夠短的尺寸。然後，蜂窩成形體必須通過某種方法將其直立起來並固定住。這種在乾燥之前就搬運軟弱的蜂窩成形體並改變其形狀的方法不僅會增加製造的難度並降低生產效率，而且還會在軟弱的蜂窩成形體中產生應力。因此，導致蜂窩成形體的隔腔中產生諸如變形、破裂等缺陷的可能性增大。
發明內容
本發明就是針對上述現有技術中所存在的問題提供了一種蜂窩成形體的製造方法和製造設備，其中，乾燥蜂窩成形體是在蜂窩成形體軸線傾斜偏離豎直方向的狀態下進行的，成型之後不會在軟弱的蜂窩成形體中產生變形。
本發明第一實施例的製造陶瓷蜂窩結構的方法包括擠壓過程，該擠壓過程是通過揉搓至少一種原料粉和水而形成陶瓷原料，並對上述陶瓷原料進行擠壓成型而形成蜂窩成形體，該蜂窩成形體具有外殼、成蜂窩形布置在外殼內的分隔壁和由分隔壁分隔並沿軸向形成而穿過其兩端的多個隔腔；用於將蜂窩成形體切割成預定長度的切割過程；用於乾燥蜂窩成形體的乾燥過程；以及用於燒制蜂窩成形體而得到陶瓷蜂窩結構的燒制過程，其中，在乾燥過程中，進行加熱步驟和旋轉步驟，所述加熱步驟是在蜂窩成形體的軸線傾斜偏離豎直方向且蜂窩成形體在其軸線旋轉方向上保持靜止的狀態下進行加熱，所述旋轉步驟在多次進行的每個加熱步驟之間通過使蜂窩成形體繞其軸線轉動來改變蜂窩成形體的布置。
本發明第一實施例在乾燥過程中進行上述加熱步驟和旋轉步驟。加熱步驟是在蜂窩成形體的軸線傾斜偏離豎直方向且蜂窩成形體在其軸線旋轉方向上保持靜止的狀態下進行加熱。而且，旋轉步驟是在加熱步驟進行多次時使蜂窩成形體繞其軸線轉動，並在每個加熱步驟之間改變蜂窩成形體的布置。
因此，在上述乾燥過程中，加熱而產生的乾燥收縮和蜂窩成形體布置的改變反覆地進行。因此，蜂窩成形體的布置每次發生改變，自重所產生的反作用力和收縮力的合力的位置就發生變化。
因此，上述作用於蜂窩成形體的合力是均勻的，並且是減小的，可控制蜂窩成形體的變形。
如上所述，根據本發明的第一實施例，本發明的製造方法可在蜂窩成形體不產生變形的情況下製造出蜂窩成形體，其中，軟弱的蜂窩成形體在成型之後在其軸線傾斜地偏離豎直方向的情況下對其進行乾燥。
本發明第二實施例的蜂窩成形體製造方法包括擠壓過程，該擠壓過程是通過揉搓至少一種原料粉和水而形成陶瓷原料，並對上述陶瓷原料進行擠壓成型而形成蜂窩成形體，該蜂窩成形體具有最大厚度為0.8mm的外殼、成蜂窩形布置在外殼內且最大厚度為150μm的分隔壁和由分隔壁分隔並沿軸向形成而穿過其兩端的多個隔腔；用於將蜂窩成形體切割成預定長度的切割過程；用於乾燥蜂窩成形體的乾燥過程；以及用於燒制蜂窩成形體而得到陶瓷蜂窩結構的燒制過程，其中，在乾燥過程中，進行加熱步驟和旋轉步驟，所述加熱步驟是在蜂窩成形體安放在用於支承蜂窩成形體的外殼部分的海綿狀支座上從而使其軸線大致呈水平且蜂窩成形體在其軸線旋轉方向上保持靜止的情況下進行微波加熱，所述旋轉步驟在多次進行的每個加熱步驟之間通過使蜂窩成形體繞其軸線轉動來改變蜂窩成形體的布置。
本發明第二實施例可製造出一個壁厚非常薄的薄壁蜂窩成形體，該蜂窩成形體具有壁厚為0.8mm或更小的外殼以及布置在蜂窩成形體的外殼內且壁厚為150μm的分隔壁。然後，在上述乾燥過程中進行加熱步驟，其中，蜂窩成形體是在其軸線大致呈水平的狀態且蜂窩成形體在其軸線旋轉方向上保持靜止的狀態下進行加熱。而且，在多次進行的每個加熱步驟之間進行旋轉步驟，其中，通過使蜂窩成形體繞其軸線轉動來改變蜂窩成形體的布置。
