用于涂覆基材主体的工艺制造技术

本发明专利技术涉及催化涂覆蜂窝状块体、尤其是所谓流通式块体的可靠方法。可通过采用间接涂覆的方法，经由位移主体，可以非常精确地涂覆这些类型的块体。本发明专利技术还通过监测某些量度来控制工艺过程，进而对所述方法加以改善。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及催化涂覆蜂窝状块体、尤其是所谓流通式块体的可靠方法。通过采用间接涂覆的方法，经由位移主体，可以非常精确地涂覆这些类型的块体。本专利技术还通过借助某些措施控制工艺过程，来对该方法加以改善。在内燃机领域中众所周知，燃料燃烧是不完全的，并会产生污染物排放，如未燃烧的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)。为改善空气质量，制定了排放限制法规，以减少来自固定应用和移动源的污染物排放。就客车这样的移动源来说，采取的主要措施能够实现污染物排放减少。改进燃料-空气混合的主要措施大幅减少了污染物排放。然而，由于这些年以来推行更为严格的法规，使用非均相催化剂在所难免。生产这些非均相催化剂的一个重要方面，是例如在涂覆长度、施涂的涂料量、涂层均匀度和涂覆长度一致性方面，精确地涂覆所使用的基材主体。为实现该目的，截至目前已采用了若干种涂覆策略，试图有利地在尽可能短的时间内提供得到良好涂覆的整块主体。涂覆基材主体的一种可能是使其一侧上的开口与涂覆介质接触，然后向基材的相对侧施加真空，由此牵引液体涂覆介质穿过基材的开口(例如，通道)。如果只打算在所述通道的部分长度上涂覆，则由于通道与通道之间不可避免地产生单独的流动剖面，所以会出现不同通道的涂覆长度不同的不利现象。如果涂覆介质被克服重力的压力压入通道，则在完全涂覆通道的情况下，随后需要检查(通常借助传感器)液体何时在顶部出现。在只涂覆通道的部分长度的情况下，通道内涂覆介质液柱的高度通常经由传感器(容量传感器、视觉传感器、红外传感器、振动传感器)通过直接测量或间接测量确定。然而，在这种情况下，块体的通道内也可能产生不均匀的涂覆前沿，例如，如果涂覆是从块体下方的涂覆室中所形成的不均匀浆料表面开始的。具体地讲，如果用很快的速度涂覆，并且涂覆浆料在短时间段内被泵送到涂覆室中时趋向于产生湍流，则会发生后一种情况。DE102010007499A1中公开了优选的涂覆设备和涂覆方法，其中，圆柱形支撑主体涂覆有液体涂覆介质，所述圆柱形支撑主体各自具有两个端面、一个圆周表面和轴向长度L，还有多个通道自第一端面横穿至第二端面。所考虑的设备具有填充了液体的气缸并具有活塞，其中所述填充了液体的气缸与罐连通，在所述罐内部以这样的方式布置位移主体：即，在活塞移动时，所述位移主体在液体作用下成比例地移动。所述罐与基材的涂覆装置连通，因此所述位移主体作用于液体涂覆介质，从而引起所述涂覆装置中液体涂覆介质的液位成比例地改变(参见该申请的图1)。两个传感器布置在所述涂覆装置中的同一高度上，以便检查涂覆室中浆料表面的位置是否已达到某个液位。考虑到用这种类型的涂覆装置甚至更进一步加快涂覆进度，一个因素是下述过程的速度：i.涂覆液体可被递送到基材中，以及ii.位移主体可再次缩小，以使新的涂覆介质流入涂覆罐。该速度与活塞在与位移主体连通且填充了液体的气缸中的移动速度直接相关。如果i.和/或ii.的速度增大，则涂覆过程将出现某些缺陷，这可能意味着基材的一些通道中的流动条件和压力条件与其他通道中的大不相同，结果是液体涂覆介质的渗透难度明显增大或明显减小，并且液体涂覆介质在涂覆条件下在个别通道上的沉积长度变短或变长。例如，已发现液体涂覆介质中可能出现气泡。由于涂覆浆料的粘度有时非常高，所以这些气泡存留下来并且被载往涂覆室，随后进入基材块体，如果气泡最终进入所述块体的通道，则进而导致上文提到的缺陷，例如，导致对产品的涂覆不均匀或不一致。本专利技术的目标是消除这个缺点。具体地讲，本专利技术的目的是提供这样一种方法，其用如上所述的设备涂覆整块基材、而不必担心涂覆浆料不均匀(尤其是由于其中形成了气泡)。另外，应当提出一种用于涂覆整块基材的工艺，其允许在最短的时间内用所设想的装置安全地涂覆这些块体。该目的通过应用本专利技术权利要求1所述的工艺来实现。从属权利要求涉及本专利技术的各种有利方面。由于在一种涂覆用于生产废气净化催化剂(尤其是机动车辆使用的废气净化催化剂)的基材的工艺中，所述基材为圆柱形支撑主体，并且每个具有两个端面301、一个圆周表面302和轴向长度L，还有容纳液体涂覆介质的多个通道310自第一端面横穿至第二端面，所述基材具有填充了液体103的气缸102并具有活塞101，其中，填充了液体的气缸102与罐112连通，在该罐内部以这样的方式布置位移主体111：即，在活塞101移动时，位移主体111在液体103作用下成比例地移动；并且罐112与基材的涂覆装置122连通，其中位移主体111作用于液体涂覆介质113，从而引起涂覆装置122中的液体涂覆介质113的液位成比例地改变；活塞101的移动引起位移主体111缩小(所谓“反向行程”)，所以采用不超过活塞101的速度并从而避免修补基面涂料(washcoat)中出现气泡的方式控制该移动，本专利技术相当令人惊讶、但仍然有利地解决了与本专利技术的涂覆技术相关联的问题，并大大降低了修补基面涂料浆料内形成气体的风险。