(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する端面を貫通する軸線及び前記軸線を中心にして前記端面間に広がる円筒面を有するハニカム体に層を塗布する方法において、前記方法が、
前記円筒面にセメント混合物を塗布する工程、
前記軸線を中心にして前記ハニカム体とブレードを相対的に回転させる工程、
前記ハニカム体と前記ブレードが相対的に回転している間に前記セメント混合物を前記ブレードと接触させる工程であって、前記ブレードの刃先が前記円筒面に近接して配置されて、相対回転方向に交わる接触線に沿って前記セメント混合物と接触し、前記ブレードは前記接触線から上流方向に前記円筒面と第１の内角をなすものである工程、
前記軸線を中心とする前記ハニカム体と前記ブレードの相対回転の間、前記ブレードを前記第１の内角に保持する工程、次いで
前記軸線を中心にして前記ハニカム体と前記ブレードを相対的にさらに回転させている間に、前記ブレードを前記第１の内角から、前記接触線から前記上流方向に円筒面となす第２の内角に移す工程であって、前記第２の内角は前記第１の内角より大きいものである工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の内角が鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の内角が鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記セメント混合物が、前記ハニカム体と前記ブレードが相対的に回転している間に、塗布されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ブレードと前記セメント混合物の間の前記接触が前記セメント混合物の一部を前記ブレード上に載せた状態で終了され、よって前記セメント混合物の前記部分は前記ハニカム体の前記円筒面上に被着されずに除去されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２００８年８月２９日に出願された米国特許出願第１２/２３１１４０号の優先権の恩典を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は全般的にはハニカム体に層を塗布する方法に関し、さらに詳しくは、ハニカム体の表面にセメント混合物を塗布する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
セラミック材料でハニカム体を作成することは既知である。ハニカム体の外円筒面にセメント混合物を塗布することも既知である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様にしたがえば、対向する端面を貫通する軸線及び軸線を中心にして端面の間に広がる円筒面を有するハニカム体に層を塗布するための方法が提供される。方法は、円筒面にセメント混合物を塗布する工程及び軸線を中心にしてハニカム体とブレードを相対的に回転させる工程を含む。方法はさらに、ハニカム体とブレードを相対的に回転させながらセメント混合物をブレードと接触させる工程を含む。ブレードの刃先は円筒面に近接して配置され、相対回転方向に交わる接触線に沿ってセメント混合物に接触する。ブレードは接触線から上流方向に円筒面に第１の内角をなす。方法はさらに、軸線を中心とするハニカム体とブレードの相対回転の間ブレードを第１の内角に保持する工程を含む。次いで、ブレードは第１の内角から、接触線から上流方向に円筒面になす第２の内角に移される。第２の内角は第１の内角より大きい。方法はさらに、ブレードが第１の内角から第２の内角に向けて移り始めた後に、軸線を中心にしてハニカム体とブレードを相対的に回転させる工程を含む。
【０００５】
本発明の上記及びその他の特徴、態様及び利点は、添付図面を参照して以下の本発明の詳細な説明を読めば、さらに良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、端面が装置の対応する支持部材の間に配置されたハニカム体を含む、装置の略図である。
【図２】図２は装置の支持部材がハニカム体の端面を確保している図１の略図であり、装置は、ブレードの刃先をハニカム体の円筒面に近接して配置して、軸線を中心にしてハニカム体を回転させる。
【図３】図３は、ハニカム体が回転している間にブレードがセメント混合物に接触するように装置がさらに回転している、図２の略図である。
【図４】図４は、ブレードがセメント混合物に接触したままで装置が回転している、図３の略図である。
【図５】図５は、接触線から上流方向に円筒面に第１の内角をなしているブレードを示す、図２の線５-５に沿う装置及びハニカム体の断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ブレード構成が別の、図５と同様の部分断面図である。
