專利名稱：具有柔性區(qū)的蜂窩體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蜂窩體，該蜂窩體例如在機(jī)動車中用于排氣后處理。這種蜂窩體 至少具有殼體和蜂窩結(jié)構(gòu)。蜂窩結(jié)構(gòu)又具有多個通道，這些通道分別用于供排氣穿流。蜂 窩結(jié)構(gòu)利用至少一個至少部分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層形成，所述金屬層形成使蜂窩結(jié)構(gòu)固 定的連接點。以高的內(nèi)柔性而出眾的這種蜂窩體尤其是在壓燃式發(fā)動機(jī)或火花點火式發(fā)動 機(jī)的排氣系統(tǒng)中用作催化劑載體和/或微粒分離器。
背景技術(shù)：
在發(fā)動機(jī)排氣凈化(系統(tǒng))中的蜂窩體具有表面特別大的優(yōu)點，由此保證穿流蜂 窩體的排氣非常緊密地與通道壁接觸。基本上由通道壁形成的表面一般涂覆有適合的、可 能不同的催化劑，以便能夠轉(zhuǎn)化包含在排氣中的污染物。這種蜂窩體的另外的使用目的包 括(至少暫時地)儲存固體物質(zhì)(炭黑、顆粒等)和/或流動處理(混合等)。這種蜂窩體原則上可由陶瓷材料或金屬材料制成。但近年來金屬催化劑載體尤其 出眾，因為這種催化劑載體可通過非常薄的材料、例如厚度小于80 μ m或甚至小于30 μ m的 薄板加工而成。由此使幾何表面非常大，與陶瓷載體相比在蜂窩體被穿流時排氣流的壓力 損失明顯更小。由于薄板的厚度較小又可以想見催化覆層的啟動特征得到改善，因為僅需 由排氣加熱很少的材料以使之達(dá)到催化劑的啟動溫度(約230°C)。另外的優(yōu)點在于，在這 種情況下同樣能夠(將蜂窩體)非常簡單地連接在其余的排氣系統(tǒng)(例如金屬排氣管)上， 其原因是各金屬部件(能)彼此結(jié)合。然而，在車載排氣系統(tǒng)中這種蜂窩結(jié)構(gòu)在其使用周期內(nèi)承受多種不同的負(fù)荷。在 此還應(yīng)考慮到，正是這些局部(有時)極端的負(fù)荷的疊加對這種蜂窩體的耐久性產(chǎn)生持續(xù) 影響。因此例如下列熱負(fù)荷可持續(xù)地影響耐久性極端的溫度峰值(高達(dá)1000°c以上)、在 加熱和冷卻時顯著的溫度變化速度和/或流入排氣流的溫度分布。在機(jī)械負(fù)荷方面、亦即 例如最大加速水平、與固有頻率相關(guān)的激勵頻率范圍以及在由氣體脈動引起的氣體動力負(fù) 荷方面，同樣如此。由此可見，正是這種蜂窩體的各單獨部件(薄板、殼體等)彼此間的連 接區(qū)域承受特別高的負(fù)荷，所述連接區(qū)域應(yīng)盡可能長時間地承受持續(xù)變化的熱負(fù)荷和/或 動力負(fù)荷。已知如下的連接技術(shù)，其中為了將金屬部件相互連接，將硬焊料(焊料薄板、焊料 粉末和/或焊料膏)放置在這種蜂窩體的確定區(qū)域中。在蜂窩體的薄板和殼體之間規(guī)則地 形成條狀的環(huán)繞區(qū)，其中，所述條狀的環(huán)繞區(qū)可以在蜂窩體或殼體的部分軸向長度或整個 軸向長度上延伸。為了將薄板相互連接同樣已知的是，在蜂窩體的部分軸向區(qū)域中、在整個 橫截面上使所述薄板相互連接。附加和/或替代于此，也可以形成(在端側(cè)觀察的)包括 多個通道的區(qū)域，在這些區(qū)域中實現(xiàn)連接。由此，能夠產(chǎn)生端側(cè)圖案，例如同心環(huán)類型、條類 型、三角形類型等等的圖案盡管為設(shè)計這種釬焊圖已給出多種不同的建議，但是它們在耐久性方面都不能經(jīng) 受住所有在機(jī)動車排氣系統(tǒng)中目前存在的條件。在確定這種蜂窩體的釬焊圖的設(shè)計方案時
