专利名称：金属蜂窝结构的结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种具有多个基本上相互平行设置的通道的蜂窝结构，所述蜂窝结构包括至少局部形成结构的薄板的至少一个层和一个壳体。此外本发明还涉及一种用于制造这种蜂窝结构的方法。这种蜂窝结构优选用作用于对汽车内燃机的废气进行处理的部件。
背景技术：
在移动设备的内燃机(例如汽油发动机或柴油发动机)的废气装置中的废气净化部件在机动车辆、割草机、电锯、摩托车等中通常有这样的任务，即转化或者(至少在一定时间段上)存储包含在废气中的有害物质。作为这种废气部件已知催化转化器、过滤器、吸附器或分离器。这里蜂窝结构提供非常大的表面，所述表面可与流过的或穿流过的废气发生接触。由此获得的与废气的紧密接触使得废气净化部件具有高效率。
原则上已知由陶瓷或金属制成的这种蜂窝结构。为了制造这种蜂窝体，本领域的技术人员已知大量不同的制造方法，特别是挤出法或者还有利用接合技术连接部分部件，如薄板、纤维层、栅格结构等。由于这种废气净化部件始终要与内燃机(例如种类或构型上)的要求相匹配这一事实，希望可以用简单的制造方法制造这种蜂窝结构的大量不同的变型。这里在过去已经证明，可以以明显较高的变型多样性实现由至少局部形成结构的板层构成的金属蜂窝体，而不必对制造方法进行过度复杂的改进。
对于这种金属蜂窝结构已知多种不同的结构可能性以及制造方法。首先区分两种常见的结构形式。一种由DE2902779示出的早期的结构形式是螺旋形的结构形式，在所述结构形式中，基本上是一个光滑的板层和一个形成波纹的板层相互叠置并螺旋形地卷绕。在另一种结构形式中，蜂窝体由多个交替布置的光滑板层与形成波纹的或不同地形成波纹的板层构成，其中所述板层首先形成一个或多个堆叠，所述堆叠相互缠绕。这里所有板层的端部都位于外部，并且可与壳体或套管相连，由此形成多个连接部，所述连接部可提高蜂窝体的耐久性。在EP0245737B1或WO90/03220中说明了这种结构形式的典型示例。长期以来还已知，所述板层配设有附加的结构，以控制流动和/或实现单个流通道之间的横向混合。这种结构的典型示例为WO 91/01178，WO91/01807和WO 90/08249。最后，还存在圆锥形的结构形式的蜂窝体，必要时也具有用于控制流动的其它附加结构。这种蜂窝体在例如WO 97/49905中有说明。此外还已知，在蜂窝体中留出一个用于传感器、特别是用于安装λ传感器的凹口。其示例在DE 88 16 154 U1中说明。为了制造这种蜂窝结构，特别还可参考以下公开文献WO98/34725、WO 97/06358、WO 97/00135。
对于所引用的公开文献，通常将形成结构和平滑的板层交替地堆叠，接下来将其这样地卷绕和/或缠绕，以使其具有基本上对应于所述板层接下来要装入的壳体的形状的构型。在一些情况下，将形成结构和平滑的板层布置成堆叠或层，其中分别设有相同数量的平滑和形成结构的板层。此时，这样相互贴合的板层在两侧分别形成废气可流通的通道。
特别是在利用较短的板层形成的蜂窝结构中，在形成利用接合技术的连接时可能出现问题。例如如果所述蜂窝结构具有小于30mm的最大尺寸(这里不对板层进行螺旋形的卷绕)，可能会出现形成结构的板层与其本身或与其它形成结构的板层的接触区域。特别是当所述层按S形或类似形式缠绕时会出现这个问题。这会导致所述结构相互作用，并从而使通道至少局部地出现故障。由此提高了在后面对蜂窝结构进行涂覆时堵塞通道或至少产生不同的涂层厚度的危险。这会造成例如蜂窝结构的流动阻力至少在部分区域升高。由此会导致不同的温度负荷、低的转化率以及在一些情况下连接在前面的内燃机的功率的下降。此外还存在这样的危险，即会形成对于施用用于形成利用接合技术的连接的附加材料—例如钎焊料—无法到达的局部段。所述以后没有连接或没有完全连接的局部区域会由于在废气系统中存在的极高的热和动态负荷而造成构件的破坏。
