专利名称：用来制造具有斜削的后施加的外皮的蜂窝结构的方法和设备，以及由此制得的蜂窝结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蜂窝(体)过滤器制品，以及用来制造该制品的方法和设备。更
具体来说，本发明涉及用来制造蜂窝过滤器的方法和设备，所述过滤器中后施加的外皮层已经斜削或成形，以对所述过滤器提供保护，防止其在蜂窝结构的边缘处发生碎裂和剥落的损坏。
背景技术：
与汽油发动机相比，柴油发动机提供较少的排放，而且燃料经济性提高；但是，未经处理的柴油机废气排放通常是不希望有的。已使用柴油机微粒过滤器来控制/处理以柴油机为动力的设备的微粒排放，所述以柴油机为动力的设备包括例如卡车、公共汽车、以柴油为动力的船舶、柴油电气机车和柴油发电机。柴油机微粒过滤器通过用物理方法将碳黑微粒截留在其结构中来控制柴油机微粒排放。 —种常规的柴油机微粒过滤器主体可以是例如一种蜂窝结构，其具有相交的多孔薄壁形成的基体，所述多孔薄壁在蜂窝结构的两个相反的开放端面之间延伸，形成大量邻接的中孔通道，或者孔道(cell)，这些孔道也在所述端面之间延伸并在端面开放。为了形成过滤器，第一亚组的孔道在一个端面封闭，剩下的孔道在另一端面封闭。污染气体在压力作用下通到一个面("进口面")，通过在进口面开放的孔道("进口孔道")进入过滤器主体。因为所述进口孔道在另一端面("出口面")是密封的，因此迫使污染气体通过所述多孔薄壁进入在进口面密封而在过滤器主体的相反的出口面开放的邻接的孔道("出口孔道")中。废气(例如炭烟)中的固体微粒污染物由于过大而无法通过薄壁中的多孔开口，因此被留下，清洁的废气通过出口孔道从过滤器主体的出口面排出。 这些柴油机过滤器通常是通过挤出法形成的，在此方法中，将陶瓷材料挤出形成生坯成形体，然后对生坯成形体进行烧制，形成过滤器的最终陶瓷材料。这些挤出的生坯成形体可以具有任意的尺寸或形状。 生坯、未烧制的陶瓷成形体以及烧制的陶瓷成形体都很容易在制造过程中和之后对这些成形体处理的过程中被损坏。损坏经常在这些成形体的边缘发生，这是由于使成形体与各种表面接触产生的机械应力造成的。在制造工厂和供应链当中，碎裂和损坏的成形体是处理损失的一个重要来源。 因此，人们需要提供一种较不易机械损坏的陶瓷蜂窝结构。同样，人们也需要用来制造较不易机械损坏的陶瓷蜂窝结构的方法。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种用来制造蜂窝过滤器结构的方法和设备，该过滤器结构包括具有斜削边缘的后施加的外皮。本发明的实施方式还包括用来在蜂窝过滤器结构的后施加的外皮上形成斜削边缘的设备。另外，本发明的实施方式提供了具有斜削的后施加的外皮的蜂窝结构。
在一些实施方式中，本发明提供了一种用来制造蜂窝结构的方法，该方法包括以下步骤提供包括具有多个沿着轴向在相反的端面之间延伸的孔道的蜂窝主体，所述孔道由相交的多孔壁限定；在所述蜂窝主体上施加后施加的外皮；对所述后施加的外皮的边缘进行斜削，其中，所述斜削步骤在湿的后施加的外皮层上进行。本发明的实施方式还包括在施加所述后施加的外皮层之前，对所述蜂窝主体或基体进行外形加工(contouring)。在另外的实施方式中，本发明提供了斜削器具，所述斜削器具是仿形的或直的、刚性的或挠性的刀片或板，或者是仿形的或直的辊棒(roller bar)。 在另外的实施方式中，本发明提供了用来制造具有成形的后施加的外皮的蜂窝结构的方法，该方法是通过以下方式进行的将无外皮的蜂窝结构的至少一个端面放置在具有斜削唇缘的板上，然后施加后施加的外皮。在一些实施方式中，所述板可以包括非粘性材料或脱模材料。或者，所述板可具有可变形的材料，或者可以旋转。 在较多的实施方式中，本发明提供了制造具有后施加的外皮的蜂窝结构的方法，
该方法包括以下步骤在无外皮的蜂窝结构上施加后施加的外皮，然后将具有后施加的外
皮的蜂窝结构压在压板上，形成具有成形的或斜削的后施加的外皮的蜂窝结构。 在另外的实施方式中，本发明提供了用来制造具有后施加的外皮的蜂窝结构的方
法，该方法包括以下步骤将蜂窝结构放置在转台上，在与无外皮的蜂窝结构相邻的位置，
