专利名称：用于催化处理废气的催化剂介质、催化剂以及制造该催化剂介质的方法
技术领域：
本发明涉及用于催化处理废气的催化剂介质。安装在催化剂壳体中的这样预定的催化剂介质还常常被称为催化剂的基质。
催化剂介质具有废气通道并以特殊的方式设计，以使由汽油内燃机或可能是其它内燃机产生的废气在流过通道时通过催化处理来净化和/或去毒，即通过化学反应来转化并清除其中的有害物质。内燃机可以是例如汽车或其它机动车辆的内燃机或用于稳定运行－例如驱动备用电源发电机的-内燃机。
已知催化剂介质或基质具有部分相互毗连并限制总通道的板件的板垛。它们设有氧化铝的涂层。其上载带有由至少一种贵金组成的催化活性材料。用固定介体将板件固住。
例如由EP-A-514326已知具有圆盘形的板件的另一种催化剂介质。相继彼此重叠的板件有相互交叉的波纹，在平坦的尾件之间也设置有波纹，并通过它们和通过穿过它们的螺栓固住板件，其中尾件由壳壁形成。
当在汽车中装入催化剂时，在使用汽车时在催化剂介质上产生振动、加速和激烈突然的阵流影响。因此，在运行时催化剂介质被废气加热并此后又被冷却，由此产生局部温差和不同部分的尺寸随局部温度而变化。在已知所述类型的催化剂介质情况下，振动、加速、阵流和热引起的尺寸变化导致的结量是板件沿螺栓移动和在板间和尾件相互产生的压力随时间及位置而改变。因此可能出现部分消失很大和部分突然改变的压力，结果使氧化铝和催化活性物质碎裂。
为使每面积单位获得大量的通道和较轻的重量，用尽可能薄的板件制造催化剂介质以争取达到热容量和材料成本。然而，在使用催化剂时，在板件的螺栓穿过的孔的边缘产生对螺栓横向的损害边缘的力，尤其在较薄的板件情况下该力可能会损害所述边缘。为此可能发生对螺栓横向的板件运动，该运动可能会擦掉催化活性材料。
由FR-A-2617903已知的一种催化剂具有一壳件，它含有带有环形板件板垛的催化剂介质，板件具有带催化活性材料的涂层。板件一般是锥形的，然而其中每对相邻板件的至少一个板件被设计成具有波纹或隆起形状。在外壳中设置板件，该外壳在板垛的一端有环形接合法兰，另一端有一块板，还有几个与该板和环形接合法兰相连并且围绕板垛分布的杆。根据引证的后一篇文献，板件也可以通过点焊相互间或与环形接合法或板来连接。由于板件只有在线形波纹的波峰处或点形隆起的顶点处至少部分地接触并具有涂层，因此，所有板件相互成对地焊接是很难很昂贵的。因此，尽管是这样点式连接和在轴向上实际上必然处于点焊连接，但板件还可能产生相当严重的变形和相互运动。由于在催化剂使用时板件经受振动、另外的加速、温度变化和温度梯度，因此在这种催化剂情况下将产生很大危险，板件和首要的是其涂层将受到损坏。
此外，由WO-A93/21431已知具有圆柱形卷筒和轴向平行通道的催化剂介质。由两对相互毗邻的带条形成该卷筒，其中具有轴向波纹的带条和无波纹的原本平坦的带条交替连接。带条开始由铝膜构成，然后通过阳极的氧化转化成氧化铝以及用催化活性材料涂覆。催化剂介质具有两个条形电加热的加热元件，它们各位于两相邻带条之间。两个加热元件位于通道一端的一个卷筒或卷筒侧面附近。加热元件优选设计成具有氧化铝和催化剂活性材料涂层。
加热元件用于在内燃机开始向催化剂介质供废气时加热流入催化剂介质通道中的废气和催化剂介质。因为加热元件对波纹和通道成直角伸展，在很小的、或多或少的波纹顶点的线形部分处加热元件与内部相邻的具有波纹的带条以最高程度接触，并且与带条几乎是固定的相连接。由于制成催化剂介质的带条主要由氧化铝构成并且由于加热元件优选具有氧化铝的涂层，因此在实践中特别不可能的是，卷筒的带条和条形加热元件通过焊接或硬钎焊相互连接。此外，由于只有在卷筒侧面有加热元件，因此加热元件几乎不与卷筒的带条固定和相互连接。后引证的文献也没有公开用于卷筒固住的其它粘合剂。由此可以看出，当在使用时产生振动、另外的加速、温度梯度和温度变化时，卷筒的带条相互运动并可能相互损害。
因此本发明的任务是制造催化剂介质，它克服了已知催化剂介质的缺点。尤其是这类板件相互坚固地连接，在使用时不会通过过分的压力和/或运动损坏板件。此外，还可以生产具有每面积单位大量通道和低成本的催化剂介质。
根据本发明，通过用于催化处理废气的催化剂介质来完成该任务，该介质具有限制总通道的板件的至少一个板垛并具有固住这些板件的固定介体，其中催化剂介质的特征在于，在板件间安置的固定介体包括间隔件，每个间隔件不是置于该板件更确切地说形成板垛的板件的一端，所述板件具有至少一紧靠在间隔件上的平面部分和一被该间隔件避开的紧靠在另一板件或附在另一间隔件上的平面部分，并且板件和间隔件相互固定连接。
本发明还涉及一种带有所述类型催化剂介质的催化剂，其中催化剂介质安置在壳体中，壳体具有废气的一个进口和一个出口。
本发明还涉及用于催化处理废气的催化剂介质的制造方法，该介质具有限制总通道的板件的至少一个板垛和具有固住这些板件的固定介体，其中该方法的特征在于，属于固定介体的间隔件如此安置在板件之间，每个间隔件不是置于该板件更确切地说形成板垛的板件的一端，所述板件具有至少一紧靠在间隔件的平面部分和一被该间隔件避开的紧靠在另一板件或另一间隔件上的平面部分，并且，板件和间隔件相互固定连接。
从附属的权利要求看出该催化剂介质和该方法的有益布置。
根据本发明，催化剂介质具有至少一个板件的板垛。例如可存在一板垛，它是封闭和无限的，并围住一空腔及一个轴。然而，代之可通过具有两端的一垛形成该垛更确切地说每个垛。然后，属于板件的该垛或一垛的间隔板可至少形成一列，该列和板件的垛一样是封闭的和环状的或具有两端。
有益的是存在两列或还可多列的间隔件，其中不同的列延板件的平面相互存在一定距离。
可以成对或单个地在一列间隔件的两间隔件之间设置不位于该板垛或一个板垛端部的板件。
这里还将说明下面使用的概念“固定部分”和“主要部分”。由另一板件和/或固定介体固定的板件的一部分是板件的固定部分，该固定部分至少不在板垛一端的板件处靠在一间隔件上。位于板件的板垛一端的板件同样具有至少一处被固定的固定部分，但是，该固定部分可以不紧靠在间隔件上，而仅紧靠在另一板件的固定部分上，该固定部分还可直接或至少经另一板件的固定部分与间隔件相连接。
板件的主要部分理解为板件的一部分，该部分至少与一通道邻接，并且它既不紧靠在间隔件上又不紧靠在另一板件的固定部分上。
例如通过焊接和/或硬钎焊和/或夹紧连接将固定部分单独或成对地与固定介体的间隔件如同直接或经间隔件固定的以及刚性的相互连接。如果通过硬钎焊使板件和间隔件相互连接，那么为形成硬钎焊连接可使用钎焊，至少最高在使用存在的催化剂介质时废气和催化剂介质的最高温度下该钎焊是保持固态的。所用的钎焊可以例如在不高于至少1000℃的温度保持固态。
在本发明的催化剂介质情况下，间隔件至少单独或与一相邻板件的固定部分一起以与另一板件的固定部分一定的距离来固定每一板件的固定部分。此外，间隔件的列与归入该列的板件的固定部分一起形成一通过板件的整个板垛延伸的坚固的催化剂介质的分体。因此，固定介体相互稳定地连接板件并保证在使用在催化剂中的催化剂介质时限制总通道的板件的主要部分不发生过分的相互挤压，和没有或最高很小的-即在其确定变形性的限定内-移动。
板件的主要部分具有例如金属材料即钢的内区域或核区域，该钢含有除铁外大约20%(重量)铬，大约5%(重量)铅和还能有少量的镧和钇。与通道毗邻的板件的表面部分优选具有一涂层，它具有粗糙的微孔的金属氧化物即氧化铅的部分涂层，它还常常被表示为“底涂层”，并且在其上载带有催化活性物质。该活性物质含有至少一种贵金属，如铂和/或铑。板件的固定部分优选是空白和无涂层的，以使由相同材料即由钢构成其表面，如板件主要部分的内部区域或核区域。
板件的金属的内部区域或核区域的厚度优选最高0.1mm和例如大约0.03至0.07mm。由氧化铝构成的各涂层的厚度优选为最高或大约0.05mm。由催化活性材料构成的层或涂层优选基本薄于未涂层的板件及薄于氧化铝涂层并且还可能有间隙。此外，在两面含有氧化铝和催化活性材料的板件部分的总厚度优选最高为0.3mm和更好最高0.2mm。
在催化剂介质的一个优选实施方案中，板垛的各对相邻板件的至少一个第一板件具有至少带有若干增高的主要部分。此外，板件对涉及的另一第二板件是例如不增高的，以使在板垛或每个板垛中交替相继存在着一个第一具有增高的板件和一个第二没有增高的板件。然而也可能所有板件都有增高。在两种情况下相邻板件可以在增高的最高位置处相接触。
优选通过波纹形成增高。然而还可由隆起来形成增高，其中至少存在板件边缘的间距并且具有封闭的、例如约圆形轮廓线。此外，隆起可以不部分突至板件所处区域间的一侧面和另一侧面上。
