CN101175584A - 可调节的金属薄板生产 - Google Patents

可调节的金属薄板生产 Download PDF

Info

Publication number
CN101175584A
CN101175584A CNA2006800161914A CN200680016191A CN101175584A CN 101175584 A CN101175584 A CN 101175584A CN A2006800161914 A CNA2006800161914 A CN A2006800161914A CN 200680016191 A CN200680016191 A CN 200680016191A CN 101175584 A CN101175584 A CN 101175584A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sheet metal
metal section
instrument
forming rolls
secondary structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006800161914A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100522409C (zh
Inventor
J·霍格森
G·霍斯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH filed Critical Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Publication of CN101175584A publication Critical patent/CN101175584A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100522409C publication Critical patent/CN100522409C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/021—Control or correction devices in association with moving strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D13/00—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/04—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/26—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts
    • B21D28/265—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts with relative movement of sheet and tools enabling the punching of holes in predetermined locations of the sheet, e.g. holes punching with template
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D33/00—Special measures in connection with working metal foils, e.g. gold foils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B3/00—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs
    • B30B3/005—Roll constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • F01N3/2821—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates the support being provided with means to enhance the mixing process inside the converter, e.g. sheets, plates or foils with protrusions or projections to create turbulence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24149—Honeycomb-like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于在金属薄板段(1)中产生重叠结构的方法，具有至少下列步骤：a)通过第一工具(3)产生一级结构(2)；b)将金属薄板段(1)传送到第二工具(4)，所述第二工具(4)具有至少一个给出形状的成形辊(5)，所述成形辊起到传送金属薄板段(1)的作用；c)通过第二工具(4)产生二级结构(6)；d)确定一级结构(2)和二级结构(6)在金属薄板段(1)的至少一个局部区域(7)中的空间位置；e)识别偏差位置并且调整所述至少一个成形辊(5)的运行参数。本发明还涉及适合于此的设备以及由此生产的金属薄板，所述金属薄板适于生产可安装在内燃机的废气系统内的催化器载体。

