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-A12924592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的顺序不同而有所不同。此先有技术的详细说明可见WO/8911938。
有关给一装置加钎料的不同方法各有不同的优点。但为了经济地制造一种装置力求有这样一种加钎料的方法，即，一方面钎料只是加在应形成钎焊连接的区域内，另一方面加钎料的过程应尽可能迅速和用比较少的成本来完成。
已知的包括一个装在套管内的蜂窝体的装置设计为，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。
由于套管伸出的连接区，将由先有技术已知的用于给一装置加钎料的方法移用于此类特殊设计的装置时带来一些缺点。
若例如运用由DE-A12924592A1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-A12924592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。
以此出发，本发明的目的是提供一种给一装置加钎料的方法，这种方法避免了所提及的先有技术的缺点以及允许合理地制造此装置。
为达到此目的建议了一种有权利要求1特征的方法。按本发明方法的有利的设计和进一步发展是从属权利要求的内容。
为了给一个包括蜂窝体和套管的装置加钎料，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的端面与粘附液接触。之后，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液接触，避免了套管也与粘附液接触。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。令这一段与粘附液接触。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液接触。
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。
按本方法另一项有利的设计，建议，要用粘附剂润湿的段与含粘附剂的涂料装置接触，在这里涂料装置有一个润湿面，它大于此段的端面并与之全面搭接。通过方法的这种有利的发展，做到了使蜂窝体的这一段可沿其全部横截面的表面与粘附剂接触。实施此方法的优点还在于，为了润湿有不同横截面积的蜂窝体可以使用相同的涂料装置。因此没有必要使涂料装置针对蜂窝体不同的横截面几何尺寸进行调整。
有利的是此装置基本上在垂直位置亦即蜂窝体的纵轴线基本上垂直延伸的情况下与粘附剂接触。涂料装置可以为了与蜂窝的此段接触而设在蜂窝体的下方。优选地在实施一种方法时涂料装置布置在套管的上方以及令此段与涂料装置接触。
在涂料装置作如此布局时，粘附剂由于重力也会流入此段中。取决于此段与涂料装置的接触时间和/或蜂窝体在此垂直位置的保留时间，还可以做到使粘附剂沿蜂窝体的全部轴向长度或沿蜂窝体的部分轴向长度加入此蜂窝体内。为了给蜂窝体在与钎焊连接有密切关系的区域内沿其整个轴向长度加上粘附剂，蜂窝体没有必要相当长时间地停留在涂料装置处。只要此段与涂料装置尤其与粘附剂保持接触的时间能长到有足够多的粘附剂进入蜂窝体的各通道内，从而实现粘附剂充分地润湿对构成钎焊连接关系密切的区域就够了。由于实施此方法也不再有必要令蜂窝体两端与粘附剂接触。尤其是当蜂窝体处于其垂直位置运输时，为了将装置从将粘附剂加入蜂窝体内的润湿站输送到将钎料粉加入蜂窝体内的加钎料站所必须的时间便可以充分利用来使粘附剂自动在蜂窝体内部输送。
尤其在借助于布置在蜂窝体上方的涂料装置涂覆粘附剂时，恰当的是将粘附剂载体设计为基本上弹性和有吸收能力的。若此段压靠在含有粘附剂的粘附剂载体上，则做到了将粘附剂从粘附剂载体挤出并进入此段内。也可以将粘附剂载体压靠在蜂窝体的此段上。作为替换形式，装置和粘附剂载体可彼此相对运动，从而使它们彼此相压。
在蜂窝体成批地加钎料时，各蜂窝体相继与粘附剂载体接触。若这些蜂窝体压靠在粘附剂载体上，则存在着粘附剂载体由于材料疲劳现象而有使结构破坏的危险，由此可能导致没有实现将粘附剂充分地加入此段内。这会导致没有提供足够的用于粘附钎料粉的粘附剂。为了保证能将足够的粘附剂加入蜂窝体的此段内，建议，在该段与粘附剂载体或与粘附剂接触时形成的接触面在至少两个相继的装置中只是局部重叠。这项建议基于下列考虑，即，粘附剂载体不在同一个位置与相继的装置接触，因此，粘附剂载体至少部分地不在同样的位置受载，从而可以不出现或只是推迟到很晚才出现粘附剂载体的材料疲劳。
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带一构件和一钎料段的套管剖面图；图2在涂粘附液过程中的装置；图3将蜂窝体置入套管内；图4在蜂窝体的第二段上涂粘附液；
图5将钎料加入蜂窝体内；以及图6放大表示装置的边缘区。
图1在剖面图中表示套管1。套管1优选地有基本上圆形的横截面。在套管1的各端段处设计连接区4、5。连接区4、5用虚线表示。这些连接区4、5规定用于此装置与图中未表示的其他部件连接。尤其是每一个连接区4、5可与内燃机排气系统的一个部件连接。
