涂覆工具的制作方法
【專利摘要】為了進(jìn)一步改進(jìn)整料的涂覆方法，涂覆方法必須被設(shè)置為允許在盡可能最短的時(shí)間內(nèi)精確地涂覆所述整料以確保高活性同時(shí)降低生產(chǎn)成本，為此，本實(shí)用新型提供了一種涂覆工具，包括：第一裝置，用于可逆地保持和固定要用涂料涂覆的催化劑整料；第二裝置，用于控制涂料向整料內(nèi)的流入量；所述第二裝置被附連至所述第一裝置以使得在涂覆過程期間所述第二裝置在涂料到達(dá)整料之前就跟涂料形成接觸；所述第二裝置具有包括孔和通道的板的形式，所述孔在使用時(shí)具有朝向涂料的入口側(cè)和朝向整料的出口側(cè)，所述通道提供從入口側(cè)到出口側(cè)的連通以供涂料流過；其中所述通道的至少一部分具有沿其軸線的不對稱通道寬度，即，在涂料入口側(cè)比在通道內(nèi)的位置更寬。
【專利說明】涂覆工具【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種用于涂覆單體形載體的工具。所述工具是涂覆工作站的一部分并且用于在進(jìn)行涂覆時(shí)保持和固定單體。
【背景技術(shù)】
[0002] 減少機(jī)動(dòng)車廢氣正隨著汽車數(shù)量特別是在東亞國家的顯著增長而益發(fā)重要。世界各國的一些空氣清潔法令試圖將機(jī)動(dòng)車對空氣的污染保持在相應(yīng)的水平。在這方面越來越嚴(yán)格的法律法規(guī)迫使汽車生產(chǎn)商和供應(yīng)商采用減少從機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)排出的有害污染物的技術(shù)。一類【技術(shù)領(lǐng)域】涉及廢氣污染物在直通型或壁流型的所謂蜂窩單體上或蜂窩單體內(nèi)的催化燃燒。
[0003]通常這樣的單體由例如金屬或堇青石制成并且必須涂覆一層能夠在行駛條件下催化性地破壞廢氣中有害污染物的活性層。已經(jīng)通過針對污染物在氧化性或還原性排氣氛圍下的主反應(yīng)化學(xué)改良催化活性層而實(shí)現(xiàn)了重大改進(jìn)。第二種方法是為了以現(xiàn)有的材料獲得盡可能高的活性而應(yīng)用某些涂覆策略。因此，已有若干專利申請涉及了用于涂覆所述單體式載體的工藝和設(shè)備。例如以下選擇的專利公開文獻(xiàn)分別強(qiáng)調(diào)了這些工藝的各個(gè)方面，例如涂覆裝置、用于涂覆的方法或涂覆工作站的專用單元(W09947260A1 ；US4550034；US4039482 ；W09748500A1 ；US6478874B1 ；US20020178707A1 ；DE19781838T1 ；W02011080525A1 ；US4191126 ；US6627257B1 ；US6548105B2 ；US20080107806A1 ；US6149973 ；US6753294B1)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了進(jìn)一步改進(jìn)所述單體(簡稱為整料)的涂覆方法，涂覆方法必須被設(shè)置為允許在盡可能最短的時(shí)間內(nèi)精確地涂覆所述整料以確保高活性同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
[0005]本實(shí)用新型的上述目的可以通過在位于相應(yīng)涂覆單元的涂覆室內(nèi)的涂覆工具內(nèi)施加特定的擴(kuò)散體來實(shí)現(xiàn)。
[0006]具體地，本實(shí)用新型提供了一種涂覆工具，包括:第一裝置，用于可逆地保持和固定要用涂料涂覆的催化劑整料；第二裝置，用于控制涂料向整料內(nèi)的流入量；所述第二裝置被附連至所述第一裝置以使得在涂覆過程期間所述第二裝置在涂料到達(dá)整料之前就跟涂料形成接觸；所述第二裝置具有包括孔的板的形式，所述孔在使用時(shí)具有朝向涂料的入口側(cè)和朝向整料的出口側(cè)以及通道，所述通道提供從入口側(cè)到出口側(cè)的連通以供涂料流過；其中所述通道的至少一部分具有沿其軸線的不對稱通道寬度，即，在涂料入口側(cè)比在通道內(nèi)的位置更寬。
[0007]優(yōu)選地，所述不對稱孔在涂料出口側(cè)比在通道內(nèi)的位置更寬。