发明内容
由此出发，本发明的目的是，消除已知蜂窝结构的问题，特别是前面所述的问题。这特别是这样一个目的，即提供一种蜂窝结构，所述蜂窝结构的结构简单并且可以以较少的制造技术上的花费制造。这里均匀地形成废气可流通的通道、相邻的板层彼此之间以及与壳体可靠的连接也很重要。还应提供这样一种方法，从而可以工艺上可靠地进行特别是具有小长度或者说尺寸的蜂窝结构的制造。
上述目的通过一种具有根据权利要求1的特征的蜂窝结构和一种具有根据权利要求8的特征的制造方法来实现。有利的设计方案分别在各从属权利要求中说明。这里要指出，这里单独说明的特征也可以按任意的相互组合形成有利的实施形式。
即本发明涉及一种具有多个基本上相互平行布置的通道的蜂窝结构，所述蜂窝结构包括至少部分地形成结构的薄板的层和壳体。所述蜂窝结构的特征在于，所述层包括数量(N)个至少部分形成结构的薄板和数量(N+1)个平滑薄板，其中数量N＝1、2或3，并设有两个外部的平滑薄板。换句话说，特别是指所述一个层形成一种夹层结构，其中两个外部薄板是平滑的。“平滑的”薄板特别应理解为这样的薄板，所述薄板不具有波纹、压痕、折皱等。但这并不意味着，平滑薄板具有确定的(例如特别低)的表面粗糙度，或者没有按S形或类似方式卷绕。在两个外部的平滑的薄板之间布置有至少一个至少局部“形成结构”薄板。
原则上也可以在所述两个外部平滑薄板之间布置多个薄板，并形成层，其中至少一个所述附加的薄板至少局部形成结构。但例如也可以设想，在所述两个外部平滑薄板之间设置一个包括多个交替布置的平滑和形成结构的薄板的堆叠。此外可以设想，一个薄板例如只是一部分形成结构，但同样还可具有平滑段。由此布置在内部的(平滑的和)形成结构的薄板在两侧(即在大面积的表面上)至少局部地形成通道壁。与此不同，这样对所述至少一个层进行布置以形成蜂窝结构，即所述外部的平滑薄板只朝向一侧，即朝向布置在内侧的至少局部形成结构的薄板形成通道。所述外部的平滑薄板向外至少局部地贴合在其本身上，或贴合在相邻的外部平滑薄板上，或贴合在壳体上。这里所述外部的平滑薄板这样地相互贴合，从而不会形成废气可流通的通道。
通过设置两个外部的平滑薄板可确保，避免彼此相邻布置的形成结构的薄板的段直接接触。这可以使蜂窝结构在结构上的缺陷部位减少，从而可确保通道在蜂窝结构横截面上的均匀分布。所述外部的平滑薄板的直接贴合还使得在对蜂窝结构进行热处理时，例如作为钎焊工艺的一部分，可在所述平滑薄板之间形成利用接合技术的连接部。这种连接部在其初始阶段处主要是扩散过程，所述扩散过程会导致局部的扩散焊接部。从而可确保所述层彼此之间或者彼此相邻布置的外部平滑薄板的耐久的连接。
由此还可以避免“伸缩”现象，在发生这种现象时，相邻的层由于在废气系统中出现的负荷彼此相对滑移。根据彼此相邻布置的所述外部平滑薄板彼此压合的压力或者在热处理之前装入壳体所用的压力的不同，这种扩散连接可以在整个接触面上形成。对于(特别是考虑到这种蜂窝体的热膨胀性能)应该防止形成完全的连接的情况，可以在(平滑的或形成结构的)薄板上设置一种特别可抑制扩散连接形成的物质。为此例如一种专门的涂层是特别合适的，如氧化钛、氧化铝等。但这种钝化层不仅可以布置在所述外部平滑薄板之间，也可以布置在所述平滑薄板与壳体之间。