【図６】図６は、ハニカム体の円筒面上に形成されているセメント混合物層を示す、図３の線６-６に沿う装置及びハニカム体の断面図である。
【図７】図７は図４の線７-７に沿う装置及びハニカム体の断面図である。
【図８】図８は、計量分配ノズルによる円筒面にセメント混合物をさらに供給することなく、ブレードをセメント混合物に接触させたまま装置がさらにまだ回転している、図７と同様の断面図である。
【図９】図９は、セメント混合物層がハニカム体の実質的に円筒面全体を覆って形成されるように装置がさらにまだ回転している、図８と同様の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、上流方向に延びるセメント混合物層のテールを示す、図９の部分拡大図である。
【図１０】図１０は、上流方向に円筒面に第２の内角をなしているブレードを示す、図９と同様の断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは図１０の部分拡大図である。
【図１１】図１１は、ブレードが第２の内角をなしている状態でハニカム体をさらに回転させることによるセメント混合物層のテールの除去を示す、図１０と同様の断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは図１１の部分拡大図である。
【図１２】図１２は、ブレードとセメント混合物の接触が終了され、セメント混合物の一部がブレード上に載せられている、図１１と同様の断面図である。
【図１３】図１３は、実質的に直線であり、ハニカム体の軸線に実質的に平行な、ブレードの刃先とセメント混合物の間の接触線を示す、図９の装置及びハニカム体の部分側面図である。
【図１４】図１４は、ブレードの別の例を示し、さらに、実質的に直線であり、ハニカム体の軸線の方向に対して実質的に傾いている、ブレードの刃先とセメント混合物の間の接触線を示す、別の装置の部分側面図である。
【図１５】図１５はハニカム体に層を塗布する方法の例の略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明を、以降で、本発明の実施形態例が示されている添付図面を参照してさらに十分に説明する。しかし、本発明は多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に述べられる実施形態に限定されると解されるべきではない。同様の参照数字は様々な図面を通して同様の要素を指す。
【０００８】
図面に示されるように、ハニカム体２０に層を塗布する方法の例が開示される。ハニカム体は様々な濾過用途に用いることができる。例えば、ハニカム体は燃焼機関からの排気を処理するための粒子フィルタとして用いることができる。いくつかの例において、酸化窒素化合物またはその他の環境汚染物を低減するための触媒をハニカム体に装荷することができる。ハニカム体を形成するために様々な材料を用いることができる。例えば、ハニカム体は、コージェライト、ムライト、炭化ケイ素、チタン酸アルミニウムまたはその他の材料あるいはこれらの組合せのようなセラミック材料で作成することができる。セラミックハニカム体の作成中、無機材料のような原材料、液体ビヒクル及び結合剤が混合されてバッチにされる。バッチは次いでハニカム未焼成体に押出成形される。未焼成体は次いで乾燥のために加熱され、さらに加熱処理されて、セラミックのような、耐熱材料の焼成ハニカム体になる。
【０００９】
ハニカム体は特定の用途に依存する様々な構造形状をとることができる。例えば、図１に示されるように、ハニカム体２０は、対向する端面２４ａ，２４ｂを貫通する、図示される対称軸のような、軸線２２を有することができる。図示されるように、端面２４ａ，２４ｂのそれぞれは実質的に平面であるが、別の例では異なる形状を有することができる。さらに図示されるように、端面２４ａ，２４ｂは互いに実質的に平行であり得るが、別の例では端面は互いにある角度をなして広がることができる。さらにまた、端面２４ａ，２４ｂの一方またはいずれも、図１に示されるように軸線２２に対して実質的に直交することができる。
【００１０】
ハニカム体はさらに、様々な形状及び大きさを有することができる。例えば、図１〜５に示されるように、ハニカム体２０は外径‘ｄ’にほぼ等しい長さ‘Ｌ’を有することができるが、別の例において長さ‘Ｌ’は外径‘ｄ’より実質的に大きくとも小さくとも差し支えない。ハニカム体は端面間で軸線を中心にして広がる円筒面を有することもできる。例において、円筒面は端面２４ａ，２４ｂの少なくとも一方の周縁形状と実質的に等しいかまたは幾何学的に同様の断面形状を有することができる。
【００１１】