显而易见，由于在修补基面涂料贮存器112中施加了过高的负压，导致出现更多气泡。如果活塞101在反向行程阶段中的移动速度过高，则可能引起这种不利的负压。然而，涂覆介质中生成气泡也很大程度取决于浆料和其中存在的组分的特性。因此，必须针对每种涂覆介质(修补基面涂料)分别设置活塞101的反向行程速度的阈值(该阈值不得被超过)。可以在初步试验中确定该阈值，然后相应地将其应用于涂覆装置的控制器单元125。在测试中，已经确定对于普通的修补基面涂料浆料，活塞101引起位移主体111缩小(反向行程)的速度可在0.01m/s至3m/s之间变化，更优选地在0.05m/s至0.25m/s之间变化，最优选地在0.08m/s至0.2m/s之间变化。导致气泡生成、尤其是影响气泡寿命的主要因素是涂覆到基材主体上的浆料的粘度。如果粘度高，则气泡往往会存留相当长的时间，并损害其在涂覆室中的外观。所以，主张涂覆时间应当尽可能短，以便在确定的时段内涂覆尽可能多的部件，并且有利地将活塞101的反向行程保持在上述时间段内，为此，液体涂覆介质113的粘度应当介于2mPa*s至200mPa*s之间。还进一步证明，活塞101的反向行程移动的某种概况对修补基面涂料浆料中生成气体有影响。就这一点而言，技术人员可想到几种此类概况。然而，在优选的方面，以如下方式控制活塞101的速度(其导致位移主体111缩小(反向行程))：使活塞首先加速，然后减速直到其反向行程结束。在更优选的模式中，速度的概况接近高斯分布曲线概况。在非常优选的实施例中，活塞101的反向行程的最大速度相比反向行程开始之后活塞101的路径的10％所对应位置处速度，超过的倍数不大于0.5倍，优选1倍，最优选5倍。检查和控制活塞101的反向行程可通过技术人员已知的装置来完成。活塞的移动通常受控制器单元125控制。正常情况下，根据本专利技术，控制器单元125可依靠所存储数据用于管理活塞101的移动。然而，活塞125的移动也可通过应用于涂覆装置的某些传感器来实现，据此，用于控制活塞101的速度的传感器选自压力传感器、液位传感器和电导率传感器。在本专利技术的非常优选的实施例中，使用所谓的“过程控制”来管理活塞101的反向行程移动。在将活塞101移回其初始位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆用于生产废气净化催化剂，尤其是机动车辆使用的废气净化催化剂的基材的工艺，所述基材为圆柱形支撑主体，并且每个具有两个端面(301)、一个圆周表面(302)和轴向长度(L)，并且还有容纳液体涂覆介质的多个通道(310)自所述第一端面横穿至所述第二端面，所述基材具有填充了液体(103)的气缸(102)并具有活塞(101)，其中所述填充了液体的气缸(102)与罐(112)连通，在所述罐内部以这样的方式布置位移主体(111)：即，在所述活塞(101)移动时，所述位移主体(111)在所述液体(103)作用下成比例地移动；并且所述罐(112)与所述基材的所述涂覆装置(122)连通，其中所述位移主体(111)作用于所述液体涂覆介质(113)，从而引起所述涂覆装置(122)中的液体涂覆介质(113)的液位成比例地改变；其中所述活塞(101)的移动引起所述位移主体(111)缩小，所以采用如下方式控制所述移动：不超过所述活塞(101)的速度，从而避免修补基面涂料中出现气泡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.14 EP 14180973.11.一种涂覆用于生产废气净化催化剂，尤其是机动车辆使用的废气净化催化剂的基材的工艺，所述基材为圆柱形支撑主体，并且每个具有两个端面(301)、一个圆周表面(302)和轴向长度(L)，并且还有容纳液体涂覆介质的多个通道(310)自所述第一端面横穿至所述第二端面，所述基材具有填充了液体(103)的气缸(102)并具有活塞(101)，其中所述填充了液体的气缸(102)与罐(112)连通，在所述罐内部以这样的方式布置位移主体(111)：即，在所述活塞(101)移动时，所述位移主体(111)在所述液体(103)作用下成比例地移动；并且所述罐(112)与所述基材的所述涂覆装置(122)连通，其中所述位移主体(111)作用于所述液体涂覆介质(113)，从而引起所述涂覆装置(122)中的液...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·马松，
申请(专利权)人：优美科股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE