专利名称：给一装置加钎料的方法
技术领域：
本发明涉及一种给一个装置加钎料的方法，此装置包括一个装在套管内的蜂窝体。
通过堆置和/或卷绕其中至少一部分是具有某种结构的薄板层构成的蜂窝体已知有许多形式。这些蜂窝体例如用作起催化作用的涂层的载体。这种有涂层的蜂窝体例如用作催化剂载体。尤其对于在例如汽车中使用的内燃机，蜂窝体与套管构成排气系统的一部分。例如在EP-A1-0245738中说明了作为催化剂载体的这种装置的不同设计。
堆置和/或卷绕的薄板层彼此至少局部钎焊，从而形成一整体式蜂窝体。众所周知，蜂窝体至少与它装在其中的套管局部钎焊。为此将钎料加入薄板层和套管的钎焊区内。
例如由WO89/11938、WO94/06594、WO93/25339以及DE-2924592A1已知给一个包括蜂窝体和套管的金属装置加粘附剂和钎料的方法。
由此先有技术已知，蜂窝体至少局部加上粘附剂，钎料粉则粘附在粘附剂上。由先有技术已知的这些方法，在有关方法的实施方面，由于在构成蜂窝体期间或构成蜂窝体之后加粘附剂和钎料粉的顺序不同而有所不同。此先有技术的详细说明可是WO89/11938。
由EP0474909A1已知一种给一装置加钎料的方法，其中，蜂窝体的一个端面与一粘附剂载体接触。粘附剂应基于毛细管作用吸入通道内。EP2924592A1公开了一种用于蜂窝体与套管连接的方法，其中，蜂窝体与套管浸入含有粘附液的浸渗池中，接着加粉末状钎料。
本发明的目的是提供一种给一装置加钎料的方法，这种方法可以将粘附剂均匀地加入蜂窝体内。
为达到此目的建议了一种有权利要求1特征的方法。按本发明的方法的有利的设计及进一步发展是从属权利要求的内容。
为了给一个包括装在套管内的蜂窝体的装置加钎料，建议，首先通过堆置和/或卷绕其中至少包括部分结构化的薄板层构成一个有可流过流体的通道的蜂窝体。将蜂窝体装入套管内。至少蜂窝体的一个端面与一个含有粘附剂并可绕辊轴旋转的辊接触。蜂窝体和辊彼此相对运动，使辊在蜂窝体的至少一部分端面上滚动，并在滚动过程中将粘附剂放送在蜂窝体上。然后将钎料至少加在蜂窝体内。
通过实施按本发明的方法，做到了将粘附剂均匀地涂在蜂窝体上或蜂窝体内。由于蜂窝体薄板层之间错移引起的在蜂窝体端面内可能的不平度对粘附剂的涂覆没有影响。通过辊在此端面上滚动也减小了辊的磨损，因为辊并不是始终用相同的部位与薄板层较薄的边缘接触。其结果是还延长了适用于实施此方法的设备使用寿命。
为了涂粘附剂，蜂窝体和辊可以运动。若辊和蜂窝体彼此反方向移动运动，则可以达到粘附剂的快速涂覆。为了简化此方法，建议或蜂窝体或辊位置固定地定位，而辊或蜂窝体运动。
对于至少有一个从套管伸出并设计为相对于蜂窝体纵轴线旋转对称的端区的蜂窝体，建议，蜂窝体绕其纵轴线旋转，而具有一个与此端区相配的形状和沿径向向内仅延伸到纵轴线的辊绕一条与此纵轴线约成90°角相交的辊轴旋转。通过这种方法的实施令辊与伸出的端区表面接触。
蜂窝体的端面可被置于与辊多次接触。合乎目的的是在重新进入与辊接触前将蜂窝体绕纵轴线回转一个预定的角度。由此使辊多次扫过蜂窝体的端面，从而达到非常均匀地涂覆粘附剂。
对于某些使用情况，没有必要在蜂窝体的全部薄板层上加粘附剂。为了将粘附剂只是区域性地涂在蜂窝体端面上，建议，辊只是区域性地有粘附剂。这例如可通过适当地设计辊来实现。实施这种方法不再需要例如用涂胶面罩作为中间插入物。