3可以考察多個不同的標(biāo)準(zhǔn)，以便既實現(xiàn)足夠的柔性，又實現(xiàn)蜂窩結(jié)構(gòu)的耐久性。此外，在制 造這種釬焊圖時還應(yīng)考慮，必須以能復(fù)現(xiàn)、能精確定位并且工藝可靠的方式實現(xiàn)釬焊連接。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于，至少部分地解決在背景技術(shù)部分中描述的問題。尤其 是提出一種蜂窩體，該蜂窩體在機(jī)動車排氣系統(tǒng)中的極端熱加載和動力加載下具有明顯改 善的使用壽命。在此，尤其是對連接點進(jìn)行彼此相對的布置，從而得到與蜂窩結(jié)構(gòu)的構(gòu)造無 關(guān)的釬焊圖。該蜂窩體的顯著特征還在于，明顯改善了熱沖擊(溫度突變)特性和改善了 振動特性。該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的蜂窩體來實現(xiàn)。蜂窩體的其它有利構(gòu)型在從 屬權(quán)利要求中給出。需要指出的是，從屬權(quán)利要求中給出的特征可任意地在技術(shù)上有意義 地彼此組合并給出本發(fā)明的其它構(gòu)型。說明書尤其是結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體至少具有殼體和蜂窩結(jié)構(gòu)，該蜂窩結(jié)構(gòu)具有多個通道，其中， 蜂窩結(jié)構(gòu)利用至少一個至少部分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層形成，所述金屬層形成使蜂窩結(jié)構(gòu) 固定的連接點，蜂窩結(jié)構(gòu)的橫截面具有連接點密度不同的徑向區(qū)，其中，在至少一個區(qū)中， 橫截面中內(nèi)部接觸點的至少1%、至多20%形成連接點。關(guān)于通道數(shù)量優(yōu)選的是，使蜂窩體的每平方英寸(cpsi)的通道密度在100到1000 的范圍內(nèi)，特別是在200至600的范圍內(nèi)。另外優(yōu)選的是，為制造蜂窩體而使用多個平滑的 薄板和具有一定結(jié)構(gòu)(例如波紋形)的薄板。盡管這種薄板可以被盤繞成例如螺旋形，但 薄板優(yōu)選具有與此不同的延伸結(jié)構(gòu)，例如S形、V形、W形、U形等等。在此，薄板具有優(yōu)選 30 μ m(微米)至110 μ m、尤其是小于80 μ m的厚度范圍。薄板彼此間的布置結(jié)構(gòu)便使得這 些薄板最終均勻地填滿蜂窩體的(圓的、橢圓的或者類似形狀的)橫截面。在多個不同的 位置、即所謂的連接點處使薄板相互(力鎖合或材料結(jié)合地)連接。在此，優(yōu)選使用釬焊連 接，尤其是高溫真空釬焊連接。由此表明，延伸方向或釬焊圖一般涉及的是制成(盤繞或卷 繞)的蜂窩體。關(guān)于連接點應(yīng)指出的是，這些連接點用于固定所述至少一個金屬層的彼此鄰接或 彼此貼靠地布置的部段的位置。通常，這些層彼此間形成多個接觸點、即相同的或不同的金 屬層的部段彼此貼靠的部位。正是在考慮通道的數(shù)量的情況下，每個通道一般形成一個接 觸點，通常形成兩個接觸點。關(guān)于這些接觸點應(yīng)指出，在這些區(qū)的至少一個中(可能在這些 區(qū)的大多數(shù)中甚至在所有區(qū)中)，接觸點的至多20%用于連接點，特別優(yōu)選的是，這些內(nèi)部 接觸點的至多10%或者甚至僅有形成連接點。所述內(nèi)部接觸點并不包括在蜂窩結(jié)構(gòu)或 者說金屬層與殼體之間形成接觸的外部接觸點。由此可見，蜂窩結(jié)構(gòu)在橫截面中在徑向方 向上和/或在周向方向上都不是構(gòu)造成剛性、而是構(gòu)造成柔性，由此可持續(xù)地承受發(fā)動機(jī) 排氣系統(tǒng)中變化的熱負(fù)荷。另外提出，橫截面在各徑向區(qū)中的連接點密度不同。在此，尤其是基于，在所有區(qū) 中都存在連接點。但這些區(qū)同樣也可以具有無連接區(qū)域。這種區(qū)的邊界雖然可以在至少部 分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層的延伸上取向，但優(yōu)選與金屬層的延伸無關(guān)地在橫截面或端側(cè)中 形成面狀區(qū)。