专利名称：废气的催化清洁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废气的催化清洁装置和一种制造该装置的方法。
欧洲专利EP 0245737 B1上登载有用平滑和波纹的金属薄板制造金属支持体，而薄板的尾端为一个平滑的节段，这些平滑的尾端节段大致在相邻的金属薄板之间延伸，并以其外端钎接或焊接在周围的套筒上。
这种金属支持体的一个主要缺点就是只有极小量的金属薄板面积被连接到套筒上。
在德国专利DE 4016276 C1和欧洲专利EP 0245736 B1上所叙述的实施例中也有类似的连接。
本发明的一个目的就是在上述装置中加强套筒与蜂巢体之间的钎接连接。
这一目的是这样达成的，即提供一个由多张至少一部分带有结构形态的金属薄板组成的蜂巢体，带结构形态的金属薄板上形成有多条流体从中流过的槽沟，它们被安置在一个套筒内，所述金属薄板的外边缘绕在所述蜂巢体的周边上，在这里至少一些所述的金属薄板具有平直的尾端节段，至少一些所述的平直的尾端节段各自重叠在至少一个相邻的平直的尾端节段上，而两个相邻的平直的尾端节段的外边缘接触在所述套筒上，从而在管状的套筒和两个相重叠的平直尾端节段之间形成轴向延伸的多个第一毛细管空腔。
根据本发明，波纹金属薄板在它们的尾端处具有平滑的节段，这些节段由于扭转或缠绕的作业相互贴合在一起，从而在周边部位形成一个重叠的金属薄板外层。朝内延伸的毛细管空腔存在于相邻的尾端节段之间。在毗连套筒的金属薄板的尾端之间，即套筒下面的平滑尾端节段与套筒之间，在轴向的方向上形成有多个空腔，这些空腔与毛细管空腔相通。当钎接作业时钎接材料进入空腔并由毛细管作用被吸入至空腔内。这样，沿着金属支持体的圆周边就形成有一个钎接材料层，金属薄板的尾端节段就被包埋在该材料层中。
平滑的尾端节段的长度取决于波纹金属薄板的波幅，其值为波幅的3至12倍，最好是5至10倍，这个数值是能适合于其几何环境的。在其截面不是圆形的催化转换器中，金属薄板尾端的绕圆周边的分布是不均匀的，因此要求平滑的尾端节段相应地加长一些。
在另一个金属支持体的实施例中，波纹金属薄板没有平滑的尾端节段并短于平滑金属薄板，因而在金属薄板被卷绕后只有平滑金属薄板的尾端接触在它们所附接的管状套筒上。波纹金属薄板是由摩擦力夹持在平滑金属薄板之间的，也可以在其端面上以钎接连接至平滑金属薄板上。平滑金属薄板的突出节段的长段大约是波纹薄板波幅的8至12倍。
下面将叙述这种废气催化清洁装置的制造方法。
这个方法由机械性制造和一个钎接作业组成。在机械性制造中，波纹金属薄片或者波纹和平滑的金属薄片互相地一片片叠压在一起，然后卷绕成一定形状，这个预制成的金属支持体就被插入一个套筒内而且必须盖上一层钎接材料。金属支持体上盖有的钎接材料可以是一层市场上可购到的钎接薄膜，其厚度最好为0.025mm至0.15mm。它必须以适当的方式与金属支持体和套筒相接触。一种简单的盖上钎接材料的方法是在其端面上敷上一张钎接薄膜。这可以通过在连接金属支持体与套筒之后将这张薄膜敷接在支持体的一个或两个端面上，并固定在其上，必要时例如用点焊法这样的方式实现。由于在钎接过程中在金属支持体内产生的气体在加热过程中会膨胀，最方便的是用一张有孔的钎接薄膜，这样可能在金属支持体内产生的气体就能逸出。钎接材料沿轴向渗入的深度在一定限度内受钎接薄膜的厚度的影响，这是因为钎接材料是由毛细作用力吸入到金属薄板之间的空隙中去的。