Description

可调节的金属薄板生产
技术领域
本发明涉及一种用于在金属薄板段中产生重叠结构的方法和设备。这种金属薄板段优选用于构造蜂窝体，所述蜂窝体例如用作内燃机的排气系统中的废气处理部件。
背景技术
在移动式内燃机例如汽油机和柴油机的废气处理中，已知在排气管内设置至少一个废气处理部件，该部件提供较大的表面面积(例如所谓的蜂窝体)。这些部件必要时配有专用(例如吸附的、催化活化的和/或其它的)涂层，其中由于该部件的较大表面积实现与流过的废气的密切接触。这些部件例如是用于过滤含在废气中的颗粒的过滤器部件、用于以至少有限的时间储存含在废气中的有害物质(例如氮氧化物)的吸附器、催化转化器(例如三路催化器、氧化催化器、还原催化器等)、用于对通流废气施加通流影响或漩流的扩散器或者也可以是加热部件，它们使废气直接在内燃机冷启动以后加热到所期望的温度。在汽车废气系统中的使用条件方面，下面的载体基材一般已证明是合适的：陶瓷的蜂窝体、挤出的蜂窝体和由金属薄板制成的蜂窝体。根据这些载体基材必需总是适配于其功能这一事实，耐高温且耐腐蚀的金属薄板是特别适合于其生产的原材料。
已知利用许多至少局部形成结构的薄板生产蜂窝体，接着将它们安装在外壳内并由此形成可设有一个或多个上述涂层的载体。在此将至少局部形成结构的薄板设置为形成基本相互平行的通道。为了保证这一点，使部分薄板配有结构，例如波纹结构、锯齿形结构、矩形结构、三角形结构、Ω结构或类似结构的形状。
还已知在这种薄板中加入第二结构，该第二结构尤其用于防止在废气进入蜂窝体以后直接形成层流，该层流使位于这种通道中心的分废气流区域不能与例如催化活化的通道壁区域充分地进行气体交换。这种第二结构或微结构提供迎流面，该迎流面使得分废气流在这种通道内部产生漩流。这导致分废气流本身强烈的混合，由此保证含在废气中的有害物质与通道壁密切接触。此外能够通过这种第二结构形成垂直于通道的通流通道，从而允许分废气流在相邻通道中进行气体交换。因此已知使用微结构，该微结构包括例如导向面、榫舌、凸起、叶片、衬板、小孔或类似结构。因此在生产这种金属蜂窝体时比由陶瓷材料制成的蜂窝体存在明显更多的变化形式，因为这种复杂的通道壁不能或只能以特别高的方法费用通过陶瓷材料实现。
然后将这种带有结构的薄板(必要时交替地通过光滑的中间层)堆叠、相互卷绕并且加入到外壳内，由此形成具有基本相互平行的通道的蜂窝体。
此外，对于废气处理特别感兴趣的是，几乎无延迟地在内燃机起动后进行含在废气中的有害物质的转化。这一点应该按照法律的规定或准则特别高效地进行。因此在过去总是使用较薄的薄板。这些较薄的板具有非常小的表面热容比，即，从通流的废气中回收的热量较少或者说薄板自身温度上升较快。这是重要的，因为目前在废气系统中使用的催化活化涂层只从某个起始温度开始才开始转化有害物质，该温度为约230℃至270℃。为在几秒钟以后已经使有害物质以至少98％的效率置换，使用具有例如小于0.1mm尤其是小于0.05mm的板厚的薄板。
但是，上述目的引起一系列生产方法和应用技术的问题。例如，应当指出，为了有目的地调节废气在蜂窝体中的通流特性可能需要微结构在通道中的精确取向。此外要注意，这种金属薄板通过拼接技术互连，尤其是相互软钎焊(硬钎焊，必要时在真空条件下)和/或焊接。但其前提是金属薄板相互间存在确定的接触范围。因此要保证重叠结构尽可能准确地对准。但是目前不能以足够的精度保证这一点。由于在生产结构时的外部影响，例如金属薄板的振动激励，该金属薄板会出现牵引特性和/或变形特性的偏差。工具内的生产不精确性或误差(例如偏心误差、位置误差、形状误差等)导致结构位置相互间的不期望的周期性变化的偏差。此外金属薄板材料的不均匀性可能导致结构相互间的其它偏差。
发明内容
本发明的目的是至少部分地减轻在现有技术中所述的技术问题。尤其是提供一种用于生产这种多次形成结构的金属薄板的方法，它保证尽可能准确地使重叠的结构相互对齐。本方法还满足批量生产这种金属薄板的要求并指出节省时间和成本的途径。此外，还提供一种用于产生这种金属薄板的设备。通过本方法或设备生产的金属薄板使得重叠的结构特别精确地对准并且尤其用于生产可以在内燃机废气系统(排气系统)中持久使用的蜂窝体。
该目的通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求8的特征的设备实现。本方法和设备的其它有利构型在从属权利要求中给出。本发明还涉及一种通过本方法或本设备生产的金属薄板段和一种由此制成的蜂窝体。在权利要求中单个描述的特征可以以任意的、技术上有意义的方式相互组合并且可以通过说明书的示例性内容补充，由此指出本发明的其它实施例。
按照本发明的用于在金属薄板中产生重叠结构的方法具有至少下列步骤：
a)通过第一工具产生一级结构；
b)将金属薄板段传送到第二工具，该第二工具具有至少一个给出形状的成形辊，该成形辊起到传送金属薄板段的作用；
c)通过第二工具产生二级结构；
d)确定一级结构和二级结构在金属薄板段的至少一个局部区域中的空间位置；
e)识别偏差位置并且调整所述至少一个成形辊的运行参数。
通常利用连续的工艺(或者以每秒大于1个进给步骤的频率)实现这种结构的生产，其中将金属薄板从卷曲机上展开并输送到工具。因此，这里所述的方法针对变形的金属薄板段进行考虑。据此，首先平整金属薄板段并将其输送到用于产生一级结构的第一工具。在这里优选一级结构是微结构，即，例如压花或冲压构型，它仅在金属薄板段的小范围上延伸并且尤其用于以后在通道中影响废气通流。此外，这种一级结构也可以是以后用于形成(其它或另外的)微结构的预备措施，例如缝隙，接着在预备措施上使金属薄板的局部区域变形，以形成导向面或类似结构。