因此，正如在第一實施例中的情況那樣，加熱而產生的乾燥收縮和蜂窩成形體布置的改變反覆地進行。因此，蜂窩成形體的布置每次發生改變，自重所產生的反作用力和收縮力的合力的位置就發生變化。
因此，上述作用於蜂窩成形體的合力是均勻的，並且是減小的，可控制蜂窩成形體的變形。
而且，在第二實施例中，在乾燥過程中，通過微波加熱來進行乾燥。這些微波與通過現有技術中的高頻波所進行的加熱是不同的，可通過波導裝置來引導微波，從而不必在蜂窩成形體附近布置電極。因此，可很容易地獲得高溫、高溼度以及其它類似的環境條件。
因此，即使對於具有壁厚為150μm或更小的非常薄的隔腔壁和壁厚為0.8mm或更小的較薄外殼的蜂窩成形體，通過在高溫和高溼度環境條件下來乾燥蜂窩成形體，就可避免快速地乾燥。換句話說，就可避免由於快速乾燥而引起外壁產生破裂和皺褶。
如上所述，在本發明的第二實施例中，本發明的製造方法可在蜂窩成形體不產生變形的情況下製造出蜂窩成形體，其中，非常軟弱的蜂窩成形體具有壁厚為150μm或更小的非常薄的隔腔壁和壁厚為0.8mm或更小的較薄外殼，並在蜂窩成形體大致處於水平的狀態下對其進行乾燥。
本發明的第三實施例涉及一種用於乾燥蜂窩成形體的陶瓷蜂窩結構乾燥裝置，該蜂窩成形體具有外殼、成蜂窩形布置在外殼內的分隔壁和由分隔壁分隔並沿軸向形成而穿過其兩端的多個隔腔，所述乾燥裝置包括用於通過將蜂窩成形體安放在可支承其外殼部分從而使蜂窩成形體的軸線大致呈水平的支座上以便來輸送蜂窩成形體的輸送裝置，用於通過微波加熱來加熱蜂窩成形體的加熱裝置以及用於通過使蜂窩成形體繞其軸線轉動而改變蜂窩成形體的布置的旋轉裝置，其中，蜂窩成形體通過輸送裝置依次地輸送到加熱裝置和旋轉裝置中，進行加熱步驟和旋轉步驟，所述加熱步驟是在加熱裝置中在蜂窩成形體在其軸線轉動方向上保持靜止的狀態下進行加熱，所述旋轉步驟在旋轉裝置中在多次進行的每個加熱步驟之間來轉動蜂窩成形體。
上述第三實施例的乾燥裝置具有上述輸送裝置、加熱裝置和旋轉裝置。而且，通過利用這些每一個裝置，就可進行上述加熱步驟和旋轉步驟。
因此，正如在第一實施例中的情況那樣，利用本發明第三實施例的乾燥裝置可反覆地改變加熱乾燥和蜂窩成形體的布置情況。
因此，可控制蜂窩成形體的變形。
而且，上述乾燥裝置中的加熱裝置利用微波進行加熱。如上所述，這些微波與通過現有技術中的高頻波所進行的加熱是不同的，可通過波導裝置來引導微波，從而不必在蜂窩成形體附近布置電極。因此，可很容易地獲得高溫、高溼度以及其它類似的環境條件。
因此，通過在高溫和高溼度環境條件下來乾燥蜂窩成形體，就可避免快速地乾燥。換句話說，就可避免由於快速乾燥而引起外壁產生破裂和皺褶。
如上所述，根據本發明的第三實施例，提供一種蜂窩成形體乾燥裝置，即使在蜂窩成形體基本上呈水平的狀態下來乾燥蜂窩成形體時，也不會在非常軟弱的蜂窩成形體中產生變形。
通過下面結合附圖對本發明優選實施例所進行的描述中，可更為全面地了解本發明。
圖1是本發明實施例中的陶瓷蜂窩結構的製造流程圖；圖2是本發明實施例的蜂窩成形體的透視圖；圖3是圖2沿A-A的放大截面圖，其示出了本發明實施例的蜂窩成形體；圖4是本發明實施例所採用的擠壓成型裝置的截面圖；圖5是本發明實施例所採用的成形體切割裝置的正視圖；圖6是本發明實施例所採用的乾燥裝置的正視圖；圖7是本發明實施例所採用的支座的正視圖；圖8是本發明實施例中所採用的支座的側視圖；圖9是本發明實施例中所採用的加熱裝置的截面圖；圖10是本發明實施例中所採用的旋轉裝置的截面圖；圖11是本發明實施例的陶瓷蜂窩結構的透視圖；