[0008]優(yōu)選地，其中所述第二裝置包括跟第二裝置自身的直徑相比具有較小直徑并與第二裝置相連的同心區(qū)域；所述區(qū)域是穿有孔的盤。
[0009]優(yōu)選地，其中至少一個(gè)孔具有不對稱通道寬度，即，在涂料入口側(cè)比通道內(nèi)的位置更寬，并且被制備用于接納用于監(jiān)測涂覆過程的執(zhí)行的傳感器指狀件。
[0010]優(yōu)選地，其中所述第一裝置包括可充氣的波紋管，通過給波紋管充氣和放氣，該波紋管能可逆地保持和固定所述整料。
[0011]優(yōu)選地，其中波紋管通過在上側(cè)和下側(cè)氣密性接合到第一裝置上而固定至第一裝置，同時(shí)由此成形的波紋管向第一裝置側(cè)開放。
[0012]本實(shí)用新型能夠獲得以下效果:
[0013]跟標(biāo)準(zhǔn)加工相比具有相同的區(qū)域長度容差；
[0014]跟標(biāo)準(zhǔn)相比具有類似的軸向/徑向涂覆梯度；
[0015]跟標(biāo)準(zhǔn)相比具有類似的性能(200°C -500°C的發(fā)動(dòng)機(jī)臺架測試)；
[0016]明顯改進(jìn)的循環(huán)時(shí)間(每次涂覆的時(shí)間縮短20%_50%)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1從整料(出口)側(cè)示出了工具；
[0018]圖2示出了工具的頂側(cè)視圖；
[0019]圖3示出了工具的底側(cè)視圖；
[0020]圖4示出了工具的底視圖；
[0021]圖5示出了工具的側(cè)面剖視圖；
[0022]圖6示出了優(yōu)選波紋管區(qū)域的放大的側(cè)面剖視圖；
[0023]圖7示出了優(yōu)選波紋管區(qū)域的放大的側(cè)面剖視圖；
[0024]圖8是針對三種不同產(chǎn)品通過應(yīng)用本實(shí)用新型的工具而節(jié)約的時(shí)間；道次I表示整料被涂覆I次；道次2表示涂覆完成2次；
[0025]圖9不出了帶有涂覆室的涂覆工作站的一部分。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型的涂覆。如圖1-9所示，本實(shí)用新型的涂覆工具包括:
[0027]第一裝置1，用于可逆地保持和固定要用涂料涂覆的催化劑整料；
[0028]第二裝置2，用于控制涂料向整料內(nèi)的流入量；
[0029]所述第二裝置2被附連至所述第一裝置I以使得在涂覆過程期間所述第二裝置2在涂料到達(dá)整料之如就跟涂料形成接觸；
[0030]所述第二裝置2具有包括孔3和通道的板的形式，所述孔3在使用時(shí)具有朝向涂料的入口側(cè)和朝向整料的出口側(cè)，所述通道提供從入口側(cè)到出口側(cè)的連通以供涂料流過；
[0031]其中所述通道的至少一部分沿其軸線具有不對稱通道寬度，S卩，在涂料入口側(cè)比在通道內(nèi)的位置更寬。
[0032]通過應(yīng)用本實(shí)用新型的的涂覆工具，要涂敷在整料壁上或整料壁內(nèi)的涂料在接觸單體式載體之前首先被迫流過第二裝置的不對稱孔。不對稱孔實(shí)現(xiàn)了單體式載體內(nèi)涂料區(qū)域的更加均勻的分布并且能夠相當(dāng)可觀地加速涂覆步驟的進(jìn)展。最終能夠在單位規(guī)格內(nèi)生成更多的催化劑，導(dǎo)致單件成本的降低。
[0033]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二裝置2的不對稱孔3朝向出口側(cè)表現(xiàn)出特定的形狀。所述孔3在涂料出口側(cè)比在通道內(nèi)的位置更寬。在此而言的出口意味著第二裝置2的在使用時(shí)朝向整料定向的一側(cè)。第二裝置2的入口因此朝向涂料容器定向。因?yàn)榭?的寬度在所述第二裝置2的出口和入口之間的區(qū)域變窄，所以被泵送通過孔3的涂料被加速并且再減速。這種擴(kuò)散體型動(dòng)作有助于減弱否則可能會使快速涂覆過程不合需要的湍流。在一個(gè)非常優(yōu)選的實(shí)施例中，顯現(xiàn)所述孔3的通道的較小直徑、也就是比孔3的出口和入口更窄的所述區(qū)域至少對于一些孔3來說相對于所述孔的軸線非對稱地布置，也就是優(yōu)選地更加靠近出口而不是入口側(cè)。