図示されるハニカム体２０は端面２４ａ，２４ｂ間で軸線２２を中心にして広がる円筒面２６を有する。図５に示されるように、円筒面２６は周縁が実質的に円の断面を有し、外径‘ｄ’は円の直径を含む。図示されるように、実円筒面は不完全なチャネル２１の露出部分を含むが、押出ダイ形状に依存し得る別の例では実質的に連続な円筒面を設けることができる。図５〜８には円筒面２６の外径‘ｄ’を示す破線２７が示されている。図示されていないが、円筒面は長円形またはその他の曲線で囲まれた形状を有することができる。別の例において、円筒面は三角形、矩形またはその他の多角形を有することができる。
【００１２】
図５にさらに示されるようにハニカム体は軸線２２の方向に沿って延びるチャネル２１を有する。別の例において、チャネルは、端面２４ａ，２４ｂの間を通じる、別の方向に沿って延びることができる。図示されるように、チャネル２１は隣接する側壁によって定められるチャネルマトリックスとして設けることができる。図示される側壁はそれぞれ実質的に正方形の内部チャネルを設ける。別の例において、チャネルは円形、長円形またはその他の曲線で囲まれた形状を有することができる。また別の例において、チャネルはその他の、３ないしさらに多くの辺をもつ、多角形を有することができる。
【００１３】
図はハニカム体に層を塗布するための様々な方法を示す。方法は図示されるハニカム体２０を参照して説明されるが、別のハニカム体に層を塗布するためにも用いることができる。方法は円筒面２６にセメント混合物３０を塗布する工程を含む。例えば、図５に示されるように、円筒面２６に適切な量のセメント混合物３０を塗布するために計量分配装置１４０を用いることができる。計量分配装置１４０の例は実質的にハニカム体２０の全長‘Ｌ’に沿って延びることができる。別の例において、計量分配装置１４０はハニカム体の長さより短い長さを有することができる。一例において、計量分配装置１４０はセメント混合物３０を円筒面に直接に塗布できるように円筒面に近接して配置することができる。さらに、計量分配装置１４０は円筒面の上部に向けて配置して、塗布プロセス中にセメント混合物３０を塗り拡げるために重力を役立たせることができる。セメント混合物３０は初め、塗布中に実質的に同じとするかまたは一貫させることができる深さ‘Ｔ’の、バルクで塗布することができる。セメント混合物３０は、ハニカム体２０の全長‘Ｌ’のような長さ‘Ｌ’の少なくとも一部にかけて、円筒面２６に塗布することができる。セメント混合物３０は様々な材料を含有することができ、ハニカム体２０と実質的に同じ材料または、無機材料、結合剤及び／または液体ビヒクルのような、ハニカム体２０を形成する材料で、形成することができる。
【００１４】
方法は軸線２２を中心にしてハニカム体２０とブレード１５０を相対的に回転させる工程を含むことができる。例えば、図２に示されるように、方法は軸線２２を中心にしてハニカム体２０をブレード１５０に対して回転させる工程を含むことができる。図示されるように、ブレード１５０は装置１００の基台に対して実質的に静止したままとすることができ、ハニカム体２０が装置の基台に対して回転する。別の例においてはブレード１５０がハニカム体２０を周回することができ、ハニカム体２０は基台に対して実質的に静止したままである。また別の例において、ブレード１５０はハニカム体２０を周回することができ、ハニカム体２０は基体に対して回転する。
【００１５】
ハニカム体２０及び／またはブレード１５０は様々な回転速度で回転することができる。回転速度は一定とすることができ、変化させる(例えば、段階的にまたは連続的に変化させる)ことができ、及び／または一連の増分回転速度を含むことができる。別の例において、軸線２２はハニカム体２０の対称軸を含むことができる。
【００１６】
別の例において、方法は、ハニカム体２０及びブレード１５０が静止したままでいる間に、またはハニカム体２０とブレード１５０の相対回転中に、セメント混合物３０を塗布する工程を含むことができる。例えば、図５に示されるように、計量分配装置１４０はハニカム体２０を回転させている間にセメント混合物３０を塗布することができる。ハニカム体２０が回転するにつれて、セメント混合物３０は計量分配装置１４０から相対回転方向２８に運び去られる。塗布されたセメント混合物が運びさられている間、計量分配装置１４０は適切な量のセメント混合物３０を円筒面２６に塗布し続けることができる。別の例において、計量分配装置１４０は、ハニカム体を周回しながら、セメント混合物３０を塗布することができる。例えば、ハニカム体２０が装置１００の基台に対して静止したままでいる間に、計量分配装置１４０が周回することができる。
【００１７】
本発明の方法はさらに、軸線２２を中心にしてハニカム体２０とブレード１５０を相対的に回転させながら、セメント混合物３０をブレード１５０に接触させる工程を含むことができる。例えば、初めブレード１５０をハニカム体２０とブレード１５０の間の相対回転がない状態でセメント混合物３０に接触させ、次いで軸線２２を中心とするハニカム体２０とブレード１５０の間の相対回転中もセメント混合物３０に接触させ続けることができる。別の例において、ブレード１５０は初め、ハニカム体２０とブレード１５０が軸線２２を中心にして相対的に回転している間に、セメント混合物に接触し、次いで、その後の軸線２２を中心にしたハニカム体２０とブレード１５０の相対回転の間もセメント混合物３０に接触し続ける。