如同在步骤b)中解释的那样，通过第二工具的一成形辊传送金属薄板段。换言之，第二工具将金属薄板段穿过第一工具牵引。尽管可在第一工具上游和/或在第一工具与第二工具之间设置用于夹紧和/或导引金属薄板段的装置，但通过成形辊确定金属薄板段以所期望的速度或节拍的进给。
因此所述成形辊除了给出形状一即产生二级结构(步骤c))以外也可以承担传送金属薄板段的功能。成形辊与金属薄板段的二级结构的接合使得能平行于金属薄板段的进给方向加入作用力，其中成形辊的回转速度确定金属薄板段的进给速度。
在已经形成一级结构和二级结构(和必要时其它结构)以后，按照步骤d)检测这些重叠的结构的空间位置。在此优选分别检测一级结构和二级结构的基准点，并评价这些基准点相对于彼此的位置。在此能够检测基准点在一个或多个平面(平行、垂直和/或倾斜于光滑金属薄板段)中相互间的位置。作为一级结构的基准点，尤其推荐该一级结构的中心点和/或中心线。作为二级结构的基准点，推荐例如该二级结构的极限值，例如波纹结构的波峰或波谷。
在已经确定一级结构和二级结构的空间位置以后，评价其空间位置。在此可以规定不同的误差范围或边界值，它们区分可接受的位置(正确位置)和偏差位置。如果步骤d)得出存在偏差位置的结果，则按照步骤e)改变所述至少一个成形辊的至少一个运行参数。作为运行参数尤其考虑成形辊的回转速度，但也可以通过改变成形辊相对于第二工具的其它部件尤其是另一成形辊的位置进行调整。通过这种调整起到使成形辊的给出形状的轮廓重新调整基于第一工具的间距的作用并且由此改变二级结构在金属薄板段中相对于一级结构的位置。由此使一级结构和二级结构精确对准。所建议的方法允许对用于生产这种具有重叠结构的金属薄板的方法进行快速动态调节，其中可以快速地自动对材料不均匀性、外界干扰或类似问题作出反应。
此外建议，该至少一个成形辊以在步骤e)中变化的角速度运行。用于产生二级结构的成形辊目前以恒定的角速度运行，其中必要时使成形辊的一次回转分成许多旋转角区段或增量并且以给定的时间间隔以恒定的增量数继续旋转。本发明由此开始，如果识别到偏差位置，则通过以选定的恒定增量数但以变化的时间间隔继续旋转和/或通过以变化的增量数但维持时间间隔恒定来实现修正。鉴于只在识别到偏差位置时起动这样的调节，也可在方法期间加入其中出现恒定角速度的阶段，由此在变化的角速度方面可以考虑一个长的时间间歇(例如5分钟)。
但在所述至少一个成形辊的每转中执行至少一次步骤d)是特别有利的。这意味着，最迟在成形辊每转以后进行一级结构和二级结构的空间位置的检验。其优点是，这种调节系统是非常动态的并且也可以快速地对干扰、例如振动的产生作出反应。
也优选使所述成形辊的每转执行至少一次步骤e)。在此能够这样调节至少一个成形辊的至少一个运行参数的适配性，使得最迟在一转以后，尤其是当只一转以后执行步骤d)时修正偏差位置。但对于更加动态的调节系统有利的是，对于成形辊的每转多次地执行步骤d)和e)，以便在小于成形辊的一转中执行修正。在后一种情况下，优选在成形辊的每转中至少两次尤其是至少四次执行步骤d)和e)。
如果可改变成形辊与其它部件的位置以作为运行参数，则改变二级结构的构型。这意味着，例如使给出形状的成形辊段进一步相互啮合并且以更高的高度生产二级结构。这导致每个二级结构段需要更多材料，因此通过这种方式也使一级结构和二级结构的位置相互间相对偏移。这在蜂窝体的生产方面导致形成具有不同通道横截面的通道，这在某些应用场合是有利的。但是为了以这种方式精确地影响蜂窝体内的废气的通流特性，需要非常精确地调节成形辊的位置。
按照本方法的一个优选构型，所述步骤a)包括冲压开孔，步骤c)包括在金属薄板段中形成波纹。所述开孔可以设计成长孔、小孔等。所述波纹基本通过波峰和波谷表征，其中开孔相对于这个波峰或波谷对准。在此优选在进给方向上和在金属薄板段的平面中确定和调整开孔和波纹的空间位置。尽管这是一种优选变型，但尤其也可以通过旋转冲压工具和/或激光在金属薄板段中加入开孔。原则上也可同时加入多个一级结构或开孔，由此使金属薄板段在步骤a)以后具有多排一级结构或开孔。
此外建议，一个偏差位置涉及从一级结构到二级结构大于0.3mm的位置偏移。由此给出一个用于区分正确位置与偏差位置的极限值。该位置偏移优选在金属薄板段的进给方向上观察。一级结构和二级结构的基准点可使用其中心点或中心线。如果一级结构由设计成长孔的开孔形成，则它们的中心线应当平行于波峰或波谷延伸。最大允许的一级结构与二级结构的位置偏移的绝对值优选在0.2mm以下、尤其是在0.1mm以下。
按照本方法的另一种构型，通过至少一个光学传感器识别偏差位置。该光学传感器设置在第二工具(或一个连续工具)的下游，并因此观察当前已经形成的一级结构和二级结构的空间位置。光学传感器尤其推荐相机，该相机的图像分辨率(像素)允许确定位置偏移。这些像素可用于例如确定位置偏移并且相应地调整至少一个成形辊的角速度。
本发明的另一方面提出一种用于生产重叠结构的设备，它包括至少下列部分：
-第一工具，它可以在金属薄板段中产生开孔，
-第二工具，它具有一对给出形状的成形辊，金属薄板段可穿过所述成形辊以产生波纹，该对成形辊可以使金属薄板段穿过第一工具和第二工具进给，
-用于驱动第二工具的至少一个成形辊的装置，
-至少一个光学传感器，它在进给方向上置于第二工具的下游，以及
-至少一个调节单元，它与所述传感器和装置连接。
这个设备尤其适合于执行按照本发明所述的方法。
在这里所述的设备中，第一工具优选是冲压机，它分离金属薄板段的局部区域。第二工具优选是波纹辊装置。用于驱动至少一个成形辊的装置有利地可以是电动马达或伺服马达。优选以大于6Hz(1/秒)尤其是大于8Hz或12Hz的频率驱动所述至少一个成形辊。所述至少一个光学传感器优选包括相机。所述至少一个调节单元评价来自所述至少一个光学传感器的数据并且确定一级结构与二级结构的空间位置。此外调节单元识别偏差位置并且调整所述用于驱动所述至少一个成形辊使的装置运行参数。所述调节单元可包括图像识别装置、数据处理程序、存储部件等。
