制造带外壳的蜂窝体尤其是催化剂基体的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种制造带套管的蜂窝体的设备，它包括多个可沿径向移动的分块，通过分块可以使套管变形。分块各有一个在截面中为楔形的滑动面。至少设有一个环状的围绕着分块并可沿轴向移动的闭合件，闭合件上至少有一个设计为倾斜的面，此面可在滑动面上滑动。为了操纵闭合件设有操纵装置，它与闭合件连接。带套管的蜂窝体被置入一个以分块为界的腔内。接着，闭合件沿轴向移动，此时，闭合件的斜面在一个设计在每一个分块上在截面中为楔形的滑动面上滑动，以及，分块沿径向朝套管移动并与此同时使之变形。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造蜂窝体的方法和设备，这种蜂窝体主要用于内燃机的废气净化，它有一个装在套管或外壳内的催化剂基体，后者具有许多可流过废气的通道。已知用于排气净化的装置，它有一个金属的催化剂基体。此金属的催化剂基体用薄板通过卷绕或缠结制成，其中至少部分薄板具有一定的结构。这种催化剂基体例如在EP0245738中作了介绍。催化剂基体装入套管或外壳内。各薄板互相之间以及与套管例如用软钎焊、烧结或焊接连接起来。此装置组合在排气系统中。因为装置的两端必须分别与排气系统的管道连接，所以此装置在废气进口端与一个扩压器连接，在废气出口端与异径管连接。扩压器的任务是将废气的流动截面从管道截面扩大到此装置的截面，而异径管的任务是将装置出口处的流动截面减小到与之连接的管道截面。扩压器和异径管与此装置的连接通过焊接实现。为此，必须使在气体进口和气体出口处的管道尺寸以及套管的外形尺寸，处于规定的公差范围以内。套管通常伸出催化剂基体的两个端面约5至10mm。为了使套管获得用于连接在扩压器或异径管上所规定的几何形状及尺寸，套管在装入催化剂基体之前和/或之后从内部进行校准。迄今此校准通常按下列方式进行，即，将一个具有多个分块的模具插入套管内，并使模具的各个分块沿径向向外撑开。分块的外撑是在超过套管材料的屈服点的情况下进行的，所以在这一范围内套管是无应力的。由于模具的分块沿径向向外撑开，所以不可能获得准确规定的外形。由US6096111已知一种制造带套管的蜂窝体的设备，它有多个可沿径向移动的分块，通过这些分块可使蜂窝体的套管变形。各个分块通过它们的一端与一个支架连接，支架则与一个缸-活塞组件的活塞杆连接。支架带着分块可沿轴向移入一个圆柱体内，并可从圆柱体移出。为此，缸-活塞组件与此圆柱体连接。在圆柱体的进口区制有一个锥形段，此锥形段从进口端起沿轴向逐渐缩小。为了使套管变形，多个分块围绕着蜂窝体的套管。接着，蜂窝体借助于缸-活塞组件被柱入圆柱体内。在蜂窝体拉入的同时，它在锥形段内逐渐变形。在完成变形之后，蜂窝体与分块被缸-活塞组件从圆柱体取出。在分块轴向移动过程中，它们沿着圆柱体内表面滑动。由GB2020190A已知，为了使蜂窝体套管变形，采用了一个具有多个可沿径向移动的分块的设备。此外，还已知一些用于废气净化的装置，其中，催化剂基体由一种陶瓷材料制成。这种催化剂基体装在一个分成两部分的外壳中。在G8701980.9U1中介绍了这样一种用于安装一个整体式陶瓷体的外壳。外壳的半壳用薄板深拉制成。为了装入陶瓷的催化剂基体，在基体的外侧与外壳之间，设有一个陶瓷体的封套。然后，外壳的这两个半壳组合在一起，并在它们的接触面处气密地焊接起来。由DE2856030C2和EP0117602B1已知用于制造具有金属催化剂基体的废气净化装置的相应的方法。外壳部件可具有高精度地制成。相比之下，陶瓷的催化剂基体的制造精度不够高。因此有必要将外壳的尺寸设计为，即使是陶瓷的催化剂基体也能在尺寸过大或略有变形的情况下组合在外壳中。为防止在催化剂基体与外壳之间产生间隙而使废气在未经净化的情况下通过此间隙，嵌入一个中间层，尤其是所谓的膨胀垫(Quellmatte)。此外还已知其他一些带金属丝网的中间层。这些中间层上也可以涂覆催化剂层。因此，带陶瓷催化剂基体的废气净化装置的制造比较复杂。本专利技术的目的是提供一种制造蜂窝体的设备，它的结构简单并能使套管合理地进行均匀和无损伤地变形。本专利技术的另一个目的是提供一种制造蜂窝体的方法，采用这种方法可以方便地制造蜂窝体，并允许在制造蜂窝体时有较长的延续时间。此目的通过具有权利要求1所述特征的设备和具有权利要求20所述特征的方法来达到。