(57)【要約】  本発明は、フィルタ要素（１０、１０’）、粒子フィルタ（１）、フィルタ要素をマーキングするための方法、粒子フィルタを製造するための方法、およびフィルタ要素の使用に関する。本発明による方法および本発明によるフィルタ要素（１０、１０’）では、個々のフィルタ要素は、簡単な方式で固定式に接着されてフィルタを形成することができる。粒子フィルタを製造するために各々のフィルタ要素（１０、１０’）の端面（１１、１２、１１’、１２’）に適用された識別手段（１８、１８’）が、接着プロセスのためのフィルタ要素の定められた配向を可能にし、誤った接着が防止される。
2013502525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多面体積要素として形作られたフィルタ要素（１０）であって、
粒子フィルタ（１）、特にディーゼル粒子フィルタを製造するために接着層（２０）によって少なくとも１つの他方のフィルタ要素（１０’）に接着するための接着表面（１３）として設けられた少なくとも１つの表面と、
吸入側および排出側として形作られた端面（１１、１２）であって、フィルタ要素（１０）が、吸入側および排出側を通る流体（４）によって流れ抜けられることが可能である、端面（１１、１２）と、
端面（１１、１２）を覆うためにフィルタ要素（１０）の吸入側および排出側上に可逆的に適用された保護要素（１６）とを備え、
少なくとも１つの接着表面（１３）が、抗接着材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域（１５）と、少なくとも１つの領域（１５）に相補的に形作られた少なくとも１つのコーティングされていない領域（１４）とを有し、
識別手段（１８）が、接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域（１５）の配向を識別手段（１８）が反映するようにフィルタ要素（１０）の吸入側（１１）および／またはフィルタ要素（１０）の排出側（１２）の保護要素（１６）上に適用され、それにより、フィルタ要素（１０）が、所定の識別手段（１８）にしたがって他方のフィルタ要素（１０’）に接着されて粒子フィルタ（１）を製造することができる、フィルタ要素（１０）。
【請求項２】
接着表面（１３）が、接着層（２０）を収容するように形作られることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ要素。
【請求項３】
フィルタ要素（１０）の流れの方向（Ｓ）が、接着表面（１３）に対してほぼ平行に通ることを特徴とする、請求項１または２に記載のフィルタ要素。
【請求項４】
フィルタ要素（１０）の少なくとも１つの接着表面（１３）上に、好ましくはいずれの場合も２つの端部上に装着された少なくとも２つのスペーサ要素（１７）であって、好ましくはいずれの場合も２つのスペーサ要素がいずれの場合も各端部に装着される、スペーサ要素が設けられることを特徴とする、請求項１から３の一項に記載のフィルタ要素。
【請求項５】
接着回避材料から作製された層を備えた領域（１５）が、あるパターン、特に市松模様パターンとして形作られることを特徴とする、請求項１から４の一項に記載のフィルタ要素。
【請求項６】
識別手段（１８）が、配向を有する線またはバー、好ましくはそれぞれの端部表面（１１）の２つの縁に対して平行に通る色が適用された線またはバーとして設けられることを特徴とする、請求項１から５の一項に記載のフィルタ要素。
【請求項７】
請求項１から６の一項に記載の少なくとも２つのフィルタ要素（１０、１０’）を備える、粒子フィルタ（１）であって、
一方のフィルタ要素（１０）の接着表面（１３）の接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域（１５）が、他方のフィルタ要素（１０’）の接着表面（１３’）の少なくとも１つのコーティングされていない領域（１４’）の向かい側に位置する、またその逆になるように、少なくとも２つのフィルタ要素（１０、１０’）が、所定の識別手段（１８、１８’）にしたがって粒子フィルタブランク（１’）を形成するように接合される、粒子フィルタ（１）。
【請求項８】
接着層（２０）が、２つのフィルタ要素を接着させるために少なくとも２つのフィルタ要素（１０、１０’）の接着表面（１３、１３’）の間に設けられ、空隙（２１）が、接着層（２０）と接着回避材料から作製された層を備えた領域（１５、１５’）との間に形作られることを特徴とする、請求項７に記載の粒子フィルタ。
【請求項９】
多面体積要素として形作られた、フィルタ要素（１０）をマーキングするための方法であって、
フィルタ要素（１０）の少なくとも１つの表面が、粒子フィルタ（１）、特にディーゼル粒子フィルタを製造するために接着層（２０）によって少なくとも１つの他方のフィルタ要素（１０’）に接着するための接着表面（１３）として設けられ、
フィルタ要素（１０）が、吸入側（１１）および排出側（１２）として形作られた端面を通る流体（４）によって流れ抜けられることが可能であり、それと共に以下のステップ：
画像認識システムによって、吸入側（１１）および排出側（１２）の認識を通してフィルタ要素（１０）の位置合わせを確認するステップと、
フィルタ要素（１０）を、他方のフィルタ要素（１０’）と接触させることができるように配置するステップと、
端面を覆うためにフィルタ要素（１０）の吸入側（１１）および排出側（１２）に保護要素（１６）を装着するステップと、