按本发明的方法的另一项有利的设计，建议蜂窝体基本上垂直布置，以及辊与蜂窝体的上端面接触。通过蜂窝体与辊之间相对运动，做到了不发生粘附剂滴入蜂窝体内的情况。
尤其在使用低粘度粘附剂时恰当的是，蜂窝体基本上垂直布置和辊与蜂窝体的下端面接触，由此避免粘附剂滴入蜂窝体内。
按本方法的还有一项有利的设计，建议，有两个对置端面的蜂窝体在两个相隔距离和可旋转地支承着的辊之间通过，所以这两个端面基本上同时用粘附剂润湿。
此包括一个装在套管内的蜂窝体的装置也可以设计为，使套管至少在一个边缘段从蜂窝体伸出。换句话说，蜂窝体以这样的方式装在套管内，即，至少蜂窝体的一个端面位于与套管的相邻端面有一定距离处。
套管的这些伸出的边缘段构成连接区，所以此装置可与其他构件或部分连接。例如，在这种装置用于排气系统中时可在套管的一个连接区设一扩散器，后者例如与内燃机排气系统的排气管连接。还已知套管有两个连接区，它们分别设计在套管的端部，在这些连接区内基本上没有蜂窝体。
若例如运用由DE-2924592A1已知的连接蜂窝体与套管的方法，其中蜂窝体与套管一起浸入含有粘附液的浸渗池内并接着加粉末状钎料，则套管的连接区不管是否必要或希望这样做也被加上了钎料。连接区不仅在套管内表面而且也在套管外表面上加有粘附剂。尤其是抓住套管外表面的操作器具也将与粘附剂接触。其结果是可能需要非常费力地清洗此操作器具。
在DE-2924592A1中说明的其他一些方法原则上适用于给套管和蜂窝体加钎料，这些加钎料的方法成本较高。
为了给一种包括蜂窝体和套管的装置加钎料，按本方法的另一项有利的设计，建议，首先通过堆置和/或卷绕其中至少部分结构化的薄板层构成一个有可流过流体的通道的蜂窝体。将此蜂窝体部分地装入套管内。蜂窝体从套管伸出的段其端面与含有粘附剂的辊接触。然后将蜂窝体置入套管内和在蜂窝体内加入钎料。
通过只是令蜂窝体从套管伸出的段与粘附剂接触，避免了套管也与粘附剂接触。因此做到使套管无粘附剂，钎料粉也因而不会粘附在套管上。
由于套管没有加粘附剂，所以也没有必要为了避免粘附剂绵延而可能的为此套管清除粘附剂。
通过使从套管伸出的段与粘附剂接触而导致蜂窝体沿其轴向至少局部加有粘附剂，从而做到使蜂窝体沿其整个横截面加有粘附剂，所以蜂窝体的边缘区也可顺利地加上钎料粉。由此保证，即使在蜂窝体边缘区内或蜂窝体与套管之间也能形成可靠的钎焊连接。
按照本方法的另一项有利的设计建议，在加上钎料前蜂窝体的一个与此段处于相对位置的段与粘附剂接触。尤其在一种有套管而且套管在相对的端段各有一连接区的装置中，建议蜂窝体被推移通过套管，从而使一段从套管伸出。令这一段与粘附剂接触。然后蜂窝体按这样的方式置入套管，即，使蜂窝体基本上不处于套管的连接区内。
为了稳定地操作此装置，建议蜂窝体这样置入套管内，即，在这一段或另一段与粘附剂接触期间此蜂窝体沿其轴向长度的主要部分处于套管内。因此，此装置有一个位置有利的可防止装置倾倒的重心。
特别还建议蜂窝体按这样的方式置入套管内，即它从套管伸出至少1mm，优选5mm。这一距离足以防止套管与粘附剂接触。
蜂窝体与套管有不同的热膨胀特性。因此力求避免在蜂窝体各端区蜂窝体与套管之间刚性连接。若在蜂窝体各端区与套管不存在任何刚性连接，则避免了在套管与蜂窝体之间的热应力。由WO96/26805已知，通过蜂窝体与套管之间恰当地钎焊可以避免此类热应力。
