專利名稱：廢氣的催化清潔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢氣的催化清潔裝置和一種制造該裝置的方法。
歐洲專利EP 0245737 B1上登載有用平滑和波紋的金屬薄板制造金屬支持體，而薄板的尾端為一個(gè)平滑的節(jié)段，這些平滑的尾端節(jié)段大致在相鄰的金屬薄板之間延伸，并以其外端釬接或焊接在周圍的套筒上。
這種金屬支持體的一個(gè)主要缺點(diǎn)就是只有極小量的金屬薄板面積被連接到套筒上。
在德國(guó)專利DE 4016276 C1和歐洲專利EP 0245736 B1上所敘述的實(shí)施例中也有類似的連接。
本發(fā)明的一個(gè)目的就是在上述裝置中加強(qiáng)套筒與蜂巢體之間的釬接連接。
這一目的是這樣達(dá)成的，即提供一個(gè)由多張至少一部分帶有結(jié)構(gòu)形態(tài)的金屬薄板組成的蜂巢體，帶結(jié)構(gòu)形態(tài)的金屬薄板上形成有多條流體從中流過(guò)的槽溝，它們被安置在一個(gè)套筒內(nèi)，所述金屬薄板的外邊緣繞在所述蜂巢體的周邊上，在這里至少一些所述的金屬薄板具有平直的尾端節(jié)段，至少一些所述的平直的尾端節(jié)段各自重疊在至少一個(gè)相鄰的平直的尾端節(jié)段上，而兩個(gè)相鄰的平直的尾端節(jié)段的外邊緣接觸在所述套筒上，從而在管狀的套筒和兩個(gè)相重疊的平直尾端節(jié)段之間形成軸向延伸的多個(gè)第一毛細(xì)管空腔。
根據(jù)本發(fā)明，波紋金屬薄板在它們的尾端處具有平滑的節(jié)段，這些節(jié)段由于扭轉(zhuǎn)或纏繞的作業(yè)相互貼合在一起，從而在周邊部位形成一個(gè)重疊的金屬薄板外層。朝內(nèi)延伸的毛細(xì)管空腔存在于相鄰的尾端節(jié)段之間。在毗連套筒的金屬薄板的尾端之間，即套筒下面的平滑尾端節(jié)段與套筒之間，在軸向的方向上形成有多個(gè)空腔，這些空腔與毛細(xì)管空腔相通。當(dāng)釬接作業(yè)時(shí)釬接材料進(jìn)入空腔并由毛細(xì)管作用被吸入至空腔內(nèi)。這樣，沿著金屬支持體的圓周邊就形成有一個(gè)釬接材料層，金屬薄板的尾端節(jié)段就被包埋在該材料層中。
平滑的尾端節(jié)段的長(zhǎng)度取決于波紋金屬薄板的波幅，其值為波幅的3至12倍，最好是5至10倍，這個(gè)數(shù)值是能適合于其幾何環(huán)境的。在其截面不是圓形的催化轉(zhuǎn)換器中，金屬薄板尾端的繞圓周邊的分布是不均勻的，因此要求平滑的尾端節(jié)段相應(yīng)地加長(zhǎng)一些。
在另一個(gè)金屬支持體的實(shí)施例中，波紋金屬薄板沒(méi)有平滑的尾端節(jié)段并短于平滑金屬薄板，因而在金屬薄板被卷繞后只有平滑金屬薄板的尾端接觸在它們所附接的管狀套筒上。波紋金屬薄板是由摩擦力夾持在平滑金屬薄板之間的，也可以在其端面上以釬接連接至平滑金屬薄板上。平滑金屬薄板的突出節(jié)段的長(zhǎng)段大約是波紋薄板波幅的8至12倍。
下面將敘述這種廢氣催化清潔裝置的制造方法。