【００１８】
図２及び６に示されるように、ブレード１５０は、円筒面２６に近接して配置され、相対回転方向２８に交わる接触線１５４に沿ってセメント混合物３０に接触するように構成された、刃先１５２を有することができる。図１３に示されるように、接触線１５４は実質的に直線とすることができる。別の例において、接触線は１つないしさらに多くの曲線形状(例えば正弦波形状)、折れ線形状またはその他の形状を有することができる。図１３にさらに示されるように、接触線１５４はハニカム体２０の軸線２２に実質的に平行とすることができる。図１４は本発明の態様にしたがって用いることができる別の例のブレード２５０の略図を示す。図示されるように、ブレード２５０は円筒面２６に近接して配置されるように構成された刃先２５２を有することができる。図示されるように、接触線２５４は実質的に直線であるが、別の例では１つないしさらに多くの曲線形状(例えば正弦波形状)、折れ線形状またはその他の形状を有することができる。さらに図示されるように、接触線はハニカム体の軸線の方向に対して実質的に傾けることができる。例えば、図１４に示されるように、接触線２５４は軸線２２の方向に対して傾角δをなして延びることができる。
【００１９】
ブレードは、セメント混合物との望ましい接触を容易にするため、広範な形状を有することができる。図６に示されるように、ブレード１５０は刃先１５２が装着される取付部材１５１を有することができる。取付部材１５１は、図示されるフェルールのような、必要に応じる支持部材１５３で支持することができる。取付部材１５１は様々な構造をとることができる。図２及び５に示されるように、取付部材は実質的に硬質のプレーナ部材とすることができるが、別の例では別の非プレーナ部材を用いることができる。図５Ａの別の実施形態に示されるように、ブレード３５０は実質的に可撓性の取付部材３５１を有することができ、取付部材３５１の刃先３５２における接線に対して内角(例えば内角α)を定めることができる。図１４に示されるように、取付部材２５１は、剛毛、櫂またはその他のセグメント化部分のような、セグメント化取付部材を有することもできる。
【００２０】
図５〜９に示されるように、本発明の方法は、接触線１５４から上流方向１５８にブレード１５０が円筒面２６に第１の内角αをなす第１の位置にブレード１５０をつけることができる。ブレード１５０は、セメント混合物３０のブレード１５０との接触の前後で、第１の位置につけることができる。さらに、ブレード１５０は、軸線２２を中心にするハニカム体２０のブレード１５０に対する相対回転の前、間及び／または後に、第１の位置に付けることができる。一例において、第１の内角αは鋭角である。例えば、第１の内角αは、約４５°〜約７５°のように、約２０°〜約８０°とすることができる。例えば、第１の内角αは約５５°〜約６５°とすることができる。本発明の例は、セメント混合物層３２の表面品質を高めるように第１の内角αを選択することができる。
【００２１】
本発明の方法はさらに、軸線２２を中心とするハニカム体２０とブレード１５０の相対回転の間、ブレードを第１の位置に保持することができる。一例において、３６０°に満たない回転で所望の層を設けるために協働するように、直径方向に対向して配置された計量分配装置及びブレードのような、複数の計量分配装置及びブレードを構成することができる。図５〜９に示されるように、ブレード１５０は、軸線２２を中心とするブレード１５０に対するハニカム体２０の少なくとも３６０°の回転の間、第１の位置に保持することができる。
【００２２】
図示されるように、計量分配装置１４０はセメント混合物層３２の十分な形成を容易にするために接触線から上流方向１５８に配置することができる。さらにまた、計量分配装置とブレードは別個の部材として図示されているが、単一の装置でブレード及び計量分配装置のいずれも備えることができると考えられる。そのような構成では部品数を低減でき、ブレード１５０が第１の位置に保持されているときの軸線２２を中心とするハニカム体２０の回転も減じることができる。実際、セメント混合物３０はブレード上で計量分配装置を出ることができ、またはセメント混合物が円筒面２６に塗布されると直ちにブレードに接触することができるであろう。
【００２３】
図９に示されるように、ブレード１５０とセメント混合物３０の接触の結果、ハニカム体２０の円筒面２６の少なくとも一部、実質的には全体、を覆うセメント混合物層３２が得られる。
【００２４】