带有该或每个增高的板件的主要部分例如可以确定一平坦的平均平面，它穿过波峰之间或隆起的顶点之间。此外，第二板件可以至少基本上是平坦的，即不计及可能由第一板件压力引起的弹性变形和不计及涂层的主要部分和未涂层的固定部分之间的过渡。此外，每个板件确定两个密切面，其中每个面紧靠在板件的一个面上。在第一具有增高的板件情况下，密切面紧靠在增高的最高点。在基本平的第二板件情况下，紧贴面紧靠在平面上。
然而还可能的是，至少若干个第一板件的主要部分确定一穿过波峰或隆起顶点之间的平均平面，它至少部分是弯曲的。此外，第二板件同样可以是部分平滑弯曲的和至少平行靠近于至少一个相邻第一板件的平均平面，以使第二板件紧靠波峰或隆起的顶点并桥接相邻的波纹或隆起。再则，板件不定义紧贴平面(Shmiegeebenen)，而是在其紧贴的面处定义平滑弯曲的密切面，它例如在截面渐伸线中形成。
优选如此形成板件和间隔件，以致使两相邻的共同至少限制一通道的板件的相对的主要部分的最大间距是相当小的。如果板件确定平坦的相互平行紧贴平面时，那么所述最大距离垂直于紧贴平面。如果板件的板垛包括具有交替相继的波纹的第一板件和无波纹的第二板件和如果在第一板件的波峰处相邻板件贴靠时，那么上述最大间距相当于扣除第一板件厚度的所测波峰对波峰的波高。
在波纹的波峰对波峰或隆起的顶点对顶点的相互背离的第一板件的涂层表面之间增高的高度可依位置而变化，例如在壳形或环形催化剂主体的情况下，增高的高度从里至外增加或是同样大的。所述高度优选为至少0.3mm，优选最高2mm和例如最高1.5mm。尤其是如果测量波峰的对波峰或顶点对顶点的高度是到处同样大时，该高度优选最高1mm和例如大约0.5mm。如果存在波纹，波纹长优选是(最大)波高度的两倍和例如约3倍。
较小尺寸的所述波纹或隆起的最大间距和高度，使得与通道垂直的剖面中的催化剂介质每面积单位能有大量的通道。如果催化剂介质具有相邻成对的第一板件带波纹和第二板件不带波纹时，在与通道垂直的剖面中具有例如至少大约62通道/厘米2(即至少大约400通道/英寸2)或更好至少大约93通道/厘米2(即至少大约600通道/英寸2)或甚至至少大约124通道/厘米2(即至少大约800通道/英寸2)。对此剖面可在截面中，根据通道的形成该截面具有至少一平面部分和/或至少部分是弯曲的。
当板件主要部分的相背离面部分的所述最大间距是相当小和每截面通道的数值相当高的时候，在使时催化剂介质时废气与板件达到强烈接触。这又有助于在规定的废气流速时催化剂介质必定具有很小的体积，生产成本是低的。所述最大间距优选最多2mm，更好最多1.5mm，优选至少0.1mm和例如至少或大约0.3mm。
在生产催化剂介质时，例如，通过具有增高的冷变形-例如深冲或轧制，可提供至少一个用于形成多个第一板件的未涂层的带条状板件或提供多个用于制造各单独第一板件的未涂层的板件。此后，在板件与固定介体的构件一起构成催化剂介质之前，将氧化铝和催化活性材料载在至少一个用于形成多个板件的板部分上或载在多个板部分上，其中每个板部分只用于形成一个板件。在每面积单位有大量通道和与此相应在小的通道截面尺寸的情况下，还可以制成氧化铝和催化活性材料的无缺陷的涂层。
在有利地布置催化剂介质的情况下，在平面图中和-如果紧贴面-在对紧贴面垂直的投影中每个板件是四角形的，其中例如有至少两条直的相互平行的边和例如形成一个基本直角或斜角的平行四面形。由具有至少两条直的相互平行的边的板件例如，由四角形的，即矩形或正方形的金属护板或由具有两条相互平行边的板条来如此制造这样催化剂主体的板件，能没有或最多产生相当少的板边。由于要将它用于催化剂介质，优选很薄的板是相当昂贵的，所以至少继续减少板边有助于低成本生产催化剂介质。
四角形板件可以例如如此围绕轴安装和布置，其朝向轴的边共同确定一个轴和一个封闭的内腔或空腔，其截面至少是基本封闭的平面。此外，催化剂主体可有由该腔的内表面向外伸展的直的和/或弯曲的通道。
在有益的深造情况下，在至少一条通常沿通道延伸的边情况下和优选在两条相互背离的位于通道侧面的边的情况下，每个四角形板件具有一个固定部分，该固定部分直接和/或经一个与它相贴紧的相邻板的固定部分与固定介体的间隔件贴紧并与其固定连接。由此板件相互固定连接而不需使用螺栓，该螺栓要穿过通道而干扰通道中的废气流。
下面借助说明性实施例的附图更详细地解释本发明的主题。
附图中表示
图1是中空圆柱形催化剂介质的部分斜视图，该介质具有第一和第二板件，并且每个板件均由独立的部分组成，图2是由催化剂介质一部分对轴成直角的一个切面，图3是在催化剂介质的外罩面上径向视线中催化剂介质部分的简化正视图，图4是另外的催化剂介质部分的相应于图3的正视图，其中板件由一块带条的相连部分组成，图5是中空圆柱形催化剂介质的斜视图，其板件以轴向正视图展开线形式弯曲，图6是由图5显示的催化剂介质区域的对轴直角的剖面，图7是由具有壳形催化剂介质的催化剂的轴向剖面，图8是具有剖面展平壳形式的催化剂介质的斜视图，图9是带有多个绕轴分布的板件的板垛的所视催化剂介质的部分轴向视图和部分剖面，图10是由具有板件的两个V形安装的板垛的催化剂的纵断面，图11是由上一显示催化剂的沿图10Ⅺ-Ⅺ线的纵剖面，图12是由该显示催化剂的沿图10Ⅻ-Ⅻ线的横剖面，图13是在图10至12中所示催化剂的板件的一板垛的斜视图，图14是具有环形板件的所示催化剂介质的部分剖面和部分正视图，图15是延图14中圆弧形线ⅩⅤ-ⅩⅤ以放大比例的解开的剖面，图16是由具有板件的4个板垛的催化剂的纵断面，图17是图16所示催化剂的催化剂介质的简化斜视图，图18是按图17中箭头ⅩⅧ所示视线的催化剂介质的正视图，其中还示出了外壳的罩，图19是由图16至18显示催化剂介质的剖面，图20是由图17中箭头所示视线在图16至19中显示催化剂介质的正视图，图21是具有四角形含隆起的板件的催化剂介质的正视图，及图22是沿图21中线ⅩⅫ以放大比例的正视图。
还可以看出，图示明显说明了不同的图并且不是按比例的。与其轮廓尺寸相比，板件例如常常被显示夸大的厚度。同样，在许多图中第一板件的增高(即波纹或隆起)具有比催化剂介质的轮廓尺寸明显夸大了的尺寸。此外，为了简便起见，将设有氧化铅和催化活性材料的涂层的板件的主要部分和优选空白的，未涂层的固定部分都显示成同样厚度。
图1至3中所示的催化剂介质具有催化剂主体1，它是环和/或壳形的和至少基本是中空圆柱形的。催化剂主体1确定轴2并具有外罩面1a，内罩面1b及两个端面1c。两个罩面1a、1b对轴2是平行的并且剖面至少基本是圆形的。两个端面1c是至少基本平面的并且对轴及对罩面1a、1b成直角。
催化剂主体1具有一绕轴2设置的，沿其周长交替有第一板件3和第二板件4的板垛。板件3和4有四角形即矩形轮廓，但也可以是正方形。
每个第一板件3具有一个占其绝大部分的主要部分3a，该部分设有增高，即波纹3b。它们是直的及相互平行的，并且相对轴2由催化剂主体1的外罩面1a径向延伸至内罩面1b。波纹3b具有图3中位于下面的波峰3c和图3中位于上面的波峰3d。每个第一板件3在其邻接催化剂主体1的两端面1c边缘处有一平的、条状的、径向的和也延所述板件的波纹3b延伸的固定部分3e和3f。
在图2和图3中，还在第一板件3的相互背离的面之间通过测量波峰对波峰来表示波纹高度h。因此，例如沿直线测量对于所述板件3的所谓平坦波纹-平均平面是垂直的波高。由外向内，即由外罩面1a向内罩面1b该波高h渐渐缩小。图3中用1λ所示的波长-即两条直接相邻波峰3c或3d的对轴2平行测量的间距-是里外同样大的。
第二板件4是至少甚至平的和位于经轴2延伸的平面内。每个第二板件4具有一个至少基本平的主要部分4a，它面对于两个与其直接相邻的第一板件3的主要部分3a。此外，每两个板件4具有两个自然是平的条状固定部分4e或4f，各自沿与其最邻近的第一板件3的波纹延伸并紧贴靠在后者的固定部分3e或3f上。
每个板件3、4具有两个相互背离的面，它们各有一个属于板件主要部分3a或4a的面部分，一个属于板件固定部分3e或4e和一个属于板件固定部分3f或4f的面部分。板件主要部分3a，4a，3，4的内区域或核区域例如由上述钢组成。每个板件3或4的主要部分3a，4a的两个相互背离的面部分设有氧化铝涂层，其上载有催化活性材料，活性材料例如为铂和/或铑。板件的固定部分3e，3f，4e，4f优选是空白和未涂层的，其面部分由钢组成。因为固定部分是空白并比主要部分3a，3b薄，因此，可能在主要部分的面部分和固定部分的面部分之间产生一个在图3中未示出的台阶。
每个板件确定两个紧贴面或平的密切面，它们各紧靠于板件3或4的两个平面上。两个由第一板件3确定的紧贴平面密合于相关板件的波峰3c或3d上。固定部分3e，3f的远离板件3波峰3d的其它面部分例如至少靠近于波峰3c紧靠的紧贴平面。由两个板件4确定的紧贴平面紧靠于相关板件的主要部分4a的面部分上。所有紧贴平面对轴2是平行的和至少差不多相对轴伸展，它还对轴2至少是接近轴向的。