圖12是表示在現有技術的乾燥過程中蜂窩成形體變形機理的模型圖。
具體實施例方式
下面將對本發明的第一實施例進行描述。
在第一實施例中，可採用諸如微波加熱、高頻加熱、熱空氣加熱等各種加熱方式來進行加熱。
而且，在乾燥過程中，最好將蜂窩成形體大致布置成水平的來進行加熱和旋轉。
在此情況下，在擠出過程中，沿水平方向擠出的蜂窩成形體可在軸向無任何變形的情況下進入乾燥過程。因此，可簡化製造設備，並使作用於蜂窩成形體上的應力最小。
而且，在旋轉步驟中，最好在90-270°的範圍內轉動蜂窩成形體。
如果旋轉小於90°和超過270°，就可能將在乾燥過程中所產生的收縮力和自重所產生的反作用力的合力減小的效果削弱，而且，轉動的最佳範圍為120-240°。
另外，如果要加熱兩次，那麼最好將加熱的溫度設定為180°，如果要加熱三次，則最好設定為120°。在此情況下，處於蜂窩成形體最下方的部分沿其角度方向均勻排列。換句話說，即使減少改變蜂窩成形體布置的次數，在改變其布置情況的同時也可保持平衡。因此，即使蜂窩成形體是在水平狀態下進行乾燥，也可獲得不產生任何變形的效果。
而且，在上述加熱步驟中，最好通過微波加熱的方式來加熱蜂窩成形體。
在此情況下，可通過波導裝置來引導微波，而不必在蜂窩成形體附近布置電極。因此，在必須在高溫和高溼度的環境條件下加熱蜂窩成形體時，可不需要複雜的設備。
另外，在上述加熱步驟中，可通過高頻加熱的方式來加熱蜂窩成形體。
在此情況下，由於蜂窩成形體的乾燥過程是均勻進行的，因此，由乾燥速度不同而產生的收縮力很小。因此，就不會在乾燥過程中產生收縮力而引起蜂窩成形體變形。
另外，在進行加熱步驟的同時，最好將蜂窩成形體安放在用於支承其外殼部分的海綿狀支座上。
在此情況下，水分就可能擴散到蜂窩成形體和支座之間的接觸表面中，但這並不影響蜂窩成形體的乾燥。因此，就減小了由於蜂窩成形體乾燥速度不同而產生的收縮力，並可避免收縮力引起變形增大。
而且，最好將蜂窩成形體安放在海綿狀支座上，以便使分隔壁部分基本上是垂直的。
在此情況下，就可增大蜂窩成形體在豎直方向也就是重力方向的強度。
而且，最好，蜂窩成形體的外殼厚度為0.8mm或更小，分隔壁的厚度為150μm或更小。
在此情況下，蜂窩成形體的強度很低，而且容易在乾燥過程中產生變形。因此，通過第一實施例所述方法所取得的效果是特別有效的。
在本發明的第三實施例中，乾燥裝置最好具有多個加熱裝置，且加熱裝置和旋轉裝置可交替地設置在輸送裝置的輸送線上。
在此情況下，在通過擠壓裝置擠壓成型後，使蜂窩成形體沿輸送線通過就可簡單地連續進行乾燥過程的每一個步驟。從而有效地對蜂窩成形體進行乾燥。
下面將結合附圖1-11來對本發明實施例的陶瓷蜂窩結構的製造方法和乾燥裝置進行描述。
如圖1所示，本發明的用於製造陶瓷蜂窩結構的方法包括擠壓過程10、切割過程20、乾燥過程30和燒制過程40。其中，乾燥過程30包括多個加熱步驟301和303以及在所述加熱步驟之間連續進行的旋轉步驟302。
擠壓過程10是通過揉搓至少一種原料粉和水的混合物而形成陶瓷材料180，並對上述陶瓷材料180進行擠壓成型而形成蜂窩成形體50的過程。