図１０〜１１に示されるように、本発明の方法はさらに、ブレード１５０を第１の位置から、接触線１５４から上流方向１５８にブレード１５０が円筒面２６に第２の内角βをなす、第２の位置に移すことができる。図示されるように、第２の内角βは第１の内角αより大きい。一例において、第２の内角βは鋭角である。例えば、第２の内角βは、約６５°〜約９０°のように、約４０°〜約９０°とすることができる。例えば、第２の内角βは約７５°〜約８５°とすることができる。本発明の例では、上流方向１５８に延びるセメント混合物層３２のテール部分３４の除去を容易にするように第２の内角βを選ぶことができる。
【００２５】
必要に応じて、ハニカム体２０とブレード１５０が軸線２２を中心として相対的に回転している間にブレード１５０を第１の位置から第２の位置に移すことができる。例えば、本発明の方法では、ブレード１５０が第１の位置から第２の位置に向けて移動している間、軸線２２を中心とするハニカム体２０とブレード１５０の間の相対回転をほとんどまたは全く関与させないでおくことができる。例えば、ブレード１５０が第１の位置から第２の位置に移動している間、軸線２２を中心とするハニカム体２０とブレード１５０の間の相対回転を全く行わせないでおくことができる。別の例において、ブレードが第１の位置から第２の位置に向けて移動している間、軸線２２を中心とするハニカム体２０とブレード１５０の間のかなりの相対回転を行わせることができる。例えば、ブレード１５０が第１の位置から第２の位置に移動している間、軸線２２を中心とするハニカム体２０とブレード１５０の間の相対回転を続けることができる。ブレードが遷移間で迅速に移動すれば、第１の位置から第２の位置までにおこる軸線２２を中心とする相対回転は比較的小さくなる。しかし、ブレードが遷移間で緩やかに移動すれば、第１の位置から第２の位置までにおこる軸線２２を中心とする相対回転は比較的大きくなり得る。
【００２６】
ブレード１５０が第１の位置から第２の位置に向けて移動し始めると、本発明の方法は軸線２２を中心にするハニカム体２０とブレード１５０の間の相対回転をさらに提供することができる。そのような相対運動はブレード１５０の第２の位置への到達時点の完全に前に、または完全に後に、行うことができる。別の例において、相対回転はブレード１５０の第２の位置への到達時点より少なくともある程度前に、または少なくともある程度後に、行うことができる。図示される例では、ブレード１５０が第２の位置についた後に相対回転のかなりの部分を行うことができる。例えば、図９及び９Ａに示されるように、セメント混合物層３２が完全に形成される。図１０及び１０Ａに示されるように、ブレード１５０が第１の位置から第２の位置に移動する間、軸線２２を中心にするハニカム体２０とブレード１５０の間の相対回転がないこともあり得る。あるいは、ブレード１５０が第１の位置から第２の位置に迅速に移動している間に、ハニカム体２０とブレード１５０は軸線２２を中心にして相対的に回転することができる。第２の位置についてしまうと、方法の例は軸線２２を中心としてさらに角θの相対回転をハニカム体とブレード１５０に与えることができる。いくつかの実施形態はテール部分３４を除去するに十分な相対回転をさらに含む。そのような例において、角θは約５°未満とすることができる。しかし、別の実施形態において、角θは５°より大きくすることができる。
【００２７】
ポイント‘Ｐ’に達すると、ブレード１５０とセメント混合物３０の間の接触を終了させることができる。ハニカム体２０及びブレード１５０は、ブレード１５０とセメント混合物３０の間の接触が終了させられる前に角θの相対回転を行うことができる。すなわち、ブレード１５０とセメント混合物３０の間の接触は、ブレード１５０が第２の位置についた後も維持することができる。別の例において、ブレード１５０とセメント混合物３０の間の接触は、ブレード１５０が第２の位置についてしまうと、軸線２２を中心にするハニカム体２０とブレード１５０の間で有意な相対回転をさらにおこなうことなく、終了させることができる。ブレード１５０とセメント混合物の間の接触は、ブレード１５０が第２の位置につく前にも、及びついた後にも、軸線２２を中心にするハニカム体２０とブレード１５０の相対回転中は維持することができる。
【００２８】
図１２に示されるように、ブレード１５０とセメント混合物３０の間の接触はセメント混合物３０の一部３６をブレード１５０上に載せたままの状態で終了させることができ、セメント混合物３０の一部３６はハニカム体２０の円筒面２６に移さずにおくことができる。すなわち、上流方向１５８に延びるセメント混合物層３２のテール部分３４を除去することができる。
【００２９】
