具有确定连接部位的金属蜂窝体制造技术

本发明专利技术涉及一种蜂窝体（１），该蜂窝体至少具有壳体（２）和蜂窝结构（３），所述蜂窝结构具有多个通道（４），其中，所述蜂窝结构（３）利用至少一个至少部分地具有一定结构的金属层（５）形成，所述金属层形成固定所述蜂窝结构（３）的连接部位（６），所述蜂窝结构（３）的横截面（８）具有径向区（９，１０，１１），所述径向区具有连接部位（６）；其中，在所述横截面（８）中，在至少一个所述区（９，１０，１１）中，所述至少一个至少部分地具有一定结构的金属层（５）的内部接触点（７）的至少１％、至多２０％形成连接部位（６），在至少两个所述径向区（９，１０，１１）中形成具有不同通道横截面（１２）的通道（４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种蜂窝体，该蜂窝体至少具有壳体和蜂窝结构，所述蜂窝结构具有 多个通道，其中，所述蜂窝结构利用至少一个至少部分地具有一定结构的金属层形成，所述 金属层形成固定所述蜂窝结构的连接部位。在此，蜂窝结构的横截面具有径向区，所述径向 区具有连接部位；其中，在至少一个径向区中，所述至少一个至少部分地具有一定结构的金 属层的内部接触点的至少1%、至多20%形成连接部位。这种蜂窝体尤其是作为排气处理 单元应用在移动式发动机的排气系统中。
技术介绍
这种类型的蜂窝体大多包括一单体式和/或多件式的壳体，所述壳体具有较大的 材料厚度，使得该壳体能够形成外部形状或者说构型和/或甚至是排气管本身的一部分。 而人们尽力将用于构成通道结构的金属薄板实施成相对薄壁的结构，以便在相同的结构空 间上实现尽可能大的表面。所述表面例如用于施加与流经通道结构的排气进行接触的催化 剂。因此确保了排气成分与催化剂的紧密接触，进而确保了排气的有效净化。问题在于，在移动式排气系统中常见的交变热负荷和/或交变动力负荷下，很薄 的金属薄板与壁较厚的壳体的表现不同。所以在壳体和金属薄板之间的连接尤其是在技术 方面形成挑战。已知在内置金属薄板或者是蜂窝结构之前在这种蜂窝体的壳体的内表面上施加 钎焊材条、例如所谓的钎料膜，然后将蜂窝结构插入。同样已知，将这种钎片卷绕在通道结 构上，并将该组合物(钎片和通道结构)插入壳体中，使得整个钎片贴靠在壳体的内表面 上。已经提出相同的方法，其中钎焊区域不是在整个周向上的带状区域，而是由较大的彼此 错开的部分区域/点式区域(Flecken)形成。另外提出了，在蜂窝结构的端侧上或局部体 积中类似地大面积地在部分区域中提供钎料。这种“选择性”钎焊的目的尤其是在于，在蜂窝结构中或者在蜂窝结构与壳体间的 连接区域中提供不是刚性地彼此连接、从而能够通过各个部分的相对移动来补偿不同的膨 胀和类似现象的区。即使通过这种策略对于某些应用已能实现蜂窝体的足够的耐久性，在 承受高负载的部件中偶尔也会产生损坏。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是至少部分地解决关于现有技术所述的问题。特别是提出 一种蜂窝体，该蜂窝体即使在承受高负载的应用中也在(承受)交变热负荷和/或交变动 力负荷方面具有确定并且稳定的特性，由此可实现长寿命。所述目的通过具有权利要求1的特征的蜂窝体来实现。蜂窝体的有利构型和应用 在从属权利要求中给出。需要指出的是，在权利要求中给出的单独实施的特征能以任意的、 技术上合理的方式彼此组合，并得出本专利技术的其它设计方案。下文中特别是结合附图进一 步对本专利技术进行详细说明，其中给出本专利技术的另外的实施形式。根据本专利技术的蜂窝体至少具有壳体和蜂窝结构，所述蜂窝结构具有多个通道，其 中，所述蜂窝结构利用至少一个至少部分地具有一定结构的金属层形成，所述金属层形成 固定所述蜂窝结构的连接部位。此外，蜂窝结构的横截面具有径向区，所述径向区具有连接 部位；其中，在所述横截面中，在至少一个所述区中，所述至少一个至少部分地具有一定结 构的金属层的内部接触点的至少1%、至多20%形成连接部位。此外，在至少两个径向区中 形成具有不同通道横截面的通道。在此，壳体优选是单体式的，可以具有柱形或与此不同的横截面形状。关于通道数 量优选的是，使蜂窝体的每平方英寸(cpsi)的通道密度在100到1000的范围内，优选在 200至600的范围内。另外优选的是，为制造蜂窝体而使用多个平滑的薄板和具有一定结构 (例如波纹形)的金属层(例如形式为薄板)。尽管这种金属层可以被盘绕成例如螺旋形， 但金属层优选具有与此不同的延伸结构，例如S形、V形、W形、U形等等。金属层彼此间的 布置结构便使得这些金属层最终均勻地填满蜂窝体的(圆的、椭圆的或者类似形状的)横 截面。在多个不同的位置、即所谓的连接部位处使金属层相互(力锁合(kraftschlilssig) 和/或材料结合(stoffschlUssig))连接。在此，优选使用钎焊连接，尤其是高温真空钎焊 连接。因此，通过这些连接部位这样逐点地确定金属层间的相对位置，使得蜂窝结构被基本 上彼此固定并固定在壳体中。蜂窝体可被分成多个径向区，其中，至少在一个径向区中仅在非常受限的范围内 形成连接部位。因此，在(例如中央的圆形形式或圆环形式的)所述径向区中形成所述至少 一个金属层的多个内部接触点。