放置具有基本平坦的中间部分以及成形的端部的斜削器具，转动所述转台，使蜂窝结构相
对于所述斜削器具旋转，同时在所述旋转的蜂窝结构的表面与斜削器具之间施加外皮材
料，结果形成具有基本平坦的中间部分和斜削的端部的外皮材料层。 在另外的实施方式中，本发明提供了用来制造蜂窝结构的设备，其包括用来在湿的后施加的外皮上形成斜削边缘的斜削器具，以及转台。在一些实施方式中，所述斜削器具可以是刚性的或者挠性的，成形的或者平坦的刀片。在其它的实施方式中，本发明提供了在单个制造步骤中施加后施加的外皮并且对所述后施加的外皮的边缘进行斜削的设备。
在一些实施方式中，本发明还提供了一种蜂窝结构，其具有包括基体和后施加的外皮层，所述基体具有沿着蜂窝结构的轴向在相反的端面之间延伸的多条孔道，所述后施加的外皮层具有斜削的边缘。在一些实施方式中，所述基体的端面可以相对于所述蜂窝结构的轴向成90。角。所述后施加的外皮层上的斜削可以在所述后施加的外皮与蜂窝结构端
面的交点处进行。在一些实施方式中，所述基体可以不进行斜削。在另外的实施方式中，所述基体可以是干的或者烧制过的，所述后施加的外皮可以是湿的。 结合附图，对以下本发明优选示例性实施方式的详述进行仔细考虑之后，可以更清楚地了解本发明的这些方面和优点，以及其它方面和优点。
附图简要说明
图1是使用常规方法制造的常用固体微粒过滤器主体的透视图。 图2是在蜂窝过滤器主体的外部进行成形，外皮已经除去之后的蜂窝过滤器主体
的透视图。 图3显示了具有后施加的外皮的蜂窝过滤器主体的一个实施方式。 图4是显示蜂窝过滤器主体上的外皮层的光学显微照片。 图5显示了没有斜削边缘和具有斜削边缘的蜂窝体过滤器主体的实施方式。 图6显示了用斜削器具对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的实施方式。 图7显示了使用斜削器具对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的另
一实施方式，其中所述斜削器具具有基本平坦的中间部分和成形的端部。 图8显示了用斜削器具对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的另一
实施方式，所述斜削器具是具有斜削唇缘的斜削板。 图9显示了用斜削器具对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的另一实施方式，所述斜削器具是斜削板，将其向下压在蜂窝制品上，形成斜削的或者成形的边缘。 图IO显示了对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的实施方式，所述斜削器具是具有可变形的层的斜削板，将其压在蜂窝制品上，形成斜削的或者成形的边缘。
图11显示了对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的实施方式，所述斜削器具是辊棒。 图12显示了从蜂窝结构除去斜削器具以减少拉开残余物(pull residue)的方法的实施方式。 图13显示本发明一些实施方式中可能优选的可以接受的斜削角度范围。
具体实施例方式
本发明的实施方式提供了一种用来制造蜂窝过滤器结构的方法，该过滤器结构包
括具有斜削边缘的后施加的外皮。本发明的实施方式还包括用来在蜂窝过滤器结构的后施
加的外皮上形成斜削边缘的设备。本发明的另一实施方式提供了一种具有后施加的外皮的
蜂窝过滤器，后施加的外皮具有在所述蜂窝过滤器结构的端面上形成的斜削边缘。 蜂窝柴油机过滤器用来从柴油发动机产生的废气中除去碳黑和其它微粒物质。柴
油发动机放出的夹带碳黑的气体通过蜂窝过滤器，悬浮在废气中的微粒物质(包括碳黑在
内)被截留在所述过滤器的蜂窝结构的壁内。 通常，蜂窝过滤器结构具有多条邻接的孔道，这些孔道沿着过滤器的轴向延伸，在
一对相反的端面之间以基本平行的柱状形式排列。所述蜂窝结构通常是通过在端面之间延
伸的相交的多孔薄壁形成的。 一般来说，蜂窝过滤器具有外壁或外皮层，其沿着过滤器的长