此外，催化剂主体1具有固定介体，它至少基本由间隔件5形成。每个间隔件安在第一板件3的固定部分3e或3f和第二板件4的固定部分4e或4f之间。每个间隔件5具有两个相背离的、平的、对轴平行及径向的面，通过它们使间隔件靠在固定部分3e，3f，4e，4f上，并且它们象固定部分3e，3f，4e，4f那样径向是等长的。位于外罩面1a和内罩面1b中的每个间隔件的面例如是平的。此外，每个间隔件5具有2个平的、对轴2成直角的面，其中它们与板件3，4的径向边是至少大约齐平的。间隔件5由金属材料即钢组成，然而，在其波纹3b面对的面上也可设有氧化铝和催化活性材料涂层。
板件3或4的每个固定部分3e，3f，4e，4f用延板件边全长平的面部分紧贴在间隔件5上并用该背离的面部分贴靠在其相邻板件的固定部分的面部分上。相互贴靠的固定部分3e，4e和3f，4f是相互成对固定连接并且与对其贴靠的间隔件5相连接，即焊接。图3中图示的并用6表示的焊接优选有焊缝，它延波纹固定部分和间隔件的整个径向尺寸伸展正如还将描述的那样，在生产催化主体时，在构成焊缝之前，也可以先形成点焊。
设在相邻板件3，4间并以一定间距固定的间隔件5以平行于波高h来如此安排和此外如此与板件焊接，以致沿着催化剂主体周长的两个顺序的第二板件的相互面对的按平行于波高测量的间距等于波高h。再则，每个第二板件4的平面主要部分4a用其一个面部分贴靠波峰3c而用另一个面部分贴靠与其相邻第一板件3的波峰3d并桥接它们。然后，在每对相邻的并通过第二板件4桥接的波峰3c或3d之间产生一个废气通道7。同样，间隔件5与板件一起也限制若干个废气通道。
应注意到，可如此安排间隔件5和如此与板件连接和彼此相互连接，即两个由一间隔件相互连接的板件3和4的按平行于波峰高度h测量的间距略小于在构成催化剂主体1之前松弛状态的第一板件3的波高。此外，在构成催化剂主体1时，波纹3b有点弹性变形并被夹紧，以便用有弹力的压力或预应力使它与第二板件4相接触。
固定部分3e，3f，4e，4f和间隔件5是沿着通道的全长连接的。与固定部分3e，4e贴靠的间隔件5共同形成一围绕轴2延伸的封闭的列。同样，与固定部分3f，4f贴靠的间隔件5形成一围绕轴2延伸的封闭的列。催化剂主体1也具有两列间隔件5。这两列是沿轴2和沿板件的面以固定部分3f，4f与3e，4e的轴向间距相等的间距存在，以及还基本大于波纹长度。
在制作催化剂主体1时，在位于成波纹的主要部分3a的相背离侧的固定部分3e，3f处将每个第一板件3直接与相邻第二板件4的与板件3贴靠的固定部分4e或4f固定连接，和此外径间隔件5与另一相邻第二板件4固定连接。与此相应的，每个固定部分3e，3f，4e，4f直接或间接经至少一个间隔件5与所有其它位于同端面的边部分固定并稳定地连接。每列间隔件5与固定部分3e，4e或3f，4f一起形成催化剂主体1的似乎一个坚固环形部分体。此外，间隔件5以经间隔件确定的彼此距离固定沿催化剂主体周长相继成对贴靠的固定部分3e，4e或3f，4f。与此相应的，间隔体5以经间隔件5和板件固定部分的厚度确定的彼此距离固定沿催化剂主体周长最近靠在一起的第一板件3。相似地自然也适用于第二板件4。
催化剂主体的内径优选为至少30mm和例如为约50mm。催化剂主体的外径可例如是内径的一倍。催化剂主体的长度、即平行于轴2的尺寸是例如大于外径和可例如为150mm至300m。在第一板件3相互背离表面之间的波纹3b的波高h为在内罩面1b处优选至少0.3mm以及例如约0.5mm。此外，在外罩外1a处波高h相当于外罩面和内罩面间的直径比还大，并且为例如大约1mm。
为了制造具有催化剂主体1的催化剂介质，例如，首先通过切开宽板段或四角金属护板或直接通过碾压制造至少适于形成板件3和至少适于形成板件4的平的、未涂层的条带状和具有平行边的板件。条状板件或板的宽度可例如等于规定的板件的径向尺寸。
此外，例如在此后，通过用对带条纵向横向延伸的波纹深冲将预定形成第一板件3的板条制成形成主要部分3a的区域。如上所述，波高h在外罩面1a处大于在内罩面1b处，而波长内外是相同的。波纹可具有内部相当强的S形弯曲的齿面和外部相当直的齿面。在给定波高间比例的情况下，第一板件3的外边比内边例如最多长25%或甚至最多仅长10%。在无波纹形式情况下，该长度区别还可通过板件的伸展来达到，而板件不产生裂纹。
此外，可制造间隔件5，例如通过点焊固定在平的用于形成固定部分3e，3f规定的板条部分上。
在用于形成板件3或4的主要部分3a和4a的板条区域两个面上设有氧化铝涂层，此后在其上载带催化活性材料。因此，在固定部分3e，3f，4e，4f上即不载带氧化铝，也不载带催化活性材料。这同样也适合用于形成间隔件5的钢条或至少在其预定焊接的面上。
接着，切开板条形成与间隔件5连接的第一板件3和第二板件4。将板件3，4和间隔件5组成催化剂主体1，其中将板件3，4在其相互成对的固定部分以及与间隔件5焊接，以致形成所述的焊缝。
可以以不同的方式改变生产工艺。例如用硬钎焊接代替焊接或至少代替点焊后形成的焊缝。此外，可改变一定工艺步骤的次序。例如，在制造第一板件3时，对于各构件来说，先切成具有要求尺寸的带条或板的独立四角形的板件，然后将各板件制成带波纹板件，以及可与间隔件连接。如果其主要部分3a带有波纹3b，优选至此后才将氧化铝和催化活性材料载带在第一板件3上。此外，在将各件组成催化剂主体之前，在各种情况下，均将氧化名涂层和催化活性材料载带在板件3，4上。
通过相邻罩面的，例如间隔件5的平面和首先通过外边或内边-确切地讲-很窄的板件3，4的边面来形成和确定催化剂主体1的罩面1a和1b。板件3，4的所述边或窄边面是例如大约平的和/或在板件3的主要部分3a成波纹时在轴向视图上可能根据波纹的形状是以任意方式有点弯曲的。因此，罩面1a和1b可以是不完全的，然而-如上所述-至少是基本圆柱形的和其截面至少是基本圆形的。通过至少焊接的板件3，4的径向边和通过对轴2成直角的间隔件5的平面所形成的催化剂主体1的端面1c根据生产的精确性和焊接类型可能是不完全的。此外，在生产中还存在的可能性是，在板件3，4和间隔件5的焊接以后催化剂主体1还要磨光或经突出材料的后加工，而使罩面确是环圆柱形的和/或端面1c确是平的。
图4中部分显示的催化剂介质具有例如环形和/或壳形催化剂主体11。它具有第一板件13，第二板件14和带间隔件15的固定介体。每个第一板件13具有带波纹13b的主要部分13a。波纹具有位于一平的、轴向的经波纹侧面中心延伸的波纹平均面的不同侧面上的波峰13c或13d。每个第一板件13在主要部分13a相互背离的侧面上有平的对波纹平行的固定部分13e或13f。固定部分13e和13f位于所述波纹平均面的不同侧面上，以使相互背离的平面在紧贴在波峰3c或波峰3d中位于平的密切面上。
第二板件14基本是平的，并具有两个位于彼此背离面的对波纹平行的固定部分14e或14f。每个固定部分13e贴靠于固定部分14e上。与此相类似的，每个固定部分13f贴靠于固定部分14f上。板件13，14都由一块板条部分组成。除了位于板件端部的固定部分外，每个固定部分13e与固定部分14e相连和每个固定部分13f与固定部分14f相连。相似地安置间隔件15并通过焊接16与固定部分13e，14e或13f，14f相连接，如同催化剂主体1的相应部分。相邻板件13，14限定废气通道17。
在制造催化剂主体11的生产中，生产不仅适用于第一板件而且也适用于第二板件的带形板件，即板条，其宽度等于板件所需的径向尺寸。然后，在用于形成主要部分13a的区域，将板条设置成波纹。此外，在间隔件5固定后和在氧化铝及催化活性材料载带完后将板条折叠。
只要前面没有另外的描述，就象催化剂主体1一样制作和生产催化剂主体11。相应地催化剂主体11也具有类似于催化剂主体1的性能。
可用两块或多块板条来制造催化剂主体11，以替代由单独一块板条形成催化剂主体11的所有板件13，14，其中每块可形成的多个催化剂主体11的板件。甚至还可以由焊接前分离的板块来形成图4中所示的各板件13，14。
在图5和图6中图示说明的催化剂介质其有环形或壳形的、至少基本圆柱形的催化剂主体61。它围住轴62并确定外罩面61a，内罩面61b和两端面61c。如同催化剂主体1相应的面一样形成面61a，61b，61c。
催化剂主体61具有第一板件63，第二板件64和带间隔件65的固定介体。第一板件63具有带波纹63b的主要部分63。它在波各处具有波峰63c和在波峰处具有波峰63d。波纹63b沿对轴62成直角的平面从外罩面61a延伸至内罩面61b。每个第一板件63在邻近两端面的边处和也在主要部分的相互背离侧端具有沿波纹延伸的固定部分64e或64f。