ハニカム体２０の円筒面２６へのセメント混合物の塗布を補助するために様々な装置を用いることができる。例えば、図１〜４に示されるように、装置１００は、計量分配装置１４０，ブレード１５０，第１の支持部材１１０及び第２の支持部材１１２を備えることができる。第１及び第２の支持部材１１０，１１２は対応するハニカム体２０の端面２４ａ，２４ｂの形状と幾何学的に同様な形状を有することができる。装置１００は、第２の支持部材を駆動してハニカム体２０の軸線２２に沿って延びることができる回転軸を中心にして回転させるように構成されたモーター１０２を備えることができる。別の例において、駆動シャフト１１３を用いて第１の支持部材１１０を回転させるために別のモーターを備えることができる。図示されてはいないが、ハニカム体２０の軸線２２を第１及び第２の支持部材１１０，１１２の回転軸と合わせるために、位置合せ装置を備えることができる。別の例において、第１の支持部材１１０は第２の支持部材１１２とは独立に位置合せすることができる。例えば、第１の支持部材１１０はハニカム体の第１の端面２４ａに対して位置合せすることができ、第２の支持部材１１２は独立にハニカム体２０の第２の端面２４ｂと位置合せすることができる。一例において、２００８年２月２９日に出願された米国特許出願第ＰＣＴ/ＵＳ２００８/００２８１３号の明細書に論じられている装置及び／または位置合せ装置を本発明の態様にしたがって用いることができる。この明細書の開示はその全体が本明細書に参照として含まれる。
【００３０】
装置１００はさらに、必要に応じて、装置の動作を制御するように構成されたコンピュータ１２０を備えることができる。コンピュータは、図２に示されるように、端面２４ａ，２４ｂがそれぞれ支持部材１１０，１１２に確保されるように、駆動シャフト１１３を作動させて下方に移動させることができる。図２にさらに示されるように、装置１００のブレード１５０を支持するために支持アーム１３０を備えることができる。図２は、支持部材１１０，１１２に対してブレード１５０の位置を定めるように構成された第１のアクチュエータ１３２及び、支持アームの別の位置に対して、ブレード１５０の位置及び角度をさらに定めるように構成された第２のアクチュエータ１３４を有する支持アーム１３０の略図を示す。第１のアクチュエータ１３２及び／または第２のアクチュエータ１３４はコンピュータ１２０で制御することができる。
【００３１】
ハニカム体２０に層を塗布する方法の一例をここで説明する。初めに、ハニカム体２０を第２の支持部材１１２上において、ハニカム体２０の軸線２２が第１及び第２の支持部材１１０，１１２の回転軸と合わせられるように、第２の支持部材１１２と中心を合わせることができる。次に、コンピュータ１２０は第１の支持部材１１０を作動させ、駆動シャフト１１３を用いて下方に移動させることができる。図２に示されるように、適切に位置決めされていれば、ハニカム体２０の端面２４ａ，２４ｂはそれぞれ支持部材１１０，１１２に確保される。図２及び５に示されるように、支持部材１１０，１１２のそれぞれの周縁１１０ａ，１１２ａはそれぞれ、円筒面２６の外径‘ｄ’より大きい外径‘Ｄ’を有する。図２及び５にさらに示されるように、刃先１５２が支持部材１１０，１１２のそれぞれの周縁１１０ａ，１１２ａに同時に接して、刃先１５２と円筒面２６の間に深さが‘ｔ’の空間１５６をつくる。ブレード１５０は周縁１１０ａ，１１２ａに沿って滑動するか、または周縁１１０ａ，１１２ａに載って動くことができる。すなわち、図示されるように、周縁１１０ａ，１１２ａは、ハニカム体２０の円筒面２６への刃先１５２の接触を防止するために、刃先１５２を隔てておくための誘導部材としてはたらくことができる。
【００３２】
図２及び５にさらに示されるように、コンピュータ１２０は、支持部材１１０，１１２をハニカム体２０とともに、ハニカム体２０の軸線２２を中心にして装置の基台に対する回転を始めさせるようにモーター１０２にコマンドを送ることができる。図示されていないが、ブレード１５０がハニカム体２０を周回している間、支持部材１１０，１１２はハニカム体２０とともに静止したままでいることができる。さらにまた、ハニカム体２０は基台に対して回転するように構成することができ、ブレード１５０はハニカム体２０を周回するように構成することができる。コンピュータ１２０はハニカム体２０の円筒面２６へのセメント混合物３０の塗布を行わせることもできる。図３及び６に示されるように、刃先１５２と円筒面２６の間の空間１５６は、例えばハニカム体２０が基台に対して回転している間に、セメント混合物層３０で埋めることができる。図示されるように、基台に対するハニカム体２０の回転によって、空間１５６の深さ‘ｔ’に相当する厚さを有するセメント混合物層３２をハニカム体２０の円筒面２６上に形成することができる。セメント混合物３０の余分な部分３３は、セメント混合物層３２の外表面に不連続部分がない、一貫したセメント混合物層３２を与えるように集めることができる。
【００３３】
