專利名稱：具有確定連接部位的金屬蜂窩體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蜂窩體，該蜂窩體至少具有殼體和蜂窩結(jié)構(gòu)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)具有 多個(gè)通道，其中，所述蜂窩結(jié)構(gòu)利用至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層形成，所述 金屬層形成固定所述蜂窩結(jié)構(gòu)的連接部位。在此，蜂窩結(jié)構(gòu)的橫截面具有徑向區(qū)，所述徑向 區(qū)具有連接部位；其中，在至少一個(gè)徑向區(qū)中，所述至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金 屬層的內(nèi)部接觸點(diǎn)的至少1%、至多20%形成連接部位。這種蜂窩體尤其是作為排氣處理 單元應(yīng)用在移動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
這種類型的蜂窩體大多包括一單體式和/或多件式的殼體，所述殼體具有較大的 材料厚度，使得該殼體能夠形成外部形狀或者說(shuō)構(gòu)型和/或甚至是排氣管本身的一部分。 而人們盡力將用于構(gòu)成通道結(jié)構(gòu)的金屬薄板實(shí)施成相對(duì)薄壁的結(jié)構(gòu)，以便在相同的結(jié)構(gòu)空 間上實(shí)現(xiàn)盡可能大的表面。所述表面例如用于施加與流經(jīng)通道結(jié)構(gòu)的排氣進(jìn)行接觸的催化 劑。因此確保了排氣成分與催化劑的緊密接觸，進(jìn)而確保了排氣的有效凈化。問(wèn)題在于，在移動(dòng)式排氣系統(tǒng)中常見(jiàn)的交變熱負(fù)荷和/或交變動(dòng)力負(fù)荷下，很薄 的金屬薄板與壁較厚的殼體的表現(xiàn)不同。所以在殼體和金屬薄板之間的連接尤其是在技術(shù) 方面形成挑戰(zhàn)。已知在內(nèi)置金屬薄板或者是蜂窩結(jié)構(gòu)之前在這種蜂窩體的殼體的內(nèi)表面上施加 釬焊材條、例如所謂的釬料膜，然后將蜂窩結(jié)構(gòu)插入。同樣已知，將這種釬片卷繞在通道結(jié) 構(gòu)上，并將該組合物(釬片和通道結(jié)構(gòu))插入殼體中，使得整個(gè)釬片貼靠在殼體的內(nèi)表面 上。已經(jīng)提出相同的方法，其中釬焊區(qū)域不是在整個(gè)周向上的帶狀區(qū)域，而是由較大的彼此 錯(cuò)開(kāi)的部分區(qū)域/點(diǎn)式區(qū)域(Flecken)形成。另外提出了，在蜂窩結(jié)構(gòu)的端側(cè)上或局部體 積中類似地大面積地在部分區(qū)域中提供釬料。這種“選擇性”釬焊的目的尤其是在于，在蜂窩結(jié)構(gòu)中或者在蜂窩結(jié)構(gòu)與殼體間的 連接區(qū)域中提供不是剛性地彼此連接、從而能夠通過(guò)各個(gè)部分的相對(duì)移動(dòng)來(lái)補(bǔ)償不同的膨 脹和類似現(xiàn)象的區(qū)。即使通過(guò)這種策略對(duì)于某些應(yīng)用已能實(shí)現(xiàn)蜂窩體的足夠的耐久性，在 承受高負(fù)載的部件中偶爾也會(huì)產(chǎn)生損壞。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的是至少部分地解決關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)所述的問(wèn)題。特別是提出 一種蜂窩體，該蜂窩體即使在承受高負(fù)載的應(yīng)用中也在(承受)交變熱負(fù)荷和/或交變動(dòng) 力負(fù)荷方面具有確定并且穩(wěn)定的特性，由此可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命。所述目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的蜂窩體來(lái)實(shí)現(xiàn)。蜂窩體的有利構(gòu)型和應(yīng)用 在從屬權(quán)利要求中給出。需要指出的是，在權(quán)利要求中給出的單獨(dú)實(shí)施的特征能以任意的、 技術(shù)上合理的方式彼此組合，并得出本發(fā)明的其它設(shè)計(jì)方案。下文中特別是結(jié)合附圖進(jìn)一 步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中給出本發(fā)明的另外的實(shí)施形式。
根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體至少具有殼體和蜂窩結(jié)構(gòu)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)具有多個(gè)通道，其 中，所述蜂窩結(jié)構(gòu)利用至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層形成，所述金屬層形成 固定所述蜂窩結(jié)構(gòu)的連接部位。此外，蜂窩結(jié)構(gòu)的橫截面具有徑向區(qū)，所述徑向區(qū)具有連接 部位；其中，在所述橫截面中，在至少一個(gè)所述區(qū)中，所述至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié) 構(gòu)的金屬層的內(nèi)部接觸點(diǎn)的至少1%、至多20%形成連接部位。此外，在至少兩個(gè)徑向區(qū)中 形成具有不同通道橫截面的通道。在此，殼體優(yōu)選是單體式的，可以具有柱形或與此不同的橫截面形狀。關(guān)于通道數(shù) 量?jī)?yōu)選的是，使蜂窩體的每平方英寸(cpsi)的通道密度在100到1000的范圍內(nèi)，優(yōu)選在 200至600的范圍內(nèi)。另外優(yōu)選的是，為制造蜂窩體而使用多個(gè)平滑的薄板和具有一定結(jié)構(gòu) (例如波紋形)的金屬層(例如形式為薄板)。盡管這種金屬層可以被盤繞成例如螺旋形， 但金屬層優(yōu)選具有與此不同的延伸結(jié)構(gòu)，例如S形、V形、W形、U形等等。金屬層彼此間的 布置結(jié)構(gòu)便使得這些金屬層最終均勻地填滿蜂窩體的(圓的、橢圓的或者類似形狀的)橫 截面。在多個(gè)不同的位置、即所謂的連接部位處使金屬層相互(力鎖合(kraftschlilssig) 和/或材料結(jié)合(stoffschlUssig))連接。在此，優(yōu)選使用釬焊連接，尤其是高溫真空釬焊 連接。因此，通過(guò)這些連接部位這樣逐點(diǎn)地確定金屬層間的相對(duì)位置，使得蜂窩結(jié)構(gòu)被基本 上彼此固定并固定在殼體中。蜂窩體可被分成多個(gè)徑向區(qū)，其中，至少在一個(gè)徑向區(qū)中僅在非常受限的范圍內(nèi) 形成連接部位。因此，在(例如中央的圓形形式或圓環(huán)形式的)所述徑向區(qū)中形成所述至少 一個(gè)金屬層的多個(gè)內(nèi)部接觸點(diǎn)。所述接觸點(diǎn)大多這樣形成具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層的一個(gè) 區(qū)段抵靠在(平滑的和/或具有一定結(jié)構(gòu)的)相鄰金屬層的另一區(qū)段上。因此，所述接觸 點(diǎn)通常是金屬層的相鄰區(qū)段在結(jié)構(gòu)方向上延伸的接觸線。因此，在所述至少一個(gè)區(qū)中，這些 接觸點(diǎn)的至多20%用于形成使蜂窩結(jié)構(gòu)固定的、分布布置的連接部位，在其余接觸點(diǎn)(至 少在所考察的橫截面中)處不形成連接部位。優(yōu)選地，連接部位的份額低于接觸點(diǎn)的10% 或甚至低于5%。此外還提出，在至少兩個(gè)徑向區(qū)中形成具有不同通道橫截面的通道。特別優(yōu)選地， 尤其是設(shè)置在殼體附近的區(qū)具有不同的通道橫截面。利用通道橫截面的變化的形狀尤其是 實(shí)現(xiàn)了，內(nèi)部接觸點(diǎn)或金屬層與殼體的接觸點(diǎn)的變化的構(gòu)型。這一點(diǎn)尤其是在提供如下的 接觸點(diǎn)的目標(biāo)方向下進(jìn)行，所述接觸點(diǎn)是連接部位的持久、確定且選擇性的布局(陳列，表 現(xiàn)形式)所需的。就此而言，本發(fā)明克服了僅能在“通常的”接觸點(diǎn)上形成連接部位的技術(shù) 概念，因?yàn)楸景l(fā)明提出，用基本不受蜂窩結(jié)構(gòu)與排氣接觸和/或壓力損失的交互作用影響 的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來(lái)構(gòu)造蜂窩結(jié)構(gòu)。只是出于完整性原因需指出，在此并不涉及金屬層的隨機(jī)“變形”，而是基于對(duì)于 整個(gè)徑向區(qū)有代表性的通道橫截面。尤其是與相鄰徑向區(qū)的邊界被顯著地、清晰地分開(kāi)和 /或能明確地識(shí)別出。據(jù)此，認(rèn)為有利的是，在一徑向區(qū)中蜂窩結(jié)構(gòu)每單位橫截面的內(nèi)部接觸點(diǎn)的密度 高于至少一個(gè)另外的徑向區(qū)。這種“單位橫截面”是指蜂窩結(jié)構(gòu)的假想?yún)^(qū)域，該假想?yún)^(qū)域大 到足以包括對(duì)于相應(yīng)徑向區(qū)有代表性的通道橫截面形狀。在此，蜂窩結(jié)構(gòu)的單位橫截面例 如包括至少20個(gè)通道、至少50個(gè)通道，甚至包括至少100個(gè)通道。如果在另一徑向區(qū)中考 察相同的單位橫截面，則在所述至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層的相鄰區(qū)段之間會(huì)識(shí)別出更多或更少的內(nèi)部接觸點(diǎn)。