這些區(qū)——優(yōu)選設(shè)置兩個、三個或四個區(qū)——可與蜂窩體的軸線的和殼體的延伸同心地設(shè)置，但這不是絕對必要的。尤其是也可以形成具有一與軸線間隔開地定位的 中心的同心區(qū)。通過提供這種徑向區(qū)可實現(xiàn)，在半徑上使蜂窩結(jié)構(gòu)的彈性例如與蜂窩體的 振動特性相匹配。尤其是在此考察與殼體連接的區(qū)和定位在中心或軸線附近的區(qū)。優(yōu)選的 是，這些區(qū)在連接點的密度方面差別最大。即換言之例如是，這兩個區(qū)形成彼此間最大或最 小的密度比例。對于“密度”尤其是指由連接點的數(shù)量和(例如最小的)區(qū)的面積或有效/ 有意義的參考面的面積相除得到的參量。原則上，也可以使至少一個(另外的)區(qū)在所有 接觸點上完全連接和/或使至少一個(另外的)區(qū)在任何接觸點上都不連接。對于例如設(shè) 有完全連接的區(qū)的情況，所述區(qū)優(yōu)選布置在蜂窩結(jié)構(gòu)的橫截面的中央。根據(jù)蜂窩體的一個擴(kuò)展構(gòu)型提出，連接點的密度在半徑方向上從內(nèi)向外連續(xù)變 化。即換言之，在將橫截面例如劃分成多個同心環(huán)的情況下，平均密度從一個環(huán)到下一個環(huán) 均勻地增大或減小。對于僅能識別出兩個區(qū)的情況，只要存在不同的密度該標(biāo)準(zhǔn)便總是得 到滿足，因為從第一區(qū)到第二區(qū)總是存在(階躍地或類似地)增大。此外提出，蜂窩結(jié)構(gòu)利用至少一個板組/疊堆形成，該至少一個板組由彼此交替 的多個具有一定結(jié)構(gòu)的薄板以及平滑的金屬層構(gòu)成，其中，在一個具有一定結(jié)構(gòu)的薄板中 將連接點定位成交替地朝向相鄰的金屬層。這尤其是指，將具有一定結(jié)構(gòu)的薄板以及平滑 的薄板(或平滑的無紡材料、燒結(jié)材料等等)交替地疊置，由此形成板組，接著盤繞和/或 卷繞該板組以使蜂窩結(jié)構(gòu)的橫截面具有期望的外部形狀(如殼體)。如果考察單個具有一 定結(jié)構(gòu)的薄板，該薄板具有上側(cè)和下側(cè)，其中，該薄板分別以上側(cè)和下側(cè)與“另外的”金屬層 相接觸。所述(內(nèi)部)接觸點可用于提供連接點。在此提出，在具有一定結(jié)構(gòu)的薄板的方 向上，交替地、即一次朝向上側(cè)一次朝向下側(cè)地形成連接點。這使得相鄰的薄板和/或金屬 層由于這種交替的連接而能如手風(fēng)琴那樣展開/壓緊(aufziehen)，由此提供內(nèi)部柔性。此外還提出，沿一個金屬層以彼此不同的間距形成連接點。這尤其是指，在一個區(qū) 內(nèi)的連接點間距相同。就此而言實現(xiàn)了，另外在所述間距相應(yīng)地交替(變換)或相應(yīng)地變 化時也可識別出在從一個區(qū)到另一個區(qū)的階躍。在這方面優(yōu)選的是，一個金屬層的連接點 從中點起在兩個延伸方向上均勻分布，即尤其是(在彼此的間距方面)布置成關(guān)于該中點 鏡像對稱。一般地，沿一個金屬層，該間距也不是恒定地變化，即增大或減小，而是相鄰連接 點的間距可能差別很大。在特定情況中，對于一個金屬層，所實現(xiàn)的連接點也可以不具有相 同的距離。實際設(shè)定的間距被預(yù)先以計算方式確定，這一點最終確保在制成的蜂窩結(jié)構(gòu)中 存在根據(jù)本發(fā)明的釬焊圖。在蜂窩體的一種擴(kuò)展構(gòu)型中，連接點是釬焊部位，這些釬焊部位鄰接所述至少部 分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層的極限部形成?！扳F焊部位”尤其是指接合技術(shù)上的、使用硬焊料 的連接部。因此，釬焊部位或釬焊點尤其是按照高溫真空釬焊方法制造。由結(jié)構(gòu)形成的極 限部(例如波峰或波谷)最終形成內(nèi)部接觸點，其中，釬焊部位或釬焊點連接在所述接觸點 上。特別優(yōu)選的是，極限部本身無焊料材料，即釬焊部位或釬焊點在(極限部的)兩側(cè)形成 側(cè)面焊料條。一個連接點至多包括在(同)一個取向上(即僅波峰或僅波谷)的兩個直接 相鄰的極限部的釬焊部位或釬焊點；優(yōu)選的是，甚至一個連接點恰好僅包括與單個極限部 相關(guān)的一個釬焊部位或釬焊點。此外也提出，僅在蜂窩結(jié)構(gòu)的在軸線方向上的延伸長度/延伸范圍的至少一個分 部段中形成連接部位。這尤其是指，僅在通道長度的一部分上形成連接部位。蜂窩結(jié)構(gòu)的延