切割過程20是將蜂窩成形體50切割成預定的長度的過程。
乾燥過程30是用於乾燥蜂窩成形體50的過程。乾燥過程30中所包含的加熱步驟301和303是加熱蜂窩成形體的步驟，在加熱步驟中，蜂窩成形體的軸線沿偏離豎直方向的方向傾斜，且沿其軸線的轉動方向保持靜止。另外，乾燥過程30中所包含的旋轉步驟302是通過在第一加熱步驟301和第二加熱步驟303之間使蜂窩成形體繞其軸線轉動而改變蜂窩成形體布置的步驟。
燒制過程40是一個通過燒制蜂窩成形體50而獲得陶瓷蜂窩結構1的過程。下面將闡述本實施例的具體內容。
首先，如圖11所示，陶瓷蜂窩結構1具有厚度為0.8mm或更小的結構外殼104、在結構外殼104內蜂窩狀布置且厚度為150μm或更小的結構分隔壁101以及由結構分隔壁101分隔並沿軸向形成而穿過其兩端的多個結構隔腔108。
另外，結構隔腔108的形狀和陶瓷蜂窩結構1的外形滿足其應用的要求。
在擠壓過程10中，形成粘土蜂窩成形體50，該蜂窩成形體具有厚度為0.8mm或更小的外殼53、蜂窩狀布置且厚度為150μm或更小的分隔壁52以及由結構分隔壁101分隔並沿軸向形成而穿過其兩端的多個隔腔51。
這裡，擠壓過程10通過利用圖4所示的擠壓成型裝置19進行。該擠壓成型裝置19具有用於形成蜂窩成形體50的成型模191和用於連續揉搓並擠壓陶瓷材料180的螺旋擠出機198。
首先，在進行擠壓過程10中，將5個重量單位的有機粘結劑和15個重量單位的水混合，並與100個重量單位的主要成分為堇青石的陶瓷原料粉一起進行揉搓來製備粘土陶瓷材料180。然後，利用螺旋擠出機198將陶瓷材料180從蜂窩成型模191中擠出而形成粘土蜂窩成形體50。另外，擠出機19也可採用柱塞式擠出機、旋進式擠出機或其它類似的擠出機。
其次，在切割過程20中，將擠壓過程10中所形成的蜂窩成形體50切割成預定的長度。這裡，這些預定的長度被設定為以下將描述的倒稜長度加上成品陶瓷蜂窩結構1的長度。
在該切割過程20中，利用圖5所示的成型切割裝置21進行切割。該成型切割裝置21具有沿大致垂直於蜂窩成形體軸向的方向運動的切割線22。
然後，在乾燥過程30中，對在切割過程20中切割成預定長度的蜂窩成形體進行乾燥處理。下面將對乾燥過程進行描述。
首先，通過圖6對乾燥過程30中所用的乾燥裝置31進行描述。該乾燥裝置31是一種用於乾燥蜂窩成形體50的乾燥裝置的示例，其包括輸送裝置32、兩個加熱裝置33和一個旋轉裝置34。
輸送裝置32是一個用於將蜂窩成形體50在其軸線基本上呈水平的狀態下安放在支承其外殼部分53的支座321上，並沿箭頭A所示方向輸送蜂窩成形體50的裝置。
加熱裝置33是通過微波加熱的方式來乾燥蜂窩成形體50的裝置。
旋轉裝置34是用於使支承在支座321上的蜂窩成形體50繞其軸線旋轉而改變其布置狀態的裝置。下面將對這些裝置的具體結構進行描述。
輸送裝置32包括皮帶輸送裝置322和輥子輸送裝置323，帶式或環式皮帶輸送裝置322通過布置在兩端的輥子輸送裝置323以固定的拉伸強度張緊。在輥子輸送裝置323轉動時，旋轉力傳遞給皮帶輸送裝置322，皮帶輸送裝置322就沿其縱向方向運動。
然後，從乾燥過程30開始到結束，輸送裝置32通過一個皮帶輸送裝置322進行連接。因此，在蜂窩成形體50安放到輸送裝置32上並由其進行輸送時，所有的乾燥步驟就可連續和自動地作用於蜂窩成形體50。此時，蜂窩成形體50是在由支座321支承的狀態下進行輸送。