根据所述蜂窝结构的一种有利的实施形式，所述层这样卷绕和/或弯卷成蜂窝体，从而至少在所述层的一个部分段内外部平滑薄板彼此直接相邻地布置。这特别是指，存在特别强烈的所述层的弯曲或者说圈结(Schlingung)。这种平滑薄板与其本身相贴合地形成的极端分布形式特别会在具有多边形外部构型的蜂窝体中出现，即不同于圆柱形的构型。特别是为了可到达这种多边形外部构型的角部区域，必须存在特别强烈弯卷的部分段，所述部分段可插入所述角部区域。这里特别还是指这种分布形式，其中至少一个层曲折地弯曲，即交替地沿一个方向，然后沿另一个(相对的)方向弯曲(在一些情况下具有不同的弯曲半径)。由于这种极度的变形总是存在这样的危险，即已知蜂窝结构的薄板无法按希望的方式形成，特别是还因为在这种制造的进行中，这种已知的薄板堆叠必须复杂地相互定位以及利用接合技术连接。这个技术问题可以通过设置外部平滑薄板来消除。
此外建议，在所述层中，在所述外部的平滑薄板之间交替地布置另一个平滑薄板和一形成结构的薄板，其中优选分别有一个形成结构的薄板与所述外部的平滑薄板相邻地布置。这特别是指这样一种夹层结构，所述夹层结构的特征在于两个布置在外部的平滑薄板和多个内部的薄板。对于内部的薄板，现在建议交替地布置另外的平滑薄板和形成结构的薄板。这种布置在内部的平滑薄板和形成结构的薄板朝两侧分别形成废气可流通的通道。这种具有交替平滑薄板和形成结构的薄板的基本上对称的结构确保了，在形成结构的薄板的极点附近，特别是在波谷或波峰附近，在平滑薄板和形成结构的薄板之间形成确定的连接部。
根据所述蜂窝结构的另一种实施形式，所述层的薄板分别具有两个端部，其中至少90％的所述端部至少在一个区段内与所述壳体相连接，优选所有端部与所述壳体相连接。由这种情况特别可以看出，所述蜂窝结构具有不同于螺旋形结构的构型。对于螺旋形卷绕的层，通常所有端部的一半布置在蜂窝结构的中心，而所述层或薄板相对的端部贴合在壳体上。在这里所述的特别优选的蜂窝结构的实施形式中，所述薄板或者板层通常这样布置，即所述薄板从壳体出发向蜂窝结构的内部区域延伸，最后又重新以相对的端部贴合在壳体的内表面上。
所述端部至少在一个区段内连接或者接触的事实导致以下情况，即例如所述壳体可以设计得较大或较小，并由此不必使壳体的全部内表面强制地与薄板接触。但是(例如当所述层S形布置时)也可以使所述端部不是均匀地在壳体或者蜂窝结构的周向上布置，而是存在这样的部分周向段，所有端部或者端部的一部分布置在所述部分周向段内，其中一个外部平滑薄板贴合在壳体的内侧。
这里所述端部与壳体的连接优选具有接合技术的特征，即所述端部与壳体钎焊或焊接。所述的与壳体相连的端部的百分比应当这样理解，最近较大整数个端部与壳体连接。如果蜂窝结构由两个分别包括两个平滑薄板和一个形成结构的薄板的板层形成(如利用下面所制造的那样)，则所述层具有总共12的端部。这里所述端部的至少90％与壳体连接的说明应该理解为，所述端部中的至少11个端部与壳体相连(12×0.9＝10.8＝＞最近较大整数个端部是11个)根据所述蜂窝结构的另一个实施形式，在所述壳体和薄板之间布置有至少一个套筒，其中所述层的薄板分别具有两个端部，其中所述端部的至少90％在至少一个区域内与所述至少一个套筒连接，优选所有端部与所述至少一个套筒相连接。原则上相关的说明基本上可以参考上一段。这两个实施形式的主要区别是，这里在所述壳体和薄板之间布置有一个套筒。所述套筒的任务是补偿薄板与壳体不同的热膨胀性能。主要应该用于保证蜂窝结构在结构上的整体性的壳体必须设计得较稳固，其中例如采用1mm至3mm的壳体壁厚。与此不同为了实现较小的单位表面热容量以及提供较大的表面积，采用具有很小的板厚的薄板，特别是具有小于0.1mm，优选甚至小于0.03mm板厚的薄板。由于不同的单位表面热容量，薄板和壳体之间刚性的连接可能会导致这样的危险，即薄板破裂或连接部送脱。为了避免这种情况，在所述壳体和薄板之间布置有一个套筒，所述套筒允许薄板相对壳体的相对运动。对于这种套筒的构型可以参考WO03/008774，这里同样完全引用所述公开的内容。