按本发明方法的一项有利的设计，为了避免蜂窝体与套管之间产生热应力，在套管内置入一衬套状构件，它有一个基本上贴靠在套管内表面一部分上的外套，以及蜂窝体装在此构件内。借助于此衬套状构件防止蜂窝体与套管钎焊。在这里，此衬套状构件只沿套管和蜂窝体的部分轴向长度延伸。此衬套状构件优选地由薄片构成。
套管有加工引起的某些不圆度，也还存在套管内径波动的公差。因此在套管内表面与构件之间形成间隙。通过从套管伸出的蜂窝体与粘附剂接触，防止粘附剂进入构件与套管之间的间隙内，所以在加上钎料后在此间隙中仍基本上保持无钎料。由此做到在套管与此衬套状构件之间不形成钎焊连接。另一方面也做到蜂窝体可一直钎焊到衬套状构件处并也与此衬套状构件钎焊。
优选地此衬套状构件与套管连接，所以在将蜂窝体置入套管内时衬套状构件仍保持预定的位置不变，尽管蜂窝体沿套管并因而也沿衬套状构件的轴向压入以及由此在衬套状构件上施加了一个沿蜂窝体插入方向的力。尤其还建议此构件与套管借助材料连接。在这里例如可涉及一种焊接。作为替换或附加地，构件可与套管粘结。在衬套状构件与套管之间的连接优选地设计为，使此连接强度低于构件与蜂窝体之间的连接强度。尤其在构件与套管之间是粘结的情况下，这种粘结已经在钎焊过程中由于钎焊时存在的温度而被废除。由于构件与套管之间的连接有比构件与蜂窝体之间的连接低的强度，还保证套管与蜂窝体之间的热应力不会经构件传入蜂窝体。优选地此构件用与蜂窝体或套管相同的材料制造。构件与套管之间的连接基本上是装配连接，借此应保证此构件在装配期间亦即在蜂窝体置入套管过程中不改变其位置。
为了将蜂窝体钎焊在套管的一个轴向分区内并与衬套状构件钎焊，建议设计至少一个钎料段，它与套管和构件搭接。在这里它优选地涉及沿套管周向看为一个封闭的钎料段。
下面借助于附图表示的方法步骤和装置说明此方法的其他详情和优点。其中
图1带一辊的装置剖面图；图2在两个辊之间的装置；图3有一个从套管伸出的端区和一个辊的装置的剖面图；图4有一个构件和一个钎料段的套管的剖面图；图5在涂粘附剂过程中的装置；图6在涂粘附剂后将蜂窝体置入套管内；图7在蜂窝体的第二段上涂粘附剂；图8将钎料加入蜂窝体内；图9放大表示装置的边缘区；以及图10涂料站。
图1在剖面图中表示套管1，套管内有一金属蜂窝体2，它通过薄板层的堆置和/或卷绕构成，薄板层中至少有一部分是具有某种结构的。蜂窝体2有沿其纵向延伸的通道12。
此蜂窝体基本上垂直布局。它有两个彼此对置的端面13、14。
套管1与蜂窝体2构成一个装置。在此装置上面设一辊4。辊4可绕辊轴5旋转地支承。辊4有一芯体6，芯体上设计有基质7，基质含有未表示的粘附剂。
由辊4将粘附剂涂在蜂窝体2的端面13内通过蜂窝体2与辊4之间的相对运动进行。
蜂窝体2按图1中箭头方向运动，因此使贴靠在端面13上的辊4绕其辊轴5旋转。在此旋转过程中带有粘附剂的基质7贴靠在端面13上并将粘附剂涂在蜂窝体2的端面13内。
也可以驱动辊4。可借助于辊4与装置之间的接触压力控制排出的粘附剂量。也可以借助于蜂窝体2与辊4之间的相对运动速度来控制排出的粘附剂量。
图2表示了一个与图1所示装置一致的装置。此装置可在两个辊4、8之间运动，所以相对的端面13、14同时加粘附剂。由辊4、8送出的粘附剂的量可以相同或不同。辊4和8也可设计为，沿辊4或8的轴向看存在一些没有基质7的段，从而允许粘附剂条状地涂覆。