另一种敷接钎接材料的可能方法是在预制成的金属支持体上包以钎接薄膜，这样整个金属支持体的周围被包上一层钎接薄膜，然后将金属支持体和钎接薄膜同时插入至套筒内。这样处于金属支持体和套筒之间的钎接薄膜在焊接中被液化，因而金属支持体可以稍许膨胀与套筒的内表面列为密切贴合。被排挤出的钎接材料流入至第一毛细管空腔中和第二毛细管空腔中，形成一个良好的连接。这种插入钎接薄膜的方法使金属支持体能够或者沿着其整个长度或者几乎在一个或几个狭窄的部位上，例如在金属支持体的中心部位上以所谓的腹部包覆方式用钎接薄膜将其包盖住。
在又一个较佳实施例中，金属支持体为一个盒形钎接薄膜所覆盖。这是将钎接薄膜放在金属支持体的端面上，使钎接薄膜的突出部分接触在金属支持体的周边上，如果需要的话，并且连接在其上。现在覆盖着钎接材料的金属支持体被插入到套筒中，而钎接薄膜则仍留在端面上和在金属支持体和套筒之间的周边部位上。钎接这种覆盖了钎接材料的金属支持体被证明是非常方便的，因为单独的金属薄板层由于它们周边上覆盖了钎接材料而与套筒连接得非常好，而且还由于它们的端面上盖有钎接材料，彼此之间也连接得很坚牢。盒状钎接薄膜可以只连接在一个端头上，也可以在两个端头上。
从下面的叙述和附图中可以了解到本发明另外的实施例和应用，其中
图1是一个连带有套筒的金属支持体的截面图;
图2是一叠带平滑尾端节段的波纹和平滑金属薄板;和图3是包括有插入的钎接薄膜的金属支持体在套筒内的示意图。
图1显示本发明金属支持体的一部分。带有尾端节段5、5′的平滑和波纹金属薄板3、4相互推叠并沿同一方向卷绕成一个金属支持体或蜂巢体1，金属支持体1被插入在一个套筒2内。平滑和波纹薄板3、4的平滑尾端节段5、5′的外边缘6与套筒2的内表面密切贴合。在套筒下面的金属薄板层3、4的平滑尾端节段5、5′的外边缘6与套筒2之间形成有第一毛细管空腔7，该空腔沿轴向方向设置在金属支持体1的圆周边上，并连续地延伸在金属支持体1的整个长度上。这些第一毛细管空腔7与在相邻的平滑尾端节段5、5′之间向内延伸的第二毛细管空腔8相连通。在钎接作业中，第一毛细管空腔7和第二毛细管空腔8全部或部分地为钎接材料所填满，造成金属薄板3、4的尾端相互之间及与套筒2之间的牢固连接。
图2是一叠平滑和波纹金属薄板3、4的示意图。全长1ges是长度1A和1B的和，共中长度1B是全长的平滑的尾端节段5、5′部分。长度1B取决于波纹金属薄板4的波幅X，服从于下列的约略关系式1B＝10x图3示意地显示出在钎接工序前钎接薄膜10夹在金属支持体1和套筒2之间的各种配置。在图3a中，钎接薄膜10放在金属支持体1的端面11上。钎接薄膜只以其切割边缘接触套筒2。
图3b显示一个金属支持体1，在其中周边12完全被钎接薄膜10所包住，从而使后者被夹在金属支持体1和套筒2之间。
在图3c中钎接薄膜10也是被夹在金属支持体1和套筒2之间。钎接薄膜10只是绕在金属支持体1的圆周边的中央部位上，形成一个腹部包覆13，因而在钎接后只有这个部位连接在套筒2上。这样，金属支持体1的两个端头在热负荷下能沿着轴向膨胀。
图3d和3e显示钎接薄膜10的盒形14配置方式。钎接薄膜10附接在金属支持体的端面上，在那里钎接薄膜10的侧面突出部分与金属支持体1的周边密切贴合。盒形钎接薄膜14的边缘可以根据要求盖住金属支持体1的周边的大部分或者小部分。图3d显示一种“扁”的盒形钎接薄膜14配置法，在其中金属支持体1的每个端面上各配置一个;图3e显示一个单一的盒形钎接薄膜14配置法，在这情形中，边缘盖住金属支持体1的周边的大部分。
权利要求
1.一种蜂巢体(1)，其由多张至少一部分带有结构形态的金属薄板(3，4)组成，带结构形态的金属薄板上形成有多条流体从中流过的槽沟，它们被安置在一个套筒(2)内，所述金属薄板(3，4)的外边缘(6)绕在所述蜂巢体(1)的周边上，在这里至少一些所述的金属薄板(3，4)具有平直的尾端节段(5，5′)，至少一些所述的平直的尾端节段(5，5′)各自重叠在至少一个相邻的平直的尾端节段上，而两个相邻的平直尾端节段(5，5′)的外边缘接触在所述套筒(2)上，从而在管状的套筒(2)和两个相重叠的平直尾端节段(5，5′)之间形成轴向延伸的多个第一毛细管空腔(7)。