接着回避材料から作製された層を、フィルタ要素（１０）の少なくとも１つの接着表面（１３）の少なくとも１つの領域（１５）に対して適用するステップであって、それにより、少なくとも１つの領域（１５）に相補的に形作られた少なくとも１つのコーティングされていない領域（１４）が、もたらされるようなる、ステップと、
識別手段（１８）をフィルタ要素（１０）の吸入側（１１）および／またはフィルタ要素（１０）の排出側（１２）の保護要素（１６）に適用するステップであって、それにより、接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域（１５）の配向を識別手段（１８）が反映し、それにより、フィルタ要素（１０）が、所定の識別手段（１８）にしたがって他方のフィルタ要素（１０’）に接着されて粒子フィルタ（１）を製造することができる、ステップとを含む、方法。
【請求項１０】
多面体積要素として形作られた、少なくとも２つのフィルタ要素（１０、１０’）から作製された、粒子フィルタ（１）、特にディーゼル粒子フィルタを製造するための方法であって、
各々のフィルタ要素の少なくとも１つの表面が、接着層（２０）によって他方のフィルタ要素と結合するための接着表面（１３、１３’）として設けられ、
各々のフィルタ要素（１０、１０’）が、吸入側（１１、１１’）および排出側（１２、１２’）として形作られた端部表面を通る流体（４）によって流れ抜けられることが可能であり、それと共に以下のステップ：
画像認識システムによって、吸入側（１１、１１’）および排出側（１２、１２’）の認識を通してフィルタ要素（１０、１０’）の位置合わせを確認するステップと、
フィルタ要素（１０）を、これらが、吸入側および排出側に対して同じ配向を有し、したがって少なくとも２つのフィルタ要素（１０、１０’）を互いに接触させることができるように配置するステップと、
端面を覆うために各々のフィルタ要素（１０、１０’）の吸入側（１１、１１’）および排出側（１２、１２’）に保護要素（１６、１６’）を装着するステップと、
接着回避材料から作製された層を、各々のフィルタ要素（１０、１０’）の少なくとも１つの接着表面（１３、１３’）の少なくとも１つの領域（１５、１５’）に対して適用するステップであって、それにより、少なくとも１つの領域（１５）に相補的に形作られた少なくとも１つのコーティングされていない領域（１４、１４’）が、もたらされるようになる、ステップと、
識別手段（１８、１８’）を、接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域（１５、１５’）の配向を識別手段（１８、１８’）が反映するように各々のフィルタ要素（１０、１０’）の吸入側（１１、１１’）および／または各々のフィルタ要素（１０、１０’）の排出側（１２、１２’）上に適用するステップと、
少なくとも２つのフィルタ要素（１０、１０’）を、一方のフィルタ要素（１０）の接着表面（１３）の接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域（１５）が、他方のフィルタ要素（１０’）の接着表面（１３’）の少なくとも１つのコーティングされていない領域（１４’）の向かい側に位置するように、また、その逆になるように所定の識別手段（１８、１８’）にしたがって粒子フィルタブランク（１’）になるように一緒に接合するステップと、
接着層（２０）を少なくとも２つのフィルタ要素（１０、１０’）の接着表面（１３、１３’）の間に適用し、少なくとも２つのフィルタ要素を、空隙（２１）がいずれの場合も接着層（２０）と接着回避材料から作製された層を備えた領域（１５、１５’）との間に形作られるようにするステップと、
粒子フィルタブランク（１’）を乾燥させるステップと、
粒子フィルタを正しく接着するように調節するステップと、
各々のフィルタ要素（１０、１０’）の端面（１１、１１’、１２、１２’）上の保護要素（１６、１６’）を取り外すステップとを含む、方法。
【請求項１１】
少なくとも２つのスペーサ要素（１７）を、フィルタ要素（１０）、または各々のフィルタ要素の少なくとも１つの接着表面（１３、１３’）上に、好ましくはいずれの場合も接着表面（１３、１３’）の２つの端部上に、好ましくはいずれの場合も各端部上にいずれの場合も２つのスペーサ要素（１７）を装着することを特徴とする、請求項９および１０の一項に記載の方法。
【請求項１２】
接着回避材料から作製された層を備えた領域を、あるパターンとして、特に市松模様パターンとして適用することを特徴とする、請求項９から１１の一項に記載の方法。
【請求項１３】
識別手段（１８、１８’）を、配向を有する線またはバーとして適用し、好ましくは線またはバーを、それぞれの端面の２つの縁に対して平行に通るように色付きの線またはバーとして適用することを特徴する、請求項９から１２の一項に記載の方法。
【請求項１４】
識別手段（１８、１８’）を保護要素（１６、１６’）上に手動でまたは機械的に適用することであって、ロボット装置または類似の自動化システムが、機械的に適用するために提供されることを特徴とする、請求項９から１３の一項に記載の方法。
【請求項１５】