即每單位橫截面的內(nèi)部接觸點(diǎn)的密度或數(shù)量表明， 形成固定的連接部位的可選擇方案更多或更少。這樣便能給定特別是分布式的點(diǎn)狀釬焊圖 以確定地形成連接部位。每單位橫截面的接觸點(diǎn)的密度尤其是可通過(guò)金屬層的結(jié)構(gòu)的布 局來(lái)控制，即例如通過(guò)其高度和/或?qū)挾葋?lái)控制。另外，可引入附加的構(gòu)件和/或擴(kuò)寬接觸 點(diǎn)。由此，在相同地給定連接部位的構(gòu)型的情況下，使每單位橫截面的連接部位的密度/數(shù) 量不同，或者反之。此外認(rèn)為有利的是，在一徑向區(qū)中所述連接部位的沿所述至少一個(gè)金屬層觀察的 密度高于至少一個(gè)另外的徑向區(qū)。如上所述，在蜂窩結(jié)構(gòu)的橫截面上觀察，所述至少一個(gè)至 少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層在形成蜂窩結(jié)構(gòu)后具有給定的走向。如果蜂窩結(jié)構(gòu)例如利 用平滑薄板和波紋薄板共同構(gòu)成并且結(jié)構(gòu)是均勻的，則沿層的延伸方向在這兩種薄板之間 以均勻的距離形成內(nèi)部接觸點(diǎn)。在此，這種層均勻地在多個(gè)徑向區(qū)上延伸。正是在考慮該 事實(shí)的情況下提出，使連接部位的密度或數(shù)量更高，所述連接部位一般能利用所提供的接 觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)一種擴(kuò)展構(gòu)型提出，在一徑向區(qū)中所述至少一個(gè)金屬層的走向不同于至少一 個(gè)另外的徑向區(qū)。這一點(diǎn)例如意味著，在從一個(gè)徑向區(qū)向另一徑向區(qū)過(guò)渡時(shí)，走向方向發(fā)生 顯著的、可清楚看出的變換。對(duì)于所有越過(guò)這些區(qū)邊界的層都是如此。此外，這種走向的過(guò) 渡也可以不是連續(xù)的和/或引起顯著不同的曲率半徑(必要時(shí)取向不同)。由于所述至少 一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層的走向方向的變化，對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)的整個(gè)橫截面上的 內(nèi)部接觸點(diǎn)的位置產(chǎn)生影響，從而以此方式，正是在與用于提供不同通道橫截面的其它措 施相結(jié)合的情況下，也能夠設(shè)定內(nèi)部接觸點(diǎn)的確定布置結(jié)構(gòu)，通過(guò)所述布置可實(shí)現(xiàn)蜂窩結(jié) 構(gòu)的精確、耐久的釬焊(連接)。此外，認(rèn)為有利的是，在一徑向區(qū)中，利用伸入所述通道中的突起來(lái)影響所述通道 橫截面。這些突起例如是沖壓部、彎曲部或類似結(jié)構(gòu)，利用所述方式使金屬層的一部分變形 成(由常規(guī)結(jié)構(gòu)中)形成這些突起。這些突起例如可在通道橫截面的至少一部分上延伸，由 此也與相鄰金屬層形成內(nèi)部接觸點(diǎn)，從而能在利用“常規(guī)”結(jié)構(gòu)形成的內(nèi)部接觸點(diǎn)之間形成 附加接觸點(diǎn)。這樣便能夠影響每單位橫截面或沿層走向方向的內(nèi)部接觸點(diǎn)的密度或數(shù)量。按照蜂窩體的一種擴(kuò)展構(gòu)型，在一徑向區(qū)中，通過(guò)改變所述至少部分地具有一定 結(jié)構(gòu)的金屬層的結(jié)構(gòu)的寬度或高度來(lái)影響所述通道橫截面。特別優(yōu)選地，在相鄰的徑向區(qū) 中僅結(jié)構(gòu)的寬度或僅結(jié)構(gòu)的高度不同。在此，所述“寬度”是指同類型的結(jié)構(gòu)極限部在金屬 層的走向方向上的距離，而“高度”是指相反的結(jié)構(gòu)極限部在橫向于金屬層的走向方向上的 距離。此外提出，在一徑向區(qū)中，所述連接部位在所述蜂窩結(jié)構(gòu)的周向上形成延伸長(zhǎng)度。 通常存在的連接部位具有基本上線形或條形的延展形狀。通常，這些連接部位跟隨所述結(jié) 構(gòu)或通道的走向，所述結(jié)構(gòu)或通道在蜂窩結(jié)構(gòu)的端側(cè)之間延伸。但這里針對(duì)一徑向區(qū)提出， 基本上與所述走向垂直地形成連接部位，即這些連接部位與蜂窩結(jié)構(gòu)的端側(cè)或橫截面并行 地延伸。在某些情況下，所述連接部位例如也可以用于封閉通道，其中優(yōu)選的是，所述(被 封閉的)通道具有對(duì)于排氣流動(dòng)不利的通道橫截面形狀。由此，還能使穿流這種蜂窩體的 排氣流的壓力損失保持很小。