此外，还建议了一种蜂窝结构，所述蜂窝体结构垂直于通道走向的平均尺寸小于50mm，特别是在20mm至30mm的范围内。具有两个外部平滑薄板的层状结构的特别是应用于这种较小的蜂窝结构。其原因主要还在于，如果外部薄板形成有结构，则这种较短的层在制造时难以操作。必须对这种层部分地进行明显的变形，其中所述形成结构的薄板与其本身或与相邻布置的薄板形成楔形部。因此特别是对于较小的蜂窝结构，可以实现制造工艺明显改善的、工艺上可靠的进行。
此外建议，所述层具有小于500mm的长度，特别是在100mm至300mm的范围内。所述板层的长度与已知的板层明显不同。这里所采用的层的长度与载体的直径的比明显较大，从而例如直径为10cm的已知蜂窝体具有(比直径)至少大20倍的层长度。这里优选建议明显较小的比值，特别是小于10或者甚至小于8。
根据本发明的另一个方面，建议一种用于制造具有多个基本上相互平行布置的通道的蜂窝结构的方法，所述蜂窝结构包括至少部分地形成结构的薄板的至少一个层和壳体。其中至少包括以下步骤-通过使每个层至少有一个至少部分形成结构的薄板布置在两个外部的平滑薄板之间，以形成至少一个层，-弯卷所述至少一个层，-将所述至少一个经弯卷的层装入壳体中。
这里优选这样来形成所述至少一个层，即交替地相互叠置地布置一个平滑薄板、一个完全形成结构的薄板、并在布置一个平滑薄板。但也可以将两个外部的平滑薄板相互连接，或者设置一个连续的例如形成U形外壳的平滑薄板，其中所述外壳中布置一个形成结构的薄板。如果采用多个层来构成所述蜂窝结构，则在一个层的外部平滑薄板上布置相邻接的层的外部平滑薄板，等等。所述多个层可形成一个堆叠，其中所述堆叠原则上可由平滑薄板限定。原则对于可制造的蜂窝体结构可参考上面的说明，其中利用所述方法也可以制造这种具有多个层一例如2至5个层一的蜂窝结构。
方法步骤“弯卷”理解为对所述至少一个层进行弯曲、翻转、弯折和/或卷绕。此时所述至少一个层接下来具有基本上与壳体的构型向对应的外部形状或壳面。经弯卷的层或经弯卷的层组最好具有略大于壳体包围的横截面的横截面。由此可实现预紧力，所述预紧力可保证板层的端部平齐地贴合在壳体的内表面上。这里所述预紧力基于面积的差别大约在2％至5％的数量级。
最后将这样弯卷的层至少部分地装入壳体中。将所述至少一个经弯卷的层部分地装入使得可以给所述至少一个层外部的露出的端部设置附加材料，例如焊料条。接下来可以将这样制备的至少一个层完全定位在壳体中的预定部位上。
根据所述方法的另一个实施形式，形成2至5个层，共同弯卷所述层并将其装入壳体中。
此外还建议，按照下面的分布形式对所述至少一个层进行弯卷螺旋形、S形、M形、W形、Z形、U形、V形、曲折形。下面还要参考附图对各分布形式进行详细说明。通常在蜂窝结构的端侧视图中，即沿通道的方向，可以看到所述分布形式。特别是平滑薄板具有这种分布形式。
根据所述方法的另一个实施形式，这样形成薄板的所述至少一个层，即在外部平滑薄板之间交替地布置另外的平滑薄板和形成结构的薄板，优选分别有一个形成结构的薄板与外部平滑薄板相邻地设置。在薄板的这种布置中，布置在外部平滑薄板之间的薄板在两侧至少部分地限定通道，而外部平滑薄板只朝一侧限定流体可流通的通道。外部平滑薄板的另一侧是需要贴合在相邻的平滑薄板、套筒或壳体上。
所述方法的一个特别优选的实施形式中，利用成形工具来进行弯卷，所述成形工具具有至少两个成形爪和至少一个卷绕销，其中这样将所述至少一个层输送给所述成形工具，以使所述至少一个卷绕销最好相对于所述至少一个层大致定位在中部，并与所述至少一个层相接触。然后所述至少一个卷绕销进行旋转，直至所述至少一个层的薄板的所有端部都贴合在成形爪的至少一个内侧上。这样特别是可以快速而且工艺可靠地形成所述层S形的分布形式。
下面将参考附图进一步说明该方法步骤。这里还需要注意，所述成形爪这样形成，以使其至少部分地基本上包围对应于所述至少一个层当其装入壳体时所具有的最终外部构型的外部形状。通过将所述卷绕销大致布置在中部使得，在旋转时所述层的两个端部同时发生转动，并且卷绕或弯卷过程可以比例如螺旋形卷绕所述层快地进行，在螺旋形的卷绕时卷绕销靠近所述层或薄板的一端部布置。