度方向在端面之间延伸，并限制成排的孔道的边界，限定过滤器结构的最外面的壁。 用于固体微粒过滤和其它应用的蜂窝结构可以由各种多孔材料形成，所述多孔材
料包括陶瓷、玻璃-陶瓷、玻璃、金属、水泥、树脂或有机聚合物、纸张、或者纺织品(包含填
充物或者不含填充物等)，还包括上述材料的各种组合。对于固体微粒过滤用途，具有均匀
的互连多孔薄壁的蜂窝结构优选使用可塑性成形且可烧结的物质制造，所述物质在烧制到
对烧结起作用之后能够得到多孔的烧结材料，特别是金属粉末、陶瓷、玻璃_陶瓷、水泥和
其它基于陶瓷的混合物。根据某些实施方式，所述结构可以由多孔陶瓷材料形成，例如碳化
硅、堇青石或钛酸铝。 在本发明的一个实施方式中，所述蜂窝过滤器由堇青石制成，堇青石是一种化学式为2Mg0-2Al203-5Si02的合成陶瓷组合物。堇青石具有非常低的热膨胀系数，使得这种材料可以耐受极端的热循环。堇青石还具有耐高温性( 1200°C )和良好的机械强度。
所述蜂窝过滤器通常是通过挤出法形成的，在此工艺中，将陶瓷材料挤出成生坯
6成形物，然后对生坯成形物进行烧制，形成过滤器的最终陶瓷材料。这些结构由模具挤出，然后切割，形成具有能够满足发动机制造商需求的形状和尺寸的过滤器主体。这些挤出的生坯成形物可以具有任意的尺寸或形状。 —般来说，在挤出陶瓷蜂窝过滤器结构的时候，由于挤出工艺的作用，沿着过滤器结构的长度提供固体外表面或者外皮。但是，在某些情况下，需要从过滤器结构除去外表面或外皮。例如，在本发明的一个实施方式中，挤出生坯陶瓷蜂窝过滤器结构，然后成形为所需的形状和尺寸，从蜂窝过滤器结构除去挤出的外皮。在另一个实施方式中，陶瓷蜂窝过滤器结构挤出之后，对其进行烧制，然后研磨至所需的形状和尺寸，从蜂窝过滤器结构除去外皮。 在另一个实施方式中，可以用多个蜂窝结构组装陶瓷蜂窝过滤器结构，在此情况下，将多个蜂窝体结构组装在一起，互相固定，形成单独的陶瓷蜂窝过滤器结构。也可将这些组装的蜂窝主体研磨或切割，对蜂窝体过滤器结构进行成形，除去蜂窝过滤器结构的外皮。 现在来看附图，图1显示了一种示例性的固体微粒过滤器，其已经进行过挤出和烧制。所述过滤器主体包括蜂窝结构IO，该结构IO包括多个中空的端部开放的通道或者孔道ll，所述孔道11以大体上平行的方式延伸通过所述结构10。孔道11的端部是开放的，在结构10的相反面12和13上形成一对基本相同的开放外表面。所述孔道11本身是由在各端面12、13之间延伸的相交壁14的基体形成的。对于过滤器主体应用，在端面12、13的每一面上，所述壁14是多孔且连续的，优选是均匀的薄壁，但是也可采用具有不均匀的厚度的壁。外壁15(即外皮)在端面12、13之间延伸，限制孔道11和薄壁14的边界。
所述蜂窝结构IO可以制作成任意的孔道(即通道)密度，通常每平方英寸100-350个孔道。对于本申请来说，术语"蜂窝(体)"是用来包括大体上具有蜂窝结构的材料，但是并不严格限于正方形结构。例如可以采用六边形、八边形、三角形、正方形、矩形或任何其它合适形状的孔道形状。 所述蜂窝结构可以在挤出之后进行外形加工或者成形。图2显示了对过滤器主体或基体进行外形加工(contouring)之后的蜂窝结构10的实施方式。"基体"或"过滤器主体"表示没有外皮的蜂窝结构。通过对过滤器结构进行成形，从蜂窝过滤器主体上除去外皮层。可以通过本领域已知的任何方法进行成形，包括切割或者研磨掉蜂窝结构的外表面，直至达到所需的形状和尺寸。所述蜂窝结构IO包括由相交的壁14的基体形成的多条中空的端部开放的通道或者孔道11，并具有相反的端面12，13，该蜂窝结构10还是完整的。但是，图1中的编号15所示的外壁或者外皮已不存在。可以从挤出的生坯陶瓷结构或者烧制过的陶瓷结构上除去所述蜂窝过滤器主体的外表面或者外皮。所述蜂窝结构的周边形状可以是任何可能的形状，例如圆形、椭圆形等。 图3显示了已经堵塞的蜂窝过滤器结构。从图3可以看出，用堵塞物18在端面12、13处，优选以棋盘或方格盘图案交替地堵塞所述蜂窝结构10的孔道11。端面13上的堵塞图案(隐藏在图3中)与端面12上的图案相反。所述堵塞物18选自可以适合于所述蜂窝结构的组成以及其最终作为过滤器主体的用途的材料。