5伸長度一般通過其端側(cè)界定，所述端側(cè)允許排氣進(jìn)入蜂窩結(jié)構(gòu)或允許排氣離開蜂窩結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選地，一個分部段設(shè)置在第一端側(cè)附近，而另一分部段設(shè)置在第二端側(cè)附近，延伸長度的 其余部分的橫截面不帶有連接點。該分部段從一端側(cè)起延伸例如5 15mm。已經(jīng)證實，這 種蜂窩結(jié)構(gòu)在流入側(cè)被加載正的熱沖擊，而在流出側(cè)被加載負(fù)的熱沖擊。這尤其是意味著， 正的熱沖擊引起徑向壓應(yīng)力，由于釬焊部位的分布式布置所述壓應(yīng)力能通過薄板的扭轉(zhuǎn)而 得到很好的補(bǔ)償。另一方面，在排出側(cè)主要是存在例如徑向拉應(yīng)力，利用在此提出的釬焊圖 使所述拉應(yīng)力也能得到很好的補(bǔ)償。盡管如此，也可在其它位置、例如在蜂窩結(jié)構(gòu)的中央軸 向區(qū)域中設(shè)置包括連接部位的至少一個軸向分區(qū)或橫截面。根據(jù)蜂窩體的一個擴(kuò)展構(gòu)型，設(shè)有兩個在軸線方向上彼此間隔開的分部段，其中， 在軸線方向上觀察(這兩個分部段的)連接點相重疊。這尤其是指，在軸線方向上觀察或 沿通道觀察，第一分部段中的連接點與第二分部段中的另外的連接點相重合。僅出于完整 的原因指出，對于特定的應(yīng)用情況錯開的布置結(jié)構(gòu)也可能是合適的。高柔性蜂窩結(jié)構(gòu)與殼體的可靠連接可如下地實現(xiàn)蜂窩結(jié)構(gòu)借助所有金屬層、在 蜂窩結(jié)構(gòu)的整個延伸長度上與殼體連接。特別優(yōu)選的是，所有金屬層都布置成以其兩個端 部分別貼靠在殼體上，由此在這些端部的整個延伸長度上與殼體連接，優(yōu)選利用釬焊連接 方式進(jìn)行連接。為了節(jié)省用于使金屬層與殼體連接的焊料材料，例如環(huán)繞的條圖案也是有利的， 即在該環(huán)繞的條圖案中，蜂窩結(jié)構(gòu)借助于所有金屬層、但僅在蜂窩結(jié)構(gòu)的整個延伸長度的 一部分上與殼體連接。尤其是在端側(cè)和/或軸向中央的區(qū)域中的環(huán)繞條可以是有利的，其 中，寬度優(yōu)選為5mm至10mm。最后提出，所述至少一個至少部分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層構(gòu)造有至少一個翻 起部或開口。特別優(yōu)選的是，金屬層構(gòu)造有多個翻起部和開口。另外優(yōu)選的是，翻起部 在通道的延伸方向上交替地朝向上側(cè)和朝向下側(cè)，并在下游側(cè)、即尤其是在流動陰影 (Stromungsschatten )處分別形成開口。這種蜂窩體特別優(yōu)選應(yīng)用在排氣處理單元中、尤其是在機(jī)動車的排氣處理單元 中。


下面借助附圖對本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案以及技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行詳細(xì)描述。需要 指出的是，附圖所示的實施例不應(yīng)對本發(fā)明形成限制。