2.根据权利要求1的蜂巢体(1)，其特征在于其中所述至少一部分带有结构形态的金属薄板(3，4)是交替的基本上为平滑的薄板(3)和波纹的薄板(4)。
3.根据权利要求2的蜂巢体(1)，其特征在于其中仅有所述基本上为平滑的薄板(3)具有平直的尾端节段，这些节段突出在所述波纹薄板(4)的外边缘上。
4.根据前述任何权利要求的蜂巢体，其特征在于这里所述的蜂巢体(1)是具有内燃机的车辆中的催化转换器的一部分。
5.根据权利要求1或2的蜂巢体(1)，其特征在于它具有与所述第一毛细管空腔(7)相连通的向内延伸的第二毛细管空腔(8)。
6.根据权利要求3的蜂巢体(1)，其特征在于其中所述波纹薄板(4)的波纹具有一个一定高度的波幅(X)而所述平直尾端节段具有一个长度(1B)，这里所述平直尾端节段的长度是所述波幅的高度的3至12倍，最好是5至10倍。
7.根据权利要求1或3的蜂巢体(1)，其特征在于其中至少部分所述的第一毛细管空腔(7)内充填了钎接材料(10)。
8.根据权利要求5的蜂巢体(1)，其特征在于其中至少部分所述的第二毛细管空腔(8)内充填了钎接材料(10)。
9.制造蜂巢体(1)的方法，该蜂巢体由多张至少一部分带有结构形态的金属薄板(3，4)组成，带结构形态的金属薄板上形成有多条流体从中流过的槽沟，它们被安置在一个套筒(2)内，所述金属薄板(3，4)的外边缘(6)绕在所述蜂巢体(1)的周边上，在这里至少一些所述的金属薄板(3，4)具有平直的尾端节段(5，5′)，至少一些所述的平直的尾端节段(5，5′)各自重叠在至少一个相邻的平直的尾端节段上，而两个相邻的平直尾端节段的外边缘(6)接触在所述套筒(2)上，从而在管状的套筒(2)和两个相重叠的平直尾端节段(5，5′)之间形成轴向延伸的多个第一毛细管空腔(7)，其中至少部分的所述第一毛细管空腔(7)内填充了钎接材料(10)，所述方法的特征在于下列步骤钎接材料(10)是以一张薄膜的形式至少附接在套筒(2)和所述平直尾端节段(5，5′)中之一的上面，所述金属薄板(3，4)安置在所述套筒(2)内，两者一起加热至钎接材料(10)的钎接温度。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于这里所述钎接材料(10)附接在所述蜂巢体(1)的至少一个端面(11)上。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于这里所述钎接材料(10)附接在所述蜂巢体(1)的周边部位(12)上。
12.根据权利要求9的方法，其特征在于这里所述钎接材料(10)以腹部包覆(13)的形式绕在所述蜂巢体(1)上面。
13.根据权利要求9的方法，其特征在于这里所述钎接材料(10)以盒状盖(14)的形式绕在所述蜂巢体(1)上面。
全文摘要
一种废气的催化清洁装置和制造该装置的方法。提供一个由多张至少部分带有结构形态的金属薄板组成的蜂巢体，金属薄板上形成有多条流体从中流过的槽沟，它们被安置在一个套筒内，金属薄板的外边缘绕在蜂巢体周边上，至少一些金属薄板有平直的尾端节段，至少一些平直的尾端节段各自重叠在至少一个相邻的平直的尾端节段上，而两个相邻的平直尾端节段外边缘接触套筒，从而在管状套筒和两个相重叠的平直尾端节段之间形成毛细管空腔。
文档编号B01J35/04GK1080976SQ9310604
公开日1994年1月19日 申请日期1993年5月14日 优先权日1992年5月14日
发明者J·拜尔, B·亨波力克 申请人:埃米特放射技术股份有限公司