还建议，在弯卷之前将所述层切割成确定的长度，其中所述长度小于500mm，特别是在100mm至300mm的范围内。这里所建议的长度特别是用于具有较小长度的蜂窝体中。这里用于制造蜂窝结构的所有层或板层优选具有相同的长度。
此外，在分离过程之前将所述至少一个层定位在用于弯卷的成形工具中是特别有利的。即换句话说，首先将板层输入成形工具中，并通过所述成形工具进行固定或保持。这具有这样的优点，即在分离过程之后不必再对所述至少一个层进行运输，而是所述层已处于用于进行弯卷加工的相应位置。这又可以使得可以明显节省制造上的时间，并且还可降低操作费用。
根据所述方法的另一个实施形式还建议，在将所述至少一个经弯卷的层装入壳体中之前，将至少一个套筒围绕所述至少一个层和/或在壳体的内表面上定位。这里优选这样来进行所述套筒的定位，即相对于所述层或薄板的轴向长度将所述套筒基本上设置在中部。可通辅助剂，例如粘接剂等将所述套筒临时固定在经弯卷的层的周向上或壳体的内表面上。
最后还建议，在将所述至少一个层装入所述壳体之后，在蜂窝结构的部件之间形成利用接合技术的连接部，其中所述部件优选至少在部分区域内相互钎焊连接。对于在所述至少一个层和壳体之间布置套筒的情况，所述套筒具有朝向壳体的较短的连接段，而所述套筒优选在其整个内侧上与所述至少一个层钎焊连接。
下面参考附图详细说明本发明以及本发明的相关领域。这里所述附图部分地示出本发明的特别优选的实施例，但本发明不局限于此。其中图1示意性示出根据本发明的蜂窝体的一个实施例的制造；图2示出根据本发明的蜂窝结构的另一个实施例的纵向剖视图；图3示出利用本发明的方法制造的蜂窝结构的一个实施例的正视图，；图4示意性示出根据现有技术已知蜂窝结构的结构；以及图5示意性示出本发明的蜂窝结构的不同实施例的不同分布形式。
具体实施例方式
图1示意性示出一种用于制造具有多个基本上相互平行布置的通道2的蜂窝结构1(未示出)的方法，所述蜂窝结构包括至少部分地形成结构的薄板4、5的至少一个层3和壳体6(未示出)。
如图1右侧所示，将薄板4、5由卷筒25上退绕，其中一个薄板5输送给结构形成装置24。在结构形成装置24中在首先是平滑的板带中加工出形成有结构的薄板5的结构。来自上部和下部卷筒25的平滑薄板4从两侧布置到形成结构的薄板5上，此时引导所述薄板穿过两个辊子。这个过程导致形成这样一种层3，它包括两个外部的平滑薄板4，在所述外部平滑薄板之间布置有至少一个至少局部形成结构的薄板5。这里所述辊子23朝一成形工具14进行对薄板4、5的推送。对于向成形工具14输送薄板4、5优选的是，每个薄板4、5都由单独的卷筒25上退绕并被引导在辊子23之间穿过。即换句话说，在制造具有包括数量(x)个的形成结构的薄板5和数量(x+1)个的平滑薄板4的层3时，总共设置数量(2x+1)个卷筒25，所述卷筒同时并且必要时连续地将薄板4、5输送给成形工具14。
成形工具14具有一个相对于所述成形工具14对板层3进行定向的保持件21。这里使层3这样相对于卷绕销16或成形爪15定向，以便接下来可在简单的弯卷处理中对所述层进行弯卷。这里成形爪15是开口的，并且所述层3穿过成形爪15延伸。
在成形爪15与保持件21相对的一侧，设有一个分离装置22，所述分离装置定位成可以以规定的长度18对薄板4、5进行分离。在分离过程中优选使卷绕销16与所述层3接触，从而形成另一个保持点。在将薄板4、5分离开之后，在所示的具有一种转台的成形工具14中继续前进，从而可将堆叠的薄板4、5输送到下面的保持件21或下面的成形爪15中。