図３，４，６及び７は、ハニカム体２０が軸線２２を中心として基台に対して回転し続けながら、円筒面２６のセメント混合物層３２被覆領域を増大させていく、一例を示す。図８に示されるように、あらかじめ定められた角度の回転後、コンピュータ１２０は、ハニカム体２０の基台に対する回転は続けながら、計量分配装置１４０からのセメント混合物の流れを停止させることができる。図９に示されるように、継続回転により、ハニカム体２０の円筒面２６の全体を実質的に覆うようにセメント混合物３０の余分な部分３３が残りの空間にかけて押し広げられる。図９Ａに示されるように、テール部分３４が内角の上流方向１５８に延びる。
【００３４】
図１０〜１２に示されるように、テール部分３４はブレード１５０を第１の位置から、ブレードが第１の内角αより大きい第２の内角βをなす第２の位置につけることによって除去することができる。図１０Ａに示されるように、刃先１５２が接する接触線１５４はテール部分３４によって定められるシームの場所である。テール部分３４及び対応するシームは、テール分３４がブレード１５０の取付部材１５１に乗り上がるように、ブレード１５０に対してハニカム体２０をさらに回転させることによって除去することができる。図１２に示されるように、完了すると、ブレード１５０の取付部材１５１上にセメント混合物の一部３６を載せたまま、ブレード１５０を取り外すことができる。
【００３５】
したがって、本発明の例が軸線２２を中心にしてハニカム体２０とブレード１５０を相対的に回転させる工程を含み得ることが理解されるであろう。例えば、図面に示されるように、ブレード１５０は装置１００の基台に対して実質的に静止させたままで、軸線２２を中心にしてハニカム体２０を基台に対して回転させることができる。別の例において、ブレード１５０がハニカム体を周回している間、ハニカム体２０は装置１００の基台に対して静止したままでいることができる。また別の例において、ブレード１５０がハニカム体２０を周回している間、軸線２２を中心にしてハニカム体２０が基台に対して回転することができる。また別の例において、ブレード１５０が基台に対して静止したままでいる動作の内の少なくとも１つの間、軸線２２を中心にしてハニカム体２０が基台に対して回転することができる。別の動作においては、ハニカム体２０が基台に対して静止したままでいる間にブレード１５０がハニカム体を周回することができる。例えば、ブレードを基台に対して静止させ、セメント混合物層３２の表面品質を高めるために第１の位置につけて、軸線２２を中心にしてハニカム体２０を基台に対して回転させる手順を進めることができる。以降の手順の間、テール部分３４を除去するためにブレード１５０が第２の位置についた状態でハニカム体２０をブレード１５０が周回している間、ハニカム体２０は装置１００の基台に対して静止したままでいることができる。
【００３６】
図１５は、ハニカム体２０に層を塗布する方法の略図を示す。図示されるように、工程４００においてハニカム体２０を提供することができる。工程４００においてハニカム体２０は、例えば押出プロセス中に形成された、セラニック材料の未焼成体を含むことができる。プロセス経路４０４で表されるように、一例において、生地ハニカム体２０を乾燥させて加熱チャンバ４０２内に入れることができる。加熱チャンバ４０２内に配置すると、焼成工程４１０の間焼成シーケンスを進めることができる。プロセス経路４１２で表されるように、工程４２０中に、焼成されたハニカム体にセメント混合物層３２を塗布することができる。セメント混合物層３２は次いで、例えばセメント材料を加熱して乾燥または焼成することによって、硬化させることができる。例えば、プロセス経路４１４で表されるように、加熱チャンバ４０２内にセメント混合物層３２をおいて、セメント混合物層３２を乾燥させることができる。乾燥は１４０°Ｆ(６０℃)で達成することができるが、別の例においては別の乾燥温度を用いることができる。あるいは、セメント混合物層３２は、加熱チャンバ４０２の中または外において、大気温度で乾燥させることができる。完了すると、プロセス経路４１６で示されるように、硬化ハニカム体２０を加熱チャンバ４０２から取り出すことができる。
【００３７】
別の例において、プロセス経路４０６で表されるように、生地ハニカム体２０に初めに工程４２０の間にセメント混合物層３２を付加することができる。プロセス経路４１４で表されるように、生地ハニカム体２０及びセメント混合物層３２を乾燥させて加熱チャンバ４０２内に入れることができる。次いで、焼成工程４１０中に焼成工程を進めて、ハニカム体の円筒面上に外装硬化スキン層をもつ焼成ハニカム体２０を形成することができる。完了すると、プロセス経路４１６で示されるように、焼成ハニカム体２０を加熱チャンバ４０２から取り出すことができる。
【００３８】
一態様において、対向する端面を貫通する軸線及び軸線を中心として端面間に広がる円筒面を有するハニカム体に層を塗布する方法が本明細書に開示され、方法は、
円筒面にセメント混合物を塗布する工程、
軸線を中心にしてハニカム体とブレードを相対的に回転させる工程、