两个贴靠第一板件63的波峰63c或63d的密切面以及固定部分63e，63f以对轴62平行视线及对轴62垂直切面弯曲并形成一对截面圆形的内罩面61b的渐伸线。在对轴62平行的截面上所述密切面和固定部分63e，63f是直的和对轴62平行的。
每个第二板件64具有与相邻第一板件63的主要部分相对的主要部分64a，和在两端面61c处有固定部分64e或64f。第二板件64如同所述密切面在轴向视图及在对轴62直角的切面上是渐伸线形的和在对轴62平行的切面上是直线的。每个第一板件63的固定部分63e，63f贴靠于相邻第二板件的固定部分64e或64f。
用作固定介体的间隔件65安装在相邻板件的固定部分63e和64e或63f和64f之间并在轴向和轴向截面上是直平面的，它贴靠于固定部分63e，64e或63f，64f。此外，可象在图1至3中所述催化剂主体1的间隔件5一样制造和安装间隔件65。再则，象催化剂主体1的相应固定部分一样，固定部分63e，64e，和63f，64f经其全长通过焊接相互固定连接和与同其相贴靠的间隔件相连接。
图6中还示出了第一板件63的波纹63b的波高h。因此，波高h对紧贴波峰63c或63d的密切面是垂直的和对波纹平均面是垂直的，平均面在密切面间的中心经波纹侧面中心延伸。在催化剂主体1中波高是由内向外增加的，而在催化剂主体61中波高由内罩面至外罩面是恒定的和例如为0.5mm至1mm。
只要前面没有另外说明，就如同催化剂主体1一样制造催化剂主体61并具有同它一样的性能。在制造催化剂主体61时，制作例如平的条状板件，此后在制作催化剂主体61时其长边形成第一板件63的渐伸线形边。在具有波纹轮廓辊子的轧机中轧制该条形板件，并因此在此后形成第一板件63的主要部分63a的区域中设定有纵向延伸波纹，而此后形成固定部分的条状板件边缘区域保持平面的。然后，条状板件例如与供给它的用于形成间隔件65的钢条一起部分弯成渐伸线，部分通过点焊或类似地与所述钢条连接并和它们一起切成第一板件和间隔件。为制成第二板件64，例如可同样制成条形的板件，区域地弯成渐伸线形并切割。另外，在渐伸线形弯曲和切割前或后对形成板件主要部分63a，63b的板件进行涂敷并接着制成催化剂主体61。
现借助图7说明制成具有基本中空圆柱形的催化剂71的可能性，其中81表示催化剂主体，借助上述图1至6所述方法制作该催化剂主体。催化剂71具有轴72和一个对它基本旋转对称的金属壳，该壳具有圆柱形罩74和两个径向平面的端壁75或76。罩74和端壁75，76是例如通过卷起的边部分固定的和紧密的相互连接的。每个端壁75，76在中心有一个带有向外开卷的圆邻的开口，其中焊接或焊上与开口一起用作进口77或出口78的管套。
壳形催化剂主体81具有外罩面81a，内罩面81b，两个端面81c以及延对轴72垂直的平面延伸的径向或渐伸线形废气通道87。催化剂主体81在其径向端面81c上例如通过焊接或硬钎焊紧密固定在端壁上，以使其中的进口77的内部通向由催化剂主体81的内罩面81b围住的空腔。此外，例如存在打孔的壳82，它紧紧地适合于催化剂主体81或通过一窄缝将它单独围住和通过焊接或硬钎焊接将它一端固定在端壁75上。壳82的另一端安装有一个例如通过焊接或硬钎焊与其连接的端壁83。在外壳73的罩74和壳82之间存在一截面为环形的中间腔，它与存在于外壳73的端壁76和闭合壁83之间的中间腔一起形成外腔。该外腔与出口78的内部相连。在闭合壁83和朝向它的催化剂主体81的端面81c之间存在一中间腔。在端壁83的中心区域是一个固定在其上的例如中空的，共轴的，纵向的限制件84，其中它是由内罩面81b围住的空腔向内突进的。限制件84有一短圆柱形部分84a，它在由催化剂主体81的内罩面81b围住空腔的端部窄地或最多小的径向间隙向里突进，后者在那还可以是紧密的，但如此封闭，以致催化剂主体81的端部可以在圆柱形部分84a上滑动。限制件84还有一最多约延伸到固定在端壁75上的催化剂主体81的尾端和朝进口77逐渐变细的部分，它形成一个对进口77倾斜的，例如球形和/或在轴向截面轻微凸出弯曲的，抛物线形限制面84b，并与内罩面81b一起形成一个独立的内腔89。
在使用催化剂71时，废气通过进口77的内部流入独立的内腔89，此后在用作废气输入面的催化剂主体81的内罩面81b处流入通道87。然后废气经通道87朝外流，在用作气体输出面的催化剂主体81的外罩面81a处流出并经外腔88达到出口78。如果在驱动后加热时催化剂主体81和壳82有不同的膨胀，远离进口的催化剂主体81的端部相对壳82和限制件84有一很小的移动。
也可以通过内罩面81b内部安置的、打孔的壳代替壳82，或无代替地删去打孔的壳82和将闭合壁83和/或限制件84固定在催化剂主体81上。
借助图1至9描述的催化剂介质或催化剂主体形成截面为环形的中空圆柱体。当然，由于场所原因值得追求的是，提供带外壳催化剂和催化剂介质，其截面不是环形的，而具有平面截面形。
在图8中显示的催化剂介质具有一壳形催化剂主体131。它形成一个例如截面为扁平的中空圆柱体，并具有外罩面131a，内罩面131b和两个端面131c。两个罩面对未示出轴是平行的和在与该轴垂直的截面上是相互平行的。两个罩面为截面矩形，其短边侧由半圆代替。外罩面131a相应地具有两个平的相互平行的部分131e和两个截面弯曲的半圆形部分131f。内罩面具有两个平的、相互对部分131平行的部分131g和两个截面弯曲的半圆形部分131h。后者的每一个与外罩面半圆形部分131f是同心的。
催化剂主体131具有两种第一板件，用133和143表示。两种第一板件具有带由外罩面向内罩面延伸的波纹的主要部分和在两边缘处平面的固定部分。一种第一板件133安装在截面的直线部分131e，131g处，并具有对其垂直延伸的经其全长具有恒定波高的波纹。另一种第一板件安装在截面的半圆形部分131f，131h，并具有由内向外增高的波高。
此外，催化剂主体131具有第二板件134，它沿全周长相同地制成即基本上是平面的。再则，存在两类间隔件135或145。在罩面的截面为直线部分131e，131g处安装的间隔件135在轴向视图上由内罩面至外罩面是等宽的。相反，另一种安装在罩面的截面为弯曲部分131f，131h处的间隔件145其宽度由内向外增加。
只要事先没有另外说明，象催化剂主体1一样制作催化剂主体131。可在截面为偏平形圆柱体的壳中装入催化剂主体131，可象图7中的催化剂一样安装催化剂主体。
图9中显示的催化剂介质150是或多或少壳形或环形的围住一个轴并具有至少两个，适宜至少3个，优选至少6个和例如8个绕轴分布的催化剂主体151，其中每个催化剂主体都有一个圆弧形外罩面151a，圆弧形内罩面151b和两个端面151c。每个催化剂主体151具有一个板垛或一组相贴靠的交替安置的，第一板件153及第二板件154。每个第一板件153具有一主要部分，它具有直的、相互平行的、由内表面151b向外表面延伸的波纹，所有波纹具有相同的波高。每个第一板件153在毗连两端面151c边处有一固定部分。第二板件154是基本完全平的及对轴是平行的，尤其还具有平的固定部分。属于相同催化剂主体151或属于相同板垛的第一板件的波纹与属于相同催化剂主体151或属于相同板垛的第二板件154都是相互平行的。可以例如通过平的第二板件154形成板垛两端的每一端。
催化剂介质150具有带第一间隔件155和第二间隔件156的固定介体。第一间隔件155由截面为矩形或正方形的条组成，该条径其全长有恒定的截面尺寸。第二间隔件156例如在其轴视图上为约扇形成三角形的。
至少不位于催化剂主体151或板垛端部的板件153，154的固定部分成对地相互紧贴。在相互成对贴靠的固定部分之间安装第一间隔件155。在形成相邻催化剂主体端部的板件154的固定部分之间安装第二间隔件155。例如通过焊接或硬钎焊接固定地相互连接相互贴靠的板件和间隔件。
属于相同催化剂主体151或板垛的板件共同彼此平行地限定废气通道157。相反，在催化剂主体或板件-板垛之间的区域不存在通道。通过板件153，154的内边和还通过间隔件155，156形成的内表面151b共同形成一个封闭的内罩面，除密实的通道开孔和截面例如一般如所示环形以外。外表面151a相互有间距，并且与间隔件156共同确定套面或圆柱形处罩面，它同样的截面一般可是圆形的，但在板件-板垛之间区域有相当大的孔。
然而可以看出，在催化剂主体151之间有仅在板件边缘而且也在边缘之间可设定第二间隔件156。另外，还可没有经全轴板件延伸的间隔件156。此外，罩面的截面可是基本为椭圆形或多边形的。