优选其中所述至少一个传感器构造成具有变化的识别区的设备。由此尤其认为，识别区可以基于金属薄板段变化地定位。由此优选保证识别区在进给方向或与其垂直的方向上的运动，该运动可通过传感器的平移运动和/或枢转运动实现。由此可以检测大的位置偏移(例如在起动生产方法时或在产生材料变化期间可能出现的偏移)。此外，可使用单个传感器，以对于金属薄板段各区域处的一级结构和二级结构检测基准点。由此可以使用于确定一级结构与二级结构的空间位置的技术费用保持较低水平。
此外建议，所述至少一个传感器配设一检测辊，该检测辊确定金属薄板段相对于所述至少一个传感器的位置。该检测辊本身不影响结构的永久变形，而是仅用于精确引导金属薄板段，该检测辊例如使二级结构与传感器准确对准。在此，所述检测辊可以设有独立的或与设备联结的驱动装置。所述检测辊和传感器优选位于所生产的金属薄板段的两侧，并且尤其对中地相互设置。
按照本设备的另一构型，设有照明装置，该照明装置在至少一个传感器的识别区中至少部分地照射金属薄板段的一个侧面。例如，可以存在定位于金属薄板段背面并且通过开孔透射(背光)的照明装置，以及/或者设置在金属薄板段的与传感器相同侧的照明装置，以用于至少部分地照射对于传感器可见的识别区(垂直照射)。
本发明现在还提出一种金属薄板段，它通过按照本发明的方法或者利用按照本发明的设备生产并且具有大于1.0m的长度，其中最大位置偏移对于一级结构和二级结构为0.3mm。优选使这种最大位置偏移在明显更大的长度上出现，例如超过100m或1000m。这种精确的金属薄板在这种长度上只有通过按照本发明的方法或按照本发明的设备才能实现。由此，也能在批量生产的范围内提供这种精确的金属薄板，其中以高的生产速度保证高的材料收益。
在此特别优选使金属薄板段具有30μm(0.03mm)至150μm(0.15mm)的厚度，并且二级结构的宽度与高度的比例小于2.0，尤其小于1.5。由此可使用本设备或本方法生产非常薄的微型结构。所述宽高比表示可实现金属薄板段的较大变形，其中特别使波峰和波谷的范围非常小，并由此以上述方式有利于一级结构和二级结构的精确对准。
特别优选通过至少一个这种金属薄板段构造蜂窝体。特别是在螺旋形构造的蜂窝体的情况下，必需生产较大长度的金属薄板段，因此尤其在这种情况下使用这种金属薄板段是有意义的。所提供的金属薄板段厚度能够以较小的蜂窝体体积提供大的表面积，并且宽高比用于(形成)细长通道，所述通道保证流过的废气与(带涂层的)壁进行良好的物质传送。
附图说明
下面借助于附图详细描述本发明以及技术领域。附图特别示出优选实施例，但是本发明不受此局限。尤其要指出，所示尺寸比例只是简示的。
在附图中：
图1简示出按照本发明的设备的第一实施例，
图2简示出金属薄板段在进行各种不同处理方法以后的状态，
图3简示出金属薄板段的另一视图，具有一级结构和二级结构的正确位置和偏差位置，
图4简示并立体地示出传感器与金属薄板段的定位，
图5简示出具有和没有调节的金属薄板段的位置偏移，
图6简示并立体地示出一个蜂窝体，
图7简示出图6的蜂窝体的细节。
具体实施方式
图1简示出一个多次形成结构的金属薄板段1的生产过程。下面的描述基本基于进给方向13，其中金属薄板段1由卷曲机24展开，然后经过第一工具3和第二工具4，接着由传感器11和检测辊16检定，最后输送到第三工具27。然后结束金属薄板段1的成形，由此最终可以通过分割装置28分割所期望的金属薄板段1。
所述卷曲机24是一种用于螺旋卷绕的金属薄板的存储器。该卷曲机24通常被驱动，并在下游连接有(未示出的)补偿部件，例如补偿金属薄板段1的进给速度波动的所谓跳动器。接着使金属薄板段1在薄板制动器25上被导引，该薄板制动器保证直至金属薄板段1进给驱动器的充分张紧。该薄板制动器25优选为毡带，它必要时与进给方向13相反地运动。为确保使金属薄板段1可靠地顶靠薄板制动器25，可使该制动器由永磁体(未示出)构成。在某些情况下，有利的是，通过薄板制动器25同样根据一级结构和二级结构的生产位置调节金属薄板段1向第一工具3的输送，这可独立地和/或附加地相对于通过成形辊5的调节进行。
第二工具4通过一对以预定旋转角39或预定旋转速度旋转的成形辊5构成。为此，至少一个产生形状的成形辊5具有装置12以作为驱动装置。该装置12还用于将金属薄板段1从薄板制动器25向第一工具3输送。在第一工具3与第二工具4之间设有薄板引导件26，该引导件用于例如垂直地输送金属薄板段1到成形辊5。
第一工具3优选是按照升降原理工作的冲压机，其中冲头50的升降通过偏心轮48实现。该冲压机例如将2.5×0.8mm的长孔加入到光滑的金属薄板段1内。冲下来的材料通过对面的抽吸器49去除。
在金属薄板段1已经通过第一工具3设有一级结构(此处未示出，见图2)并通过第二工具4设有二级结构6以后，将金属薄板段输送到具有光学传感器11的装置，该传感器确定一级结构与二级结构在金属薄板段1的局部区域7中的空间位置。传感器11配设有位于金属薄板段1的另一侧的自我驱动的检测辊16，其中驱动装置51优选通过联接器连接到用于驱动成形辊5的装置12，例如通过(未示出的)皮带连接。此外，在传感器11一侧定位有照明装置18，以用于至少部分地照射局部区域7(垂直照射)。
由光学传感器11产生的图像在调节单元14中处理，该调解单元例如识别偏差位置。如果识别到位置偏差，则调节单元14调整第二工具4的成形辊5的至少一个运行参数，例如通过影响驱动装置12以及改变角速度。