图3表示了一个装在套管1内的蜂窝体2。此蜂窝体2有一个设计为相对于纵轴线3基本上旋转对称的端区10。辊9有一种与端区10相匹配的轮廓形状11。
为了涂覆粘附剂，辊9贴靠在端区10上。在这里辊9按这样的方式布置，即令辊轴5与纵轴线3约成90°角相交。蜂窝体2与套管1一起绕轴线3旋转，所以辊9与端区10的表面接触。作为替换形式，包括套管1和蜂窝体2的装置也可以位置固定地设置。在这种情况下令辊9绕轴5以及绕纵轴线3作旋转运动。也可以既使装置运动也使辊运动。
图4表示套管1的剖面。套管1优选地有基本上圆形横截面。在套管1的一个端段设计连接区15。连接区15用虚线表示。此连接区15规定用于装置与另一个图中未表示的部件连接。尤其是连接区15可与内燃机排气系统的部件连接。
在套管1内置入一衬套状构件17。此衬套状构件有一外套16，后者基本上贴靠在套管1的部分内表面18上，如尤其由图9中看到的那样。衬套状构件17优选地沿周向看设计成环状。如图4和尤其如图9所示，此衬套状构件7沿套管1轴向长度的一部分延伸。衬套状构件17的轴向长度小于蜂窝体2的轴向长度。
衬套状构件17与套管1连接。标号19表示一钎料段，它部分地与套管1和衬套状构件17搭接。钎料段19有一个第一段19a，它基本上与构件2的轴向长度相同。第二段19b连接在第一段19a上(图9)。
借助钎料段19的第一段19a，在蜂窝体2与构件17之间进行钎焊。通过第二段19b令蜂窝体2与套管1连接。至少构件17的轴向长度构成一补偿段，借助于此补偿段可以补偿套管1与蜂窝体2不同的热膨胀。
蜂窝体2置入带衬套状构件17的套管1内。蜂窝体2以这样的方式置入套管1内，即如图2所示从套管1伸出一段20。蜂窝体2的这一段20与图中未画的粘附剂尤其一种粘附液接触。粘附液制备在辊4内。蜂窝体的润湿从端面那里沿蜂窝体2的轴向进行。辊4设计为可以沿蜂窝体2的整个端面13用粘附剂润湿。
一旦完成了用粘附液充分润湿蜂窝体2，便将蜂窝体2置入套管1内。蜂窝体2的置入优选地借助于冲头21完成，通过冲头21沿套管1轴向在蜂窝体2上施加一个力。相应的托架作用在套管1上(图中未表示此托架)，以及借助于托架固定住套管1。
图7表示在加入钎料前蜂窝体2与端面13相对的那个端面14与粘附剂接触。粘附剂通过辊4制备。
在端面14加粘附剂后，将钎料粉22加入蜂窝体2内。在蜂窝体2内加钎料的过程按这样的方式进行，即，将蜂窝体端头压入钎料粉内。接着蜂窝体与套管1一起翻转并将相对的端面压入钎料粉22内。钎料粉22在容器23内准备好供使用。
图10表示一涂料站，通过它借助于涂料辊25将在粘附剂容器24内的粘附剂26涂在辊4上。
涂料辊25设计为基本上沿水平方向。它可旋转地支承着。涂料辊25部分伸入粘附剂26中。涂料辊25的表面设计为它能从粘附剂容器24吸纳粘附剂26并转交给处于与涂料辊接触状态的辊4。为了刮除多余的粘附剂量设一刮辊27，它贴靠在辊4上。
权利要求
1．给一装置加钎料的方法，包括通过堆置和/或卷绕薄板层构成蜂窝体(2)，薄板层中至少一部分是具有某种结构的薄板层，所以蜂窝体(2)有可流过流体的通道(12)；将蜂窝体(2)装入一套管(1)内；令蜂窝体(2)端面与一含有粘附剂并可绕辊轴(5)旋转的辊(4、8、9)接触；在蜂窝体(2)与辊(4、8、9)之间实施相对运动；将钎料(22)至少加入蜂窝体(2)内。
