专利名称：具有柔性连接部位的蜂窝体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有多个通道的蜂窝体，该蜂窝体由至少一个至少部分具有一定 结构的薄板(Blechfolie)形成。在此，所述薄板具有一延伸方向，并通过连接部位与该薄 板本身或与至少一个另外的平滑薄板或具有一定结构的薄板彼此固定。这种蜂窝体尤其是 作为催化剂载体应用在车载发动机的排气系统中。
背景技术：
在发动机、例如压燃式发动机或火花点火式发动机的排气净化系统中，蜂窝体的 优点是表面特别大，从而确保穿流该蜂窝体的排气流与通道壁之间的非常密切的接触。基 本上由通道壁形成的所述表面规则地涂覆有合适的、可能不同的催化剂，以便能转化包含 在排气中的污染物。原则上，这种蜂窝体可由陶瓷材料或金属材料制成。但近年来金属催化剂载体 尤其出众，因为在这种情况下可以使用非常薄的材料，例如厚度小于50 μ m或者甚至小于 30 μ m的薄板来进行加工。由此使几何表面非常大，与陶瓷载体结构相比在蜂窝体被穿流时 排气流的压力损失明显更小。另外的优点在于，在这种情况下同样能够(将蜂窝体)非常 简单地连接在其余的排气系统(例如排气管)上，其原因是各金属材料(能)彼此结合。然而，在车载排气系统中这种蜂窝结构在其使用周期内承受多种不同的负荷。在 此还应考虑到，正是这些局部(有时)极端的负荷的叠加对这种蜂窝体的耐久性产生持续 影响。因此，一个重要因素便可以是热负荷，例如极端的温度峰值(高达1000°c以上)、在 加热和冷却时显著的温度变化速度以及流入的排气流的温度分布。在机械负荷方面、亦即 例如最大加速水平、与固有频率相关的激励频率范围以及在由气体脉动引起的气体动力负 荷方面，同样如此。由此可见，正是这种蜂窝体的各单独部件(薄板、壳体等)彼此间的连 接区域承受特别高的负荷，所述连接区域应尽可能长时间地承受持续变化的热负荷和/或 动力负荷。已知如下的连接技术，其中为了将金属部件相互连接，将焊料(焊料薄板、焊料粉 末和/或焊料膏)放置在这种蜂窝体的确定区域中。在蜂窝体的薄板和壳体之间规则地形 成条状的环绕区，其中，所述条状的环绕区可以在蜂窝体或壳体的部分轴向长度或整个轴 向长度上延伸。为了将薄板相互连接同样已知的是，在蜂窝体的部分轴向区域中、在整个横 截面上使所述薄板相互连接。附加和/或替代于此，也可以形成(在端侧观察的)包括多 个通道的区域，在这些区域中实现连接。由此产生端侧图案，例如同心环类型、条类型、三角 形类型等等的图案。尽管已为这种钎焊图的设计提出了多种不同的建议，但是它们在耐久性方面都不 能经受住所有在机动车排气系统中目前存在的条件。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，至少部分地解决在背景技术部分中描述的问题。尤其是提出一种蜂窝体，该蜂窝体在机动车排气系统中的极端热加载和动力加载下具有明显改 善的使用寿命。在此，为了延长使用寿命尤其是对薄板相互间的连接部位进行设计。该蜂 窝体的显著特征还在于，明显改善了热冲击特性和改善了振动特性。所述目的通过具有权利要求1的特征的蜂窝体来实现。在从属权利要求中给出蜂 窝体的其他有利构造方式。在此应指明的是，在权利要求中单独提出的特征可以以任意在 技术上合适的方式相互组合，从而形成本发明的其他构造方式。尤其是参照附图进行的描 述进一步阐明了本发明并附加地给出本发明的特别优选的实施变型方案。根据本发明的蜂窝体具有多个通道并利用至少一个至少部分具有一定结构的薄 板形成。该薄板具有一延伸方向以及上侧连接部位和下侧连接部位，所述上侧连接部位和 下侧连接部位与该薄板本身或者至少一个另外的平滑薄板或具有一定结构的薄板相连。