按本专利技术的用于制造带套管的蜂窝体，尤其用于制造内燃机催化剂基体的设备，其特征在于，分块各有一个在截面中看的楔形的滑动面。这些分块被一个可沿轴向移动的环形闭合件所围绕，此闭合件至不有一个设计为倾斜的面。闭合件的此倾斜设计的面，在闭合件沿轴向移动时，在每一个分块的设计为楔形的滑动面上滑动，因此，此环的轴向移动造成了分块朝套管的径向移动。分块与此同时所进行的径向运动带来的结果是，所有的分块同步地在套管上施加一个力，在这个力的作用下使套管塑性变形。为了使闭合件轴向移动，设有一个操纵装置，它与闭合件连接。由闭合件传递给分块的力，可通过斜面的倾斜角进行相应的调整。每一个分块的滑动面的斜度和闭合件作用在此滑动面上的斜面，对于每一个分块不必完全相同。根据设备的使用范围和由此设备造成的变形，这些斜面可以设计为不同，因此沿圆周方向看可以在套管上作用有不同的力。由此可以使蜂窝体获得均匀的应力。这尤其对陶瓷材料的蜂窝体和挤压成形的金属蜂窝体有重要意义，因为这样可以形成一个均匀的压力负荷，没有产生会引起蜂窝体破坏的拉力或重力。分块可以直接使套管变形。这意味着分块同时也是模具分块。按另一种有利的设计建议，内部的模具分块例如通过悬挂与分块可拆式地连接起来。通过这种进一步设计可使本设备有更宽的使用范围。通过简单地更换内部的模具分块，可以通过塑性变形造成套管有不同的截面尺寸。模具分块的数目不必强制性地与分块的数量一致。不过，模具分块的数目等于分块的数量是有优点的。闭合件的斜面最好只是局部地与滑动面接触，所以这两个面互相构成一个空开的夹角。这一角度最好在0.5至3°之间。由此保证不会发生闭合件与分块卡住的情况。分块最好设置为能克服弹性力沿径向向内移动。这样做的优点是，在套管完成塑性变形以及闭合件沿轴向移动到使滑动面不再与斜面接触的位置后，分块可以自动地沿径向向外运动，因此使分块脱开蜂窝体。最好至少设一个弹性构件，它与每一个分块连接。至于弹性构件，涉及的最好是一个弹簧环它装在每一个分块与滑动面处于相对位置的那一面所制的槽内。弹性构件此时受压力。若分块同时又是模具分块，它们直接使套管变形，那么最好将槽制在分块外表面上或将弹性构件设在分块外表面上，因此，沿分块的轴向长度在分块表面没有中断，分块的这一表面要支靠在套管上。分了操纵闭合件设有操纵装置，它包括至少两根最好4根杆、一块板和一个缸-活塞组件。缸-活塞组件的活塞杆与板连接。每根杆的一端与板连接，每根杆的另一端与闭合件连接。缸-活塞组件通过板和杆，将轴向运动传递给闭合件。这样设计的优点是，只须使用一个缸-活塞组件作为力的发生装置。板最好可以被滑动导引，从而避免了闭合件可能的倾斜。分块最好装在基板上。基板下放设底板。在基板与底板之间装有支架，在这种情况下，基板和底板以及支架构成了设备的机架。缸-活塞组件装在底板上。连接在闭合件上的杆，穿过制在基板上的孔延伸。这些通孔同时又可作为杆的导引装置。必要时支架构成了板的导引装置，因此支架具有双重作用，并因而可以免去另外的板的导引装置。在基板中最好制有一个与由分块组成的用于装入蜂窝体的腔同轴的孔，脱模装置的顶杆可穿过此孔进入以分块为界构成的腔内，和可从此腔内取出。这样做的优点在于，可以通过简单的方法将蜂窝体从设备中取出。脱模装置最好是一个可通过气动或液压操纵的缸-活塞组件。脱模装置也可以是一根可绕一根轴线回转的杠杆，它的第一臂与杆或板连接，它的第二臂与脱模装置的顶杆连接。按照另一项按本专利技术的设计建议，设备设有一个机架，机架内形成一个环形腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造带套管（２）的蜂窝体（３）的设备，包括多个可沿径向移动的分块（５），通过分块（５）可使套管（２）变形，其特征为：分块（５）各有一个在截面中为楔形的滑动面（９）；至少设有一个环状的围绕着分块（５）并可沿轴向移动的闭合件（７），闭合件（７）至少有一个设计为倾斜的面（８）；而（８）可在滑动面（９）上滑动；以及，设有一个与闭合件（７）连接的操纵装置（１０）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戈特弗里德W黑泽迈恩，卢茨古特克，路德维希威尔斯，
申请(专利权)人：发射技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[]