粒子フィルタ（１）、特にディーゼル粒子フィルタを製造するための請求項１から６の一項に記載のフィルタ要素（１０、１０’）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ要素、粒子フィルタ、フィルタ要素をマーキングするための方法、粒子フィルタを製造するための方法およびフィルタ要素の使用に関する。フィルタ要素は、粒子フィルタ、特にディーゼル粒子フィルタを製造するために、別のフィルタ要素と結合するための接着表面として設けられた少なくとも１つの表面を含む多面体積要素として形作られる。フィルタ要素は、吸入側および排出側として形作られた端面を含む。フィルタ要素は、吸入側および排出側を通る流体によって流れ抜けられることが可能である。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのフィルタ要素は、たとえば、米国特許出願公開第２００６／０１９１２４４号明細書から知られている。複数のフィルタ要素またはフィルタブロックが、そこでは一緒に接着されて排出ガスのためのろ過構造を形成する。そこでは、フィルタ要素は、接着時、接着性を有する領域およびわずかしかまたは全く接着性を有さない領域が個々の要素の接着表面の間に形成されるようにコーティングされる。したがって、人工的な脆弱点が個々のフィルタ要素間に創出され、それにより、フィルタ内の張力が消散され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０１９１２４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうして製造されたフィルタの弾性およびロバスト性は、脆弱点および接着された領域の配置が、定められた方式で存在する場合にのみ適切にもたらされる。言い換えれば、脆弱点を生じさせるために、コーティングされたフィルタ要素は、個々の要素構造のコーティング構造が定められた方式で一緒になるように、定められた配向で互いに接着されなければならない。
【０００５】
ここでの問題は、フィルタを製造するためにフィルタ要素を正しく配置することである。しばしば、個々の要素の配向は混同され、要素は互いに間違って接着される。
【０００６】
本発明の目的は、それによってそれらの配向の混同のリスクが回避され、粒子フィルタを製造することが簡易化されるフィルタ要素を提供することである。さらに、本発明の目的は、適正な接着を有する粒子フィルタを提供することである。粒子フィルタを製造することが容易にされるまたは簡易化される対応する方法もまた、提供されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本目的は、請求項１によるフィルタ要素、請求項７による粒子フィルタ、請求項９および１０による対応する方法により、かつ請求項１５によるフィルタ要素の使用を通して達成される。
【０００８】
特に、この目的は、粒子フィルタ、特にディーゼル粒子フィルタを製造するために提供され、かつ接着剤または接着層を用いた複数の要素の互いに対する正しい接着が保証されるようにマーク付けまたはラベル付けされたフィルタ要素によって達成される。
【０００９】
このために、要素は、多面体積要素として形作られ、この場合端面は、フィルタ要素を流れ抜ける媒体物のための吸入側および排出側として設けられる。フィルタ要素は、少なくとも１つの接着表面を有し、これによって要素は、接着剤または接着層を用いて別のフィルタ要素に連結され得る。望ましくない材料の浸透に対して保護するために、吸入側および排出側、すなわち端面は、いずれの場合も、少なくとも１つの保護要素で覆われる。この覆いは、粒子フィルタを製造した後取り外され得る。
【００１０】
少なくとも１つの接着表面は、接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域およびこれに相補的に形作られた少なくとも１つのコーティングされていない領域を備えて形作られる。接着回避層は、実際に（他方のフィルタ要素の接着のための）接着剤を完全に回避するように、または脆弱なまたはわずかな接着のみがさまざまなフィルタ要素の対応する表面領域間にもたらされるように形作られ得る。２つのフィルタ要素が互いに正しく接着されるとき、接着剤は、接着回避材料を備えた層に対してわずかしかまたは全く接着せず、それにより空隙が要素間に意図的に形成される。仕上げられた粒子フィルタは、こうして、十分な機械的強度に加え、高い可撓性または弾性を有する。
【００１１】
識別手段（マーキング、ラベル）が、フィルタ要素の吸入側および／またはフィルタ要素の排出側の保護要素上に、好ましくはある配向で適用され、それにより接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域の配向を識別手段が反映するように適用され、それによりフィルタ要素が、所定の識別手段にしたがって他のフィルタ要素に接着されて粒子フィルタを製造することができる。このために、個々の接着表面は、接着剤の接着層を収容するように形作られる。吸入側および排出側は、識別手段によって差別化されることが可能であり、接着回避層を備えた領域の配向は、各々のフィルタ要素のそれぞれの端面から検出されることが可能である。領域は、あるパターンとして適用されることが可能であり、このとき識別手段はパターンを介して情報を与えている。
【００１２】
ここでは、各々の接着表面上の接着回避層の１つの領域または複数の領域の「配向」または「位置合わせ」という用語は、たとえば、接着表面上の領域の配置または領域の分布を意味する。これはまた、接着回避層の定められたパターンを識別するためにも使用され得る。
【００１３】
マーキングは、こうして、１つには吸入側または排出側にしたがった、もう１つにはパターンの構造化にしたがったフィルタ要素の正しい配置を可能にする。したがって、フィルタ要素は、所望の方式で配置されることが可能であり、こうして正しい位置合わせで互いに対して接着、すなわち処理されることが可能である。フィルタ要素のこれらのコーティングに対する正しい位置合わせは、接着回避層を備えた領域の定められた配置を確実にする。したがって、接着点および空隙が、２つのフィルタ要素間に形成され得る。