另 外，至少是上侧连接部位或下侧连接部位界定出弯曲的连接线，其中，在弯曲的连接线的各 连接部位之间形成延展接缝。关于通道数量优选的是，使蜂窝体的每平方英寸(cpsi)的通道密度在100到1000 的范围内，优选在200至600的范围内。另外优选的是，为制造蜂窝体而使用多个平滑的薄 板和具有一定结构(例如波纹形)的薄板。尽管这种薄板可以被盘绕成例如螺旋形，但薄 板优选具有与此不同的延伸结构，例如S形、V形、W形、U形等等。薄板彼此间的布置结构 便使得这些薄板最终均勻地填满蜂窝体的(圆的、椭圆的或者类似形状的)横截面。在多 个不同的位置、即所谓的连接部位处使薄板相互连接。在此，优选使用钎焊连接，尤其是高 温真空钎焊连接。由此表明，延伸方向一般涉及的是制成(盘绕或卷绕成)的蜂窝体。对于不同连接部位的设计应指明的是，具有一定结构的薄板具有面状延展，其中， 所述两个面状延展可被看作上侧和下侧。或者(也可以)仅在上侧或下侧上设置连接部位， 但一般在上侧和下侧上都设置连接部位。因为在所述侧上使相邻的薄板部段在接合技术上 彼此连接，所以实现了接合。如下地布置所述下侧连接部位和/或上侧连接部位，使蜂窝体 (在盘绕和/或卷绕的状态中)形成至少一条连接线，该连接线优选大部分、特别是仅仅是 弯曲的。尤其按照肋片、镰刀、弓等的形式来实现这些连接线。连接部位形式的至少一条连 接线优选被布置成，使连接线最远以一端部延伸至蜂窝体的边缘。优选的是，所述至少一条 连接线(观察蜂窝体的横截面)既不接触蜂窝体的中轴线，也不接触蜂窝体的边缘。连接 线的曲率可以在其延伸长度(延伸范围)上不同，而在至少一条连接线中，比蜂窝体的半径 大的曲率半径被认为是有利的。在特定情况下，连接线也可能相交，例如上侧连接部位的连 接线与下侧连接部位的连接线相交。然而，连接线本身并不表示薄板部段的刚性连接，而是，连接线的长度由于在连接 部位之间的延展接缝而能在工作时改变。由此，延展接缝尤其表示相邻的薄板部段不连接 的线部段，亦即所述相邻的薄板部段在必要时能彼此分离，并能形成扩大的小室。优选的 是，布置在一条连接线上的连接部位和延展接缝被交替设置，其中有利的是，延展接缝部分 占据连接线的整个延伸长度的主要部分(观察蜂窝体的盘绕或卷绕的状态)。为清晰起见应指出，这里实际上不存在“连续”的线，而是，这里所谓的“连接线”是 一组(实际的)连接点的(几何上或假想的)连接结构。规则的较小数量的连接点便使技 术人员能够容易地识别出连接线。特别优选的是，所有的(内部)连接部位界定(恰好仅 一条)连接线。当然，这里仍然允许例如由薄板的变形或连接点的不精确制造而导致的偏差。一般也忽略对根据本发明实现的蜂窝体的柔性特征没有重要影响的连接失效位置。此外，提出如此设计的蜂窝体，对于蜂窝体的每个径向方向都满足设置有至少一 条由上侧连接部位组成的弯曲连接线和至少一条由下侧连接部位组成的弯曲连接线。这特 别是表示，在从蜂窝体的中轴线到边缘的每个径向路径中与由上侧连接部位组成的弯曲连 接线相交至少一次并且与由下侧连接部位组成的弯曲连接线相交至少一次。优选具有至少 一个蜂窝体扇形，在该扇形中穿过多于两条连接线、尤其是多至四条连接线，其中，这些连 接线特别优选交替地由上侧连接部位和下侧连接部位构成。此外有利的是，在蜂窝体中所有相邻的连接线彼此间在延伸方向上具有恒定的间 距。由此，同样可以保持较低的制造费用并且实现蜂窝体的高柔性。这尤其是意味着，上侧 连接部位和/或下侧连接部位在沿延伸方向上相对于薄板的下一个连接部位都具有相等 的间距。