在离开用于确定一级结构与二级结构的空间位置的装置以后，通过另一薄板引导件26将金属薄板段1输送到第三工具27，该第三工具同样包括一对成形辊5。通过这个第三工具27，在金属薄板段1由分割装置28以所期望的长度分割之前，在金属薄板段1中加入三级结构(此处未示出，见图2)。通过在此示出的方法能在金属薄板段中加入特别复杂的结构，并且同时在批量生产这种金属薄板段时长时间地保证高的精确度。
图2简示出一个金属薄板段1，如同它在图1的设备的不同区域所呈现的那样。从左向右在图2中首先看到一光滑区域，如同例如在薄板制动器25区域中所呈现的那样。接着金属薄板段1在第一工具3处设有一级结构2一在此为长孔。然后，如同更右边所示的那样在第二工具4处加入二级结构6，对于此处所示的实施例，一级结构2设置在每个波峰31上。二级结构6具有宽度22和给定的高度23，该宽度描述两个相邻波峰31或波谷32间的距离，该高度23描述波峰31与波谷32间的距离。在离开第二工具4以后，在第三工具27处构成三级结构29，在所示实施例中，顶压金属薄板段1在两个相邻一级结构2之间的区域。通过这种方式构成一所谓的微结构，该微结构以后形成伸进通道内的用于废气流的导向面。
图3(以俯视图)示出具有给定长度20的金属薄板段1。图3的上部示出开孔8与波峰31精确地对齐。该图的下部示出开孔8未精确对齐波纹9。开孔8的中心32与波峰31相比具有位置偏移10。该下部还示出，位置偏移10从左向右变小，因为调节器识别到偏差位置并且已经调整成形辊的运行参数。因此例如在几个波峰31或波谷32以后又达到正确位置。
图4简示出光学传感器11相对于金属薄板段1的定位，该金属薄板段具有给定的厚度21。该光学传感器11具有在这里简示的视线方向33，它描述其识别区15。为扫描金属薄板段1的不同局部区域，可使识别区15相对于金属薄板段1变化。这一点由此实现，使传感器11具有用于使视线方向33枢转的枢转角34并且可以以不同的运动方向35相对于金属薄板段1移动。在所示实施例中，在金属薄板段1的与传感器11相反的一侧19设有照明装置18，通过该照明装置可在背光中识别开孔8。优选通过传感器11这样确定基准点，即，在背光中在识别区15的第一局部区域中识别开孔8的位置，而在识别区15的另一局部区域中通过垂直光识别波峰31的位置。
图5简示出在成形及输送成形辊5的旋转角39上的位置偏移10。第一曲线37示出位置偏移10，就如同通常在目前已知的方法中由于位置误差、材料不均匀性等产生的那样。如在已知设备中有时也出现的那样，这种第一曲线37的特征尤其在于周期性振荡，该振荡尤其源自第二工具区域中的误差并且在成形辊的回转中再现。在下面的第二曲线38中，位置偏移10仅以非常微小的范围围绕横坐标(对应于位置偏移0mm)变化。如果调节系统设计得更加动态，则这个曲线38可进一步接近横坐标。在这里示例地表示在生产时的一个外部干扰36(例如振动激励)。如同看到的那样，首先产生较大的位置偏移10，但该偏移在短的时间间隔以后或者在成形辊短的旋转运动以后又被补偿。
按照本发明的方法或利用本发明的设备生产的金属薄板段1优选用于移动式或固定式内燃机的废气净化所用的废气处理单元45。在图6中示例地示出这种废气处理单元45。该废气处理单元45包括外壳44，该外壳内设有蜂窝体40。在所示的实施例中，蜂窝体40构造成具有已经螺旋地卷绕的波纹层41和光滑层42。波纹层41具有重叠的结构，其中在该端视图中可以看到二级结构6，即波纹形状。这种波纹形状构成通道43，废气可通过这些通道进入蜂窝体40的内部区域。图7示出该蜂窝体40的细部(以VII表示)。
图7详细示出蜂窝体40的端视图。在这里光滑层42由过滤材料构成，而波纹层41包括上述形式的金属薄板段1。所述波纹层41和光滑层42形成接触部位46，所述接触部位例如用于提供通过接合技术形成的连接以及用于区分相邻的通道43。在这些接触部位46的至少一些中，波纹层41与光滑层42相互连接，优选通过(硬)钎焊连接。由光滑层42和波纹层41构成并界定通道43的壁设有用于催化转化废气的涂层47。
上述的发明尤其适用于在金属薄板段中生产多次重叠的结构，其中实现高的精确度。由此可以在生产这种金属薄板方面实现明显的成本优势并且明显地提高效率以及由这种金属薄板制成的蜂窝体的耐用性。
附图标记列表
1   金属薄板段
2   一级结构
3   第一工具
4   第二工具
5   成形辊
6   二级结构
7   局部区域
8   开孔
9   波纹
10  位置偏移
11  传感器
12  装置
13  进给方向
14  调节单元
15  识别区
16  检测辊
17  设备
18  照明装置
19  侧面
20  长度
21  厚度
22  宽度
23  高度
24  卷曲机
25  薄板制动器
26  薄板引导件
27  第三工具
28  分割装置
29  三级结构
30  波谷
31  波峰
32  中心
33  视线方向
34  枢转角
35  运动方向
36  干扰
37  第一曲线
38  第二曲线
39  旋转角
40  蜂窝体
41  波纹层
42  光滑层
43  通道
44  外壳
45  废气处理单元
46  接触部位
47  涂层
48  偏心轮
49  抽吸器
50  冲头
51  驱动装置

Claims (14)

1.一种用于在金属薄板段(1)中产生重叠结构的方法，该方法至少包括下列步骤：
a)通过第一工具(3)产生一级结构(2)；
b)将金属薄板段(1)传送到第二工具(4)，其中该第二工具(4)具有至少一个产生形状的成形辊(5)，该成形辊(5)起到传送金属薄板段(1)的作用；
c)通过第二工具(4)产生二级结构(6)；
d)确定一级结构(2)和二级结构(6)在金属薄板段(1)的至少一个局部区域(7)中的空间位置；