這個(gè)方法由機(jī)械性制造和一個(gè)釬接作業(yè)組成。在機(jī)械性制造中，波紋金屬薄片或者波紋和平滑的金屬薄片互相地一片片疊壓在一起，然后卷繞成一定形狀，這個(gè)預(yù)制成的金屬支持體就被插入一個(gè)套筒內(nèi)而且必須蓋上一層釬接材料。金屬支持體上蓋有的釬接材料可以是一層市場(chǎng)上可購(gòu)到的釬接薄膜，其厚度最好為0.025mm至0.15mm。它必須以適當(dāng)?shù)姆绞脚c金屬支持體和套筒相接觸。一種簡(jiǎn)單的蓋上釬接材料的方法是在其端面上敷上一張釬接薄膜。這可以通過(guò)在連接金屬支持體與套筒之后將這張薄膜敷接在支持體的一個(gè)或兩個(gè)端面上，并固定在其上，必要時(shí)例如用點(diǎn)焊法這樣的方式實(shí)現(xiàn)。由于在釬接過(guò)程中在金屬支持體內(nèi)產(chǎn)生的氣體在加熱過(guò)程中會(huì)膨脹，最方便的是用一張有孔的釬接薄膜，這樣可能在金屬支持體內(nèi)產(chǎn)生的氣體就能逸出。釬接材料沿軸向滲入的深度在一定限度內(nèi)受釬接薄膜的厚度的影響，這是因?yàn)殁F接材料是由毛細(xì)作用力吸入到金屬薄板之間的空隙中去的。
另一種敷接釬接材料的可能方法是在預(yù)制成的金屬支持體上包以釬接薄膜，這樣整個(gè)金屬支持體的周圍被包上一層釬接薄膜，然后將金屬支持體和釬接薄膜同時(shí)插入至套筒內(nèi)。這樣處于金屬支持體和套筒之間的釬接薄膜在焊接中被液化，因而金屬支持體可以稍許膨脹與套筒的內(nèi)表面列為密切貼合。被排擠出的釬接材料流入至第一毛細(xì)管空腔中和第二毛細(xì)管空腔中，形成一個(gè)良好的連接。這種插入釬接薄膜的方法使金屬支持體能夠或者沿著其整個(gè)長(zhǎng)度或者幾乎在一個(gè)或幾個(gè)狹窄的部位上，例如在金屬支持體的中心部位上以所謂的腹部包覆方式用釬接薄膜將其包蓋住。
在又一個(gè)較佳實(shí)施例中，金屬支持體為一個(gè)盒形釬接薄膜所覆蓋。這是將釬接薄膜放在金屬支持體的端面上，使釬接薄膜的突出部分接觸在金屬支持體的周邊上，如果需要的話，并且連接在其上。現(xiàn)在覆蓋著釬接材料的金屬支持體被插入到套筒中，而釬接薄膜則仍留在端面上和在金屬支持體和套筒之間的周邊部位上。釬接這種覆蓋了釬接材料的金屬支持體被證明是非常方便的，因?yàn)閱为?dú)的金屬薄板層由于它們周邊上覆蓋了釬接材料而與套筒連接得非常好，而且還由于它們的端面上蓋有釬接材料，彼此之間也連接得很堅(jiān)牢。盒狀釬接薄膜可以只連接在一個(gè)端頭上，也可以在兩個(gè)端頭上。
從下面的敘述和附圖中可以了解到本發(fā)明另外的實(shí)施例和應(yīng)用，其中

圖1是一個(gè)連帶有套筒的金屬支持體的截面圖;
圖2是一疊帶平滑尾端節(jié)段的波紋和平滑金屬薄板;和圖3是包括有插入的釬接薄膜的金屬支持體在套筒內(nèi)的示意圖。
圖1顯示本發(fā)明金屬支持體的一部分。帶有尾端節(jié)段5、5′的平滑和波紋金屬薄板3、4相互推疊并沿同一方向卷繞成一個(gè)金屬支持體或蜂巢體1，金屬支持體1被插入在一個(gè)套筒2內(nèi)。平滑和波紋薄板3、4的平滑尾端節(jié)段5、5′的外邊緣6與套筒2的內(nèi)表面密切貼合。在套筒下面的金屬薄板層3、4的平滑尾端節(jié)段5、5′的外邊緣6與套筒2之間形成有第一毛細(xì)管空腔7，該空腔沿軸向方向設(shè)置在金屬支持體1的圓周邊上，并連續(xù)地延伸在金屬支持體1的整個(gè)長(zhǎng)度上。這些第一毛細(xì)管空腔7與在相鄰的平滑尾端節(jié)段5、5′之間向內(nèi)延伸的第二毛細(xì)管空腔8相連通。在釬接作業(yè)中，第一毛細(xì)管空腔7和第二毛細(xì)管空腔8全部或部分地為釬接材料所填滿，造成金屬薄板3、4的尾端相互之間及與套筒2之間的牢固連接。