【００１４】
各々のフィルタ要素の端面は、要素を流れ抜ける媒体物のための吸入側または排出側として設けられているため、フィルタ要素の流れの方向は、１つの接着表面または複数の接着表面に対してほぼ平行に通っている。好ましくは、各々のフィルタ要素は、多角形の要素として（使用に応じて、たとえば矩形、六角形、八角形など）形作られ、こうして複数の接着表面を有することができ、この表面上には、いずれの場合も、別のフィルタ要素が接合され得る。したがって、たとえば矩形要素は、４つの接着表面を有することができる。
【００１５】
フィルタ要素は、たとえばモノリシック構造から、たとえば炭化ケイ素（ＳｉＣ）から形作られる。
【００１６】
保護要素は、好ましくは、紙、段ボールなどから形作られる。このタイプの材料は、コスト効果が高く、かつ製造プロセス後に容易に取り外され得る。
【００１７】
好ましくは、フィルタ要素の少なくとも１つの接着表面上、好ましくはいずれの場合もその２つの端部上に装着された少なくとも２つのスペーサ要素が設けられる。スペーサ要素は、接合層が十分な保持を確実にするように、接着される個々のフィルタ要素間の接着層の十分な厚さを保証する。いずれの場合も、２つのスペーサ要素が好ましくは、いずれの場合も接着表面の各々の端部上に、または１つおきの接着表面の端部上に装着され、それにより、スペーサを備えた表面は、スペーサ無しの表面の向かい側にあるようになる。そうでなければ、２つのスペーサが一緒になり、最小セメント厚さの２倍になるというリスクが存在することになる。したがって、接着層の接着厚さは、ほぼ均一に形作られ得る。スペーサ要素は、たとえばプラスチックディスクとして形作られる。
【００１８】
上記ですでに説明されたように、少なくとも１つの接着表面は、接着回避材料から作製された層を備えて形作られ、すなわち接着表面の領域（少なくとも１つの領域）は、この層で覆われる。層は、好ましくは、仕上げられた粒子フィルタ内で、フィルタ要素間の空隙の均一な分散が存在するようなパターンとして適用される。好ましくは、パターンは、市松模様として形作られる。複数の表面、たとえば多角形の要素のすべての表面、たとえば矩形要素の４つの表面が、接着表面として設けられた場合、各々の接着表面は、接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも２つの領域を有することができ、それにより、接着表面から接着表面のパターンは、市松模様として形作られる。接着回避材料から作製された層の個々の領域は、したがって、接着表面から接着表面のパターンが市松模様の形態で交互になるように交互に適用される。明確なことに、接着表面の１つにすでにある市松模様のパターンを提供することも可能である。
【００１９】
パターンは、任意の考えられる形状で実施され得る。接着領域および空隙領域は、仕上げられた粒子フィルタが高度な弾性を有し、それと同時に高い安定性を有するように交互になることを確実にするよう注意が払われなければならない。
【００２０】
好ましい実施形態では、識別手段は、いずれの場合もそれぞれの端面の２つの縁に対して平行に通る配向を有する線、またはバーとして設けられる。言い換えれば、マーキングは、一連のパターンにしたがって適用され、好ましくは色が塗布されまたは載せられる。識別手段の配向または位置合わせは、この場合、接着回避層を備えた領域の位置合わせまたはパターンの位置合わせのための基準を与える。
【００２１】
好ましくは、接着剤または接着層は、セメントとして設けられる。
【００２２】
接着回避層は、窒化ホウ素（ＢＮ）として設けられ得るが、それというのも窒化ホウ素は、セメントの結合を防止するためである。
【００２３】
さらに、少なくとも２つ、好ましくはそれ以上のフィルタ要素または複数のフィルタ要素から形作られた粒子フィルタが特許請求される。フィルタ要素は、上記で説明された通りに形作られる。
【００２４】
フィルタ要素の各々の接着表面は、接着回避層を備える領域と、相補的なコーティングされていない領域とを有する。粒子フィルタブランクを製造することについては、上記で説明されたタイプの少なくとも２つのフィルタ要素は、一方のフィルタ要素の接着表面の接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域が、他方のフィルタ要素の接着表面の少なくとも１つのコーティングされていない領域の向かい側に位置する、また、その逆になるように、所定の識別手段にしたがって互いに対して配置されなければならない。各々のフィルタ要素は、各々のフィルタ要素の個々の接着表面の接着回避材料から作製された層のパターンがどのように通っているかを示すマーキングを含む。好ましくは、各々のフィルタ要素は同じパターンを有しているため、これらは、パターンの配向後、同じマーキングで常にラベル付けされる。
【００２５】
少なくとも２つのフィルタ要素の接着表面の間には、接着層が２つのフィルタ要素を接着させるために設けられ、このとき空隙が、上記で説明されたように、接着剤と接着回避材料から作製された層を備えた領域の間に形作られる。交互のパターンでは、接着層と接着回避層の間の空隙は、個々のフィルタ要素上に交互に形作られる。基本的にフィルタ要素は、接着層内またはセメント内のブリッジによって互いにこうして結合または接着される。
【００２６】