e)识别偏差位置并且调整所述至少一个成形辊(5)的运行参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述至少一个成形辊(5)以在步骤e)中改变的角速度运行。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述至少一个成形辊(5)的每转中执行至少一次至少步骤d)。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述成形辊(5)的每转中执行至少一次步骤e)。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)包括冲压开孔(8)，步骤c)包括在金属薄板段(1)中形成波纹(9)。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，偏差位置涉及从一级结构(2)到二级结构(6)的大于0.3mm的位置偏移(10)。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过至少一个光学传感器(11)识别偏差位置。
8.一种用于生产重叠结构的设备(17)，包括至少下列部分：
-第一工具(3)，它能在金属薄板段(1)中产生开孔(8)，
-第二工具(4)，它具有一对给出形状的成形辊(5)，可穿过所述成形辊导引金属薄板段(1)以产生波纹(9)，该对成形辊(5)能产生金属薄板段(1)穿过第一工具(3)和第二工具(4)的进给，
-用于驱动第二工具(4)的至少一个成形辊(5)的装置(12)，
-至少一个光学传感器(11)，它在进给方向(13)上置于第二工具(4)的下游，以及
-至少一个调节单元(14)，它与传感器(11)和所述装置(12)连接。
9.如权利要求8所述的设备(17)，其特征在于，所述至少一个传感器(11)构造成具有变化的识别区(15)。
10.如权利要求8或9所述的设备(17)，其特征在于，所述至少一个传感器(11)配设有检测辊(16)，该检测辊(16)使金属薄板段(1)相对于所述至少一个传感器(11)定位。
11.如权利要求8至10中任一项所述的设备(17)，其特征在于，该设备设有照明装置(18)，该照明装置在所述至少一个传感器(11)的识别区(15)中至少部分地照射金属薄板段(1)的一个侧面(19)。
12.一种金属薄板段(1)，该金属薄板段通过如权利要求1至7中任一项所述的方法或者通过如权利要求8至11中任一项所述的设备(17)生产，该金属薄板段具有大于1.0m的长度(20)，其中一级结构(2)和二级结构(6)间的最大位置偏移(10)为0.3mm。
13.如权利要求12所述的金属薄板段(1)，其特征在于，该薄板段具有30μm-150μm的厚度(21)，二级结构(6)的宽度(22)与高度(23)的比例小于2.0。
14.一种蜂窝体(40)，包括至少一个如权利要求12或13所述的金属薄板段(1)。
CNB2006800161914A 2005-05-13 2006-05-12 可调节的金属薄板生产 Expired - Fee Related CN100522409C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005022238A DE102005022238A1 (de) 2005-05-13 2005-05-13 Geregelte Metallfolienherstellung
DE102005022238.2 2005-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101175584A true CN101175584A (zh) 2008-05-07
CN100522409C CN100522409C (zh) 2009-08-05

Family

ID=36764472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006800161914A Expired - Fee Related CN100522409C (zh) 2005-05-13 2006-05-12 可调节的金属薄板生产

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20080295556A1 (zh)
EP (1) EP1879708B1 (zh)
JP (1) JP2008540179A (zh)
KR (1) KR100957732B1 (zh)
CN (1) CN100522409C (zh)
DE (2) DE102005022238A1 (zh)
ES (1) ES2341481T3 (zh)
MY (1) MY148395A (zh)
PL (1) PL1879708T3 (zh)
RU (1) RU2399450C2 (zh)
WO (1) WO2006122718A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102527798A (zh) * 2011-12-23 2012-07-04 浙江天泽环境科技有限公司 金属载体波纹带成型装置
CN104067094A (zh) * 2011-10-25 2014-09-24 霍尼韦尔阿斯卡公司 扫描器皮带负载和拉伸补偿控制系统
CN105705910A (zh) * 2013-05-22 2016-06-22 霍尼韦尔有限公司 用于向造纸机或其它系统的传感器头提供功率的功率输送系统
CN107031124A (zh) * 2016-12-14 2017-08-11 江苏宇驰包装股份有限公司 一种可调节物料位置的压痕机