如圖7和8所示，在該實施例中，支座321採用由三聚氰胺樹脂製成的海綿狀多孔材料。其形狀被加工成與蜂窩成形體50的外形相匹配。這裡，使用海綿狀多孔材料可不妨礙含在蜂窩成形體50內的水分進行擴散。而且，所確定的支座321的形狀可使得其與蜂窩成形體50的接觸表面面積較大，而接觸表面的壓力較小。
另外，支座321的材料也可採用其它的材料，只要其暴露在微波下加熱時溫度的增加值低於陶瓷成形體本身溫度的增加值即可。特別是，對於支座321的材料，相對於微波的耗散因子(相對介電常數和tanδ的積)小於陶瓷材料的耗散因子的材料是適當的。由於耗散因子越低，在微波加熱過程中溫度的升高就越容易控制，因此，可使支座321的溫度保持低於陶瓷蜂窩成形體50的溫度。除了該實施例所採用的三聚氰胺樹脂以外，還可考慮採用Teflon(註冊商標)樹脂、雲母樹脂、鋁土樹脂、聚乙烯樹脂、矽樹脂及類似的樹脂。
另外，如圖9所示，加熱裝置33包括微波發射器331、波導裝置(未示出)、布置成可將皮帶輸送裝置封閉的乾燥箱332和用於在乾燥箱332內形成高溫和高溼度環境的加溼器(未示出)。在加熱裝置33中，微波發射器331產生的微波發射出來加熱蜂窩成形體50。
該實施例所用的微波發射器331的振動頻率為2450MHz±50MHz，額定輸出功率為5Kw。而且，在乾燥箱332的兩側設有敞開部分334，該敞開部分足夠的大以便使蜂窩成形體50通過，通常該敞開部分是敞開的。因此，在敞開部分334的周圍設有微波吸收裝置333，以免發生微波洩漏。
另外，如圖10所示，旋轉裝置34包括與液壓致動器(未示出)相連並可上下運動的臂狀支承裝置349、用於支承和抬起蜂窩成形體50的臂341、用於夾緊蜂窩成形體50的兩側的夾盤342和用於使臂前後水平運動的蝸輪裝置348。
這裡，由於位於左臂和右臂341頂部的蝸輪裝置348具有逆轉裝置，因此，左臂和右臂341可對稱地進行運動。因此，臂341前後運動就使得兩者之間的間隔根據蝸輪裝置348的轉動而增大或減小。
另外，夾盤342具有金屬板347和軸部件345，上述金屬板上覆蓋有軟海綿狀墊板344。這些軸部件345通過球接頭346與每個臂341相連。因此，夾盤342除了可在墊板344的表面方向自由變化以外，還可由馬達(未示出)驅動進行旋轉。
這裡，球接頭是公知的球面滑動軸承。該球接頭是一種具有包括凸球形彎曲表面的部件和包括凹球形彎曲表面的部件的接頭結構，這些部件通過這些球形表面相互可滑動地裝配在一起。因此，球接頭可繞一個軸點沿軸向旋轉，並可自由地在軸向和其它類似的方向上改變方向。
下面將對上述乾燥裝置31的工作過程進行描述。
輸送到乾燥裝置31的蜂窩成形體50依次通過輸送裝置32依次進入安裝在乾燥裝置30中的兩個加熱裝置33和旋轉裝置34。
首先，在具有上述結構的加熱裝置33中進行第一加熱步驟301。在第一加熱步驟301中，進入乾燥箱332的蜂窩成形體50與皮帶輸送裝置322一起從入口側運動到出口側。
在此過程中，加熱裝置33內的蜂窩成形體50通過微波輻射而被加熱和乾燥。
而且，在乾燥箱中，通過加溼器(未示出)來保持高溫和高溼度環境。因此，可避免蜂窩成形體50快速乾燥，從而可避免由於乾燥速度不同而使外殼產生諸如破裂、皺褶等缺陷。