在該構(gòu)想下優(yōu)選的是，僅在邊緣區(qū)域中、即在殼體附近這樣地 提供在蜂窩結(jié)構(gòu)的周向上具有延伸長(zhǎng)度的連接部位?！把由扉L(zhǎng)度”表示單個(gè)連接部位的最大尺寸，即例如在連接部位的條形或線形布局的情況下為長(zhǎng)度。此外，蜂窩結(jié)構(gòu)在至少一個(gè)徑向區(qū)中構(gòu)造有覆層。覆層例如可用于避免在不應(yīng)形 成連接部位的(互相)接觸的金屬層之間形成擴(kuò)散連結(jié)。相應(yīng)的覆層例如可包含鋁氧化物。 同時(shí)，可以替代地和/或附加地設(shè)置用于處理排氣、例如用于轉(zhuǎn)化排氣所含成分和/或抑留 排氣流的特定組分的覆層。在一種特別優(yōu)選的蜂窩體構(gòu)型中，蜂窩結(jié)構(gòu)利用多個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的 金屬層形成，所述多個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層全部用兩個(gè)端部貼靠在所述殼體 上并沿軸向有限地連接在所述殼體上。換言之，每個(gè)金屬層都將蜂窩結(jié)構(gòu)的橫截面劃分開(kāi) 或者橫跨過(guò)該橫截面。為在蜂窩結(jié)構(gòu)與殼體之間實(shí)現(xiàn)可靠、同時(shí)能承載的連接，所述兩個(gè)端 部用于將蜂窩結(jié)構(gòu)固定在殼體上，其中，蜂窩結(jié)構(gòu)不是在整個(gè)軸向長(zhǎng)度上都與殼體連接。而 是僅在有限的軸向上區(qū)段上進(jìn)行所述連接。所述有限的軸向區(qū)段例如小于蜂窩結(jié)構(gòu)的軸向 長(zhǎng)度的40%，尤其是小于20%。特別優(yōu)選使這種蜂窩結(jié)構(gòu)具有S形、V形和/或0形的走 向。這種蜂窩體尤其是應(yīng)用在具有發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣后處理系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車中，其中排氣后 處理系統(tǒng)具有至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體。


下面借助附圖對(duì)本發(fā)明以及技術(shù)領(lǐng)域予以詳細(xì)描述。在附圖中，相同的元件通常 具有相同的附圖標(biāo)記。需要指出的是，附圖示出了本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方案，但本發(fā)明 并不局限于此。附圖表示圖1示出蜂窩體的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面，圖2示出蜂窩體的另一個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)，圖3示出蜂窩體的另一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)細(xì)節(jié)視圖，圖4示出蜂窩體的另一個(gè)構(gòu)型的細(xì)節(jié)，圖5示出蜂窩體的另一個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)，圖6示出用于根據(jù)另一形式構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)的金屬層，圖7示出蜂窩體的又一實(shí)施方案的另一橫截面視圖，圖8示出蜂窩體的布局的縱截面，圖9示出具有排氣系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車，圖10示出用于蜂窩體的疊堆的第一細(xì)節(jié)，以及圖11示出用于蜂窩體的疊堆的另一實(shí)施方案的另一個(gè)細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式圖1示出蜂窩體1的橫截面8的端側(cè)視圖。在此，蜂窩體1具有套管形式的圓形 殼體2，在該殼體中設(shè)置有蜂窩結(jié)構(gòu)3。蜂窩結(jié)構(gòu)3通過(guò)多個(gè)平滑金屬層和波紋金屬層5構(gòu) 成，所述金屬層在此呈S形布置。通過(guò)這些金屬層5形成多個(gè)通道4，所述通道尤其是由具 有一定結(jié)構(gòu)的金屬層5的波紋結(jié)構(gòu)12形成。通道4以及結(jié)構(gòu)12在此基本上與蜂窩體1的 半徑25垂直地延伸，在此圖中即延伸到圖紙平面中。橫截面8例如可以從其在軸線22的區(qū)域中的中心起分成多個(gè)徑向區(qū)，即分成第一徑向區(qū)9、第二徑向區(qū)10和第三徑向區(qū)11。這些區(qū)在此以同心圓或圓環(huán)的形式形成，與此 不同的構(gòu)型也是可能的。