此外优选的是，蜂窝体具有多个连接线，所述多个连接线至少部分地具有下列特 征中的至少一个_至少两条连接线的曲率互不相同，-至少一条连接线的曲率在该至少一条连接线的延伸长度上变化，-大多数的、由连接部位界定的连接线以与所述蜂窝体的边缘和轴线错开的方式 延伸；-在所述蜂窝体的对置(两)端侧上的连接线是不重合的，_由上侧连接部位界定的连接线至少在位置、曲率或延伸长度方面与由下侧连接 部位界定的连接线不同。优选地，上述特征中的至少两个或者甚至三个同时存在。在此，曲率尤其是指连接 线的(局部平均的)曲率半径。如下文中仍将详细阐明的，连接线的“不重合”尤其是指一 种构造方式，其中仅在两个端侧附近形成连接部位，这尤其意味着，在蜂窝体的轴线方向上 存在至少位置不同、曲率不同或延伸长度不同的连接线。特别优选的是，位置、曲率和延伸 长度都不同。对于所述蜂窝体尤其是提出，在延伸方向上观察、即例如沿S形方向，薄板(在最 终位置、即装配位置中)的连接部位相互间各相距至少20mm的间距。在优选的实施变型方 案中，所述间距甚至为至少60mm或甚至90mm。然而在通常情况下应将该间距有利地选择 为不大于150mm。在此，所述“间距”是两个相邻的连接部位之间的距离，所述连接部位指的 是从一个薄板到相同的另一薄板(的连接部位)，也就是说仅在一侧观察(仅上侧或仅下 侧)。这最终使得在两个直接相邻的薄板之间的连接部位彼此相距较宽，由此尤其是具有一 定结构的薄板可以补偿相邻薄板的不同特性。根据蜂窝体中的薄板的取向或延伸，优选地同样考虑，在蜂窝体的径向方向上不 设有直接邻接的连接部位或连接线。换句话说这尤其是指，相邻薄板的连接部位并非在径 向方向上连续设置，而是彼此间隔开，也就是说，在相邻的薄板之间形成无连接部位的接触 区域，在所述接触区域中薄板(仅)相互贴靠(在连接线内部的延展接缝和/或在连接线之 间的延展区)。从中心起、有利地在蜂窝体的从中心到壳体的整个延伸长度上，所有可能的 径向方向(360° )的至少85%中实现这种结构，优选地甚至在多于95%或甚至多至99% 的径向方向中实现这种结构。为了满足这个附加条件，必要时必须相应地匹配连接部位的间距，使得在通常情况下在一个层中该间距不是恒定的。根据一种改进方案，利用多个具有一定结构的薄板和平滑的薄板形成蜂窝体，所 述具有一定结构的薄板和平滑的薄板来自于至少一个板组/叠堆，所述板组被卷绕或盘绕 地布置成多个层从而形成蜂窝体，其中，在径向方向上邻接的层具有交替的连接部位。换 句话说这表示，利用一个平滑的薄板和一个具有一定结构的薄板形成一个层。考虑(设置 在板组内的)具有一定结构的薄板，该具有一定结构的薄板一方面与同一层的平滑薄板接 触，另一方面与相邻层的邻接的平滑薄板接触。这里提出，交替地设置朝向平滑薄板之一的 连接部位(也就是交替地设置上侧连接部位和下侧连接部位)。在此，还确定在两个朝向相 同薄板(薄板的上侧或下侧)的连接部位之间的间距。连接部位的交替设置使得相邻的薄 板能够在特别大的范围内相对运动，即能沿延伸方向运动并且能在其径向方向上或垂直于 延伸方向运动。这种很大程度的运动柔性促进了这种蜂窝体在使用时的内部变形特征，并 明显降低了作用在连接部位上的负荷。此外，进一步提出，连接部位具有最多两个位于沿延伸方向相互邻接的结构极限 部上的钎焊连接部。在特别优选的情况中，在一蜂窝体中所述连接部位中的每一个或多个 仅包含恰好一个单独的钎焊连接部，从而由该单独的结构极限部起在薄板延伸的两个方向 上都存在间距。在仅提供恰好一个单独的钎焊连接部的情况下，连接线相应地比具有两个 钎焊连接部的变型方案中的连接线细。提供两个钎焊连接部仅用于确保可靠性，例如对于 在制造技术方面的公差使得不能确保每个钎焊连接部位都精确定位的情况。然而如果为制 造连接部位提供恰好一个单独的钎焊连接部便能够在制造技术方面确保(可靠性)，那么 这便足以(达到)负荷能力、进而足以改善耐用性。