在成形工具14的在上部示出的局部中已经示出分离的层3。现在卷绕销16与外部的平滑薄板4接触。如箭头所示，现在层3发生转动，从而薄板4、5的所有端部8贴合在成形爪15的内侧17上。为此成形爪15还可以彼此朝向移动，从而成形爪最终完全包围层3。接着将最终弯曲的层3从成形爪15中取出并集成到壳体6(未示出)中。最后在薄板4、5之间或者在(薄板)和壳体6之间形成利用接合技术的连接，例如在钎焊处理中。
图2示意性示出根据本发明的带有壳体6的蜂窝结构1的一个实施例的纵向剖视图，其中所述薄板4、5形成多个基本上彼此平行布置的通道2。在所述薄板4、5和壳体6之间布置一个套筒10。所述蜂窝结构1具有尺寸12。这里壳体6在端侧超过所述薄板4、5。这里这样来形成利用接合技术的连接部，即所述薄板4、5的端部8(未示出)的至少90％与套筒10的一个区域11相连。通过所述套筒10所述薄板4、5间接地与壳体6的一个区段9相连。这里可在一个小于区域11的面区域内形成套筒10与壳体6的利用接合技术的连接。
图3示出根据本发明的蜂窝结构1的另一个实施例的端侧视图。所述蜂窝结构11具有多个带有平滑和完全形成结构的薄板4、5的层3，所述薄板形成通道2。所有的薄板4、5以其端部8贴合在壳体6的内表面19上。这里所述层3这样地形成一个蜂窝体1，即在一个部分段7内外部平滑薄板4直接相邻地布置。这里特别是绕两个卷绕点26形成层3的S形分布。在将层3装入壳体6中后，在蜂窝结构1的部件之间形成利用接合技术的连接，其中这里所述连接在一个端侧的外部的部分区域20内进行。
图4示意性示出如何根据现有技术制造已知的蜂窝体。这里交替地将平滑薄板4和形成结构的薄板5组装成层3，其中在每个层3中总是出现相同数量的平滑薄板4和形成波纹或形成结构的薄板5(平滑和形成结构的薄板的比是1∶1)。如图中右侧所示，层3的变形使得在由层3形成的蜂窝体27中形成接触区27，在所述接触区中，形成结构的薄板区域相互贴合，或者彼此直接相邻地布置。特别是当选择S形的分布形式13，并且尺寸12较小时，就会出现这种情况。如图4所示，这会导致较不均匀地形成通道2，其中考虑到其以后的使用目的，这种蜂窝体的效率会受到不利的影响。这可以通过根据本发明的蜂窝结构1避免。
图5示意性地用示例示出根据本发明的不同的蜂窝结构1的几种分布形式13。对应于升序的编号示出以下分布形式S形、W形、螺旋形、Z形、U形、V形。
这里建议的蜂窝结构可以特别简单地制造，并且在其以后用于汽车内燃机的废气系统中时还具有高的、保持不变的效率。特别是所述蜂窝结构设计的特别耐久，并且特别是适用于极端的环境条件，例如直接位于内燃机附近。
附图标记表1蜂窝结构2通道3层4平滑薄板5形成结构的薄板6壳体7部分段8端部9区段10套筒11区域12尺寸13分布形式14成形工具15成形爪16卷绕销17内侧18长度19内表面20部分区域21保持件22分离装置23辊子24结构形成装置25卷筒26卷绕点27蜂窝体
28接触区域
权利要求
1.具有多个基本上相互平行布置的通道(2)的蜂窝结构(1)，包括至少部分地形成结构的薄板(4、5)的层(3)和壳体(6)，其特征在于，所述层(3)包括一定数量(N)个至少部分形成结构的薄板(5)和一定数量(N+1)个平滑薄板(4)，其中数量N＝1、2或3，并设有两个外部的平滑薄板(4)。
2.根据权利要求1的蜂窝结构(1)，其特征为，所述层(3)这样卷绕和/或弯卷成蜂窝体(1)，从而至少在所述层(3)的一个部分段(7)内外部平滑薄板(4)彼此直接相邻地布置。
3.根据前述权利要求中任一项的蜂窝结构(1)，其特征为，在所述层(3)中，在所述外部的平滑薄板(4)之间交替地布置另一个平滑薄板(4)和一形成结构的薄板(5)，其中优选总有一个形成结构的薄板(5)与所述外部的平滑薄板(4)相邻地布置。
4.根据前述权利要求中任一项的蜂窝结构(1)，其特征为，所述层(3)的薄板(4、5)分别具有两个端部(8)，其中至少90％的所述端部(8)至少在一个区段(9)内与所述壳体(6)相连接，优选所有端部(8)与所述壳体(6)相连接。