图10至12中显示的催化剂201确定一个轴和具有外壳203。该壳具有一个罩204和两个端壁205，206。罩204平行于轴202。罩204的对轴成直角的截面基本是矩形的，但其中矩形的角由弯曲的过渡所替代。罩面还形成两对彼此成对平行的侧-或纵向壁204a或204b，其中侧-或纵向壁204b比侧-或纵向壁204a宽。端壁205，206是平的及与轴202垂直的，并且罩的截面形状具有相应的外形。形成罩204和端壁205，206的板块的边是例如通过折边相互连接的。
每个端壁205，206具有一个通过朝外突起的领子限定的开口205a或206a。在每个壁上固定有接套，即焊在领子中。每个接套具有一外部圆柱形部分和朝外壳内部扩大的部分。两个开口205a，206a与接套一起形成催化剂的进口207或出口208。
催化剂201具有带两个催化剂主体211的催化剂介质210，其中每个分别表示在图13中。每个催化剂主体211基本具有菱形体形状，其底面和盖面在平面图中形成斜角的平行四边形。两菱形催化剂主体211的底面和盖面对壳203的宽的、侧-或纵向壁204b是平行的并具有象有图10中所示催化剂主体截面的相同外形。此外，每个催化剂主体211具有两个沿平行四边形长边延伸的侧面211c，211d和两个沿平行四边形短边延伸的端面211e，211f。而211c，211d，211e，211f对底面211a及对盖面211b是成直角的。侧面211c和端面211e相互形成一图13中所示的α角，它不同于90°，至少为45°，优选至少60°和例如75°至87°。
每个催化剂主体211具有一板垛，它由交替连接的第一板件213及第二板件214和具有间隔件215的固定介体所组成。每个板件例如象图1至3中所述催化剂主体那样各由独立的工件所组成。板件213，214在平面图上具有象催化剂主体211的底面211a及盖面211b的相同的外形，并且还形成斜角平行四边形。
每个第一板件213具有一主要部分213a，它设有波纹213b，波纹彼此平行并与端面211e，211f平行地从侧面211c至侧面211d延伸。波纹213b经其全长有一恒定的波高。每个第一板件213在其主要部分213a相互分开的侧端也即在沿波纹延伸并对其平行的端面211e，211f处有条状平的固定部分213e或213f。
每个第二板件214有一平的主要部分部214a和在其相互分开的侧端有一条状同样是平的固定部分214e或214f。在相互连接的板件处主要部分214a总是相对于主要部分213a。此外，固定部分215e总是相对于固定部分213e和固定部分214f总是相对于213f。属于主要部分的每个板件213，214两面的面部分设有涂层，它为氧化铝和在涂层的空白表面上有催化活性物质。属于固定部分的面部分是空白的，即无涂层。每个第二板件至少是基本平的，即不计及设有涂层的主要部分和无涂层的固定部分之间的阶梯和不计及可能的波纹应力引起的小变形。
每个板件213，214又确定有两个密切面，其中每个面紧靠于板件的一个面。由第一板件213确定的密切面紧靠于波峰213c或213d。由第二板件214确定的密切面紧靠于平面主要部分214a的相互分开的平面部分和恰好与这些平面部分相重合。此外，相邻板件的主要部分在密切面处相接触。属于板件的相同催化剂介质211或属于相同板垛的所有板件213，214的密切面是相互平行的和平行于催化剂主体的底面211a和平行于盖面211b。每个催化剂主体211的底面211a和盖面211b例如可由第二板件214形成。此外，第二板件214的主要部分214a在形成催化剂主体的底面或盖面的第二板件处紧贴在相邻第一板件213的波峰和在所有其它第二板件处紧贴在两个相邻第一板件213的波峰。
每个间隔件215由截面为四角形棒的直块组成。每个催化剂主体211具有两直的相互有距离的间隔件列，其中一列在固定部分213e，214e处和另一列在固定部分213f，214f处。每一不形成板件板垛一端的板件的每个固定部分以平面部分贴靠于间隔件和以相分开的平面部分贴靠于相邻板件固定部分的平面部分。如果不计及形成催化剂主体底面和盖面的板件，那么第一和第二板件213，214成对地直接相互贴靠。在两固定部分213e和214e或213f和214f之间安装至少不在板垛一端的间隔件215。象图1至3中所述催化剂主体1那样将相贴靠的固定部分213e，214e，213f，214f和间隔件215固定地相互连接，例如焊接。相贴靠的板件213，214，共同限定通道217，它象波纹213b一样由侧面211c延伸至侧面211d。
间隔件215沿波纹全长和通道217延伸。此外，属于同列的间隔件215与同它相连接的固定部分一起形成催化剂主体211的好象一块板形和/或长方形密实部分。所有属于相同催化剂主体的板件的固定部分213e，214e还直接和/或经间隔件固定和稳定地相互连接。同样也适合于固定部分213f，214。
只要前面没有另外的描述，也象催化剂主体1一样制备催化剂主体211。
在其端面211e位于图10中进口207的相互分开开口的两侧的端壁205区域处将两催化剂主体211紧密固定，例如焊接。两催化剂主体的侧面211d相对并在离开进口的延伸方向逐渐接近。在其背离进口207的端面处将两催化剂主体211密实而固定地相互连接，例如直接和/或经连接的连接件焊接。两催化剂主体还在图10中所示截面中共同形成-V。催化剂主体的底面211a和盖面211b例如按图11和12各紧贴靠于外壳203的两宽的纵向壁204b。
在外壳203中，进口的内部通至存在于两催化剂主体211的侧壁211d之间的内内腔211中，在图10中所示截面中该内腔沿轴202以离开进口延伸的方向渐渐变窄。在其内腔211中进口207的内部在其开口处有一约四角形的轮廓和与内腔221的进口端附近约同样的轮廓尺寸。在外壳纵向壁204a和朝它的催化剂主体的侧面之间有中间腔，它与存在于外壳端壁206和催化剂主体端面211f之间的中间腔一起形成外腔222，它与出口208的内部相连。例如象进口一样制成出口208，但代替四角形在外腔222中开的口可以是圆形开口。
在催化剂主体211的制作中，例如可制造至少一种用于形成第一板件的平的条形板件-即板条，此后，将其相互平行的边与催化剂主体的端面211e或211f连接。在带有条纹辊子的压机中通过冷成形使此后用于形成板件主要部分213a的板件内区域以其纵向延伸的波纹。与此同时，此后形成主要部分213e，213f的板条边缘保持平面，在形成波纹后，例如通过点焊至少部分与用于形成间隔件215的钢条相连接。此后，在板件成波纹区域的两面上载带氧化铝和催化活性材料。相反，此后板件形成主要部分213a，213f的边缘区域和至少此后钢条的焊接面保持空白，即未涂层。将涂层的板条切成第一板件，其中切线与板件的纵向边形成α角。此外，可制作至少一种用于形成第二板件的平面条状板件，此后，将用于形成第二板件214主要部分214a的该条状板件或板条的中间区域的两面涂上氧化铝及催化活性材料，并且将板件由斜切切成第二板件214。最后可将已与间隔件215连接的第一板件213和第二板件214制成催化剂主体211和通过焊接将它们固定的相互连接。
在使用催化剂201时，废气由进口207流入内腔221。此后，在用作废气进入面的催化剂主体侧面211d处废气流入通道217并由此经过。然后在用作废气流出侧面211c处又由催化剂主体流出的废气经外腔222流至出口。
在图14和15中说明的形成催化剂介质的催化剂主体301以圆柱形或环形围住一个轴和具有一个圆柱形外罩面301a，一个圆柱形内罩面301b3及两个平端面301c。两个罩面301a，301b截面是例如圆形的，但代替它的可以是椭圆或多边形，或具有既弯曲又直线的部分。
催化剂主体301具有一板垛或一组沿轴交替连接的第一板件303和第二板件304。每个板件303，304形成一个封闭的环。每个第一板件303具有一主要部分303a，它设有增高，即径向由内边向外边延伸的波纹303b。波纹303b具有位于图15中上侧的波峰303c和位于图15中下侧的波峰303d。波纹的宽度和在两相互沿相邻波峰303c或303d范围之间的波长由内向外增加。然而在图15中可如此表示波纹，好象它们全都有相同的宽度或波长。
每个第一板件303具有多个，例如至少3个延其周长分布的平面的固定部分303e。它们例如以板件303两边有一定距离安装，以中断若干波纹。不计及其经平面固定部分的过渡部分，波纹都具有相同高度。每个固定部分303e具有一圆形孔303g。
第二板件304其中是完全平的。第二板件304有一紧贴波峰的主要部分304a和固定部分304b，它们的轴向投影被303b盖住，和具有圆形孔304g。
板件303或304的主要部分303a和304a在两表面有氧化铝涂层，其上载有催化活性材料。固定部分303e和304e是例如空白和未涂层的。