尤其是，两个钎焊连接部在延伸方向上 一起(不包括位于两个钎焊连接部之间的距离)形成一个最高3mm、尤其是甚至仅1. 8mm的 连接部位。在此，(具有)单独的钎焊连接部的连接部位在延伸方向上(的尺寸)优选对 应于在薄板延伸方向上的最大通道宽度的约30%至50%。根据蜂窝体的另一构造方式，所述至少一个至少部分具有一定结构的薄板具有带 突出部和凹部的结构，其中，所述连接部位在延伸方向上在外侧交替地设计在所述突出部 和凹部上。特别优选的是，连接部位分别以侧面条的方式形成在突出部和/或凹部上，也就 是说，尤其是在突出部和/或凹部的中央不形成连接，而是实际上直接贴靠在相邻的薄板 上。因此，尤其是相邻并且相互接触的薄板的拱肩是基本充满焊料材料的钎焊区域。在一 个突出部或凹部上的两个钎焊区域被称为一个钎焊连接部。正是在这方面有利的是，在延伸方向上，在所述连接部位之间的间距包含至少 十五个结构极限部。换句话说对于在突出部(在上侧)上设置连接部位的情况，有相邻的 十五个突出部不设有相应的连接部位，尤其是二十个或甚至更多的相邻结构极限部。另外 优选的是，蜂窝体中在具有一定结构的薄板和平滑的薄板之间的所有连接部位都遵守这个 规则，可能除外的是蜂窝体的边缘区域和/或中心区域。尽管如此，可以在相邻的凹部(在 下侧)上以相隔更短的方式设置朝向其他薄板的连接部位。优选的是，在突出部和凹部上 的连接部位的定位大致对准彼此的中心，其中，在某些情况下使之匹配成在卷绕或盘绕的 蜂窝体的径向方向上不会同时出现直接邻接的连接部位。此外，提出了一种蜂窝体，其中，在连接部位之间，至少在延伸方向上或在蜂窝体 轴线方向上，至少局部设有防连接结构。由此尤其是确保了，实际上仅在希望的区域中产生钎焊连接，也就是说避免焊料进入不希望的区域中。因此，可以为薄板中的至少一个和/或 壳体设置钝化层，该钝化层防止焊料和/或用于放置焊料的粘附剂粘附。为此尤其是考虑 陶瓷覆层、和/或薄板和/或壳体的金属氧化物。因此，同样可以将薄板预氧化，然后再输 送给蜂窝体制造过程。在此特别优选的是，(仅)每个平滑的薄板(可能在两侧)具有铝 氧化物上层。仅在希望的连接部位的区域内借助钎焊实现连接(例如，通过局部除去氧化 层、和/或局部除去所述防连接结构的适合利用焊料进行局部连接的结构)。此外，所述防 连接结构也用于使希望的连接部位之间不形成扩散连接，该扩散连接严重影响蜂窝体在使 用时的希望特性。另外，为进一步提高柔性和改善热冲击特性而提出，连接部位在通道延伸方向上 具有最高15mm的宽度。这尤其意味着，仅在蜂窝体端侧的附近(例如，与边缘相距最多3mm， 尤其是最多仅lmm)形成所述连接部位。因此，每个连接部位优选具有最多15mm的宽度，优 选甚至小于7mm或甚至小于3mm。因此优选的是，薄板在其两个端侧上分别在相同的结构 极限部上形成在一侧的和/或在交替侧的连接部位。由此，总共可以形成最多30mm的(存 在连接部位的)轴向宽度，而该总宽度(加上相同通道的各端侧区域中的宽度)优选小于 12mm。换句话说，在例如多于蜂窝体长度的80%的薄板间区域中，所述薄板完全不连接地相 互贴靠，亦即特别是不被钎焊。此外认为有利的是，蜂窝体在轴线方向上具有一长度，从至少一个端侧起，仅在所 述长度的最高20%的蜂窝体区域中设置连接部位。特别优选的是，在两个端侧附近设置连 接部位，其中，两个区域总共占该长度的最多20%。已经证实，这种蜂窝结构在流入侧被加载正的热冲击，而在流出侧被加载负的热 冲击。这尤其是意味着，正的热冲击引起径向压应力，由于钎焊部位的分布式布置所述压应 力能通过薄板的扭转而得到很好的补偿。另一方面，在排出侧主要是存在例如径向拉应力， 利用在此提出的钎焊图使所述拉应力也能得到很好的补偿。尽管如此，也可在其它位置、例 如在蜂窝结构的中央轴向区域中设置包括连接部位的至少一个轴向分区或横截面。