圖2是一疊平滑和波紋金屬薄板3、4的示意圖。全長(zhǎng)1ges是長(zhǎng)度1A和1B的和，共中長(zhǎng)度1B是全長(zhǎng)的平滑的尾端節(jié)段5、5′部分。長(zhǎng)度1B取決于波紋金屬薄板4的波幅X，服從于下列的約略關(guān)系式1B＝10x圖3示意地顯示出在釬接工序前釬接薄膜10夾在金屬支持體1和套筒2之間的各種配置。在圖3a中，釬接薄膜10放在金屬支持體1的端面11上。釬接薄膜只以其切割邊緣接觸套筒2。
圖3b顯示一個(gè)金屬支持體1，在其中周邊12完全被釬接薄膜10所包住，從而使后者被夾在金屬支持體1和套筒2之間。
在圖3c中釬接薄膜10也是被夾在金屬支持體1和套筒2之間。釬接薄膜10只是繞在金屬支持體1的圓周邊的中央部位上，形成一個(gè)腹部包覆13，因而在釬接后只有這個(gè)部位連接在套筒2上。這樣，金屬支持體1的兩個(gè)端頭在熱負(fù)荷下能沿著軸向膨脹。
圖3d和3e顯示釬接薄膜10的盒形14配置方式。釬接薄膜10附接在金屬支持體的端面上，在那里釬接薄膜10的側(cè)面突出部分與金屬支持體1的周邊密切貼合。盒形釬接薄膜14的邊緣可以根據(jù)要求蓋住金屬支持體1的周邊的大部分或者小部分。圖3d顯示一種“扁”的盒形釬接薄膜14配置法，在其中金屬支持體1的每個(gè)端面上各配置一個(gè);圖3e顯示一個(gè)單一的盒形釬接薄膜14配置法，在這情形中，邊緣蓋住金屬支持體1的周邊的大部分。
權(quán)利要求
1.一種蜂巢體(1)，其由多張至少一部分帶有結(jié)構(gòu)形態(tài)的金屬薄板(3，4)組成，帶結(jié)構(gòu)形態(tài)的金屬薄板上形成有多條流體從中流過(guò)的槽溝，它們被安置在一個(gè)套筒(2)內(nèi)，所述金屬薄板(3，4)的外邊緣(6)繞在所述蜂巢體(1)的周邊上，在這里至少一些所述的金屬薄板(3，4)具有平直的尾端節(jié)段(5，5′)，至少一些所述的平直的尾端節(jié)段(5，5′)各自重疊在至少一個(gè)相鄰的平直的尾端節(jié)段上，而兩個(gè)相鄰的平直尾端節(jié)段(5，5′)的外邊緣接觸在所述套筒(2)上，從而在管狀的套筒(2)和兩個(gè)相重疊的平直尾端節(jié)段(5，5′)之間形成軸向延伸的多個(gè)第一毛細(xì)管空腔(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂巢體(1)，其特征在于其中所述至少一部分帶有結(jié)構(gòu)形態(tài)的金屬薄板(3，4)是交替的基本上為平滑的薄板(3)和波紋的薄板(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的蜂巢體(1)，其特征在于其中僅有所述基本上為平滑的薄板(3)具有平直的尾端節(jié)段，這些節(jié)段突出在所述波紋薄板(4)的外邊緣上。
4.根據(jù)前述任何權(quán)利要求的蜂巢體，其特征在于這里所述的蜂巢體(1)是具有內(nèi)燃機(jī)的車輛中的催化轉(zhuǎn)換器的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的蜂巢體(1)，其特征在于它具有與所述第一毛細(xì)管空腔(7)相連通的向內(nèi)延伸的第二毛細(xì)管空腔(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的蜂巢體(1)，其特征在于其中所述波紋薄板(4)的波紋具有一個(gè)一定高度的波幅(X)而所述平直尾端節(jié)段具有一個(gè)長(zhǎng)度(1B)，這里所述平直尾端節(jié)段的長(zhǎng)度是所述波幅的高度的3至12倍，最好是5至10倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3的蜂巢體(1)，其特征在于其中至少部分所述的第一毛細(xì)管空腔(7)內(nèi)充填了釬接材料(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的蜂巢體(1)，其特征在于其中至少部分所述的第二毛細(xì)管空腔(8)內(nèi)充填了釬接材料(10)。