催化剂主体301具有用于固定板件303，304的带间隔件305，螺栓306和端件308的固定介体。间隔件305由一环形盘组成，该盘有平的相互平行端面，一圆形轮廓和中心圆形孔305g。其直径例如等于孔303g，403g或略大于它们。在第一板件和第二板件之间如此安装间隔件306，以致使至少每个不在由板件形成的板垛的一端的第一板件在其固定部分303e处用其图15中的下面贴靠在相邻第二板件304的固定部分304e上和用其图15中的上面贴靠在间隔件305上。螺栓306截面是圆形的和以最小的间隙穿过板件303，304和间隔件305的图15中重叠在一起的孔。端件308例如由平面环形盘组成，该盘比板件303，304厚和具有在轴向至少近似与板件外边和内边对准的边。螺栓306进入板件308的孔308g中并穿过这些孔及如此固定地与端件相连接，例如焊接，端件308相互挤压板件303，304和间隔件305和固定地相互夹住。然后板件的固定部分303a，304a在波峰处相互贴靠并共同限定径向通道307。
在制作催化剂主体301时，例如可制造用于形成第一和第二板件303，304的环形板件，例如由一板条或板块冲压。用于形成第一板件303的板件例如通过深冲带上波纹和可以通过点焊或类似方法与间隔件相连接。此外，用氧化铝及催化活性材料涂敷第一板件和第二板件的主要部分，和此后用间隔件305，螺栓306和端件308制成催化剂主体301。
图16中图示的催化剂431确定了一个轴432和具有一带金属壁的外壳433。它有一对轴432平行的罩434和有安装在其两端的用折边固定和密实地与其相连接的端壁435，436。在图18中还示出了罩，该罩具有在其截面例如约正方形，其角由成圆形的过渡所替代。两端壁435，436基本是平的和对轴432成直角并在中心有一孔。催化剂431的进口437和出口438各有一接管，它由圆柱形管件所组成，穿过第一端壁435或第二端壁436的孔，突入由壳壁围住的内部并固定和密实地与相关的壁连接，即焊接。属于出口438的接管或管件的位于所述内部的部分设有经其罩面分布的许多孔。
催化剂431具有安装在壳中还在图17至20中显示的催化剂介质440，它有四个绕轴分布的共同形成十字的催化剂主体441。其中的每一个都具有平面的、彼此和对轴432平行的侧面441a或441b，一个外表面441c，一个内表面441d和两个端面441e或441f。四个内表面441d共同形成一个完全围住轴的面。相反，四个催化剂主体441的外表面441c以彼此一定的距离存在。相毗连端面441e、在图16和18中显示的内表面的边共同形成一封闭的线，即基本形成一圆。外表面441c和内表面441d由控制面组成，和在每个催化剂主体441时于所有对其侧面441a，441b平行的截面中是直的和彼此平行的。此外，外表面441c和四个内表面441d的纵向边是对轴平行的和成对地相互贴靠。余下的外表面和内表面的中间截面区域沿远离端面441e对轴倾斜，使每个催化剂主体441的内表面441d和在其441f处有一V-形边，该边在每个V-边处贴靠相邻内表面441d的边。四个内表面441d相应地在其毗连端面441f的边处相交成两交叉的直线。
每个催化剂主体441具有由交替连接的第一和第二板件组成的板垛。第一板件443有在图16和17中部分表示的波纹。每个第一板件443确定两个紧贴靠在其波峰的平密切面。第二板件又是基本平面的。在对第一板件443的平密切面和对第二板件的表面密切面成直角的投影中板件是矩形的，以使尤其每个板件的两纵向边是直的和相互平行的。每个第一板件441的波纹是直的、相互平行的和对相应板件的纵向边是成直角的。属于相同催化剂主体441的板件通过固定介体如此固定地相互连接，以致使平的第二板件紧贴靠于第一板件波峰。固定介体可以具有例如条形或板条形间隔件445，象图13中所示催化剂主体的间隔件215一样在板件在短边处安装间隔件和至少对与其贴靠的第一板件443的波纹接近平行地延伸。但是，属于相同催化剂主体的板件如此扭转，使其纵向边共同形成外表面441c和内表面441d，它们每个由弯曲的控制面所组成。属于一个或本身催化剂主体441的板件在其短边相互和与间隔件445相焊接。可由弯曲的在矩形板件扭转时产生的控制面组成端面441e，441f。然而，在图17中为了简化将端面441e表示为平面。但是，可通过后加工平地和对轴432直角地制成端面441e和/或441f。四个催化剂主体444在其内表面441d的纵向边处和在位于端面441f的内表面441d的边处固定和密实地相互连接，即焊接。必要时，还可存在若干个未示出的斜杆或类似物，它们附加地相互连接不同的催化剂主体。各催化剂主体441具有一组直的通道447，它们由内表面441c向外表面441d延伸。所有属于相同催化剂主体441的通道447对一个和自身通过轴432及通过催化剂主体中心延伸的平面和对侧面441a，441b是平行的。此外，通道447对限定它的第一板件的纵向边是成直角的。属于相同催化剂主体441的通道447还有不同的方向，它们取决于通过轴432和通过催化剂主体的中心延伸的平面的间距。还可以看出，如在图16至20中所示，与其外部尺寸比较实际上催化剂主体441具有多得多的板件。
催化剂介质440在端面441e，441f处固定地与位于外壳433内部的接管端部连接，形成进口437或出口438。在任何情况下催化剂介质440与壳433的壁有一段距离，形成进口437的接管在其与四个催化剂主体441连接的一端通入由内表面441d围住的内腔451。属于四个催化剂主体441的通道按照在四个不同的均匀绕轴432分布的内腔451的侧面上的催化剂主体的布置由侧面向外延伸。进口437的内径和尤其它与催化剂440连接的端部是和大约和优选正好是圆的直径，该圆由位于端面441e的内表面441d的边所形成，以使内腔451无台阶地接到进口内部。内腔451是完全独立的，也不含相应限制件250，380，420的限制件和有一个沿轴从进口432离开的线性递减截面。在罩434和催化剂主体441的面441a，441b，441c之间有一外腔452，它通过出口438的接管的孔438与该管内腔连接。
可在内燃机的排气口装置中装入催化剂431。然后在其运行时，按图16中箭头所示的废气经进口437流入内腔451中。废气在其中转向及分布到通道447上，然后流经通道447，在其中经催化处理。然后废气进入外腔452并由此流至出口438，其中还有一部分废气可能在相邻催化剂主体441的侧面411a，441b之间流过。此后废气经孔438a流入出口438的内部并经此离开壳433的内部。
在图21和22中部分显示的催化剂主体471可以例如具有象在图10至13显示的催化剂主体211一样相似的轮廓和还形成一菱形体，其底面由斜角平行四边形组成。催化剂主体471具有一由交替连接的第一板件473和第二板件474组成的板垛，两板件在平面图上有象菱形底面的相同轮廓。每个第一板件有一增高的主要部分。该增高由经主要部分473a均匀分部的隆起组成，其中至少它们主要以板件473的边的距离存在和通过封闭的，例如圆形轮廓线成形的。在图21所示截面中，在每个第一板件交替朝上或朝下时相继有突出的隆起473b。每个第一板件473还在第一板件平均面和第一板件的相邻隆起的区域之间有反向隆起473b。此外，每个第一板件437E有两个例如安在两相分开边的固定部分473。第二板件474基本是平的。板件473，474通过固定介体固住。它们有两列间隔件475，图21，22仅显示了其中的一列。因此，例如在每个连接的板件固定部分之间安装一间隔件。板件和间隔件相互焊接。催化剂主体471具有通道，它通过两间隔件列之间延伸。
可象催化剂主体211一样在一催化剂外壳中如此安装两上按图21，22制成的催化剂主体471，以致使它们共同形成V-形催化剂介质。然而，在所有其它图1至20所示催化剂主体情况下存在这样的可能性，代替波纹而用隆起473b使第一板件设有相应的隆起。
如已在图中所论及的，不同的图不是以比例显示的。对此尤其还应注意到，间隔件5，15，65，135，145，155，215，445，475实际上截面优选形成一窄矩形，其长矩形边平行于间隔件紧贴的板件的面部分。在其第一板件波纹具有恒定高度或沿波纹改变高度的催化剂主体情况下，垂直于贴靠板件的间隔件的面有适当的截面尺寸，即间隔件的厚度象波高一样，例如约0.3mm至1mm。此外，平行于板件-固定部分的面部分的适当截面尺寸即间隔件宽度是例如比间隔件厚度大5倍和例如大约10倍。
还可以以其它方式改变催化剂主体和催化剂。
首先可以相互结合不同的已描述实施方案的特征，例如在催化剂主体61，131，151情况下改变板件和固定介体，如同图4中移动催化剂主体1那样。
在图10至13显示的催化剂主体211情况下，可通过具有波纹的第一板件代替平第二板件形成两催化剂主体111d或板件板垛的上边界或下边界。