高柔性蜂窝结构与壳体的可靠连接可如下地实现蜂窝结构借助所有金属层、在 蜂窝结构的整个延伸长度上与壳体连接。特别优选的是，所有金属层都布置成以其两个端 部分别贴靠在壳体上，由此在这些端部的整个延伸长度上与壳体连接，优选利用钎焊连接 方式进行连接。为了节省用于使金属层与壳体连接的焊料材料，例如环绕的条图案也是有利的， 即在该环绕的条图案中，蜂窝结构借助于所有金属层、但仅在蜂窝结构的整个延伸长度的 一部分上与壳体连接。尤其是在端侧和/或轴向中央的区域中的环绕条可以是有利的，其 中，宽度优选为5mm至10mm。特别优选的是，根据蜂窝结构的轴向延伸长度来选择所述宽 度，宽度的范围例如为该延伸长度的5%至30%。此外特别有利的是，在这个纵向部段中观察蜂窝体的横截面，形成多个薄板接触 点，其中，这些接触点(例如具有一定结构的薄板的突出部/凹部与平滑薄板之间的所有接 触点)中最多20%被连接，尤其甚至最多10%或甚至仅5%被连接。根据一种有利的扩展方案，设有壳体；蜂窝体利用至少一个S形卷绕的板组/叠堆 形成，该至少一个板组由多个具有一定结构的薄板以及平滑的薄板构成，另外其中，所有薄 板都利用两个端部在内侧贴靠在壳体上并在一部段内在蜂窝体的轴线方向上与壳体相连接。在此，认为薄板的S形延伸方向是特别有利的，因为这样便能使薄板的所有端部都贴靠 在壳体上。由于在此尤其是在占壳体长度的至少80%的部段上与壳体可靠地连接，所以确 保了蜂窝体在壳体中的固定。由此，将薄板的端部以刚性、持久的方式固定在壳体上，但在 内部却能够通过薄板的相应的相对移动确保对薄板的不同热特性和动力特性进行补偿。这种蜂窝体特别优选应用在排气处理单元中、尤其是在机动车的排气处理单元 中。
下面借助附图对本发明的特别优选的实施方案以及技术领域进行详细描述。需要 指出的是，附图所示的实施例不应对本发明形成限制。附图示意性表示图1 具有排气系统的机动车，图2 蜂窝体的一个实施变型方案的截面，图3 根据本发明的蜂窝体的板组的第一细节，图4 蜂窝体的板组的另一种实施变型方案的另一细节，图5 根据本发明的蜂窝体的一种实施方式的端侧俯视图。
具体实施例方式图1示意性示出了机动车26的车载排气系统的构造。机动车26具有发动机30， 例如火花点火式发动机或压燃式发动机。在发动机30中燃烧的燃料作为排气通过相应的 排气管29被引导至排气处理单元25。在排气处理单元25中，包含在排气中的污染物至少 部分地被转化，从而最后仅使相对无害的排气成份流入周围环境中。显然，在这种排气系统 中，可以根据多个方面(的因素)来改变这种排气处理单元25的数量、类型和/或位置，下 面，这里仅示例性地示出了根据本发明的蜂窝体1的可能的构造方式，蜂窝体1在图中位于 排气管29内。例如从图2可见蜂窝体1的构造。该图示出(圆形)蜂窝体1的沿该蜂窝体1的 轴线20剖开的截面。由壳体22在外侧界定蜂窝体1的边界，壳体22尤其是形成为金属管。 在这个壳体22的内部形成有蜂窝体1，蜂窝体1具有多个通道2。所述这些(单独的、彼此 之间至少部分分隔开的)通道2在两个端侧21之间延伸并且基本上以彼此平行的方式设 置。在此，通道延伸方向17基本上平行于轴线20，也就是说，经过蜂窝体1的整个长度19。 当然不是必须是上述情况，特别是也可以设置其他的通道延伸方向17。通道壁也不是必须 直线地延伸，也可以设置指向轴线方向的成形结构(例如引导面)和/或连接相邻通道2 的开口。蜂窝体1的通道2 —般设有催化活性覆层36，使得这里以流动方向27流入的排气 在流经通道2时与催化剂接触。为此目的，可以在通道2内或利用通道2设置旋流位置和 /或稳定区，这些旋流位置和/或稳定区改善了排气与通道壁之间的接触。