套管1位于连接区4、5之间的轴向段有长度LW，它基本上等于蜂窝体的轴向长度。
在套管1内装入一衬套状构件2。此衬套状构件2有外套13，尤其可由图6清楚地看出，它基本上贴靠在套管1内表面14的一部分上。衬套状构件2优选地沿周向看设计成环状。如图1和尤其如图6所示，此衬套状构件2沿套管1轴向长度的一部分延伸。衬套状构件2的轴向长度小于蜂窝体6的轴向长度，由图6可看出这一点。
衬套状构件2与套管1连接。标号3表示一钎料段，它部分地与套管1和衬套状构件2搭接。钎料段3有第一段3a，它基本上与构件2的轴向长度相同。钎料段3b连接在钎料段3a上并朝连接区4的方向延伸。
借助钎料段3的第一段3a，在蜂窝体6与构件2之间进行钎焊。通过钎料段3b令蜂窝体6与套管1连接。至少构件2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6不同的热膨胀。也可以设一个沿全部长度LW延伸的钎料段3。
蜂窝体6置入带衬套状构件2的套管1内。蜂窝体6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7。蜂窝体6的这一段7与图中未画的粘附剂尤其一种粘附液接触。粘附液制备在一涂料装置8内。蜂窝体的润湿从端面那里沿蜂窝体6的轴向进行。如尤其可从图2看出的那样，涂料装置8设计为，它提供使用的粘附剂面积大于蜂窝体6的横截面积，所以可沿蜂窝体6的整个横截面用粘附剂润湿。
一旦完成了用粘附液充分润湿蜂窝体，便将蜂窝体6置入套管1内。蜂窝体6的置入优选地借助于冲头9完成，通过冲头9沿套管1的轴向在蜂窝体6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。蜂窝体6装入套管1内直至它处于连接区4、5之间，尤其由图6可看到这一情况。
图4表示在加入钎料前蜂窝体6与此段7处于相对位置的另一段15与粘附剂接触。粘附剂通过涂料装置10制备。如图4所示，涂料装置的横截面略小于蜂窝体6的横截面，所以涂料装置10部分进入套管1内。
在此另一段15加上粘附剂后，在蜂窝体6内加入钎料粉11。在蜂窝体6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11内。钎料粉11在容器12内准备好供使用。
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，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(6)有可流过流体的通道；将蜂窝体(6)部分地置入套管(1)内；令蜂窝体(6)从套管(1)伸出的段(7)的端面与粘附剂接触；将蜂窝体(6)置入套管(1)内；将钎料(11)至少加入蜂窝体(6)内。
2．按照权利要求1所述的方法，其中，在加入钎料(11)前，令蜂窝体(6)上与此段(7)处于相对位置的另一段与粘附剂接触。
3．按照权利要求2所述的方法，其中，蜂窝体(6)被推移通过套管(1)，使此另一段从套管(1)伸出。
4．按照权利要求1、2或3所述的方法，其中，在其中之一段(7、15)与粘附剂接触期间，蜂窝体(6)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。
5．按照权利要求4所述的方法，其中，蜂窝体(6)按这样的方式置于套管(1)内，即，使蜂窝体从套管(1)伸出至少1mm，优选5mm。
6．按照权利要求1至5之一所述的方法，其中，在套管(1)内置入衬套状构件(2)，它有一基本上贴靠在套管(1)内表面(14)一部分上的外套(13)，而蜂窝体(6)装在此构件内。
7．按照权利要求6所述的方法，其中，构件(2)与套管(1)连接。
8．按照权利要求7所述的方法，其中，构件(2)与套管(1)通过材料连接。
9．按照权利要求7或8所述的方法，其中，构件(2)与套管(1)粘结。
10．按照权利要求6所述的方法，其中，设计至少一个钎料段(3)，它与套管(1)和构件(2)搭接。
11．按照权利要求1至10之一所述的方法，其中，此段(7)与一个含有粘附剂的涂料装置(8)接触，此涂料装置有一润湿面，它大于段(7)的端面并与之全面搭接。
12．按照权利要求1至11之一所述的方法，其中，此装置基本上垂直定位，使伸出的段(7)与设在套管(1)上方含有粘附剂的涂料装置(8)接触。
13．按照权利要求11或12所述的方法，其中，至少此段(7)压靠在一个基本上弹性的粘附剂载体上。
14．按照权利要求13所述的方法，其中，装置和/或粘附剂载体定位为，使段(7)与粘附剂载体或粘附剂接触时形成的接触面在至少两个彼此相继的装置中只是部分重叠。
全文摘要
本发明涉及给一个包括蜂窝体(6)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的蜂窝体(6)。将蜂窝体(6)部分地装入套管(1)内。蜂窝体(6)从套管(1)伸出的段(7)的端面与粘附剂接触。将蜂窝体(6)置入套管(1)内。之后,进行将钎料加入蜂窝体(6)内。
文档编号B01D53/94GK1289277SQ99802422
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 申请人:发射技术有限公司