所述接触点大多这样形成具有一定结构的金属层的一个 区段抵靠在(平滑的和/或具有一定结构的)相邻金属层的另一区段上。因此，所述接触 点通常是金属层的相邻区段在结构方向上延伸的接触线。因此，在所述至少一个区中，这些 接触点的至多20%用于形成使蜂窝结构固定的、分布布置的连接部位，在其余接触点(至 少在所考察的横截面中)处不形成连接部位。优选地，连接部位的份额低于接触点的10% 或甚至低于5%。此外还提出，在至少两个径向区中形成具有不同通道横截面的通道。特别优选地， 尤其是设置在壳体附近的区具有不同的通道横截面。利用通道横截面的变化的形状尤其是 实现了，内部接触点或金属层与壳体的接触点的变化的构型。这一点尤其是在提供如下的 接触点的目标方向下进行，所述接触点是连接部位的持久、确定且选择性的布局(陈列，表 现形式)所需的。就此而言，本专利技术克服了仅能在“通常的”接触点上形成连接部位的技术 概念，因为本专利技术提出，用基本不受蜂窝结构与排气接触和/或压力损失的交互作用影响 的设计准则来构造蜂窝结构。只是出于完整性原因需指出，在此并不涉及金属层的随机“变形”，而是基于对于 整个径向区有代表性的通道横截面。尤其是与相邻径向区的边界被显著地、清晰地分开和 /或能明确地识别出。据此，认为有利的是，在一径向区中蜂窝结构每单位横截面的内部接触点的密度 高于至少一个另外的径向区。这种“单位横截面”是指蜂窝结构的假想区域，该假想区域大 到足以包括对于相应径向区有代表性的通道横截面形状。在此，蜂窝结构的单位横截面例 如包括至少20个通道、至少50个通道，甚至包括至少100个通道。如果在另一径向区中考 察相同的单位横截面，则在所述至少一个至少部分地具有一定结构的金属层的相邻区段之间会识别出更多或更少的内部接触点。即每单位横截面的内部接触点的密度或数量表明， 形成固定的连接部位的可选择方案更多或更少。这样便能给定特别是分布式的点状钎焊图 以确定地形成连接部位。每单位横截面的接触点的密度尤其是可通过金属层的结构的布 局来控制，即例如通过其高度和/或宽度来控制。另外，可引入附加的构件和/或扩宽接触 点。由此，在相同地给定连接部位的构型的情况下，使每单位横截面的连接部位的密度/数 量不同，或者反之。此外认为有利的是，在一径向区中所述连接部位的沿所述至少一个金属层观察的 密度高于至少一个另外的径向区。如上所述，在蜂窝结构的横截面上观察，所述至少一个至 少部分地具有一定结构的金属层在形成蜂窝结构后具有给定的走向。如果蜂窝结构例如利 用平滑薄板和波纹薄板共同构成并且结构是均勻的，则沿层的延伸方向在这两种薄板之间 以均勻的距离形成内部接触点。在此，这种层均勻地在多个径向区上延伸。正是在考虑该 事实的情况下提出，使连接部位的密度或数量更高，所述连接部位一般能利用所提供的接 触点实现。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝体（１），该蜂窝体至少具有壳体（２）和蜂窝结构（３），所述蜂窝结构具有多个通道（４），其中，所述蜂窝结构（３）利用至少一个至少部分地具有一定结构的金属层（５）形成，所述金属层形成固定所述蜂窝结构（３）的连接部位（６），所述蜂窝结构（３）的横截面（８）具有径向区（９，１０，１１），所述径向区具有连接部位（６）；其中，在所述横截面（８）中，在至少一个所述区（９，１０，１１）中，所述至少一个至少部分地具有一定结构的金属层（５）的内部接触点（７）的至少１％、至多２０％形成连接部位（６），在至少两个所述径向区（９，１０，１１）中形成具有不同通道横截面（１２）的通道（４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2008-5-28 102008025593.91.一种蜂窝体(1)，该蜂窝体至少具有壳体(2)和蜂窝结构(3)，所述蜂窝结构具有多 个通道G)，其中，所述蜂窝结构(3)利用至少一个至少部分地具有一定结构的金属层(5) 形成，所述金属层形成固定所述蜂窝结构(3)的连接部位(6)，所述蜂窝结构(3)的横截面 ⑶具有径向区(9，10，11)，所述径向区具有连接部位(6)；其中，在所述横截面⑶中，在 至少一个所述区(9，10，11)中，所述至少一个至少部分地具有一定结构的金属层(5)的内 部接触点(7)的至少1%、至多20%形成连接部位(6)，在至少两个所述径向区(9，10，11) 中形成具有不同通道横截面(1 的通道G)。2.根据权利要求1的蜂窝体(1)，其中，在一径向区(9，10，11)中所述蜂窝结构(3)每 单位横截面的内部接触点(7)的密度高于至少一个另外的径向区。3.根据权利要求1或2的蜂窝体(1)，其中，在一径向区(9，10，11)中所述连接部位 (6)的沿所述至少一个至少部分地具有一定结构的金属层(5)观察的密度高于至少一个另 外的径向区。4.根据上述权利要求之一的蜂窝体(1)，其中，在一径向区(9，10，11)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：W莫斯，R布吕科，P希尔特，
申请(专利权)人：排放技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]