[0034]出于功能性方面的原因，靠近本實(shí)用新型的涂覆工具的下方可以定位有翼片。翼片打開或關(guān)閉針對低壓容器的連通，在涂覆過程之后過多涂料被吸入該低壓容器。翼片可以是圓板。不過在翼片打開時(shí)翼片可能會撞擊到涂覆工具。為此，涂覆工具在入口側(cè)(朝向翼片)可以具有凹形形狀以給打開翼片提供足夠的空間(圖3)。為此第二裝置2的內(nèi)部范圍可以有利地包括盤4。因此，不對稱的孔3優(yōu)選地僅位于第二裝置2的外周邊(圖1)。
[0035]由此，所述第二裝置2有利地包括跟第二裝置2自身的直徑相比具有較小直徑并與之相連的同心區(qū)域，所述區(qū)域是優(yōu)選地穿有均勻孔10的盤4，優(yōu)選地是扁平穿孔盤。盤區(qū)域通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的手段例如通過螺釘或夾具附連至第二裝置2或者可以跟第二裝置2 —起構(gòu)成一個(gè)部件。
[0036]如上所述的第二裝置2被附連至第一裝置I并且在一定程度上保護(hù)整料免受涂料影響。在朝向整料泵送時(shí)，涂料只能通過第二裝置2的孔以及優(yōu)選地通過扁平盤4的孔[分別是孔3以及優(yōu)選地還有孔10]進(jìn)入整料和第二裝置2之間的空間，由此通過孔3經(jīng)歷區(qū)域性的加速和減速，最終在涂覆室內(nèi)得到更加均勻的涂料水平并由此用更短的涂覆時(shí)間(圖8)得到整料內(nèi)涂覆區(qū)域更加均勻的結(jié)果。圖8顯示了針對三個(gè)產(chǎn)品利用不同方法進(jìn)行涂覆的涂覆時(shí)間。對于每一個(gè)產(chǎn)品，從左到右分別顯示了利用標(biāo)準(zhǔn)方式進(jìn)行一個(gè)道次涂覆的涂覆時(shí)間、利用本實(shí)用新型的工具進(jìn)行一個(gè)道次涂覆的涂覆時(shí)間、利用標(biāo)準(zhǔn)(常規(guī))方式進(jìn)行兩個(gè)道次涂覆的涂覆時(shí)間以及利用本實(shí)用新型的工具進(jìn)行兩個(gè)道次涂覆的涂覆時(shí)間。
[0037]為了獲得過程控制的機(jī)會，在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述工具具有至少一個(gè)孔3，所述孔具有在涂料入口側(cè)比通道內(nèi)的位置更寬的不對稱通道寬度，并且被制備成接納用于監(jiān)測涂覆過程的執(zhí)行的傳感器指狀件6。為了獲知涂料何時(shí)到達(dá)探針而測量涂覆工具內(nèi)的涂料水平；如果需要，將該水平設(shè)為零點(diǎn)以用于將涂料按精確的數(shù)量泵送到整料內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)待涂覆整料中的涂料區(qū)域的精確高度。傳感器指狀件6可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意傳感器或者選自由電導(dǎo)傳感器、電容傳感器和光學(xué)傳感器構(gòu)成的群組。傳感器被I禹合至操控涂覆過程的進(jìn)展的控制單元。優(yōu)選地在此使用EP2533901A1中介紹的涂覆工作站。本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉如何設(shè)置軟硬件配合工作。
[0038]涂覆工具的第一裝置I裝有用于保持和固定單體式載體的設(shè)備。該功能是可逆的，以使得載體在涂覆步驟要開始之前就能安放在第一裝置I內(nèi)并且在涂覆結(jié)束之后即可釋放。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是保持裝置應(yīng)該使得涂料不能從涂覆工具逸出而只能通過單體式載體。為了確保這一點(diǎn)，所述第一裝置I包括可充氣的波紋管5，通過給波紋管5充氣和放氣就能可逆地保持和固定單體式載體。波紋管5可以由例如任何不透氣的橡膠類材料構(gòu)成。