然後，在具有上述結構的旋轉裝置34中進行旋轉步驟302。
首先，位置傳感器(未示出)檢測蜂窩成形體50的位置。然後，旋轉裝置34的臂341下降，且夾盤342夾住並保持住蜂窩成形體50的兩端。
這裡，由於夾盤342的表面覆蓋有軟海綿材料，因此，它們可很好地適應蜂窩成形體50端部表面的不平整。而且，由於夾盤342通過球接頭346與臂341相連，因此，它們可很好地適應蜂窩成形體50端部的傾斜。
然後，將支承著的蜂窩成形體50抬起使其離開支座321，並通過與夾盤342的軸部件345相連的馬達(未示出)繞其軸線轉動180°。然後，再將蜂窩成形體50放回到支座321上。
如上所述來改變蜂窩成形體的布置。特別是，使在第一加熱步驟中與支座321相接觸且還未乾的蜂窩成形體50的外殼部分53在向上的方向上露出。
另外，在具有上述結構的加熱裝置33中，進行第二加熱步驟303。其與第一加熱步驟301是相同的。
然後，通過圖中未示出的燒制裝置對蜂窩成形體50進行燒制。
而且，如果在燒制之前蜂窩成形體50的水分含量超過5％，那麼還可在通過熱空氣或其它類似方式對其進一步乾燥直到其水分含量低於5％之後進行有效地燒制。
另外，在燒制之後，可對蜂窩成形體50的兩個端部進行倒稜處理，並完成陶瓷蜂窩結構1的加工。該倒稜處理是為了修復擠壓過程10之後所進行的切割過程20中所產生的隔腔變形。
而且，還可考慮由蜂窩成形體50製造多個陶瓷蜂窩結構1。這是因為可減少每個陶瓷蜂窩結構1的倒稜次數。
如上所述，根據該實施例，在乾燥過程中，加熱步驟中的加熱和旋轉步驟中改變蜂窩成形體的布置可重複進行。因此，即使在蜂窩成形體的壁厚很薄，也可控制乾燥過程中蜂窩成形體的變形。
換句話說，即使擠壓過程10之後對軟弱的蜂窩成形體50在大致水平的狀態下進行乾燥，蜂窩成形體50也不會產生變形。
另外，該實施例中的乾燥裝置31包括輸送裝置32、兩個加熱裝置33和旋轉裝置34，且在乾燥過程30中可連續地進行處理。這裡，顯然，本發明並不局限於象在該實施例中所描述的這種連續過程。與該實施例不同，乾燥裝置還可包括唯一的一個加熱裝置和一個旋轉裝置。在此情況下，首先，蜂窩成形體進入加熱裝置進行加熱步驟。其次，蜂窩成形體在旋轉裝置中旋轉來改變其布置。接著，蜂窩成形體再進入加熱裝置進行加熱步驟。經過這一過程，就可獲得與上述實施例相同的效果。
而且，在該實施例中，在乾燥過程30中，設有兩個加熱步驟和一個旋轉步驟。顯然，如果需要也可進行兩個以上的加熱步驟和在加熱步驟之間進行多個旋轉步驟。
權利要求
1.一種製造陶瓷蜂窩結構的方法，其包括擠壓過程，該擠壓過程是通過揉搓至少一種原料粉和水而形成陶瓷原料，並對上述陶瓷原料進行擠壓成型而形成蜂窩成形體，該蜂窩成形體具有外殼、成蜂窩形布置在外殼內的分隔壁和由分隔壁分隔並沿軸向形成而穿過其兩端的多個隔腔；用於將蜂窩成形體切割成預定長度的切割過程；用於乾燥蜂窩成形體的乾燥過程；以及用於燒制蜂窩成形體而得到陶瓷蜂窩結構的燒制過程，其中，在乾燥過程中，進行加熱步驟和旋轉步驟，所述加熱步驟是在蜂窩成形體的軸線傾斜偏離豎直方向且蜂窩成形體在其軸線旋轉方向上保持靜止的狀態下進行加熱，所述旋轉步驟通過在多次進行的每個加熱步驟之間使蜂窩成形體繞其軸線轉動來改變蜂窩成形體的布置。
2.根據權利要求1所述的製造陶瓷蜂窩結構的方法，其特徵在於，在乾燥過程中，在蜂窩成形體布置成軸線大致呈水平的狀態下進行加熱步驟和旋轉步驟。
