[發明專利]用于堵塞顆粒過濾器小孔的掩模

無效

• 申請號: 200580038740.3
• 申請日: 2005-11-09
• 公開（公告）號: CN101084051A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: E·F·小安德魯拉瓦格;D·J·沃西
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: B01D46/24
• 分類號: B01D46/24
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 沙永生

發明背景

壁流式顆粒過濾器用于從柴油機和其它內燃機排放的廢氣中除去含碳的煤煙。圖1顯示了一例具有單塊坯體(monolith?body)102的壁流式顆粒過濾器100，其通常由陶瓷材料如堇青石或金剛砂擠出制成。單塊坯體102具有外殼104。在外殼104內是相互連接的多孔壁106，其限定了單塊坯體102內的縱向通道108a和108b。單塊坯體102具有進口端面(end?face)110和出口端面112。在進口端面110，用填充劑材料堵塞通道108b。通過在單塊坯體102的端面110和112施加掩模(未顯示)并通過掩模中的開口將填充劑材料注入端面110和112上的所選小孔中，用填充劑材料選擇性堵塞通道108a和108b的端口。在操作中，廢氣通過進口通道108b進入單塊坯體102，通過多孔壁106經過通道108b進入出口通道108a，從通道108a離開單塊坯體102。

美國專利4,557,773(授予Bonzo)描述了一種選擇性堵塞單塊坯體端面小孔的自動化方法。該方法包括：在單塊坯體端面施加透明的聚合物薄膜，掃描薄膜以產生信號，這些信號表明了薄膜下小孔的位置。然后用小孔位置信號定位用于通過薄膜在所選小孔位置產生開口的工具。聚合物薄膜包裹著單塊坯體端面，從而掩模與單塊坯體端面相配合。這造成當填充劑材料通過掩模開口注射時，可流過掩模并沿著單塊坯體側面往下流。單塊坯體側面上的填充劑材料造成側面的污點，如果最終產品需要類似于擠出而成的外殼，則這些污點很難處理。可通過在經掩模開口注入填充劑材料之前沿單塊坯體外周氣動密封而避免這些污點缺陷。然而，這種方案增加了過濾器的生產成本，同時還限制一次只能掩蔽和堵塞一個單塊坯體。

發明概述

本發明的一方面涉及一種用于堵塞單塊坯體中小孔(cell)的掩模，其包括平板，其中該平板(planar?sheet)的邊緣固定在支撐架(support?frame)中。在一種實施方式中，平板具有小孔掩模區，其邊緣與外殼掩模區相接。小孔掩模區包括多個開口，填充劑材料可通過這些開口注入單塊坯體的所選小孔中。平板的尺寸使得當其安裝在單塊坯體的端面時，小孔掩模區覆蓋單塊坯體端面的小孔，而外殼掩模區側向延伸過單塊坯體的外周。

本發明另一方面涉及一種堵塞單塊坯體小孔的方法，該方法包括：在單塊坯體的端面施加邊緣固定在支撐架中的平板，從而該平板側向延伸過單塊坯體的外周。本發明優選還包括掃描平板并產生表明端面上小孔位置的信號，然后在與所選小孔位置相對的平板中切割開口。

通過以下描述和所附權利要求，本發明的其它特征和優點將非常明白。

附圖概述

圖1顯示現有技術的蜂窩狀(honeycomb)過濾器。

圖2A是根據本發明一種實施方式的掩模的頂視圖。

圖2B顯示由一個框架支撐的圖2A的掩模。

圖3顯示堵塞之前的單塊坯體。

圖4A顯示懸在圖3所示單塊坯體之上的圖2A所示的掩模。

圖4B顯示通過本發明一種實施方式的掩模將填充劑材料注入單塊坯體小孔中的活塞。

圖5說明用于形成本發明一種實施方式的掩模的圖像導向的(vision-guided)激光切割方法。

圖6顯示用于選擇性地堵塞多個蜂窩體的小孔的本發明另一個實施方式的掩模。

優選實施方式詳述

現在參考如附圖所示的幾種優選實施方式詳細描述本發明。在以下描述中，闡述了多個具體細節以利于完全理解本發明。然而，對本領域技術人員顯而易見的是撇開一些或所有這些具體細節也可以實施本發明。在其它情況下，沒有詳細描述公知的特征和/或過程步驟以避免不必要地混淆本發明。參考附圖和以下描述能夠更好地理解本發明的特征和優點。

圖2A顯示了根據本發明一種實施方式用于選擇性地堵塞單塊坯體端面小孔的掩模200。掩模200包括平板202，其包括邊界與外殼掩模區206相接的小孔掩模區204。小孔掩模區204包括多個開口208。在該實施方式中，開口208表示為具有正方形幾何圖形。正方形的角可包括填角(fillet)，或除正方形之外，開口208可具有其它幾何圖形如圓形或三角形。通常，開口208的幾何圖形是由將應用掩模200的單塊坯體小孔的幾何圖形決定的。開口208的數目和尺寸也可由單塊坯體端面中待堵塞的小孔的數目和尺寸決定。平板202的邊緣可固定在支撐架(例如圖2B中的支撐架210)中。平板202可由多種材料制成，例如聚合物(如聚酯)、彈性體(例如聚硅酮)或金屬。