線マーキングの場合、フィルタ要素は、隣接するフィルタ要素の線マーキングが、異なる位置合わせまたは配向を有するように位置合わせされるものとする。仕上げられた粒子フィルタが端面上で見られたとき、（隣接して配置されたフィルタ要素の）線マーキングは、互いにほぼ直角で交互に配向される。したがって、異なるフィルタ要素の隣接する接着表面は、これらのパターンまたは接着回避材料を備えた領域が互いに対して鏡像になる状態で配向されないことが保証される。識別に基づいて、粒子フィルタは、正しく接着され、特に市松模様パターンの場合、空隙がずらして配置される（そうでなければ、空隙は連続的になり、交互に形作られなくなる）ことが保証される。
【００２７】
有利な利点では、４×４のフィルタ要素またはこれらの要素の倍数が、一緒に接着されて粒子フィルタを形成し、このとき粒子フィルタは、好ましくは壁フィルタとして形作られる。
【００２８】
ここでは、「壁フィルタ」という用語は、（端面から端面に）平行に通るチャネルを備え、吸入チャネルが吸入の対向する端部で閉鎖されているフィルタを意味する。その反対に、排出チャネルは、排出の対向する端部において閉鎖されている。吸入チャネルおよび排出チャネルは、いずれの場合にも交互に隣接しているため、浄化される流体は、チャネル間のバリヤ壁を通って吸入チャネルから排出チャネル内に押し出され、このときフィルタとして作用するバリヤ壁は、ろ過された粒子（たとえば、すす）を保持している。
【００２９】
フィルタ要素の接着後、粒子フィルタブランクが入手可能になり、最終的には実際の最終製品になるようにさらに処理されなければならない。粒子フィルタ自体は、乾燥されており、保護要素は有さず、吸入チャネルまたは排出チャネルを露出させている。
【００３０】
以下で説明される方法では、粒子フィルタを製造することを簡易化する目的が、同様に達成される。
【００３１】
特に、この目的は、多面体積要素として形作られたフィルタ要素をマーキングするための方法によって達成される。フィルタ要素は、上記で説明された通りに形作られる。以下のステップが、個々のフィルタ要素の所望の配向を有する粒子フィルタを最終的に製造するために提供される。
【００３２】
（たとえば写真を用いた）画像認識システムにより、フィルタ要素の位置合わせが、たとえば吸入側および排出側の認識を用いて検出される。言い換えれば、フィルタ要素の配向が決定される。フィルタ要素は、次いで、少なくとも１つの他の要素と接触させることができるように必要に応じて位置合わせされなければならない。このために、フィルタ要素の接着表面は、適切に合わせられなければならない。
【００３３】
フィルタ要素の吸入側および排出側は、保護要素によって覆われる。粒子フィルタの流れの方向は、接着表面に対してほぼ平行に通る。
【００３４】
ここでは、接着回避材料から作製された層が、フィルタ要素の少なくとも１つの接着表面の少なくとも１つの領域に適用され、それにより、この領域に相補的に形作られた少なくとも１つのコーティングされていない領域が、もたらされる。
【００３５】
最後に、識別手段は、接着回避材料から作製された層を備える少なくとも１つの領域の配向を識別手段が反映するようにフィルタ要素の吸入側および／またはフィルタ要素の排出側の保護要素上に適用され、それにより、フィルタ要素は、所定の識別手段にしたがって別のフィルタ要素に接着されて粒子フィルタを製造することができる。
【００３６】
最終的に粒子フィルタを製造するために、先ほど述べられたステップは、フィルタ要素ごとおよび各フィルタ要素の接着表面ごとに実行されなければならず、このときフィルタ要素は、吸入側および排出側に関して同じ配向を有し、したがって少なくとも２つのフィルタ要素を互いに接触させることができるように互いに対して配置された状態である。
【００３７】
したがって、少なくとも２つのフィルタ要素は、一方のフィルタ要素の接着表面の接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも１つの領域が、他方のフィルタ要素の接着表面の少なくとも１つのコーティングされていない領域の向かい側に位置するように、また、その逆になるように、所定の識別手段にしたがって粒子フィルタブランクになるように一緒に接合され得る。
【００３８】
次に、接着層は、少なくとも２つのフィルタ要素の接着表面の間に適用されなければならず、少なくとも２つのフィルタ要素は、空隙が、いずれの場合も、接着剤または接着層と接着回避材料から作製された層を有する領域との間に形作られるように接着される。
【００３９】
対向する接着表面の層の互いに対してずらして配置されたパターン（たとえば市松模様パターン）により、空隙はまた、対向するフィルタ要素の個々の接着表面の間をずれて通り抜けるが、接着層は、接着表面の間を完全に延びているということのため、隣り合うフィルタ要素は接着される。唯一空隙の領域内では、接着剤は、対応するフィルタ要素に対する結合を全く（または脆弱な結合しか）生み出さない。フィルタ要素は、こうして接着ブリッジを介して一緒に結合される。
【００４０】
接着後、粒子フィルタブランクは、乾燥され、正しく接着するように調節されなければならない。その後、マーキングを備えた保護要素が、フィルタ要素の各々の端面から取り外され得る。これが、フィルタチャネルを露出させ、フィルタは使用できる状態である。
【００４１】
個々のフィルタ要素は、好ましくは多角形の要素として、たとえば矩形要素として提供され、したがって（矩形要素の場合）４つの接着側部を有することができる。さらには、好ましい実施形態における粒子フィルタでは、少なくとも４×４またはそれ以上の要素が、互いに接着される。
【００４２】