3.根據權利要求1所述的製造陶瓷蜂窩結構的方法，其特徵在於，在旋轉步驟中，蜂窩成形體旋轉90-270°。
4.根據權利要求1所述的製造陶瓷蜂窩結構的方法，其特徵在於，在加熱步驟中，通過微波加熱的方式來加熱蜂窩成形體。
5.根據權利要求1所述的製造陶瓷蜂窩結構的方法，其特徵在於，在加熱步驟中，通過高頻加熱的方式來加熱蜂窩成形體。
6.根據權利要求1所述的製造陶瓷蜂窩結構的方法，其特徵在於，在進行加熱步驟時，蜂窩成形體安放在用於支承其外殼部分的海綿狀支座上。
7.根據權利要求6所述的製造陶瓷蜂窩結構的方法，其特徵在於，蜂窩成形體安放在支座上，以便使有些分隔壁基本上是垂直的。
8.根據權利要求1所述的製造陶瓷蜂窩結構的方法，其特徵在於，蜂窩成形體外殼的最大厚度為0.8mm，蜂窩成形體分隔壁的最大厚度為150μm。
9.一種陶瓷蜂窩結構的製造方法，其包括擠壓過程，該擠壓過程是通過揉搓至少一種原料粉和水而形成陶瓷原料，並對上述陶瓷原料進行擠壓成型而形成蜂窩成形體，該蜂窩成形體具有最大厚度為0.8mm的外殼、成蜂窩形布置在外殼內且最大厚度為150μm的分隔壁和由分隔壁分隔並沿軸向形成而穿過其兩端的多個隔腔；用於將蜂窩成形體切割成預定長度的切割過程；用於乾燥蜂窩成形體的乾燥過程；以及用於燒制蜂窩成形體而得到陶瓷蜂窩結構的燒制過程，其中，在乾燥過程中，進行加熱步驟和旋轉步驟，所述加熱步驟是在蜂窩成形體安放在用於支承蜂窩成形體的外殼部分的海綿狀支座上從而使其軸線大致呈水平且蜂窩成形體在其軸線旋轉方向上保持靜止的狀態下進行微波加熱，所述旋轉步驟通過在多次進行的每個加熱步驟之間使蜂窩成形體繞其軸線轉動來改變蜂窩成形體的布置。
10.一種用於乾燥蜂窩成形體的陶瓷蜂窩結構乾燥裝置，該蜂窩成形體具有外殼、成蜂窩形布置在外殼內的分隔壁和由分隔壁分隔並沿軸向形成而穿過其兩端的多個隔腔，所述乾燥裝置包括用於通過將蜂窩成形體安放在支承其外殼部分從而使蜂窩成形體的軸線大致呈水平的支座上以便輸送蜂窩成形體的輸送裝置；用於通過微波加熱來加熱蜂窩成形體的加熱裝置；以及用於通過使蜂窩成形體繞其軸線轉動而改變蜂窩成形體的布置的旋轉裝置，其中，蜂窩成形體通過輸送裝置依次地輸送到加熱裝置和旋轉裝置中，進行加熱步驟和旋轉步驟，所述加熱步驟是在加熱裝置中在蜂窩成形體在其軸線轉動方向上保持靜止的狀態下進行加熱，所述旋轉步驟在旋轉裝置中在多次進行的每個加熱步驟之間來轉動蜂窩成形體。
11.根據權利要求10所述的用於乾燥蜂窩成形體的陶瓷蜂窩結構乾燥裝置，其特徵在於，乾燥裝置具有多個加熱裝置，且加熱裝置和旋轉裝置交替地布置在輸送裝置的輸送線上。
全文摘要
本發明的製造陶瓷蜂窩結構的方法包括用於形成蜂窩成形體的擠壓過程，用於將蜂窩成形體切割成預定長度的切割過程，用於乾燥蜂窩成形體的乾燥過程，以及用於燒制蜂窩成形體的燒制過程，在乾燥過程中，交替地進行加熱步驟和旋轉步驟，所述加熱步驟是在蜂窩成形體的軸線傾斜偏離豎直方向的情況下進行，所述旋轉步驟通過轉動蜂窩成形體來改變蜂窩成形體的布置。
文檔編號B01J37/08GK1417157SQ0215040
公開日2003年5月14日 申請日期2002年11月8日 優先權日2001年11月9日
發明者石川諭史, 後藤章一, 加藤広己 申請人:株式會社電裝