在此圖中，在下方部分地示意性地表示出，所述各區(qū)在半徑14的 方向上包括多個(gè)金屬層5。在一個(gè)徑向區(qū)中，例如對(duì)于第三區(qū)11所示的，金屬層5形成一排 接觸點(diǎn)7，這些接觸點(diǎn)尤其是線形地沿著結(jié)構(gòu)12的極限部形成。如在此(純粹示意性地) 表示的，僅分布式地形成非常少的連接部位6，盡管提供了明顯更大數(shù)量的接觸點(diǎn)7。在圖1 所示的方案中，在所有區(qū)中，金屬層5彼此間的接觸點(diǎn)7的至少1%、至多20%形成連接部 位6，但這不是必須的。圖2示出這種蜂窩結(jié)構(gòu)3的橫截面的細(xì)節(jié)，其中示出從第一徑向區(qū)9向第二徑向 區(qū)10過(guò)渡的過(guò)渡部。在上部區(qū)域中，第一徑向區(qū)9通過(guò)交替地布置波紋層27和平滑層沈 來(lái)形成。這兩種層在多個(gè)區(qū)域(接觸點(diǎn))中相互接觸，其中，所述多個(gè)區(qū)域中僅有一部分被 用于形成連接部位6。在其下面示出平滑層和波紋層的布局，其中設(shè)有不同的通道橫截面 12。通道橫截面12由相鄰的彼此接觸的層界定，其中，通道的技術(shù)特征尤其是在于對(duì)應(yīng)的 層和兩個(gè)相鄰的接觸點(diǎn)。在圖2的下部區(qū)域中，結(jié)構(gòu)17設(shè)計(jì)成雖然具有相同的寬度15，但 具有減小的高度16。這使得在下部的單位橫截面積44中能實(shí)現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)了更大數(shù)量的接觸 點(diǎn)或連接部位6。由圖3可見(jiàn)一相應(yīng)的視圖。在此，在第二徑向區(qū)10的在下方示出的單位橫截面積 44中，通過(guò)在給定的部位上為波紋層27(僅在此)設(shè)置形成附加的接觸點(diǎn)7的突起14，來(lái) 提高接觸點(diǎn)7的密度或數(shù)量。這樣便能夠影響接觸點(diǎn)7的數(shù)量或密度。在該視圖之后由圖4可見(jiàn)另一實(shí)施方案。在此，在下方示出的第二徑向區(qū)10中示 出了通道橫截面12的另一構(gòu)型。該構(gòu)型以如下方式實(shí)現(xiàn)在該區(qū)域中僅設(shè)置平滑層沈，所 述平滑層例如構(gòu)造有壓制部觀，這些壓制部形成明顯與第一徑向區(qū)9不同的結(jié)構(gòu)高寬比。 尤其是，在該區(qū)域中平滑層26彼此間布置得明顯比在第一徑向區(qū)9中的布置更緊密。在圖5中保留了第一徑向區(qū)9和第二徑向區(qū)10中的波紋層27的結(jié)構(gòu)。但另外在 第二徑向區(qū)10的區(qū)域中使平滑層沈構(gòu)造有與波紋層27的結(jié)構(gòu)相匹配或相貼合的結(jié)構(gòu)。由 此，可使兩種層之間的接觸區(qū)域擴(kuò)寬，從而以這種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)連接部位的針對(duì)性匹配或布 局。圖6示意性示出部分具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層5的透視圖。在圖6的左側(cè)區(qū)域中，金 屬層具有波紋形或正弦形的結(jié)構(gòu)17，該結(jié)構(gòu)具有隆起部四和凹部30，所述隆起部和凹部相 對(duì)于層5的走向13的方向橫向延伸(波紋層27)。這些結(jié)構(gòu)極限部(隆起部和/或凹部) 形成接觸點(diǎn)，這些接觸點(diǎn)可用于實(shí)現(xiàn)連接部位6。在兩個(gè)子區(qū)域中示出這種連接部位6，其 中，這種連接部位通常在走向13的方向上彼此較遠(yuǎn)地間隔開(kāi)。而連接部位6具有條形或線 形的構(gòu)型，以使所述連接部位沿結(jié)構(gòu)極限部具有(最大)延伸長(zhǎng)度18。為了稍后在蜂窩體 中形成不同的徑向區(qū)，在層5的該區(qū)段上連接有一基本平滑的區(qū)段31。而在該平滑的區(qū)段 31中設(shè)有壓制部觀，所述壓制部尤其是與結(jié)構(gòu)17垂直地延伸。這些壓制部觀的尺寸也明 顯更小，尤其是其高度小于結(jié)構(gòu)17的高度的10%。壓制部觀可朝向?qū)?的一側(cè)和/或兩 側(cè)伸出，從而與相鄰的層5形成例如呈線形在蜂窩體的周向上延伸的接觸點(diǎn)。如果這些接 觸點(diǎn)被用于固定所述層，則沿這些壓制部觀實(shí)施連接部位6，使得所述連接部位具有不同 取向的(最大)延伸長(zhǎng)度18 (在組裝狀態(tài)中基本上在周向上)。與該平滑的區(qū)段31緊鄰地 在右側(cè)設(shè)有彎曲的端部21，使得該彎曲的端部形成層5的末端并且尤其是用于貼靠在殼體上。通過(guò)彎曲的構(gòu)型可改善與殼體的面接觸。圖7示意性示出一實(shí)施方案，其中蜂窩結(jié)構(gòu)3也通過(guò)波紋層和平滑層構(gòu)成，其中波 紋層被縮短。