在蜂窝体1和壳体22之间构造表面连接部31 (优选为钎焊连接部)，也就是说在 一连贯的部段24上形成表面连接部31，该部段24(几乎)对应于蜂窝体1的长度19。由 此，尤其确保了所有为构造蜂窝体1而设的薄板与壳体22之间的可靠连接。在两个端侧21附近各以阴影线示出连接区域。需要指出的是，尽管这里整个区域都被画上阴影线，但在该区域中各连接部位仅布置成分别广泛分布并彼此错开。在此，连接 部位在端侧21上分布在一最大宽度18上，该最大宽度最高为15mm、但优选最高为5mm。图3中示出具有多个层10的板组9，层10由具有一定结构的薄板3和平滑薄板5 构成。在此示出处于尚未卷绕的状态中的板组9，也就是说，板组9具有基本上直线的延伸 方向4。此外，利用不同的阴影示出薄板彼此间的连接部位6。由于仅在安装状态中、即在 卷绕状态中才在壳体内形成这种连接部位6 (钎焊连接部)，所以图3尤其是示出了粘附剂 的位置，在卷绕过程之后将例如粉末状的焊料放置在该粘附剂上，所述焊料最后形成在此 仅示例性和说明性地示出的、相对于所述具有一定结构的薄板3在上侧的连接部位6和在 下侧的连接部位37。图3的下部示出，相同类型的下侧连接部位37、在此亦即朝向位于下 方的平滑薄板5的下侧连接部位37在延伸方向4上保持最少20mm的指定间距7。在一个 板组中各连接部位之间的间距7相等，例如还使得所有相邻的连接线33彼此之间在制成的 蜂窝体1的延伸方向4上具有恒定的间距7。如图所示，(较暗地示出的)上侧连接部位6 朝向另一(位于上方的)薄板优选在上述的(较亮地示出的)下侧连接部位37之间定位 在中央。图4示出一种变型方案，其中，每个连接部位6、37在相邻的结构极限部12上、即 或者在突出部14上或者在凹部15上形成两个钎焊连接部11。在这些连接部位6、37之间 具有具有一定结构的薄板3的结构13的多个结构极限部12。只是在这里需要指出的是，在 延伸方向上在相同类型的(以相同颜色示出的)的连接部位之间的结构极限部12的数量 通常明显高于这里示例性示出的数量，尤其是在连接部位之间具有至少15个结构极限部。此外，由图4可见，平滑薄板5实施成具有连接阻碍层16。尽管所述连接阻碍层 16优选设置在平滑薄板5的上侧34和下侧35，在特殊情况下在一侧提供氧化层便可能足 够。对任意情况都由此确保，避免例如由于扩散造成的金属薄板的连接，由此在负荷下可以 形成较大的小室28。换句话说，作为设计原则可以保持例如利用平滑薄板5的部段和具 有一定结构的薄板3的部段形成这样的小室28，其中通过两个相同类型的连接部位(这里 示出的是下侧连接部位)来界定小室28，另外借助具有至少15个结构极限部12的、具有一 定结构的薄板3来形成所述小室的边界。由此，实现了小室28的特别强的变形能力或者说 实现了相邻薄板的柔性布置结构，即在延伸方向4和垂直于该延伸方向上(实现)。图5以横截面40示出针对蜂窝体1的一个实施例的钎焊图。利用多个平滑薄板 5和具有一定结构的薄板3形成蜂窝体1，所述平滑薄板5和具有一定结构的薄板3布置成 S形。薄板的层10的所有端部23或者薄板本身在外侧紧靠在壳体22上，即在边缘39上。 这时，通过所述平滑的和波纹形的薄板形成多个通道2。关于所述钎焊图，可以看出，上侧连接部位6(这里以亮点的方式示出)和下侧连 接部位37 (这里以暗点的方式示出)各自形成弯曲的连接线33，在弯曲的连接线33的各连 接部位之间形成延展接缝38。在此，延展接缝38在连接线33的整个延伸长度41上的份额 占主要部分，也就是说尤其明显多于80%。另外由此可见，对于蜂窝体1的每个径向方向8 都满足，设置有至少一条包括上侧连接部位6的弯曲连接线33和至少一条包括下侧连接部 位37的弯曲连接线33。