ハニカム体とブレードが相対的に回転している間にセメント混合物をブレードと接触させる工程、ここで、ブレードの刃先が円筒面に近接して配置されて相対回転方向に交わる接触線に沿ってセメント混合物と接触し、ブレードが接触線から上流方向に円筒面と第１の内角をなす、
軸線を中心とするハニカム体とブレードの相対回転の間、ブレードを第１の内角に保持する工程、次いで、
ブレードを第１の内角から、接触線から上流方向に円筒面となす、第２の内角に移す工程、ここで第２の内角は第１の内角より大きい、及び、さらに
ブレードが第１の内角から第２の内角に向かって移動し始めた後に、軸線を中心にしてハニカム体とブレードを相対的に回転させる工程、
を含む。
【００３９】
ハニカム体とブレードを相対的に回転させる工程は軸線を中心にしてハニカム体を回転方向に回転させる工程を含むことができる。ブレードは軸線を中心にするハニカム体の回転中は実質的に静止したままでいることが好ましい。
【００４０】
第１の内角は鋭角であることが好ましい。いくつかの実施形態において、第１の内角は約２０°〜約８０°である。別の実施形態において、第１の内角は約４５°〜約７５°である。別の実施形態において、第１の内角は約５５°〜約６５°である。
【００４１】
いくつかの実施形態において、第２の内角は鋭角である。いくつかの実施形態において、第２の内角は約４０°〜約９０°である。いくつかの実施形態において、第２の内角は約６５°〜約９０°である。別の実施形態において、第２の内角は約７５°〜約８５°である。
【００４２】
いくつかの実施形態において、刃先はハニカム体の円筒面に接触しない。いくつかの実施形態において、ブレードとセメント混合物の接触はブレードが第２の内角についたときに終了する。いくつかの実施形態において、ブレードとセメント混合物の接触はブレードが第２の内角についた後も維持される。
【００４３】
いくつかの実施形態において、接触線は実質的に直線である。いくつかの実施形態において、接触線はハニカム体の軸線に実質的に平行である。
【００４４】
いくつかの実施形態において、セメント混合物はハニカム体とブレードが相対的に回転している間に塗布される。
【００４５】
いくつかの実施形態において、セメント混合物は、ハニカム体とブレードが相対的に回転し、ブレードがセメント混合物の少なくとも一部と接触している間に、塗布される。
【００４６】
いくつかの実施形態において、ブレードとセメント混合物の接触の結果、ハニカム体の円筒面を覆うセメント混合物層が得られる。
【００４７】
いくつかの実施形態において、方法はさらに、ハニカム体の円筒面上に外装スキン層を形成するためにセメント混合物層を硬化させる工程を含む。
【００４８】
いくつかの実施形態において、ブレードとセメント混合物の間の接触はセメント混合物の一部をブレード上に載せた状態で終了され、よってセメント混合物の一部はハニカム体の円筒面上に被着されずに除去される。
【００４９】
いくつかの実施形態において、方法はさらに、それぞれの支持部材で端面を確保する工程を含み、それぞれの支持部材は外径が円筒面の径より大きい周縁を有しており、刃先がそれぞれの支持部材の周縁に同時に接して刃先と円筒面の間にある深さの空間を形成し、刃先と円筒面の間の空間はハニカム体とブレードが相対的に回転している間にセメント混合物で埋められて空間の深さに相当する厚さを有するセメント混合物層がハニカム体の円筒面上に形成される。
【００５０】
いくつかの実施形態において、ハニカム体は焼成セラミック材料を含む。別の実施形態において、ハニカム体はセラミック材料の未焼成体を含む。
【００５１】
本発明の精神または範囲を逸脱することなく本発明に様々な改変及び変形がなされ得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明の改変及び変形が添付される特許請求の範囲内に入れば、本発明はそのような改変及び変形を包含するとされる。
【符号の説明】
【００５２】
２０    ハニカム体
２１    ハニカム体チャネル
２２    ハニカム体軸線
２４ａ，２４ｂ    ハニカム体端面
２６    ハニカム体円筒面
３０    セメント混合物
３２    セメント混合物層
３４    セメント混合物層テール部分
１００    セメント混合物塗布装置
１０２    モーター
１１０，１１２    支持部材
１１０ａ，１１２ａ    支持部材周縁
１１３    駆動シャフト
１２０    コンピュータ
１３０    支持アーム
１３２，１３４    アクチュエータ
１４０    計量分配装置
１５０，２５０，３５０    ブレード
１５１，２５１，３５１    取付部材
１５２，２５２，３５２    ブレード刃先
１５４，２５４    接触線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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