[发明专利]蜂窝体和用于制造钎焊蜂窝体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蜂窝体，其至少具有壳体和金属薄板，所述金属薄板形成通道结构。这种蜂窝体特别是用作移动式发动机的排气系统中的排气净化单元。

背景技术

这种类型的蜂窝体大多包括一单体式和/或多件式的壳体，所述壳体具有较大的材料厚度，使得该壳体能够形成外部形状或者说构型和/或甚至是排气管本身的一部分。而人们尽力将用于构成通道结构的金属薄板实施成相对薄壁的结构，以便在相同的结构空间上实现尽可能大的表面。所述表面例如用于施加与流经通道结构的排气进行接触的催化剂。因此确保了排气成分与催化剂的紧密接触，进而确保了排气的有效净化。

问题在于，在移动式排气系统中常见的交变热负荷和/或交变动力负荷下，很薄的金属薄板与壁较厚的壳体的表现不同。所以在壳体和金属薄板之间的连接尤其是在技术方面形成挑战。

已知在这种蜂窝体的壳体中，在插入金属薄板或通道结构前将焊料条、或所谓的焊片施加在内表面上，然后插入通道结构。同样已知，将这种焊片卷绕在通道结构上，并将该组合物(焊片和通道结构)插入壳体中，使得整个焊片贴靠在壳体的内表面上。已经提出相同的方法，其中钎焊区域不是在整个周向上的带状区域，而是由较大的部分区域/点式区域(Flecken)形成。仅示例性地，在图3中示意性示出相应的蜂窝体。

这种连接技术或焊料施加方式使得很多焊料在未被使用的情况下设置在壳体的内表面上，由此不仅提高了材料需求、进而提高了制造成本，而且还会在壳体或金属薄板的表面上出现焊料聚集，其可能会引起金属薄板和/或壳体的合金元素(legierungselementen)的不希望的扩散过程。此外应当考虑到，由此在壳体和/或金属薄板的热膨胀行为和/或动力膨胀行为方面仅实现了钎焊连接区域的受限匹配。

发明内容

因此本发明的目的是：至少部分地解决关于现有技术所述的问题。特别是提出一种蜂窝体，其在考虑到移动式发动机的排气系统中的这种蜂窝体的交变热负荷和/或交变动力负荷的情况下具有改进的耐久性。同样提出一种更为节约焊料成本的制造方法。

所述目的通过具有权利要求1特征的蜂窝体以及根据权利要求8所述的、用于制造蜂窝体的方法来实现。蜂窝体和/或制造方法的其它优选设计方案以及这种蜂窝体的优选应用在从属权利要求中给出。需要指出的是，在权利要求中给出的特征能以任意的、技术上合理的方式彼此组合，并得出本发明的其它设计方案。特别是结合附图的说明书进一步对本发明进行说明并给出另外的实施例变型。

根据本发明的蜂窝体至少具有壳体和金属薄板，所述金属薄板形成通道结构，其中所述通道结构利用多个线形钎焊连接部固定在壳体上。

在此，所述壳体优选是单体式的，并且可以具有柱形的或其它的剖面形状。金属薄板优选包括至少部分地具有一定结构的金属薄板，所述金属薄板被最终卷绕、覆层和/或卷曲以形成一例如蜂窝结构式的通道结构，该通道结构具有多个基本上彼此平行延伸的通道。壳体通常具有大于1mm的材料厚度，而金属薄板的材料厚度例如在小于0.12mm的范围内、例如甚至小于0.08mm。

(本发明)提出，替代已知的较大钎焊区域，设置多个线形的钎焊连接部。“多个”在此是指，特别是至少10个钎焊连接部、例如甚至多于30个或甚至是至少100个钎焊连接部。在此，钎焊连接部的线形构型优选如此取向，使得所述钎焊连接部横向于壳体的周向方向。特别是，线形连接部与在壳体中的金属薄板的延伸方向平行。“线形的”钎焊连接部特别是指，其长度明显大于宽度，其中所述宽度沿壳体的周向方向确定。尤其优选地，例如“线形”比通道结构的通道的最大宽度更窄。因此可见，利用多个这种小的线形钎焊连接部可以将金属薄板或通道结构更有针对性地连接到壳体上，例如根据通道结构的高负荷区域的位置，在所述位置中必要时可以设置与其它局部区域相比更多的线形钎焊连接部，或者当需要较高程度的柔性时在这些部位处设置较少数量的线形钎焊连接部。总之，多个钎焊连接部的这种线形构型允许灵活地设计在壳体和通道结构之间的钎焊图案。

在本发明中优选地，每个线形钎焊连接部在壳体的周向方向上的宽度最大为5mm。优选地，该宽度的值不超过3mm，甚至不超过1mm。这样节省地施加焊料使制造经济并防止在相邻区域中出现不希望的钎焊连接。