9.制造蜂巢體(1)的方法，該蜂巢體由多張至少一部分帶有結(jié)構(gòu)形態(tài)的金屬薄板(3，4)組成，帶結(jié)構(gòu)形態(tài)的金屬薄板上形成有多條流體從中流過(guò)的槽溝，它們被安置在一個(gè)套筒(2)內(nèi)，所述金屬薄板(3，4)的外邊緣(6)繞在所述蜂巢體(1)的周邊上，在這里至少一些所述的金屬薄板(3，4)具有平直的尾端節(jié)段(5，5′)，至少一些所述的平直的尾端節(jié)段(5，5′)各自重疊在至少一個(gè)相鄰的平直的尾端節(jié)段上，而兩個(gè)相鄰的平直尾端節(jié)段的外邊緣(6)接觸在所述套筒(2)上，從而在管狀的套筒(2)和兩個(gè)相重疊的平直尾端節(jié)段(5，5′)之間形成軸向延伸的多個(gè)第一毛細(xì)管空腔(7)，其中至少部分的所述第一毛細(xì)管空腔(7)內(nèi)填充了釬接材料(10)，所述方法的特征在于下列步驟釬接材料(10)是以一張薄膜的形式至少附接在套筒(2)和所述平直尾端節(jié)段(5，5′)中之一的上面，所述金屬薄板(3，4)安置在所述套筒(2)內(nèi)，兩者一起加熱至釬接材料(10)的釬接溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于這里所述釬接材料(10)附接在所述蜂巢體(1)的至少一個(gè)端面(11)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于這里所述釬接材料(10)附接在所述蜂巢體(1)的周邊部位(12)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于這里所述釬接材料(10)以腹部包覆(13)的形式繞在所述蜂巢體(1)上面。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于這里所述釬接材料(10)以盒狀蓋(14)的形式繞在所述蜂巢體(1)上面。
全文摘要
一種廢氣的催化清潔裝置和制造該裝置的方法。提供一個(gè)由多張至少部分帶有結(jié)構(gòu)形態(tài)的金屬薄板組成的蜂巢體，金屬薄板上形成有多條流體從中流過(guò)的槽溝，它們被安置在一個(gè)套筒內(nèi)，金屬薄板的外邊緣繞在蜂巢體周邊上，至少一些金屬薄板有平直的尾端節(jié)段，至少一些平直的尾端節(jié)段各自重疊在至少一個(gè)相鄰的平直的尾端節(jié)段上，而兩個(gè)相鄰的平直尾端節(jié)段外邊緣接觸套筒，從而在管狀套筒和兩個(gè)相重疊的平直尾端節(jié)段之間形成毛細(xì)管空腔。
文檔編號(hào)B01J35/04GK1080976SQ9310604
公開(kāi)日1994年1月19日 申請(qǐng)日期1993年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月14日
發(fā)明者J·拜爾, B·亨波力克 申請(qǐng)人:埃米特放射技術(shù)股份有限公司