可以通过以下方式由所述蜂窝结构10形成过滤器主体在所述结构的一个端面12处，通过堵塞、覆盖或者其它方法阻塞一个亚组的孔道的开放端。较佳的是，在所述结构的另一个端面13，通过堵塞、覆盖、或者其他的方式将剩余的未阻塞的孔道阻塞。选定的孔道各自用合适的堵塞材料堵塞，例如密封剂或者水泥团块，这些堵塞材料从端面12、13附近较短的距离延伸入孔道11中，通过使密封剂或者水泥通过例如掩模进入孔道端部而形成。形成之后，密封剂或者水泥通过任何适于特定选择材料的方法进行固化，形成能够基本上阻挡被过滤的气体流动的密封。 一旦堵塞物就位，就除去掩模。结果是在进口端12和出口端13形成了堵塞物交替排列的图案，使得废气流入过滤器主体中，进入在进口面没有堵塞的过滤器孔道，通过孔道11的多孔壁，然后通过在出口面没有堵塞的过滤器孔道离开过滤器主体。 在本发明的一个实施方式中，对所述蜂窝结构进行干燥和烧制，以烧结陶瓷材料。这些干燥和烧制步骤可以在蜂窝过滤器成形和/或堵塞之前或之后进行。在对陶瓷蜂窝过滤器结构进行成形、干燥和烧制之后，施加新的外皮，即后施加的外皮。图3显示了具有后施加的外皮16的蜂窝过滤器主体10的一个实施方式。图4是显示蜂窝过滤器主体17上的外皮层15的光学显微照片。 图3所示的后施加的外皮16可以是本领域已知的任何材料。在一个实施方式中，所述后施加的外皮是主要为堇青石的材料，可以包含有机和无机粘合剂组分。在本发明的一个实施方式中，在所述蜂窝过滤器主体已经烧制并成形为所需的形状和尺寸之后，向该蜂窝过滤器主体施加所述后施加的外皮16。所述后施加的外皮16可以使用本领域已知的技术施加于蜂窝过滤器主体。 一旦蜂窝过滤器主体已经干燥并烧制，可能最好不要对烧结的陶瓷材料进行再次烧制。因此，不可以在与蜂窝过滤器主体烧制温度相同的高温下烧制后施加的外皮。因为后施加的外皮不可以按照与蜂窝过滤器主体相同的方式烧制，该后施加的外皮可能比蜂窝过滤器主体本身更易损坏。对过滤器主体进行处理的时候，后施加的外皮容易发生碎裂或者破裂，尤其是在结构的端面处或者边缘处。例如，当具有后施加的外皮的沉重的过滤器主体与某一表面接触，或者在某一表面上滑动的时候，端面处的后施加的外皮的边缘可能会破裂、碎裂或剥落。当对大而沉重的过滤器主体进行手工操作的时候，当过滤器主体继续通过将最终的过滤器产品进行组装或装入罐内的制造工艺的时候，上述情况尤其明显。这些边缘的碎裂、剥落或破裂至少会带来美观方面的问题，并可能影响过滤器产品的长期可靠性。在制造工厂和供应链当中，碎裂和损坏的成形体是处理损失的一个重要来源。 图5显示了没有斜削边缘20以及具有斜削边缘21的蜂窝过滤器主体10的实施方式。图5显示了没有斜削边缘的蜂窝主体的较软的后施加的外皮材料与硬的表面22接触。在当后施加的外皮已经斜削21的情况下，较硬的烧制的和烧结的蜂窝结构与表面22相接触，因此蜂窝结构较不易发生边缘碎裂、剥落和破裂。图5还显示了后施加的外皮的斜削边缘，在一个实施方式中，在后施加的外皮与蜂窝结构23的端面的交点处进行斜削。在此结构中，所述斜削提供能够有益地保护后施加的外皮使其避免碎裂和剥落。如果斜削没有完全延伸通过整个后施加的外皮层16，则在后施加的外皮层中仍然可能发生碎裂和剥落。如果斜削的边缘延伸到本身的蜂窝结构之内，蜂窝过滤器可能会丧失其效用。换而言之，所述基体的端面可以没有斜削，可以相对于所述蜂窝结构的轴向成90。角。
在端面处，后施加的外皮的边缘可以被斜削。所述斜削可以以单步的方式，在对蜂窝主体施加所述后施加的外皮的时候进行，或者可以在施加所述后施加的外皮之后，在独立的步骤中进行。可以使用斜削器具在蜂窝过滤器结构的后施加的外皮上形成斜削的边缘。本发明的斜削器具可以具有许多的构型，包括刀、刀片、海绵状物、金属丝、振动的刀片、振动的金属丝、辊棒、板、斜削板、斜削刀片、外皮板、斜削形状的压板、压板、研磨机、打磨机、或者适合用来在湿的或者硬化的陶瓷材料上形成具有一定角度的边缘的后施加的外皮的任何其它器具。所述斜削器具可以是刚性的或者可变形的，有形状的、仿形的、或者平坦的。所述斜削器具可以结合一些特征以减少拉开残余物。例如，所述斜削器具可以是具有非粘性表面或者脱模剂的斜削板。 