5.根据前述权利要求中任一项的蜂窝结构(1)，其中在所述壳体(6)和薄板(4、5)之间布置有至少一个套筒(10)，其特征为，所述层(3)的薄板(4、5)分别具有两个端部(8)，其中所述端部(8)的至少90％在至少一个区域(11)内与所述至少一个套筒(10)连接，优选所有端部(8)与所述至少一个套筒(10)相连接。
6.根据前述权利要求中任一项的蜂窝结构(1)，其特征为，所述蜂窝体结构(1)垂直于通道(2)走向的平均尺寸(12)小于50mm，特别是在20mm至30mm的范围内。
7.根据前述权利要求中任一项的蜂窝结构(1)，其特征为，所述层(3)具有小于500mm的长度(18)，特别是在100mm至300mm的范围内。
8.用于制造具有多个基本上相互平行布置的通道(2)的蜂窝结构(1)的方法，所述蜂窝结构包括至少部分地形成结构的薄板(4、5)的至少一个层(3)和壳体(6)。所述方法至少包括以下步骤-通过使每个层(3)至少有一个至少部分形成结构的薄板(5)布置在两个外部的平滑薄板(5)之间，以形成至少一个层(3)，-弯卷所述至少一个层(3)，-将所述至少一个经弯卷的层(3)装入壳体(6)中。
9.根据权利要求8的方法，其特征为，形成2至5个层(3)，共同弯卷所述层并将其装入壳体(6)中。
10.根据权利要求8或9的方法，其特征为，按照下面的分布形式(13)对所述至少一个层(3)进行弯卷螺旋形、S形、M形、W形、Z形、U形、V形、曲折形。
11.根据权利要求8至10中任一项的方法，其特征为，这样所述至少一个层(3)，即在外部平滑薄板(4)之间交替地布置另外的平滑薄板(4)和形成结构的薄板(5)，优选总有一个形成结构的薄板(5)与外部平滑薄板(4)相邻地设置。
12.根据权利要求8至11中任一项的方法，其特征为，利用成形工具(14)来进行弯卷，所述成形工具具有至少两个成形爪(15)和至少一个卷绕销(16)，其中这样将所述至少一个层(3)输送给所述成形工具(14)，以使所述至少一个卷绕销(16)最好相对于所述至少一个层(3)大致定位在中部，并与所述至少一个层(3)相接触。
13.根据权利要求8至12中任一项的方法，其特征为，在弯卷之前将所述层(3)切割成确定的长度(18)，其中所述长度(3)小于500mm，特别是在100mm至300mm的范围内。
14.根据权利要求13的方法，其特征为，在分离过程之前将所述至少一个层(3)定位在用于弯卷的成形工具(14)中。
15.根据权利要求8至14中任一项的方法，其特征为，在将所述至少一个经弯卷的层(3)装入壳体(6)中之前，将至少一个套筒(10)围绕所述至少一个层(3)和/或在壳体(6)的内表面(19)上定位。
16.根据权利要求8至15中任一项的方法，其特征为，在将所述至少一个层(3)装入所述壳体(6)之后，在蜂窝结构(1)的部件(3、4、5、6、10)之间形成利用接合技术的连接，其中所述部件优选至少在部分区域(20)内相互钎焊连接。
全文摘要
本发明涉及一种具有多个基本上相互平行布置的通道(2)的蜂窝结构(1)的方法，包括至少部分地形成结构的薄板(4、5)的层(3)和壳体(6)，其特征在于，所述层(3)包括一定数量(N)个至少部分形成结构的薄板(5)和一定数量(N+1)个平滑薄板(4)，其中数量N＝1、2或3，并设有两个外部的平滑薄板(4)。按本发明的蜂窝结构(1)特别是用于汽车内燃机的废气系统中。
文档编号B01J35/04GK1813122SQ200480018198
公开日2006年8月2日 申请日期2004年6月9日 优先权日2003年6月27日
发明者M·福伊特, J·彼得斯, F·库尔斯, L·维尔斯 申请人:排放技术有限公司