WO2020220825A1 (zh) * 2019-04-30 2020-11-05 南京联众工程技术有限公司 一种波纹钢板滚动冲孔机

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8586193B2 (en) * 2009-07-14 2013-11-19 Infinite Edge Technologies, Llc Stretched strips for spacer and sealed unit
AU2009245836A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-28 Inter License Co., Ltd. A method for slitting a metal sheet before folding
IL201810A (en) * 2009-10-29 2015-06-30 Greenroad Driving Technologies Ltd METHOD AND DEVICE FOR ASSESSING EFFECTIVE FUEL CONSUMPTION IN CAR
CN101934318B (zh) * 2010-09-03 2012-08-01 江苏省南扬机械制造有限公司 在线冲孔的辊压成型生产线
US8506235B2 (en) * 2010-11-10 2013-08-13 Hamilton Sundstrand Corporation Air turbine starter one-piece air exit port baffle
WO2013043548A1 (en) 2011-09-19 2013-03-28 Lupa Donald Material forming apparatus
CN103111543B (zh) * 2013-03-22 2015-07-08 伊能泰科（昆山）环境能源科技有限公司 轮式热回收器轮芯卷制设备
DE102014211567B3 (de) 2014-06-17 2015-10-29 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Blechbearbeitungsmaschine mit einer Späneabsaugeinrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Störung in der Späneabsaugeinrichtung
CN104139452A (zh) * 2014-07-08 2014-11-12 刘裕秋 一种谷峰规整波纹填料对转挤压制造装置
CN104338831B (zh) * 2014-10-30 2016-02-10 中色科技股份有限公司 一种箔材全自动穿带装置
US10458305B2 (en) * 2015-10-06 2019-10-29 Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. Metal substrate for catalytic converter and catalyst carrier
KR20190088991A (ko) * 2016-12-01 2019-07-29 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 변환 스테이션에서의 필름의 정렬
CN111600427A (zh) * 2020-06-08 2020-08-28 镇江中化聚氨酯工业设备有限公司 一种用于夹芯板生产线的压型机传动系统
CN112642900B (zh) * 2020-12-02 2023-06-09 太原科技大学 一种钛金属双极板高深宽比流道制备工艺
CN112978463B (zh) * 2021-03-02 2022-06-28 赣州逸豪新材料股份有限公司 一种铜箔生产收卷用防割伤的限位导向装置
CN114160667A (zh) * 2021-12-06 2022-03-11 宁波时代铝箔科技股份有限公司 一种超薄铝箔一次成型生产线
DE102022206747A1 (de) 2022-07-01 2024-01-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Bipolareinzelplatte

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3318128A (en) * 1964-04-15 1967-05-09 Ford Motor Co Plaiting
US3850018A (en) * 1973-09-24 1974-11-26 S Drosnin Radiator fin-tube construction and method
US4711009A (en) * 1986-02-18 1987-12-08 W. R. Grace & Co. Process for making metal substrate catalytic converter cores
US5063769A (en) * 1986-09-08 1991-11-12 W. R. Grace & Co.-Conn. Metal honeycomb catalyst support having a double taper
DE3852234T2 (de) * 1987-08-12 1995-05-04 Canon Kk Apparat zum Fördern von Bogen und Verfahren zum Fördern von Bogen.