2．按照权利要求1所述的方法，其中，蜂窝体(2)位置固定地定位，而辊(4、8、9)运动。
3．按照权利要求1所述的方法，其中，辊(4、8、9)位置固定地定位，而蜂窝体(2)运动。
4．按照权利要求1所述的方法，其中，蜂窝体(2)有至少一个从套管(1)伸出并设计为相对于蜂窝体(2)的纵轴线(3)旋转对称的端区(10)，在这里蜂窝体(2)绕其纵轴线(3)旋转，而具有一个与此端区(10)相配的形状和沿径向向内一直延伸到纵轴线(3)的辊(9)绕一条与此纵轴线(3)约成90°角相交的辊轴(5)旋转。
5．按照权利要求1至4之一所述的方法，其中，辊(4、8、9)仅在某些区有粘附剂(26)。
6．按照权利要求1至5之一所述的方法，其中，蜂窝体(2)基本上垂直布置，并令辊(4、8、9)与蜂窝体(2)上端面接触。
7．按照权利要求1至5之一所述的方法，其中，蜂窝体(2)基本上垂直布置，并令辊(4、8、9)与蜂窝体(2)下端面接触。
8．按照权利要求1至5之一所述的方法，其中，蜂窝体(2)有两个彼此相对的端面(13、14)，以及蜂窝体(2)在两个相隔距离并可旋转地支承着的辊(4、8)之间通过，所以这两个端面(13、14)基本上同时用粘附剂至少润湿。
9．按照权利要求1至7之一所述的方法，其中，蜂窝体(2)局部装入套管(1)内，蜂窝体(2)从套管(1)伸出的段(20)与辊(4)接触，在这之后将蜂窝体(2)置入套管(1)内。
10．按照权利要求9所述的方法，其中，在引入钎料(22)前，蜂窝体(2)上与此段(20)处于相对位置的另一段与粘附剂接触。
11．按照权利要求10所述的方法，其中，蜂窝体(2)被推移通过套管(1)，使此另一段从套管(1)伸出。
12．按照权利要求9、10或11所述的方法，其中，在其中之一段(20)与粘附剂接触期间，蜂窝体(2)按这样的方式置于套管(1)内，即，使它沿其轴向长度的主要部分处于套管(1)内。
13．按照权利要求12所述的方法，其中，蜂窝体(2)按这样的方式置于套管(1)内，即蜂窝体从套管(1)伸出至少1mm，优选5mm。
14．按照权利要求9至13之一所述的方法，其中，在套管(1)内置入衬套状构件(17)，它有一基本上贴靠在套管(1)内表面(18)一部分上的外套(16)，而蜂窝体(2)装在此构件内。
15．按照权利要求14所述的方法，其中，构件(17)与套管(1)连接。
16．按照权利要求15所述的方法，其中，构件(17)与套管(1)通过材料连接。
17．按照权利要求15或16所述的方法，其中，构件(17)与套管(1)粘结。
18．按照权利要求6所述的方法，其中，设计至少一个钎料段(19)，它与套管(1)和构件(17)搭接。
全文摘要
本发明涉及给一个包括蜂窝体(2)及套管(1)的装置加钎料的方法。首先,通过堆置和/或卷绕其中至少包括部分结构化的薄板层,构成一个有可流过流体的通道(12)的蜂窝体(2)。将蜂窝体(2)装入套管(1)内。至少蜂窝体(2)的一个端面(13、14)与含有粘附剂并可绕辊轴(5)旋转的辊(4)接触。此装置和辊(4)相对运动,使辊(4)将粘附剂放送在蜂窝体(2)上。接着将钎料至少加入蜂窝件(2)内。
文档编号B23K1/00GK1289278SQ99802423
公开日2001年3月28日 申请日期1999年1月21日 优先权日1998年1月27日
发明者路德维格·维莱斯, 费尔迪·库尔特 申请人:发射技术有限公司