所述斜削器具可以是能够绕所述蜂窝结构旋转的，或者所述斜削器具可以是固定的，而蜂窝结构相对于斜削器具运动。 图6显示了对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的实施方式。可以将无外皮的蜂窝结构放置在转台60上，可以对蜂窝过滤器结构(未显示)的外表面施加后施加的外皮16。图6显示了在转台60上的包括后施加的外皮16的蜂窝过滤器主体10的一个实施方式。将后施加的外皮16施加到蜂窝过滤器主体的外表面上之后，可以通过以下方式产生斜削的边缘64 :将具有斜削表面63的斜削器具62以所需的角度放置在仍然湿的后施加的外皮16的边缘上，同时使所述蜂窝结构10在转台60上旋转。本领域技术人员可以理解，湿的陶瓷材料是可变形的。对于本说明书来说，术语"湿的"表示尚未烧制、干燥、烧结、煅烧、或者以其它方式进行使陶瓷材料硬化的处理的陶瓷材料。在图6所示的实施方式中，通过使安装在摆臂66上的斜削器具62摆动到靠着所述仍然湿的后施加的外皮16的边缘的位置，对后施加的外皮的端面进行斜削。所述斜削器具可以是刀片、橡胶刮板、海绵状物、振动刀、或者适合用来在湿的陶瓷材料上形成一定角度的边缘的任意其它器具。然后可以根据本领域已知的方法对所述边缘修整的部件进行干燥或者其他的处理。
在另一个实施方式中，如图6所示的蜂窝制品具有后施加的外皮，其可以进行干燥或者通过其他的方式硬化。在此实施方式中，所述斜削器具62可以是砂磨器具或者研磨器具，以使硬化的表面成形。 在另一个实施方式中，可以在所述蜂窝过滤器结构不是圆的情况下，在蜂窝过滤器结构的后施加的外皮上施加斜削边缘。例如，所述蜂窝过滤器结构可以是椭圆形、正方形、六边形或者其他的形状。在此实施方式中，可以将具有后施加的外皮的蜂窝过滤器结构放置在转台上，所述转台用控制器控制，对所述控制器进行编程，使得转台相对于所述斜削器具移动，同时使转台转动，这样不管蜂窝过滤器结构为何种形状，通过控制器操作转台，对着斜削器具的边缘与要斜削的结构的距离恒定。在另一个实施方式中，所述斜削器具可以是可运动且可以编程的，因此所述斜削器具可以相对于固定的蜂窝过滤器结构运动。例如，可以将斜削器具安装在可活动的机器人臂上，对所述可活动的机器人臂进行编程，将斜削器具移动至蜂窝过滤器结构，以合适的角度保持所述斜削器具，使得所述机器人臂围绕所述蜂窝结构的端面运动，在蜂窝过滤器结构的后施加的外皮上产生斜削的边缘。所述可活动的机器人臂可以绕蜂窝过滤器结构运动，在所述结构的端面上产生所需的斜削的边缘。 在另一个实施方式中，可以施加所述后施加的外皮，所述边缘可以在一个单独的步骤中进行成形或斜削。图7显示了一种斜削器具72，其具有基本平坦的中间部分73和在两端的成形的端部75。如图7所示，这些成形的端部75具有一定的角度，以在成品的蜂窝体结构上提供所需的斜削角度。尽管在图7中显示了具有一定角度的端部，但是本领域
9技术人员可以理解，所述斜削器具或者斜削刀片的端部可以具有任何形状，包括圆形的、斜
削形状、或者其它形状，只要这些形状当施加于湿的陶瓷材料的时候，能够形成斜削表面即
可。在此实施方式中，可以在所述蜂窝过滤器主体的外表面上施加后施加的外皮材料，可以
通过将斜削器具72放置在蜂窝结构上，同时使蜂窝结构10在转台70上旋转，形成斜削的
边缘74。在此实施方式中，在单一步骤中将后施加的外皮16施加在蜂窝结构10上，所述后
施加的外皮在端面处被斜削。在一个实施方式中，本发明提供了用来制造具有后施加的外
皮的蜂窝过滤器结构的方法，所述后施加的外皮具有斜削的边缘，该方法包括以下步骤将
无外皮的蜂窝结构放置在转台上，在与所述无外皮的蜂窝结构相邻的位置，放置具有基本
平坦的中间部分和有一定角度的端部的斜削器具；转动所述转台，使蜂窝结构相对于所述
斜削器具旋转，同时在所述旋转的蜂窝结构的表面与斜削器具之间施加外皮材料，从而在
所述蜂窝结构上施加具有基本平坦的中间部分和成形的端部的外皮材料层。 在本发明的一个实施方式中，可以在所述后施加的外皮仍为湿的情况下，对所述
后施加的外皮的边缘进行斜削。例如，在干燥之前，所述后施加的外皮是柔软的，容易成形。