好ましくは、少なくとも２つのスペーサ要素を、フィルタ要素の、または各々のフィルタ要素の少なくとも１つの接着表面上に、好ましくはいずれの場合も接着表面の２つの端部上に装着するステップが、提供される。これは、十分に大きな接着厚さが、個々のフィルタ要素間に形成されることを確実にする。一様な層厚さを達成するために、いずれの場合も、２つのスペーサ要素は、好ましくは、接着表面の各々の端部上に装着されなければならない。スペーサ要素は、接着層が持つべき最小厚さを定める。ここでは、いずれの場合も、スペーサ要素を備えた接着表面は、これらのスペーサ要素を備えていない接着表面の向かい側に配置されるよう注意が払われなければならない。基本的には、スペーサを各接着表面上に設けることも可能であるが、その場合、高さは、接着剤の所望の層厚さの二分の一に対応する。
【００４３】
最小の層厚さを設けることにより、フィルタ要素の接着性は、空隙の形成にも関わらず高度に確実にされる。
【００４４】
好ましくは、接着回避材料から作製された層を備えた領域は、あるパターンとして、特に市松模様パターンとして適用される。任意選択で、接着回避材料から作製された層は、複数の、特に接着表面として設けられた多角形の要素のすべての表面に適用されることが可能であり、このとき各々の接着表面は、各々のフィルタ要素の接着表面から接着表面へのパターンが市松模様として形作られるように、接着回避材料から作製された層を備えた少なくとも２つの領域を有している。こうして準備されたフィルタ要素は、接着回避層を備えた領域が、互いの向かい側に位置しないように一緒に結合され得る。
【００４５】
さらには、識別手段を適用するステップは、配向を有する線またはバーとして提供され得る。好ましくは、識別手段は、線またはバーが、それぞれの端面の２つの縁に対して平行に通るように色付きで適用される。各々のフィルタ要素は、同じ方法でこうしてマークされ、それにしたがって処理のために配向され得る。保護要素は、たとえば、紙ストリップであり、この上には、マーキングまたは識別手段が、簡単に適用され得る。
【００４６】
接着および乾燥後、粒子フィルタは、トリミングおよび／または研磨によってその最終形状、たとえば円形または楕円形にされ得る。フィルタ要素が適切な形状をすでに有しており、それによってフィルタの最終形状が、要素の接着によってすでに予め定められている場合、切断および／または研磨などのさらなる処理は、任意選択で省かれ得る。個々のフィルタ要素は、したがって、好ましくはこれらが互いに接着されるとすぐに所望の形状を備えた粒子フィルタを形成するように形作られる。
【００４７】
識別手段を適用することは、手動で、すなわち手で実施されることが可能であり、あるいはその反対に、識別プロセスは自動化され得る。このために、ロボットまたは類似の自動化システムが提供され、これによって合理的な処理が可能にされる。
【００４８】
最終的には、粒子フィルタ、特にディーゼル粒子フィルタを製造することに関して上記で説明されたもののようなフィルタ要素の使用が、特許請求される。
【００４９】
本発明の追加の実施形態は、下位請求項から明らかになる。
【００５０】
以下では、本発明は、図を参照して詳細に説明された例示的な実施形態を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来技術から知られているような壁フィルタの図である。
【図２】本発明による２つのフィルタ要素の図である。
【図３】図２によるフィルタ要素の、これらが接着されている図である。
【図４】複数のフィルタ要素が一緒に接着された端面図である。
【図５】２つの対向するフィルタ要素の概略図である。
【図６】その最終輪郭のディーゼル粒子フィルタの図である。
【図７】多角形のフィルタ要素の図である。
【図８】別の多角形のフィルタ要素の図である。
【図９】ディーゼル粒子フィルタの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下の説明では、同じ参照記号が、同一および同一に機能する部分に対して使用される。
【００５３】
図１は、壁フィルタとして設けられた粒子フィルタ１の原理を示している。フィルタを通る流体４の流れを実証するために、詳細だけが示されている（３つの流れチャネル３のみ）。粒子フィルタ１は、複数の個々のフィルタ要素１０から従来式に形作られ、フィルタ要素１０は、さらに複数の流れチャネル３（同じサイズまたはさらには異なるサイズ、たとえば１フィルタ要素あたり１２×１２チャネル）を有する。吸入チャネルは、フィルタの一方の端部（吸入側１１）で開口しており、フィルタの他方の端部（排出側１２）で閉鎖されている。その反対に、排出チャネルは、吸入側１１の領域内で閉鎖され、排出側１２の領域内で開口している。したがって、ろ過される媒体物４は、フィルタ１の多孔性フィルタ壁２を通して押し出され、それにより、ろ過された粒子が壁２上に保持されるようになる。
【００５４】
図２は、上で説明された粒子フィルタ１を製造するために一緒に接着される２つのフィルタ要素１０、１０’を示している。粒子フィルタの所望のサイズに応じて、複数のそのようなフィルタ要素が、互いに接合され得る。
【００５５】
フィルタ要素１０、１０’は、矩形であり、同一に形作られている。しかしながら、任意の多角形の形状が、設けられ得る。したがって、各々のフィルタ要素は、４つの側面または長手方向側部と、２つの端面１１、１２、１１’１２’とを有する。フィルタ要素は、一緒に接合され、特に一緒に接着されて粒子フィルタを製造するため、フィルタ要素のすべての４つの長手方向側部は、接着表面１３、１３’として設けられ得る。図２は、２つのフィルタ要素しか示していないが、複数のフィルタ要素が、粒子フィルタを製造するために設けられ得る。２つのフィルタ要素のみが互いに接着される場合、各々のフィルタ要素は、接着表面として長手方向側部を１つだけ必要とすることになる。フィルタ要素は、たとえば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）から作製される。