附圖示意性表示圖1 具有排氣系統(tǒng)的機(jī)動車，圖2 蜂窩體的一個實施方案的縱截面，圖3 用于根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體的板組的第一細(xì)節(jié)，圖4 用于蜂窩體的板組的另一個實施方案的另一細(xì)節(jié)，圖5 根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體的實施方式的橫截面，圖6 根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體的另一個實施方式，圖7 根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體的另一個實施方式，圖8 根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體的另一個實施方式，以及圖9 具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層的例子。
具體實施例方式圖1示意性示出了機(jī)動車21的車載排氣系統(tǒng)的構(gòu)造。機(jī)動車21具有內(nèi)燃發(fā)動機(jī) 22，例如火花點火式發(fā)動機(jī)或壓燃式發(fā)動機(jī)。在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22中燃燒的燃料作為排氣通過 相應(yīng)的排氣管23被引導(dǎo)至排氣處理單元20。在排氣處理單元20中，包含在排氣中的污染 物至少部分地被轉(zhuǎn)化和/或再循環(huán)，從而最后僅使相對無害的排氣成份流入周圍環(huán)境中。 這種排氣處理單元的例子包括催化轉(zhuǎn)化器、微粒分離器、過濾器、吸附器或類似裝置。顯然， 在這種排氣系統(tǒng)中，可以根據(jù)多個方面(的因素)來改變這種排氣處理單元20的數(shù)量、類 型和/或位置，下面，這里僅示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體1的可能的構(gòu)造方式，蜂 窩體1在圖中位于在排氣管23內(nèi)。例如從圖2可見蜂窩體1的構(gòu)造。圖2是(圓形的)蜂窩體1沿著其軸線17的 縱截面。由殼體2在外側(cè)界定蜂窩體1的邊界，殼體2尤其是形成為金屬管。在這個殼體 2的內(nèi)部形成有蜂窩體1，蜂窩體3具有多個通道。所述這些(單獨的、彼此之間至少部分 分隔開的)通道4在兩個端側(cè)25之間延伸并且基本上以彼此平行的方式設(shè)置。通道4在 此基本上也與軸線17平行地延伸。但這不是絕對必要的。另外，通道壁也不是必須直線地 延伸，也可以設(shè)置指向軸線17方向的成形結(jié)構(gòu)(例如引導(dǎo)面)和/或連接相鄰?fù)ǖ?的開蜂窩結(jié)構(gòu)3的通道4 一般設(shè)有催化活性覆層，該催化活性覆層可在蜂窩體結(jié)構(gòu)的 整個延伸長度16上延伸，但也可以僅涉及到部分軸向部段。尤其是對于要利用催化劑實現(xiàn) 高轉(zhuǎn)化率和/或要避免穿過蜂窩結(jié)構(gòu)3的排氣發(fā)生層流的情況，可在通道4中或利用通道4 設(shè)置旋流位置和/或穩(wěn)定區(qū)，這些旋流位置和/或穩(wěn)定區(qū)使得排氣與通道壁緊密接觸。在 蜂窩結(jié)構(gòu)3與殼體2之間構(gòu)造一表面連接部24 (優(yōu)選為焊接部)。該表面連接部基本上在 蜂窩結(jié)構(gòu)3的整個延伸長度16上延伸。由此尤其是保證，為構(gòu)造蜂窩結(jié)構(gòu)3而設(shè)置的全部 薄板或金屬層都可靠地與殼體2連接。在兩個端側(cè)25附近各以陰影線示出蜂窩結(jié)構(gòu)的其中在橫截面中具有連接點的軸 向區(qū)域。需要表明的是，(盡管整個區(qū)域都被畫上陰影線)連接點只是各自相距很遠(yuǎn)地并 且可能彼此錯開地布置在該區(qū)域中。在此，連接點在一端側(cè)25上、在第一分部段14或者第 二分部段15上分布在例如15mm、但優(yōu)選至多僅5mm的最大寬度上。圖3示出具有多個具有一定結(jié)構(gòu)的薄板11和平滑的層5 (例如薄板或金屬無紡材 料)的板組10。板組10在此以仍未卷繞的狀態(tài)示出，即基本上具有直線的延伸方向28。此 外，用不同的配色表示薄板相互間的連接點6。由于僅在裝配狀態(tài)中、即在卷繞狀態(tài)中才在 殼體內(nèi)部形成這樣的連接點6 (焊接部)，圖3尤其是示出了用于附著劑(例如粘接劑)的 位置，在卷繞過程之后將例如粉末狀的焊料放置在該位置上，所述焊料最后形成在此僅示 例性和說明性地示出的、相對于所述具有一定結(jié)構(gòu)的薄板11在上側(cè)的連接點(在此較暗地 示出)和在下側(cè)的連接點(在此較亮地示出)。圖3的下部示出，相同類型的下側(cè)連接點、 在此亦即朝向位于下方的平滑層5的下側(cè)連接點在延伸方向28上保持例如最少20毫米的 指定間距12。在制成的蜂窩體的在此示出的釬焊圖中，一般基于在制成的蜂窩體1的延 伸方向28上彼此相鄰的連接點不具有恒定的距離12。圖4示出一種方案，其中，每個連接點在相鄰的結(jié)構(gòu)極限部13上、即或者在突出部29或者在凹部30上形成兩個釬焊點31 (或釬焊部位)。在連接點6之間設(shè)置有具有一定 結(jié)構(gòu)的薄板11的結(jié)構(gòu)的多個極限部13。只是在這里需要指出的是，在延伸方向上通常在同 類型的(用同色表示的)連接部位之間的結(jié)構(gòu)極限部13的數(shù)量一般來講明顯高于這里示 例性示出的數(shù)量，尤其是在其間存在至少15個結(jié)構(gòu)極限部。此外，由圖4可見，平滑的層5構(gòu)造有用于防止不期望的連接的覆層32。盡管該覆 層優(yōu)選設(shè)置在平滑的層5 (尤其是薄板)的上側(cè)34和下側(cè)35上，但在特殊情況下在一側(cè)提 供例如氧化層便可能足夠。因此對任意情況都確保，避免例如由于擴(kuò)散造成的金屬層的連 接，由此在負(fù)荷下可形成較大的小室33。換言之可以確定，例如利用平滑的層5的部段和具 有一定結(jié)構(gòu)的薄板11的部段形成較大的小室33，其中，通過兩個相同類型的連接點(這里 示出的是下側(cè)連接點)來界定小室，另外借助具有至少15個結(jié)構(gòu)極限部13的、具有一定結(jié) 構(gòu)的薄板11來形成所述小室的邊界。由此，實現(xiàn)了小室33的特別強(qiáng)的變形能力或相鄰薄 板的柔性布置結(jié)構(gòu)，即在延伸方向28和垂直于該延伸方向上(實現(xiàn))。圖5示出蜂窩體1的、例如圖2的第一分部段14的橫截面。在此重新示出了在橫 截面上分布設(shè)置的連接點6。示出了殼體2，在該殼體中將S形卷繞的多個平滑的金屬層5 以及具有一定結(jié)構(gòu)的薄板11交替地、這樣布置和卷繞地定位，使得殼體2內(nèi)的整個橫截面 8都被填滿。相互貼靠的平滑的層5和具有一定結(jié)構(gòu)或波紋狀的薄板11形成通道4。通過 連接點6的不同顏色表示在層5的延伸方向28上連接點6設(shè)計成交替地朝向上側(cè)和朝向 下側(cè)。因此，連接點6的有色標(biāo)記(亮，暗)在延伸方向28上交替。此外，圖5也示出沿半 徑36不同區(qū)，其中，可看到每個示出的區(qū)上連接點6的數(shù)量頻數(shù)/出現(xiàn)次數(shù)的減小。圖6在左側(cè)部分中示意性地示出蜂窩體1的另一橫截面，其中可看到圍繞蜂窩體1 軸線的第一區(qū)38。與此同心地設(shè)置有第二區(qū)39以及徑向36外側(cè)的第三區(qū)40。在右側(cè)部 分中示出，連接點6在半徑36或三個區(qū)38、39、40上表現(xiàn)出的頻數(shù)。在此，在曲線圖中示出 兩個可能的實施例。例如，關(guān)于第一方案(實線)實現(xiàn)連接點6的密度連續(xù)提高。在第二 方案(虛線)中，在第一區(qū)38中頻數(shù)首先稍微上升，在第二區(qū)39中保持在恒定值，在第三 區(qū)40中從一與第二區(qū)39不同(在此明顯更大)的值重新上升。圖7與圖6類似。在此，蜂窩體1具有外側(cè)的一直到達(dá)殼體處的第三區(qū)40，該第 三區(qū)包圍第一區(qū)38和第二區(qū)39。第一區(qū)38和第二區(qū)39在此分別構(gòu)造成交替設(shè)置的四分 之一圓扇段。這些四分之一圓扇段一起形成一個圓形的中央?yún)^(qū)域。在右側(cè)借助于曲線圖可 見，在外側(cè)的第三區(qū)40中連接點具有相對恒定的密度值。在第一區(qū)38和第二區(qū)39中連接 點的密度曲線是變化的，由此例如可以考慮對層進(jìn)行不同的盤繞或預(yù)緊。圖8又示出了一個實施例，在該實施例中，區(qū)38、39和40不是同心地圍繞軸線17、 而是圍繞一與該軸線錯開的中心37設(shè)置。只是出于良好條理性的原因指出，這些區(qū)當(dāng)然可 以不是同心地、而是與此不同地以重疊或鄰接的方式相對定位。參考右側(cè)示出的曲線圖可 以確定，在半徑36上頻數(shù)首先升高，尤其是直到中心37，然后頻數(shù)在第二區(qū)39上、最后在第 三區(qū)40上下降。圖9示出具有一定結(jié)構(gòu)的層5或具有一定結(jié)構(gòu)的薄板11的一個特別優(yōu)選的實施 方案，針對這種實施方案可在特定情況下應(yīng)用本發(fā)明。層5的復(fù)雜結(jié)構(gòu)包括在延伸方向 28上規(guī)則重復(fù)地設(shè)置有確定通道延伸方向27的突出部29和凹部30 (波狀)并且集成有交 替地向上和向下指向的翻起部18，該復(fù)雜結(jié)構(gòu)使沿通道流動的排氣能夠重復(fù)轉(zhuǎn)向或形成旋流，由此可反復(fù)形成新的流線(通過第一流動方向26的箭頭表示)。由于至少非常薄的層 5的翻起部18、開口 19、突出部29和凹部30，可避免蜂窩體內(nèi)出現(xiàn)剛性很強(qiáng)的連接，這一點 通過在此提出的連接點布置結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。例如，對于突出部29示出連接點6。該連接點由 兩個放置在突出部29的頂點旁邊的釬焊部位或釬焊點31組成，這些釬焊部位或釬焊點在 此條狀地、與突出部29平行地形成。這種連接點6尤其是可以這樣建立在釬焊點31的區(qū) 域中施加(例如壓上)附著劑，然后將層布置成蜂窩結(jié)構(gòu)，經(jīng)由端側(cè)、通過通道將焊料粉末 輸送到附著劑處，最后在對蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理后使附著在該附著劑上的焊料材料形成連 接點6。附圖標(biāo)記清單
1蜂窩體
2殼體
3蜂窩結(jié)構(gòu)
4通道
5金屬層
6連接點
7接觸點
8橫截面
9無連接的區(qū)域
10板組
11薄板
12距離
13結(jié)構(gòu)極限部
14第一分部段
15第二分部段
16延伸長度
17軸線
18翻起部
19開口
20排氣凈化單元
21機(jī)動車
22發(fā)動機(jī)
23排氣管路
24表面連接部
25端側(cè)
26流動方向
27通道延伸方向
28延伸方向
29突出部
30凹部
3l釬焊點
32覆層
33小室
34上側(cè)
35下側(cè)
36半徑
37中心
38第一區(qū)
39第二區(qū)
40第三區(qū)
權(quán)利要求
一種蜂窩體(1)，該蜂窩體至少具有殼體(2)和蜂窩結(jié)構(gòu)(3)，該蜂窩結(jié)構(gòu)具有多個通道(4)，其中，蜂窩結(jié)構(gòu)(3)利用至少一個至少部分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)形成，所述金屬層形成使蜂窩結(jié)構(gòu)(3)固定的連接點(6)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的橫截面(8)具有連接點(6)密度不同的徑向區(qū)(38，39，40)，其中，在至少一個所述徑向區(qū)中橫截面(8)中的內(nèi)部接觸點(7)的至少1％、至多20％形成連接點(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩體(1)，其中，所述連接點(6)的密度在半徑方向上從內(nèi)向外 