图10至13显示的催化剂主体211的底面和盖面可由具有相互直角边的平行四边形-即矩形或正方形-或由仅有两个或完全没有相互平行边的四边形构成来代替由斜角平行四边形构成。此外，如果将催化剂主体211和其板件做成矩形或正方形，可象图4中那样由相应板条组成板件。此后，相应地使在壳中安装催化剂主体和制造工艺相适合。
在图9至13所述催化剂介质情况下，它们是通过板件限定的贴靠其面的紧贴面和平板件自身平行于催化剂和催化剂介质的轴。然而，可以用板件代替图9所示催化剂151的板件153，154，前一板件对催化剂的轴是成直角的和它们在对紧贴面成直角的投影中-即在轴视图上一形成直角平行四边形。此外，催化剂主体具有平的外表面和内表面来代替图9中所示的弯曲外表面151a或弯曲内表面151b。然后，平的共同围住内腔的内表面形成一截面为多边形。再则，波纹和通道如图9所示由内腔向外腔延伸。在按图10至12V-形安装催化剂主体情况下，可如此安装板件，由板件限定的紧贴面对壳壁204b成直角，及或是对轴202成直角或是对内表面211d及外表面211c成直角，和在两种情况下形成与轴202相当大的角。此后，如在所述催化剂情况下，波纹平行于壁204b由内腔221延伸至外腔222。
此外，在图1至13和16到22所示不同的催化剂主体情况下，可用硬钎焊接或可是夹紧连接来全部或部分代替焊接。相反，在图4及15所述催化剂主体情况下，板件可用焊接或硬钎焊接与固定介体的构件连接。
图16至20所示催化剂介质440可具有仅2个或三个或多于4个催化剂主体来代替4个催化剂主体，其中每个催化剂主体带有一板件的板垛。
1.催化剂主体1a.外罩面1b.内罩面1c.端面2.轴3.第一板件3a.主要部分3b.波纹3c.波峰3d.波峰3e.固定部分3f.固定部分4.第二板件4d.主要部分4e.固定部分4f.固定部分5.间隔件6.焊接连接(焊缝)7.通道11.催化剂主体13.第一板件13a.主要部分13b.波纹13c.波峰
13d.波峰13e.固定部分13f.固定部分14.第二板件14a.主要部分14e.固定部分14f.固定部分15.间隔件16.焊接连接17.通道61.催化剂主体61a.外罩面61b.内罩面61c.端面62.轴63.第一板件63a.主要部分63b.波纹63c.波峰63d.波峰63e.固定部分63f.固定部分64.第二板件64a.主要部分
64e.固定部分64f.固定部分65.间隔件67.通道71.催化剂72.轴73.外壳74.罩75.端壁76.端壁77.进口78.出口81.催化剂主体81a.外罩面81b.内罩面81c.端面82.打孔的套筒83.闭合壁84.限制件84a.圆柱形部分84b.限制面87.通道88.外腔89.内腔
131.催化剂主体131a.外罩面131b.内罩面131c.端面131e.外罩面的平面131f.外罩面的弯曲131g.内罩面的平面131h.内罩面的弯曲133.第一板件134.第二板件135.间隔件143.第一板件144.第二板件145.间隔件150.催化剂介质151.催化剂主体151a.外表面151b.内表面151c.端面153.第一板件154.第二板件155.间隔件(第一)156.间隔件(第二)157.通道
201.催化剂202.轴203.外壳204.罩204a.侧-或纵向壁204b.侧-或纵向壁205.端壁205a.开口206.端壁206c.开口207.进口208.出口211.催化剂主体211a.底面211b.盖面211c.侧面211d.侧面211e.端面211f.端面213.第一板件213a.主要部分213b.波纹213c.波峰213d.波峰
213e.固定部分213f.固定部分214.第二板件214a.主要部分214e.固定部分214f.固定部分215.间隔件217.通道221.内腔222.外腔301.催化剂主体301a.外罩面301b.内罩面301c.端面303.第一板件303a.主要部分303b.波纹303c.波峰303d.波峰303e.固定部分303g.孔304.第二板件304a.主要部分304e.固定部分
304g.孔305.间隔件305g.孔306.螺栓307.通道308.端件308g.孔401.催化剂主体401a.面(外罩面)401b.面(内罩面)403.第一板件403a.主要部分403b.隆起403e.固定部分403g.孔404.第二板件404a.主要部分404d.固定部分404g.孔405.间隔件406.螺栓407.通道408.端件431.催化剂
432.轴433.外壳434.罩435.端壁436.端壁437.进口438.出口438a.孔440.催化剂介质441.催化剂主体441a.侧面441b.侧面441c.外表面441d.内表面441e.端面441f.端面443.板件445.间隔件447.通道451.内腔452.外腔471.催化剂主体473.第一板件473a.主要部分
473b.隆起473c.固定部分474.第二板件475.间隔件477.通道
权利要求
1.用于催化处理废气的催化剂介质，带有至少一个限定总通道(7，17，67，87，157，217，307，447，477)的板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的板垛和带有其固定的固定介体，其特征在于，安装在板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)之间的固定介体具有间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)，每个不形成该或一个板垛一端的板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)用至少一个面部分贴靠在一间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)上和用至少一个背离该部分的面部分贴靠在另一板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)上或贴靠在另一间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)上和板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)与间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)固定地相互连接。
2.根据权利要求1的催化剂，其特征在于，至少沿板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的面以相互间距存在的两列有间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)。
3.根据权利要求1或2的催化剂介质，其特征在于，通过焊接和/或硬钎焊接和/或夹紧连接相互连接板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)和间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)。
4.按照权利要求1至3之一的催化剂介质，其中至少每对相邻板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的一个板件(3，13，63，133，143，153，213，303，443，473)具有增高。
5.按照权利要求4的催化剂介质，其特征在于，通过波纹(3b，13b，63b，213b，303b)或通过隆起(473b)形成增高，其中在后一情况中在相关板件(473)的边的间距存在主要隆起(473b)和具有闭合的轮廓线。
6.按照权利要求3至5之一的催化剂，其特征在于，每个不形成板垛一端的板件(3，13，63，133，143，153，213，303，443，473)的增高至少接触一相邻板件(4，14，64，134，154，214，304，474)。
7.按照权利要求1至6之一的催化剂介质，其特征在于，每个板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，213，214，443，473，474)具有两个位于通道(7，17，67，87，217，447)的相互分开侧端的、沿其延伸的边和在其两边基本沿其全长存在贴靠板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，213，214，443，473，474)的间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，215，445，475)。