平滑層沈例如從彎曲的走向過(guò)渡到直線形的走向13，然后與殼體2接觸。換 言之，第一徑向區(qū)9提供具有較小的通道橫截面的通道4，這些通道通過(guò)平滑層和波紋層形 成。而外側(cè)的第二徑向區(qū)10僅通過(guò)平滑層沈構(gòu)成。在此，平滑層沈尤其是也可以構(gòu)造成 加厚/加強(qiáng)的。由此，例如可以使平滑層26在第二徑向區(qū)10的區(qū)域中變形以在那里實(shí)現(xiàn) 多倍的層厚，例如通過(guò)多次折疊平滑層沈來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可以在平滑層沈上焊接、釬焊或者以 其它方式固定附加的(例如板厚不同的)薄板。在橫截面中還可見(jiàn)，由于各層在第一徑向 區(qū)9中以S形布置而實(shí)現(xiàn)平滑層沈到殼體2的不均勻的出口。為使蜂窩結(jié)構(gòu)3仍能在周 向19上均勻地連結(jié)到殼體2，可使平滑層沈的一部分構(gòu)造有附加的壓制部觀，從而在周向 19上以基本相同的距離形成接觸點(diǎn)或連接部位6。圖8示出蜂窩體1的一個(gè)實(shí)施方案構(gòu)型的縱截面。蜂窩體1在外部仍通過(guò)殼體2 限定邊界，蜂窩結(jié)構(gòu)3放置在該殼體中。蜂窩結(jié)構(gòu)3具有多個(gè)通道4，所述通道在蜂窩結(jié)構(gòu) 3的端側(cè)35之間延伸。在此，通過(guò)所述端側(cè)35還確定了蜂窩結(jié)構(gòu)3的長(zhǎng)度34。在所示的實(shí) 施方案中，通道4的延伸方向與蜂窩結(jié)構(gòu)3的中軸線22并行。半徑25與該軸線22垂直。由該縱截面可清楚地看出各連接部位關(guān)于軸線22、端側(cè)35和/或長(zhǎng)度34的位置。 在排氣沿流動(dòng)方向33入流的端側(cè)35的區(qū)域中相鄰地形成連接區(qū)域，其中連接部位6較短， 例如小于10mm，甚至小于5mm。在對(duì)置的端側(cè)35上，在繞軸線22同心形成的第一區(qū)9的區(qū) 域中設(shè)有多個(gè)連接部位6，這些連接部位具有與圓環(huán)形式的外側(cè)第二區(qū)10中的連接部位6 不同的延伸長(zhǎng)度。為清楚起見(jiàn)需要指出，在此不實(shí)現(xiàn)大面積的連接。即用于表示連接部位6 的陰影僅是示意性的。原則上，僅有相鄰金屬層5的給定數(shù)量的接觸部位形成分布式的線 形連接部位6。圖9示意性地示出了具有發(fā)動(dòng)機(jī)36、例如壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)或火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī) 動(dòng)車23。在發(fā)動(dòng)機(jī)36中產(chǎn)生的排氣流過(guò)排氣后處理系統(tǒng)M到達(dá)至少一個(gè)排氣處理單元 37，其中所述排氣處理單元裝備有根據(jù)本發(fā)明的蜂窩體1。作為排氣處理單元37尤其是考 慮催化轉(zhuǎn)化器、吸附器、過(guò)濾器、顆粒分離器、重整器、加熱器或類似裝置。圖10示出一疊堆38，該疊堆38具有多個(gè)具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層和平滑的金屬層 5 (例如形式為薄板和/或金屬細(xì)絲無(wú)紡材料O^einstdrahtvliesen))。在此示出的疊堆38 處于仍未卷繞的狀態(tài)，即具有基本上為直線的層走向13。此外，用不同的配色示出了金屬層 彼此間的連接部位6。由于這樣的連接部位6(釬焊連接)僅形成在組裝狀態(tài)中，即在殼體 內(nèi)的卷繞狀態(tài)中，圖10尤其是示出附著劑的位置，在繞制過(guò)程之后在該附著劑上放置例如 粉末狀的釬料，所述釬料最后用于形成在此示例性且解釋性地示出的關(guān)于具有一定結(jié)構(gòu)的 金屬層5處于上側(cè)的連接位置(在此用暗色標(biāo)記)和處于下側(cè)的連接部位(在此用亮色標(biāo) 記)。為了放置附著劑和/或釬料，尤其是可利用印刷方法，例如噴墨法形式的印刷法。在圖10下部示出同類型的下側(cè)連接部位6、在此即朝向下部平滑層5的下側(cè)連 接部位6形成一預(yù)定距離39，該預(yù)定距離例如在層走向13的方向上至少為20mm和/或包 括多個(gè)結(jié)構(gòu)極限部(隆起部和凹部，例如至少20個(gè)隆起部)。盡管在此示出了連接部位6 的規(guī)則布置，但這不是絕對(duì)必須的。通常，波紋金屬層5的結(jié)構(gòu)17分別靠置在平滑金屬層5 上，使得結(jié)構(gòu)17在平滑層5上沿軸線22的方向，即與走向13垂直地形成接觸線或接觸點(diǎn)。