DE4130673A1 (de) * 1991-09-14 1993-03-18 Schuler Gmbh L Einrichtung zum lochen und zum wellen eines streifenmaterials
US5402928A (en) * 1993-08-17 1995-04-04 Astech/Mci Manufacturing, Inc. Method of making flute tube
US5590854A (en) * 1994-11-02 1997-01-07 Shatz; Solomon Movable sheet for laminar flow and deicing
JP3644121B2 (ja) * 1996-04-01 2005-04-27 株式会社デンソー コルゲートフィンの成形装置および成形方法
US6334248B1 (en) * 1996-09-20 2002-01-01 Total Register, Inc. Apparatus and method for the continuous high speed rotary application of stamping foil
KR100351203B1 (ko) * 2000-06-13 2002-09-05 한국기계연구원 하니컴체 제조장치
FR2811248B1 (fr) * 2000-07-04 2002-10-11 Nordon Cryogenie Snc Procede de fabrication d'une ailette ondulee pour echangeur de chaleur a plaques et dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procede
JP2004223565A (ja) * 2003-01-22 2004-08-12 Calsonic Kansei Corp フィードバックテンション装置
DE10304814C5 (de) * 2003-02-06 2009-07-02 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren und Werkzeug zur Herstellung von strukturierten Blechlagen; Katalysator-Trägerkörper
DE10327455A1 (de) * 2003-06-18 2005-01-05 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines strukturierten Blechbandes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104067094A (zh) * 2011-10-25 2014-09-24 霍尼韦尔阿斯卡公司 扫描器皮带负载和拉伸补偿控制系统
CN104067094B (zh) * 2011-10-25 2016-10-26 霍尼韦尔阿斯卡公司 扫描器皮带负载和拉伸补偿控制系统
CN102527798A (zh) * 2011-12-23 2012-07-04 浙江天泽环境科技有限公司 金属载体波纹带成型装置
CN105705910A (zh) * 2013-05-22 2016-06-22 霍尼韦尔有限公司 用于向造纸机或其它系统的传感器头提供功率的功率输送系统
CN107031124A (zh) * 2016-12-14 2017-08-11 江苏宇驰包装股份有限公司 一种可调节物料位置的压痕机
WO2020220825A1 (zh) * 2019-04-30 2020-11-05 南京联众工程技术有限公司 一种波纹钢板滚动冲孔机

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080011324A (ko) 2008-02-01
PL1879708T3 (pl) 2010-07-30
DE502006006793D1 (de) 2010-06-02
ES2341481T3 (es) 2010-06-21
JP2008540179A (ja) 2008-11-20
WO2006122718A1 (de) 2006-11-23
MY148395A (en) 2013-04-15
DE102005022238A1 (de) 2006-11-16
RU2007145940A (ru) 2009-07-10
RU2399450C2 (ru) 2010-09-20
CN100522409C (zh) 2009-08-05
US20080295556A1 (en) 2008-12-04
EP1879708A1 (de) 2008-01-23
KR100957732B1 (ko) 2010-05-12
EP1879708B1 (de) 2010-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100522409C (zh) 可调节的金属薄板生产
KR101065102B1 (ko) 구조적 시트금속박 및 촉매담체를 제조하기 위한 방법 및 기기
US8296946B2 (en) Method for generating openings in a metal foil
JP4170764B2 (ja) ハニカム体を製造する方法および装置並びにハニカム体
RU2540129C2 (ru) Сотовый элемент для системы снижения токсичности отработавших газов
JP2009507648A (ja) 硬ろうを適用する方法と装置
US8661670B2 (en) Apparatus for producing a structured metal sheet for exhaust gas treatment devices
US8288010B2 (en) Sheet-metal layer with anti-diffusion structures and metallic honeycomb body with at least one such sheet-metal layer
CN101203309A (zh) 金属蜂窝状催化剂载体
CN1112254C (zh) 尤其用于净化小型发动机排气流的金属催化剂载体
CN1164414C (zh) 带埋入物的陶瓷蜂窝体
EP3293378B1 (en) Mixer for an exhaust system
JP4726793B2 (ja) 排ガス処理装置用の構造化した金属板の製造方法及び装置
JP6733051B2 (ja) ハニカム体を製造する方法
RU2368447C2 (ru) Формоизменение металлических листов под действием давления текучей среды
JPH11235528A (ja) 高浄化能金属製触媒コンバーターおよび該コンバーターに用いる波箔の製造方法
KR20180043882A (ko) 금속 촉매 담체 및 그 제조장치
JP2006320920A (ja) 穴付き波板の製造システム
JP2002335119A (ja) 漏洩導波管の製法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090805

Termination date: 20130512