不斷變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的蜂窩體(1)，其中，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)利用至少一個板組(10) 形成，所述至少一個板組由彼此交替的多個具有一定結(jié)構(gòu)的薄板(11)以及平滑的金屬層 (5)構(gòu)成，其中，在一個具有一定結(jié)構(gòu)的薄板(11)中將連接點(6)定位成交替地朝向相鄰的 金屬層(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的蜂窩體(1)，其中，沿一個金屬層(5)以彼此不同的 間距(12)形成連接點(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的蜂窩體(1)，其中，所述連接點(6)是釬焊部位，所 述釬焊部位鄰接所述至少部分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)的極限部(13)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項的蜂窩體(1)，其中，僅在蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的在軸線(17) 方向上的延伸長度(16)的至少一個分部段(14)中形成連接點(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的蜂窩體(1)，其中，設(shè)有兩個在軸線(17)方向上彼此間隔開的分 部段(14，15)，其中，在軸線(17)的方向上觀察連接點(6)相重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項的蜂窩體(1)，其中，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)借助所有金屬 層(5)、在蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的整個延伸長度(16)上與殼體(2)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項的蜂窩體(1)，其中，所述至少一個至少部分具有一定 結(jié)構(gòu)的金屬層(5)構(gòu)造有至少一個翻起部(18)或開口(16)。
10.一種排氣凈化單元(20)，具有至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的蜂窩體⑴。
11.一種機(jī)動車(21)，具有至少一個根據(jù)權(quán)利要求10的排氣凈化單元(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蜂窩體(1)，該蜂窩體至少具有殼體(2)和蜂窩結(jié)構(gòu)(3)，該蜂窩結(jié)構(gòu)具有多個通道(4)，其中，蜂窩結(jié)構(gòu)(3)利用至少一個至少部分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)形成，所述金屬層形成使蜂窩結(jié)構(gòu)(3)固定的連接點(6)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的橫截面(8)具有連接點(6)密度不同的徑向區(qū)(38，39，40)，其中，在至少一個所述徑向區(qū)中橫截面(8)中的內(nèi)部接觸點(7)的至少1％、至多20％形成連接點(6)。
文檔編號F01N3/28GK101960110SQ200980106895
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者K·阿爾特赫費, P·希爾特, R·布魯克, W·莫斯 申請人:排放技術(shù)有限公司