圖10中的視圖示出在以后的工作中當(dāng)與走向13垂直地對(duì)金屬層5施加力時(shí)能夠產(chǎn)生膨 脹縫43，由此，這些膨脹縫實(shí)現(xiàn)了明顯更具柔性的蜂窩結(jié)構(gòu)并且實(shí)現(xiàn)了與蜂窩結(jié)構(gòu)的熱負(fù) 荷特性和動(dòng)力負(fù)荷特性的更好匹配。圖11示出一種方案，其中每個(gè)連接部位6利用在相鄰結(jié)構(gòu)極限部(隆起部四或 凹部30)上兩個(gè)釬焊點(diǎn)40形成。在連接部位6之間設(shè)有具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層5的多個(gè) 結(jié)構(gòu)極限部。在這里需指出，通常，在同類型的(用相同顏色示出的)連接部位6之間的結(jié) 構(gòu)極限部的數(shù)量在走向13的方向上經(jīng)常明顯大于在此示例性示出的，例如在其間至少存 在十五(15)個(gè)結(jié)構(gòu)極限部。此外，由圖11可見(jiàn)，平滑金屬層5可具有覆層20，該覆層尤其是避免在使用中通 常彼此抵靠的相鄰金屬層5的(不希望的)擴(kuò)散連結(jié)。盡管該覆層優(yōu)選設(shè)置在平滑金屬層 和/或波紋金屬層5的上側(cè)41和下側(cè)42上，但在例外的情況下例如在一側(cè)提供氧化層也 可能是足夠的?？傊畱?yīng)當(dāng)保證避免例如由于擴(kuò)散造成的金屬層連接，從而在負(fù)荷下能形成 較大的膨脹縫43。換言之，作為設(shè)計(jì)規(guī)則可以提出這種膨脹縫43例如通過(guò)平滑金屬層5 的一個(gè)區(qū)段和具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層5的一個(gè)區(qū)段形成，其中膨脹縫43通過(guò)兩個(gè)同類的連 接部位(在此針對(duì)下側(cè)連接部位示出)限定邊界，另外借助具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層5形成 的膨脹縫邊界由至少十五(15)個(gè)結(jié)構(gòu)極限部形成。由此實(shí)現(xiàn)了膨脹縫43的特別強(qiáng)的變形 能力或相鄰薄板的柔性布置，確切地說(shuō)在走向13的方向上并且在與此橫向的方向上形成。 每個(gè)連接部位6的釬焊點(diǎn)的數(shù)量被限制到至多三個(gè)，尤其是甚至限制到兩個(gè)，連接部位6的 特別優(yōu)選的構(gòu)型僅具有剛好一個(gè)釬焊點(diǎn)。附圖標(biāo)記清單1 蜂窩體2 殼體3 蜂窩結(jié)構(gòu)4 通道5 金屬層6 連接部位7 接觸點(diǎn)8 橫截面9 第一徑向區(qū)10 第二徑向區(qū)11 第三徑向區(qū)12 通道橫截面13 走向14 突起15 寬度16 高度17 結(jié)構(gòu)18 延伸長(zhǎng)度19 周向
20覆層21端部22軸線23機(jī)動(dòng)車24排氣后處理系統(tǒng)25半徑26平滑層27波紋層28壓制部29隆起部30凹部31區(qū)段32端側(cè)33流動(dòng)方向34長(zhǎng)度35連接區(qū)域36發(fā)動(dòng)機(jī)37排氣處理單元38疊堆39距離40釬焊點(diǎn)41上側(cè)42下側(cè)43膨脹縫44單位橫截面
權(quán)利要求
1.一種蜂窩體(1)，該蜂窩體至少具有殼體(2)和蜂窩結(jié)構(gòu)(3)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)具有多 個(gè)通道G)，其中，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)利用至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5) 形成，所述金屬層形成固定所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的連接部位(6)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的橫截面 ⑶具有徑向區(qū)(9，10，11)，所述徑向區(qū)具有連接部位(6)；其中，在所述橫截面⑶中，在 至少一個(gè)所述區(qū)(9，10，11)中，所述至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)的內(nèi) 部接觸點(diǎn)(7)的至少1%、至多20%形成連接部位(6)，在至少兩個(gè)所述徑向區(qū)(9，10，11) 中形成具有不同通道橫截面(1 的通道G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩體(1)，其中，在一徑向區(qū)(9，10，11)中所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)每 