【００５６】
流れチャネル３（その結果として、流れＳの方向）が、（上記で説明されたように）各々のフィルタ要素１０、１０’の長手方向Ｌに通っており、このとき端面１１、１２、１１’、１２’は、吸入側または排出側として設けられる。したがって、流れＳの方向は、接着表面１３、１３’に対してほぼ平行に通っている。
【００５７】
端面１１、１２、１１’、１２’は、粒子フィルタ１を製造するために、いずれの場合もたとえば紙ストリップ（後方では見えない）の保護要素１６、１６’で覆われ、それにより、流れチャネル３は、汚染物質に対して保護されるようになる。吸入チャネルの吸入開口部または排出チャネルの閉鎖された開口部は、保護要素１６、１６’の後に配置される。反対側の端面は、排出開口部または吸入チャネルの閉鎖された開口部を有する。
【００５８】
フィルタ要素１０、１０’の表面、または少なくとも１つの接着表面１３、１３’（ここではいずれの場合も２つの接着表面が示されている）は、コーティングされる。この実施形態では、各々のフィルタ要素の隣り合う表面が、市松模様パターンが形成されるようにコーティングされる。斜線無しまたは陰影無し（白色）の表面１４、１４’は、コーティングを有さず、炭化ケイ素が見えている。斜線付きまたは陰影付きの線は、接着回避層１５、１５’、たとえば窒化ホウ素を表している。言い換えれば、斜線付き表面は、ここでは接着回避層が適用されていることを示している（斜線マークは、セクションを表すことが意図されるものではない）。
【００５９】
したがって各々のフィルタ要素１０、１０’は、接着回避材料から作製された層を備えた領域１５、１５’を有しており、このときコーティングされていない領域１４、１４’（ＳｉＣが見えている）は、これに相補的に形成されている（この場合、市松模様パターン）。市松模様パターンは、いずれの場合も、１つの接着表面上でも一様に複数回反復され得る。
【００６０】
次に、少なくとも２つのフィルタ要素１０、１０’を接着するために、これらは、いずれの場合も、（一方のフィルタ要素１０の）１つの接着表面１３の接着回避層を備えた領域１５が、（他方のフィルタ要素１０’の）他方の接着表面１３’のコーティングされていない領域１４’の向かい側にある、またはその逆になるように互いに対して配置される。「逆になる」は、（一方のフィルタ要素１０の）接着表面１３のコーティングされていない領域１４が、（他方のフィルタ要素１０’の）他方の接着表面１３’の接着回避層を備えた領域１５’の向かい側に位置することを意味する。対向する接着表面１３、１３’の間に導入された接着層２０により、互いに対してずらして配置された（この場合、市松模様のために）（図Ｓを参照）空隙２１が、フィルタ要素１０、１０’の間に形成される。接着接合部内のこれらの空隙または意図的に導入された「断絶部」は、粒子フィルタ１の弾性を高めるように働く。しかしながら、接着層２０、この場合はたとえばセメント層が、２つのフィルタ要素１０、１０’の対向する接着表面１３、１３’全体にわたって延びており、接着層は、特定の、好ましくは定められた厚さを有するため、フィルタ要素１０、１０’の接着性は、それにも関わらず補償される（接着を可能にするいわゆる接着剤ブリッジが展開する）。
【００６１】
上記ですでに説明されたように、個々のフィルタ要素１０、１０’の端面１１、１２、１１’、１２’は、いずれの場合も、汚染物質に対して、特に接着剤または接着回避物質の浸透に対して流れチャネル３を保護するために、保護要素１６、１６’によって覆われる。これらの保護要素１６、１６’は、たとえば、粒子フィルタを製造した後に容易に取り外され得る紙ストリップである。フィルタ要素１０、１０’が、ここで互いに対して（接着回避層が対向するコーティングされていない領域に対して）正しく接着されるように、フィルタ要素は、互いに適切に配向されるまたは配向されるようにならなければならない。
【００６２】
配向および正しい接着は、コーティングされたフィルタ要素１０、１０’がすべて同じに見えるということによってより困難にされる。その結果として、要素にマークし、これらを識別手段１８、１８’を用いて互いに（適切な位置合わせで）接着させるという対策が、本発明によってなされる。図１で示されるように、線マーキング１８、１８’は、端面１１、１１’の保護要素１６、１６’上に適用される。たとえばこれは、接着回避層１５、１５’のコーティングのパターンの配向を示し、あるいは特に接着回避材料から作製された層を備えた１つの領域または複数の領域がどのように配置されるかに関する基準をもたらす色付きで適用された線またはバーである。
【００６３】
個々のフィルタ要素１０、１０’を所望の配向で互いに接着させるために、１つのフィルタ要素１０’は、接着表面の対応する領域が互いの向かい側に位置するように、矢印によって図２に示された（この場合、たとえば９０°の）回転Ｒの方向にしたがって回転されなければならない。
【００６４】
図３は、接着されたフィルタ要素１０、１０’を示している。フィルタ要素は、こうして、コーティングに対応させて、かつ（コーティングの配向を示す）識別手段１８、１８’の配向または位置合わせに対応させて一緒に接着される。これ以上多い、すなわち複数のフィルタ要素が互いに接着される場合、端面上のバーは、互いに直角に交互に配置または配向される（粒子フィルタが水平面上に置かれた場合、マーキングは、互いに対して垂直および水平に交互に配置されるはずである）。