在这里特别标明的扇形42中，在从中心至边缘39的路径上甚至与 多至四条的连接线33相交，其中，也可以与不同类型的连接线33交替地相交。在此，连接 线33主要从中心区域32附近的一点朝向边缘39延伸，其中连接线33并不沿着径向方向8延伸。 图5还表明，在蜂窝体1的径向方向8上不形成直接邻接的连接部位6、37或者连 接线33。沿径向方向8观察，在这些连接线33之间形成的延展区43，延展区43允许设置 在连接线33之间的薄板部段(无连接区)相对运动。在中心区域32中，(与外侧的环形 区域相比)形成较少的连接部位。关于连接部位的标记应当指出，黑色的点例如表示朝向 (一般认为是基准的)具有一定结构的薄板3的上侧的连接部位(上侧连接部位6)，而白色 的点表示朝向具有一定结构的薄板3的下侧的连接部位(下侧连接部位37)。在卷绕状态 中，在一个板组中的各连接部位分别形成连接线33，其中可清楚看到的是，在蜂窝体1的径 向方向8上，不设置有直接邻接的连接部位，而是在连接部位之间总是设有不带有连接区 域的薄板。在此，在径向方向8上，上侧连接部位6和下侧连接部位37交替出现。在这里 示出的变型方案中，在具有一定结构的薄板3和平滑薄板5之间的所有可能的接触点中仅 有20%相互连接。单独地考虑所述连接部位(其中，每个连接部位由两个钎焊部位形成)， 连接部分甚至仅占10%。结果是也可以坚持(以下观点)，在端侧不再对面状区进行钎焊， 而是由这里仅示意性示出的连接部位6、37分别形成镰刀形或弓形的连接线33。附图标记
1蜂窝体
2通道
3具有一定结构白
4延伸方向
5平滑薄板
5上侧连接部位
7间距
8径向方向
9板组
10层
11钎焊连接部
12结构极限部
13结构
14突出部
15凹部
16防连接结构
17通道延伸方向
18宽度
19长度
20轴线
21端侧
22壳体
23端部
24部段
11
25排气处理单元
26机动车
27流动方向
28小室
29排气管
30发动机
31表面连接部
32中心区域
33连接线
34上侧
35下侧
36覆层
37下侧连接部位
38延展接缝
39边缘
40横截面
41延伸长度
42扇形
43延展区
权利要求
一种具有多个通道(2)的蜂窝体(1)，所述蜂窝体(1)由至少一个至少部分具有一定结构的薄板(3)形成，其中，所述薄板(3)具有延伸方向(4)并包括上侧连接部位(6)和下侧连接部位(37)，所述上侧连接部位和下侧连接部位与该薄板本身相连或者与至少一个另外的平滑薄板(5)或具有一定结构的薄板(3)相连接，另外，至少是上侧连接部位(6)或下侧连接部位(37)还界定出弯曲的连接线(33)，在弯曲的连接线(33)的各连接部位之间形成延展接缝(38)。
2.根据权利要求1所述的蜂窝体(1)，其中，所述蜂窝体(1)具有多个连接线(33)，所 述多个连接线至少部分地具有下列特征中的至少一个-至少两条连接线(33)的曲率互不相同，-至少一条连接线(33)的曲率在该至少一条连接线(33)的延伸长度(41)上变化，-大多数的、由连接部位(6、37)界定的连接线(33)以与所述蜂窝体(1)的边缘(39) 和轴线(20)错开的方式延伸；_在所述蜂窝体(1)的对置端侧(21)上的连接线(33)是不重合的，-由上侧连接部位(6)界定的连接线(33)至少在曲率和/或延伸长度(41)方面与由 下侧连接部位(37)界定的连接线不同。