[发明专利]用于汽车排气处理的特别是大型蜂窝体的制造

说明书

技术领域

本发明涉及一种蜂窝体，该蜂窝体包括一壳体和多个具有曲线形轮廓和预定长度的层，其中，每个所述层包括至少一个至少局部形成构造的金属箔，从而形成大量具有通道横截面的通道。本发明还提出了一种制造蜂窝体的方法和蜂窝体的一种具体应用。这种类型的蜂窝体特别用于汽车领域中的排气处理。

背景技术

这种类型的金属蜂窝体优选用金属箔构成，并在汽车内燃机的排气系统中用作催化活性剂、吸附剂、氧化剂、还原剂和/或其他涂层的支承体。在这些应用中，由于存在极大的热应力和动态应力，确保各金属箔之间以及金属箔与壳体之间的持久的连接相当重要。金属箔通常通过接合技术、特别是通过烧结、钎焊和/或焊接彼此相连和与壳体相连。为此，在相邻的金属箔之间和在金属箔与壳体之间在所希望的连接部位上必须存在足够的接触部位，这些接触部位可用作连接的基部。

为确保金属箔与壳体的牢固连接，EP0245737B1披露，通过将波纹金属板层相对于平整金属板层缩短一预定距离便能够确保金属板层的端部接触并紧贴管状壳套。这种紧贴由于不同的接触角而使更容易实现到管状壳套的可靠连接。

WO2005/033484公开了一种用于制造具有层间长度差异的金属蜂窝体的方法，其中，将多个平整金属箔和至少局部形成构造的金属箔布置在一壳体中，所述平整金属箔具有第一长度，形成构造的金属箔具有第二长度，第一长度和第二长度之差根据预应力进行选择。在这种类型的蜂窝体的传统制造中，如果将形成构造的金属箔在相当大的预应力作用下压入壳体，则形成构造的金属箔将发生形变；鉴于这一事实，WO2005/033484所提出的制造方法仍然是为了确保金属箔的端部一致贴靠。

但是，特别是在其中的金属箔未螺线形卷绕而只是分层放置的蜂窝体的构造中，在制造过程中会出现较大形变的区域和通过接合技术的连接形成较差的区域。这例如可归因于非对称的金属箔的卷绕形式。但是，特别是考虑到批量生产，存在由于蜂窝体具有通道横截面或多或少不同程度地形变的区域而使构造不均匀的危险。这例如还会影响流过这种类型的蜂窝体的排气的流动特性，从而在某些情况下可能需要根据排气的流型调整蜂窝体。

此外，特别是在制造例如用于固定应用或用于载货车的大型蜂窝体时还会产生其它问题。特别地，已经证明，很难过程可靠地控制对大批金属箔和在卷绕过程中产生的力的处理。随着直径的增加，卷绕过程中非对称性的影响以及/或者卷绕所需的力也明显变大。如果不能将金属箔卷绕或卷曲成与壳体内部区域的轮廓大体一致的形体，则必须施加大的作用力以迫使该形体进入壳体中；在某些情况下，由于壳体具有越来越薄的壁，因此，壳体本身甚至会发生形变，这将导致与排气系统相结合时发生问题。

发明内容

基于此，本发明的目的在于减少或解决结合现有技术提出的问题。本发明特别是意在说明一种蜂窝体，其区别特征在于，通道横截面的构造特别一致，特别是在各金属箔之间或在金属箔与壳体之间实现有规定的连接点。另外，本发明还意在说明制造这种类型的蜂窝体的方法，利用该方法特别是能够利用小的作用力过程可靠地制造出大型的蜂窝体。优选地，本发明还意在说明如何改造装置以适应于卷绕这种大型蜂窝体，以允许质量不变的蜂窝体的平稳的批量生产。最后，本发明还意在说明这种类型的蜂窝体的应用。

这些目的通过具有权利要求1所述的特征的蜂窝体和具有权利要求6所述的特征的制造蜂窝体的方法实现。特别优选的构造在从属权利要求中给出。应注意到，在权利要求中单独列出的特征可按工艺上有意义的任意方式相互组合，以实现本发明的其它构造。

根据本发明的蜂窝体包括一壳体和多个具有曲线形轮廓和预定长度的层，每个所述层包括至少一个至少局部形成构造的金属箔，从而形成大量具有通道横截面的通道，其中，所述层中的大多数设计成具有彼此不同的长度。

所述“层”设计成至少形成一系列通道。这例如可以通过堆叠形成构造的金属箔来实现——将一块平整的金属箔与一块形成构造的金属箔堆叠，或者将两块平整的金属箔和设在两平整金属箔之间的形成构造的金属箔堆叠。形成在层的整个长度上的金属箔的构造优选大体与正弦波类似，但是，也可以具有之字形和/或矩形构造。由于金属箔彼此贴靠、并由于提供了所述构造而形成通道，这些通道通常由至少两块金属箔界定。从而限定了通道的通道横截面。该通道横截面特别具有半圆形、钟形、矩形、Ω形或类似的构造。通道横截面的构造优选在整个层上是相同的。