例如，可以对蜂窝陶瓷材料进行挤出、烧制和烧结，然后在一个步骤中进行外形加工或者成
形操作，除去所述蜂窝陶瓷结构的外皮，然后向所述蜂窝过滤器主体的长度施加后施加的
外皮。在一个实施方式中，在仍然为湿的情况下，当蜂窝过滤器主体在可旋转表面上旋转形
成斜削边缘的时候，将结构设计和设置形成优选的斜削角度的斜削器具保持在蜂窝过滤器
主体的边缘处。在另一个实施方式中，所述斜削器具可以是一块板，在蜂窝结构的外部施加
外皮的时候，该蜂窝体主体位于该板之上。当所述板具有相反的斜削形状或者斜削唇缘的
时候，对蜂窝结构的外部施加的外皮将呈现板的形状，形成具有斜削的后施加的外皮层的
蜂窝结构。在一个实施方式中，斜削的边缘仅仅施加在后施加的外皮上，并未延伸到蜂窝过
滤器主体中。 图8显示了对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的另一个实施方式。如图8所示，可以将蜂窝结构10放置在具有相反的斜削唇缘83的板81上。当对位于具有相反的唇缘83的外皮板81上的蜂窝体10的外表面上施加后施加的外皮的时候，在端面处，在所述后施加的外皮16上形成斜削的边缘。该方法可以用来在蜂窝结构的一个或两个端面上，对后施加的外皮进行斜削。在此实施方式中，所述斜削器具是板81或外皮板81。所述板81可以是与转台构成为整体的，或者可以是放置在转台84上的独立的片。或者，所述板81可以是固定的。 图9显示了对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的另一个实施方式，用该方法将具有斜削形状的板91或压板91压在湿的外皮16上，使湿的外皮16呈现压板91所限定的形状。在此实施方式中，所述斜削器具是压板。图10显示了对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的另一个实施方式。如图10所示，成形板或压板101可以具有一层可变形材料102，或者可以在蜂窝结构的端面处将成形板或压板下压在一层可压縮材料上。可变形材料的例子包括硅、泡沫材料、或者任何其它合适的可变形材料。所述可变形材料层102可以是易处理的，可以在斜削步骤中插在所述压板和蜂窝主体之间。或者，所述可变形材料层102可以是与压板构成为整体的，可以多次使用。将所述可压縮的可变形介质下压在湿的可变形的后施加的外皮上的步骤会使所述可压縮介质从所述压板和蜂窝结构之间"挤出"。"溢出"的可压縮介质102压在所述软的可变形的后施加的外皮的边缘
10上，产生成形的或者斜削的边缘。 图11显示了对本发明的后施加的外皮的边缘进行斜削的方法的另一个实施方 式。如图11所示，可以通过将可旋转的斜削器具111施加于蜂窝主体10的边缘，形成斜削 的或者成形的边缘。在此实施方式中，可以通过将作为可转动器具或者辊棒的斜削器具压 在蜂窝主体的拐角上，此时所述蜂窝主体在端面处具有可变形的仍湿的后施加的外皮，绕 蜂窝主体转动所述辊棒lll，对湿的或可变形的后施加的外皮16进行成形或斜削。可以将 该器具施加于安装在转台上的蜂窝主体上，蜂窝主体相对于固定的辊棒lll运动，或者可 以将所述蜂窝主体保持固定，而可转动的斜削器具，例如辊棒111，以合适的角度压在蜂窝 主体上，所述辊棒可以绕所述蜂窝主体旋转，产生斜削的或者成形的边缘。所述辊棒111可 以是仿形的或者是直的，可以是任意的形状，以产生所需的成形的边缘。
将斜削器具从蜂窝结构上移开，可能会留下人们不希望有的人工制造物。例如，如 果将图8、9或10所示的斜削板从蜂窝结构上脱开，可能会拉开一部分的湿的后施加的外皮 材料，在蜂窝结构上留下拉开残余物。尤其是看图10，当将可压縮材料压在湿的后施加的外 皮材料上，然后湿的可压縮材料被脱开，移去可压縮材料的过程会使湿的后施加的外皮材 料脱开和变形。对于本专利申请来说，"拉开残余物"或"唇缘拉起(lip pullup)"表示从 结构表面上移去成形器具造成的蜂窝主体或者外皮的变形。所述拉开残余物可以通过进一 步的成形步骤除去，所述进一步的成形步骤包括切割、整平、研磨或抛光，以及本领域熟知 的任意其它技术或者技术的组合。 图12显示了从蜂窝结构10移去板1210以减少拉开残余物(pull residue)的方 法的实施方式。在一个实施方式中，图12显示了通过使得图8、图9或图10的板相对于成 形的蜂窝结构旋转，从蜂窝结构IO移去板1210。所述旋转动作将破坏湿的外皮材料和板之 间的粘合力，会减少拉开残余物。图12还显示了板1210可以具有非粘性层或者脱模材料 层1212，以减少拉开残余物。非粘性层可以由以下材料形成聚四氟乙烯(PTFE或Teflon⑧ )，超高分子量聚乙烯(UHMW)，或者适用于该用途的其它已知的材料。脱膜层可以包括喷在 上面的或者加入的脱模材料(例如硅、淀粉或油)层。每次对部件进行斜削的时候，可能需 要对脱模材料进行补充。 当在施加所述后施加的外皮之前已经对蜂窝结构进行烧制的时候，最好是不要使 烧制过的烧结的蜂窝主体进行另一次高温烧制，最好通过以下方式对后施加的外皮进行干 燥步骤将具有后施加的外皮的蜂窝结构置于不如用于烧制/烧结步骤那样高的温度下， 例如，温度低于30(TC。 所述后施加的外皮的斜削边缘可以具有任意的形状，包括圆形的、斜削状、三角形 等。任选地，可以使所述斜削的边缘与打磨机、研磨机或刮板之类的器具接触，使后施加的 外皮的斜削边缘变得完美。图13显示本发明一些实施方式中可能优选的可以接受的斜削 角度的范围。斜削的角度可以为例如5-85度或者15-75度。 以上具体实施方式
的描述揭示了本发明的一般特征，另外可以通过运用本领域技 术人员已经掌握的知识，在不偏离本发明一般原理的情况下，无需过多的试验而对这些具 体实施方式进行改进和/或修改以用于各种应用。因此，基于本文所列出的教导和指导，规 定这些修改和改进是在所揭示的实施方式的含义和等价内容范围之内。应当理解本文中 的措词和术语是为了描述而不是为了限制，因此本说明书的术语或措词可以与本领域普通技术人员所掌握的知识结合起来，由本领域技术人员按照本文所列出的教导和指导进行说 明。
权利要求
一种制造蜂窝结构的方法，其包括以下步骤提供具有多个在相反的端面之间延伸的孔道的蜂窝主体，所述孔道由相交的多孔壁限定；在所述蜂窝主体上施加后施加的外皮层；对所述后施加的外皮的边缘进行斜削，其中，所述斜削步骤在湿的后施加的外皮层上进行。
2. 如权利要求1所述的方法，该方法还包括在施加所述后施加的外皮层之前，对所述蜂窝主体进行外形加工。
3. 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述斜削步骤是通过以下方式进行的在使蜂窝主体旋转的同时，在至少一个端面处，将斜削器具施加于湿的后施加的外皮的边缘上。
4. 如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述斜削器具是仿形的或者直的，刚性的或者可变形的刀片或板，或者是仿形的或直的辊棒。
5. 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述斜削的边缘的角度为5-85度。
6. 如权利要求l所述的制造方法，其特征在于，所述斜削的边缘的角度为15-75度。
7. 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述斜削的边缘被圆化。
8. —种制造具有成形的后施加的外皮的蜂窝结构的方法，该方法包括将无外皮的蜂窝结构的至少一个端面放置在具有反向的斜削唇缘的板上，然后施加后施加的外皮。
9. 如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述板包括非粘性材料或脱模材料。
10. 如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述非粘性材料是聚四氟乙烯或超高分子量聚乙烯。
11. 如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述脱模材料是硅、淀粉或油。
12. —种制造具有后施加的外皮的蜂窝结构的方法，其包括以下步骤在无外皮的蜂窝结构上施加后施加的外皮；将具有后施加的外皮的蜂窝结构压在压板上，形成具有成形的后施加外皮的蜂窝结构。
13. 如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述压板包括可变形材料。
14. 如权利要求12所述的制造方法，其还包括从具有成形的后施加的外皮的蜂窝结构上移去压板。
15. 如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述压板是旋转的。
16. —种制造具有后施加的外皮的蜂窝结构的方法，其包括以下步骤将蜂窝结构放置在转台上；在与无外皮的蜂窝结构相邻的位置，放置具有基本平坦的中间部分和成形的端部的斜削器具；转动转台，使蜂窝结构相对于斜削器具旋转，同时在旋转蜂窝结构表面和斜削器具之间施加外皮材料，从而在蜂窝结构上施加具有基本平坦的中间部分和斜削的端部的外皮材料层。
17. 如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，所述成形的端部具有一定的角度，或者是圆化的。
18. 如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，所述斜削器具是刚性的或者挠性的刀片。
19. 一种用来制造蜂窝结构的设备，该设备包括斜削器具，其用来在湿的后施加的外皮上形成斜削边缘；以及，转台。
20. 如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述斜削器具是刚性或挠性的刀片、海绵状物、金属丝、振动的刀片、振动的金属丝、辊棒、板、斜削板、斜削刀片、外皮板、斜削形状的板或压板，所述斜削器具可以是有形状的或者直的。
21. 如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述斜削器具是可变形的。
22. 如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述斜削器具与转台是构成整体的。
23. 如权利要求20所述的设备，其特征在于，对所述斜削器具进行结构设计和设置，在单一制造步骤中施加所述后施加的外皮并产生至少一个斜削的边缘。
24. 如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述斜削器具是具有基本平坦的中间部分和成形的端部的刚性或挠性的刀片。
25. 如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述斜削器具包括至少一块斜削形状的板。
26. 如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述斜削器具包括非粘性材料或者脱模材料。
27. —种蜂窝结构，该结构包括基体和后施加的外皮层，所述基体包括在相反的端面之间、沿着所述蜂窝结构的轴向延伸的多条孔道，所述孔道由相交的多孔壁限定；其中，所述后施加的外皮层具有斜削的边缘；所述后施加的外皮层上的斜削可以在所述后施加的外皮与蜂窝结构端面的交点处进行。
28. 如权利要求27所述的蜂窝结构，其特征在于，所述基体未被斜削。
29. 如权利要求28所述的蜂窝结构，其特征在于，所述基体是干燥的，所述后施加的外皮是湿的。
30. 如权利要求28所述的蜂窝结构，其特征在于，所述基体是烧制过的，所述后施加的外皮是湿的。
31. 如权利要求28所述的蜂窝结构，其特征在于，所述基体的端面相对于蜂窝体构的轴向成90°角。
全文摘要
本发明提供了用来制造具有后施加的外皮的蜂窝过滤器的方法，所述后施加的外皮具有在所述蜂窝过滤器结构的端面处形成的斜削的边缘。本发明还提供了用来制造这些包括具有斜削边缘的后施加外皮的蜂窝结构的设备。另外，本发明提供了具有斜削的后施加的外皮的蜂窝过滤器结构。
文档编号B28B1/02GK101743106SQ200880018841
公开日2010年6月16日 申请日期2008年4月10日 优先权日2007年4月30日
发明者C·J·玛拉凯, D·R·赫斯, J·E·格拉姆, J·J·多梅 申请人:康宁股份有限公司