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝体(1)，其中，对于所述蜂窝体(1)的每个径向方向(8)都满足具有至少一条由上侧连接部位(6)构成的弯曲连接线(33)和至少一条由下侧 连接部位(37)构成的弯曲连接线(33)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其中，所有相邻的连接线(33)相互 之间在延伸方向(4)上具有恒定的间距(7)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其中，利用多个具有一定结构的薄 板(3)和平滑薄板(5)形成至少一个板组(9)，以多个层(10)的方式卷绕或盘绕所述板组(9)、从而形成所述蜂窝体(1)，其中，在径向方向(8)上邻接的层(10)交替地具有连接部位 (6)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其中，连接部位(6)具有最多两个位 于沿延伸方向(4)相互邻接的结构极限部(12)上的钎焊连接部(11)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其中，所述至少一个至少部分具有 一定结构的薄板⑶具有带突出部(14)和凹部(15)的结构(13)，其中，所述连接部位(6) 在延伸方向(4)上在外侧交替地形成在所述突出部(14)和凹部(15)上。
8.根据权利要求7所述的蜂窝体(1)，其中，在延伸方向⑷上，在所述连接部位(6) 之间的间距(7)包含至少十五个结构极限部(12)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其中，在所述连接部位(6)之间，至 少在延伸方向(4)上或在所述蜂窝体(1)的轴线(20)方向上，至少局部设有防连接结构 (16)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其中，所述连接部位(6)在通道延 伸方向(17)上具有最高15mm的宽度(18)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其中，所述蜂窝体(1)在轴线(20) 的方向上具有长度(19)，从至少一个端侧(21)起，仅在所述长度(19)的最高20%的蜂窝 体(1)区域中设置所述连接部位(6)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其中，设置一壳体(22)，利用至少 一个S形卷绕的板组(9)来形成所述蜂窝体(1)，所述板组由多个具有一定结构的薄板(3) 和平滑的薄板(5)构成，另外其中，所有薄板(3、5)都利用两个端部(23)在内侧贴靠在壳 体(22)上并在一部段(24)内在所述蜂窝体(1)的轴线(20)方向上与所述壳体(22)相连接。
13.一种具有至少一个根据上述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)的排气处理单元 (25)。
14.一种具有至少一个根据权利要求13所述的排气处理单元(25)的机动车(26)。
全文摘要
本发明涉及一种具有多个通道(2)的蜂窝体，所述蜂窝体(1)由至少一个至少部分具有一定结构的薄板(3)形成，其中，所述薄板(3)具有延伸方向(4)并且包括上侧连接部位(6)和下侧连接部位(37)，所述上侧连接部位和下侧连接部位与该薄板本身相连或者与至少一个另外的平滑薄板或具有一定结构的薄板相连，另外，至少是上侧连接部位(6)或下侧连接部位(37)界定出弯曲的连接线(33)，在弯曲的连接线(33)的各连接部位之间形成延展接缝(38)。
文档编号F01N3/28GK101960111SQ200980106905
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月27日
发明者K·阿尔特赫费, P·希尔特, R·布吕科, W·莫斯 申请人:排放技术有限公司