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DE102009008296A1 - Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements und Filterelement - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements und Filterelement Download PDF

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DE102009008296A1
DE102009008296A1 DE200910008296 DE102009008296A DE102009008296A1 DE 102009008296 A1 DE102009008296 A1 DE 102009008296A1 DE 200910008296 DE200910008296 DE 200910008296 DE 102009008296 A DE102009008296 A DE 102009008296A DE 102009008296 A1 DE102009008296 A1 DE 102009008296A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter element
ceramic
filter
producing
holes
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE200910008296
Other languages
English (en)
Inventor
Jochen Linhart
Holger Dr. Findeisen
Andreas Franz
Kathrin Fischer
Kathrin Lichtenwalter
Sabine Otterbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
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Priority to CN2010800072669A priority patent/CN102316957A/zh
Priority to EP10703854A priority patent/EP2396101A1/de
Priority to PCT/EP2010/051636 priority patent/WO2010092073A1/de
Publication of DE102009008296A1 publication Critical patent/DE102009008296A1/de
Priority to US13/204,313 priority patent/US8668757B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B01D46/525—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material which comprises flutes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/008—Bodies obtained by assembling separate elements having such a configuration that the final product is porous or by spirally winding one or more corrugated sheets
    • C04B38/0083—Bodies obtained by assembling separate elements having such a configuration that the final product is porous or by spirally winding one or more corrugated sheets from one or more corrugated sheets or sheets bearing protrusions by winding or stacking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
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    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements in einem Abgasfilter für Brennkraftmaschinen, insbesondere eines Dieselpartikelfilters, bei dem eine brennbare, nicht-keramische Trägerbahn verwendet wird, vorgestellt. In die nicht-keramische Trägerbahn werden in definierter Lage Löcher eingebracht.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements in einem Abgasfilter einer Brennkraftmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Dieselpartikelfilter.
  • Stand der Technik
  • In Patent Abstracts of Japan JP 63134020 A wird ein keramisches Filterelement für einen Abgasfilter in einer Brennkraftmaschine beschrieben, das aus einer gewellten, spiralförmig aufgewickelten Filterbahn aufgebaut ist. Zur Herstellung der Filterbahn werden hitzeresistente, anorganische Fasern in einer wässrigen Suspension mit Keramikpulver vermischt und zu einer Bahn verarbeitet. Mehrere übereinander liegende Bahnen werden zu der gewünschten Form des Filterkörpers zusammengerollt, wobei zwischen benachbarten Filterbahnen wabenförmige Strömungskanäle gebildet sind. Der Filterkörper wird anschließend bei hoher Temperatur gebrannt.
  • Die WO 2006/005668 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements in einem Abgasfilter für Brennkraftmaschinen. Hierbei wird zunächst eine brennbare, nicht-keramische Trägerbahn mit einem keramischen Schlicker getränkt und anschließend in der gewünsch ten geometrischen Form soweit ausgebrannt, bis die Trägerbahn verbrannt und ein starrer Filterkörper gebildet ist.
  • Nachteilig an diesen Verfahren ist, dass keine gezielten Hohlräume in das herzustellende Bauteil eingebracht werden können.
  • Es besteht folglich ein Bedarf, keramische Filterelemente zu schaffen, die die geschilderten Nachteile des Standes der Technik vermeiden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines keramisches Filterelements in einem Abgasfilter einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, das es erlaubt, gezielt Hohlräume in das Filterelement einzubringen.
  • Diese und weitere Aufgaben werden durch das Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements nach Anspruch 1 und das Filterelement nach Anspruch 2 gelöst.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • Bei einem Dieselpartikelfilter kann sich die Notwendigkeit ergeben, dass partiell Teile vom Gesamtbauteil abgetrennt werden sollen oder später z. B. in der Abgasführung Einfluss auf die Strömung genommen werden soll.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass während der Herstellung des Filterelements gezielt Löcher und/oder Schnitte in das Bauteil eingebracht werden. Hierzu werden zwei Möglichkeiten vorgeschlagen:
    • 1) Einbringen der Löcher bzw. Schnitte mit einem Messer oder einem Dorn auf der Papierbahn vor oder nach dem Falten oder nach dem Tränken.
    • 2) Auftragen von Tinte bzw. Flüssigkeit mit einem Drucker oder einer Düse an den Stellen, an denen sich die Löcher/Schnitte später auf der Papierbahn befinden sollen. Dies kann vor oder nach dem Falten durchgeführt werden. Versuche haben gezeigt, dass an den Stellen, die mit Tinte bzw. Flüssigkeit aus einem Tintenstrahldrucker getränkt wurden, eine schlechte bis keine Anlagerung von Keramikschlicker erfolgte, so dass sich dort nach dem Sintern keine Keramik befand.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt bspw. darin, dass zum Abtrennen von Teilen des Bauelements kein Sägevorgang verwendet werden muss, da eine Perforierung erzeugt wird, an der die Teile gezielt abgetrennt werden können.
  • Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass zum Einbringen der Löcher/Schnitte kein Bohrvorgang notwendig ist.
  • Auf diese Art und Weise können Löcher in definierter Lage im Strömungskanal eines Dieselpartikelfilters eingebracht werden. Zudem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren das Einbringen von Löchern an ansonsten unzugänglichen Stellen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 63134020 A [0002]
    • - WO 2006/005668 [0003]

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements in einem Abgasfilter für Brennkraftmaschinen, insbesondere eines Dieselpartikelfilters, bei dem eine brennbare, nicht-keramische Trägerbahn verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in die nicht-keramische Trägerbahn in definierter Lage Löcher eingebracht werden.
  2. Keramisches Filterelement, insbesondere Dieselpartikelfilter, mit Strömungskanälen, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle in definierter Lage Löcher aufweisen.
DE200910008296 2009-02-10 2009-02-10 Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements und Filterelement Withdrawn DE102009008296A1 (de)

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CN2010800072669A CN102316957A (zh) 2009-02-10 2010-02-10 陶瓷过滤件的制造方法和过滤件
EP10703854A EP2396101A1 (de) 2009-02-10 2010-02-10 Verfahren zur herstellung eines keramischen filterelements und filterelement
PCT/EP2010/051636 WO2010092073A1 (de) 2009-02-10 2010-02-10 Verfahren zur herstellung eines keramischen filterelements und filterelement
US13/204,313 US8668757B2 (en) 2009-02-10 2011-08-05 Method for producing a ceramic filter element and filter element

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