單位橫截面的內(nèi)部接觸點(diǎn)(7)的密度高于至少一個(gè)另外的徑向區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的蜂窩體(1)，其中，在一徑向區(qū)(9，10，11)中所述連接部位 (6)的沿所述至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)觀察的密度高于至少一個(gè)另 外的徑向區(qū)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的蜂窩體(1)，其中，在一徑向區(qū)(9，10，11)中所述至少一個(gè) 至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)的走向(13)不同于至少一個(gè)另外的徑向區(qū)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的蜂窩體(1)，其中，在一徑向區(qū)(9，10，11)中，利用伸入所 述通道中的突起(14)來(lái)影響所述通道橫截面(12)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的蜂窩體(1)，其中，在一徑向區(qū)(9，10，11)中，通過(guò)改變所 述至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)的結(jié)構(gòu)(17)的寬度(15)或高度(16)來(lái)影響所 述通道橫截面(12)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的蜂窩體(1)，其中，在一徑向區(qū)(9，10，11)中，所述連接部 位(6)在所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的周向(19)上形成延伸長(zhǎng)度(18)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的蜂窩體(1)，其中，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)在至少一個(gè)徑向區(qū) (9，10，11)中構(gòu)造有覆層00)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的蜂窩體(1)，其中，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)利用多個(gè)至少部分地 具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)形成，所述多個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層全部用兩個(gè) 端部( 貼靠在所述殼體( 上并且沿軸向有限地連接在所述殼體上。
10.一種機(jī)動(dòng)車(23)，所述機(jī)動(dòng)車具有發(fā)動(dòng)機(jī)(36)和排氣后處理系統(tǒng)(M)，其中，所述 排氣后處理系統(tǒng)04)具有至少一個(gè)根據(jù)上述權(quán)利要求之一的蜂窩體(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蜂窩體(1)，該蜂窩體至少具有殼體(2)和蜂窩結(jié)構(gòu)(3)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)具有多個(gè)通道(4)，其中，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)利用至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)形成，所述金屬層形成固定所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的連接部位(6)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的橫截面(8)具有徑向區(qū)(9，10，11)，所述徑向區(qū)具有連接部位(6)；其中，在所述橫截面(8)中，在至少一個(gè)所述區(qū)(9，10，11)中，所述至少一個(gè)至少部分地具有一定結(jié)構(gòu)的金屬層(5)的內(nèi)部接觸點(diǎn)(7)的至少1％、至多20％形成連接部位(6)，在至少兩個(gè)所述徑向區(qū)(9，10，11)中形成具有不同通道橫截面(12)的通道(4)。
文檔編號(hào)F01N3/28GK102046366SQ200980119125
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者P·希爾特, R·布呂科, W·莫斯 申請(qǐng)人:排放技術(shù)有限公司