8.按照权利要求7的催化剂，其特征在于，每个板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，213，214，443，473，474)的每个贴靠于间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，215，445，475)的面部分在对所述板件成直角截面上是直的。
9.按照权利要求1至8之一的催化剂介质，其特征在于，板件(3，4，13，14，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的每个贴靠于间隔件(5，15，135，145，155，156，215，305，445，475)的面部分是平的。
10.按照权利要求1至9之一的催化剂介质，其特征在于，在平面图上每个板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，443，473，474)有两个直的相互平行边。
11.按照权利要求1至10之一的催化剂，其特征在于，在平面图上每个板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，443，473，474)是平行四边形。
12.按照权利要求10或11的催化剂介质，其特征在于，在相连接的直边处和通过一块条形件的部分形成多个相互连接的板件(13，14)。
13.按照权利要求1至12之一的催化剂介质，其特征在于，每个板件(3，4，63，64，113，114，133，134，143，213，214，303，304，443，473，474)由一独立的部分构成。
14.按照权利要求1至13之一的催化剂介质，其特征在于，在不同组板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)之间存在内腔(89，221，451)，板件(3，4，63，64，113，114，133，134，143，213，214，303，304，443)具有与内腔毗邻(89，221，451)的内边和通道(7，17，57，117，157，307，447)由内腔(89，221，451)朝外延伸。
15.按照权利要求14的催化剂介质，其特征在于，板件(3，4，33，34，63，64，133，134，143，443)的内边以截面完全封闭的内面(1b，61b，81b，131b，301b)共同形成一内腔(89，451)。
16.按照权利要求15的催化剂介质，其特征在于，板件(3，4，13，14，133，134，143)形成一封闭的截面围住内腔(89)的板垛，内面(1b，131b)截面至少部分是弯曲的，绕内腔(89)交替地相继有具有增高的第一板件(3，13，133，143)和一平的第二板件(4，14，134)，第二板件(4，14，134)有直的内部相互平行的边，每个第一板件(3，13，133，143)的增高接触第二板件(4，14，134)和接触内面(1b，131b)的弯曲部分(131f，131h)的第一板件(3，13，143)的增高具有由内向外增加的高度。
17.按照权利要求14或15的催化剂介质，其特征在于，沿内面周长交替相继有具有增高的第一板件63和对轴平行的第二板件(64)，第二板件(64)有直的内部相互平行的边，每个第一板件(63)的增高接触第二板件(64)，板件(63，64)在对轴垂直截面上至少部分地如此弯曲，在所有第一板件(63)上增高的高度由内向外是基本恒定的。
18.按照权利要求1至15之一的催化剂介质，其特征在于，至少存在一组相互连接的板件(3，4，13，14，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)，它们确定贴靠板件(3，4，13，14，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的相互平行的紧贴面。
19.按照权利要求18的催化剂介质，其特征在于，至少存在一板件(153，154，213，214，473，474)的板垛，该板垛具有菱形体形状，该板垛具有平行四边形的底面(211a)及平行四边形盖面(211b)。
20.按照权利要求1至19之一的催化剂介质，其特征在于，与通道(7，17，67，87，157，217，307，447，477)邻接的第一板件(3，4，13，14，63，64，133，134，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的面部分设有催化活性材料的涂层。
21.按照权利要求20的催化剂介质，其特征在于，贴靠间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)的第一板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的面部分设有涂层。
22.按照权利要求1至21之一的带有催化剂介质的催化剂，其特征在于，将催化剂介质安装在一壳体(73，203，433)中，该壳体有用于废气的进口(77，207，437)和出口(78，208，438)。
23.用于催化处理废气的催化剂介质的制造方法，带有至少一个限定总通道(7，17，67，87，157，217，307，447，477)的板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的板垛和带有将其固定的固定介体，其特征在于，属于固定介体的间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)如此安装在板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)之间，以致使每个不形成该或一个板垛一端的板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)用至少一面部分贴靠于一间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)和用一与此背离的面部分贴靠于另一板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)或贴靠于另一间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)和板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)和间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)固定地相互连接。
24.按照权利要求23的方法，其特征在于，制造用于形成至少一个板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)的板件和在形成板件(3，4，13，14，63，64，133，134，143，153，154，213，214，303，304，443，473，474)之前，在该或每个板件上载带有催化活性材料的涂层。
25.按照权利要求24的方法，其特征在于，在不带有涂层处固定确定贴靠间隔件(5，15，65，135，145，155，156，215，305，445，475)的面部分和每一与此面部分背离的该或每一板件的面部分。
全文摘要
用于催化处理废气的催化剂介质具有至少一个带有由交替相继的第一和第二板件(3，4)组成的板垛的催化剂主体(1)。每个第一板件(3)具有一个主要部分(13a)，该主要部分带有一定数量的增高，例如波纹(3b)。第二板件(4)具有一个贴靠至少一个相邻第一板件(3)的波峰的主要部分(4a)。在限制废气的总通道(47)的主要部分(3a，4a)上载带有氧化铝层和催化活性材料的涂层。第一个板件(3，4)在至少一个固定部分(3e，4e，3f，4f)固定地与一个固定介体的构件(5)相连接和/或通过该部分以另一板件(3，4)的一个固定部分(3e，3f，4e，4f)的间距固定。还能使板件(3，4)稳定而持久地相互连接，而不会通过过度压力和/或运动使其受到损害。
文档编号F27D19/00GK1112854SQ9510513
公开日1995年12月6日 申请日期1995年4月11日 优先权日1994年4月11日
发明者P·D·施廷内克斯, J·W·阿列克斯纳特 申请人:施坎比亚工业发展公开股份有限公司