[0039]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，波紋管5以這樣的方式固定至第一裝置1:在充氣時(shí)一側(cè)壓靠第一裝置I且另一側(cè)壓靠整料，并且通過向可充氣波紋管5內(nèi)側(cè)泵送氣體來完成充氣，就像給自行車胎打氣一樣。在涂覆步驟完成之后，給波紋管5放氣以允許從涂覆工具釋放整料(圖6)。進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例涉及這樣的可能性:采用橡膠類材料并通過在上側(cè)7和下側(cè)8氣密性接合在第一裝置I上而固定至第一裝置I同時(shí)由此成形的波紋管向第一裝置I側(cè)開放。在此當(dāng)給波紋管充氣時(shí)氣體被泵送到波紋管和第一裝置I之間的空間內(nèi)(圖7)。
[0040]圖9示出了涂覆工作站的一部分。將單體11從一端運(yùn)送至包括涂覆工具12的涂覆室13，隨后再運(yùn)送至下一個(gè)單元(例如稱重或干燥單元)。涂料要從下部14向上泵送并通過涂覆工具12，此時(shí)整料12被安置在工具12中。在涂覆完成后，單體從涂覆工具中釋放并繼續(xù)送往下一個(gè)操作單元。
[0041]新型涂覆工具的實(shí)施結(jié)果:
[0042]跟標(biāo)準(zhǔn)加工相比具有相同的區(qū)域長度容差；
[0043]跟標(biāo)準(zhǔn)相比具有類似的軸向/徑向涂覆梯度；
[0044]跟標(biāo)準(zhǔn)相比具有類似的性能(200°C _500°C的發(fā)動(dòng)機(jī)臺架測試)；
[0045]明顯改進(jìn)的循環(huán)時(shí)間(每次涂覆的時(shí)間縮短20%_50% ;圖7)。
[0046]附圖標(biāo)記:
[0047]I第一裝置
[0048]2第二裝置
[0049]3具有不對稱寬度的孔
[0050]4同心區(qū)域盤
[0051]5波紋管
[0052]6傳感器指狀件
[0053]7波紋管附件的上側(cè)
[0054]8波紋管附件的下側(cè)
[0055]9 夾具
[0056]10同心區(qū)域盤的孔
[0057]11在涂覆室內(nèi)涂覆前后的單體
[0058]12應(yīng)用的涂覆工具
[0059]13涂覆室
[0060]14上下泵送涂料的空間
[0061]15 翼片
【權(quán)利要求】
1.一種涂覆工具，其特征在于，所述涂覆工具包括: 第一裝置(I)，用于可逆地保持和固定要用涂料涂覆的催化劑整料； 第二裝置(2)，用于控制涂料向整料內(nèi)的流入量； 所述第二裝置(2)被附連至所述第一裝置(I)以使得在涂覆過程期間所述第二裝置(2)在涂料到達(dá)整料之前就跟涂料形成接觸； 所述第二裝置(2 )具有包括孔(3 )和通道的板的形式，所述孔(3 )在使用時(shí)具有朝向涂料的入口側(cè)和朝向整料的出口側(cè)，所述通道提供從入口側(cè)到出口側(cè)的連通以供涂料流過；其中所述通道的至少一部分具有沿其軸線的不對稱通道寬度，即，在涂料入口側(cè)比在通道內(nèi)的位置更寬。
2.如權(quán)利要求1所述的工具，其中不對稱的所述孔(3)在涂料出口側(cè)比在通道內(nèi)的位置更寬。
3.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述第二裝置(2)包括跟第二裝置(2)自身的直徑相比具有較小直徑并與第二裝置相連的同心區(qū)域； 所述區(qū)域是穿有孔(10)的盤(4)。
4.如權(quán)利要求1所述的工具，其中至少一個(gè)孔(3)具有不對稱通道寬度，S卩，在涂料入口側(cè)比通道內(nèi)的位置更寬，并且被制備用于接納用于監(jiān)測涂覆過程的執(zhí)行的傳感器指狀件(6)。
5.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述第一裝置(I)包括可充氣的波紋管(5)，通過給波紋管(5 )充氣和放氣，該波紋管能可逆地保持和固定所述整料。
6.如權(quán)利要求5所述的工具，其中波紋管(5)通過在上側(cè)(7)和下側(cè)(8)氣密性接合到第一裝置(I)上而固定至第一裝置(1)，同時(shí)由此成形的波紋管向第一裝置(I)側(cè)開放。
【文檔編號】B05C1/00GK203764476SQ201420126144
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】S·馬松 申請人:優(yōu)美科股份公司及兩合公司