【００６５】
図２では、２×２スペーサ要素１７が、いずれの場合も接着表面の端部上に配置される。スペーサ要素は、互いに接着される表面１３’の少なくとも１つに装着される。スペーサ要素１７は、十分な接着厚さ、この場合はすなわちセメント厚さを保証し、それにより、フィルタ要素間に十分な接着が存在するようになる（接着層は、その連続性により、空隙がずれているにも関わらず一緒に結び付いている）。
【００６６】
図３に見られるように、２つのフィルタ要素１０、１０’は、ここでは一緒に接着されており、識別手段１８、１８’は、互いに対して直角に配置される。これは、正しい領域が一緒に接着されていることを示している。コーティング（接着回避層）１５、１５’はまた、要素の他の表面上にも適用されているため、他のフィルタ要素もまた、ここで接合され得る。仕上げられたフィルタの外面を形成する端部要素の場合のみに、フィルタのすべての表面が、接着表面として設けられるとは限らない。
【００６７】
図４は、端面１１が示された、一緒に接着された複数のフィルタ要素１０を示している（マーキング１８を備えた保護要素は、取り外されていない）。この場合、３×６フィルタ要素が接着され、描かれたまたは塗布された線１８（識別手段）は、いずれの場合も互いに対して９０°ずれている。最終の形態（乾燥、トリミング、研磨）にまだなっていないブランク１’が、正面図で示されている。
【００６８】
図５は、２つの対向するフィルタ要素１０、１０’を概略的にかつ誇張された図で示しており、これらのフィルタ要素上には、接着回避材料から作製された層１５、１５’が、領域内に適用されている。接着回避層は、要素１０、１０’両方のすべての見えている領域上に適切にコーティングされる。接着層２０は、接合原理を示すために、（明確にするために）２つのフィルタ要素１０、１０’の２つの対向する接着表面１３、１３’上にのみ適用されている。一方のフィルタ要素１０のコーティングされていない領域１４は、他方のフィルタ要素１０’のコーティングされた領域１５’の向かい側に位置している。これらの間に位置する接着剤２０は、コーティングされた領域１５、１５’上に全くまたはわずかしか堆積されない。したがって、ほとんどまたは全く接着性を有さない画定された空隙２１または領域が、フィルタ要素間で交互に形成されるが、それというのも、１つの要素の接着回避層が、対向する要素との完全な接着を妨げるためである。空隙２１は、説明のために故意に誇張されている。それにも関わらず、接着層２０は完全に連続しており、空隙２１は一方の要素１０および他方の要素１０’上に交互に展開しているため、接着性は保証される。接着剤２０はまた、斜線マークであるが、交互に太い線および細い線で示されている。
【００６９】
本発明による識別１８、１８’により、対向するまたは接着されるフィルタ要素１０、１０’は、正しい位置合わせで配向される。図において底部にあるフィルタ要素１０’が、たとえば９０°回転された場合、接着回避材料、すなわち窒化ホウ素を備えた領域、ならびにコーティングされていない領域は、互いに向かい側に位置するはずである。このため、ずれのない空隙形成がもたらされてしまい、これは、仕上げられた粒子フィルタの安定性を大きく損なう。正しい接着は、識別手段によって可能にされる。
【００７０】
図６は、仕上げられたディーゼル粒子フィルタ１を最終形態で示しており、端面およびその結果として流れチャネルが露出されている。本発明による方法および本発明によるフィルタ要素により、個々のフィルタ要素は、粒子フィルタの弾性を高めるようにずらして配置された空隙が、定められた形状内に形成されるように、確実におよび簡単に接着されてフィルタを形成することができる。フィルタ要素の端面上に適用された識別手段は、フィルタ要素の定められた位置合わせを可能にし、間違った接着が回避される。
【００７１】
図７は、接着回避層１５を備えたコーティングをすでに有する多角形のフィルタ要素１０を示している。透明なまたは斜線のない表面１４は、コーティングされていない。
【００７２】
図８は、別の多角形のフィルタ要素１０’を示している。ここでも、すでにコーティングされた領域１５’が提供されている。表面１４’は、コーティングされていない。
【００７３】
ベンゼン環状要素は、たとえば、図８に示された複数のフィルタ要素がその上に接着される中心要素として機能することができる。正面図では、仕上げられたディーゼル粒子フィルタ１は、ここでは、図９に示されたものに似ている。識別マーク１８または１８’（図７および図８も参照）は、コーティングパターンを反映する。図７による多角形の要素は、図８による多角形の要素と中心要素を正しく接着させるために、複数の識別マークを有する。この場合、トリミングおよび／または研磨によるフィルタのさらなる処理は、もはや必要ではない。
【符号の説明】
【００７４】
１  粒子フィルタ
１’  粒子フィルタブランク
２  壁、フィルタ壁
３  流れチャネル
４  流体、ろ過される媒体物
１０、１０’  フィルタ要素
１１、１１’  吸入側、端面
１２、１２’  排出側、端面
１３、１３’  接着表面
１４、１４’  コーティングされていない領域
１５、１５’  接着回避層を備えた領域
１６、１６’  保護要素
１７  スペーサ要素
１８、１８’  識別手段
２０  接着層
２１  空隙
Ｌ  長手方向
Ｒ  回転の方向
Ｓ  流れの方向
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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