DE2636672A1

DE2636672A1 - Verfahren zur herstellung von koerpern, die von kanaelen durchsetzt sind

Info

Publication number: DE2636672A1
Application number: DE19762636672
Authority: DE
Inventors: James Anthony Cairns; Michael Lesney Noakes
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1975-08-20
Filing date: 1976-08-14
Publication date: 1977-03-03
Also published as: IT1069692B; SE423041B; US4098722A; FR2321346A1; GB1531134A; FR2321346B1; SE7609233L; DE2636672C2; JPS5226360A; JPS5932183B2

Description

PATENTANWALT Friedrich-Ebert-Str. 27

DIPL-ING. ROLF PÜRCKHAUER

Γ ι

O £ O C £ 7 *> ^D" ^{5900 Sie}9^en 1

ZuODO ti. Telefon (0271) 331970

76 O 7 R K Π / 1 Telegramm-Anschrift: Patschub, Siegen

~~ ■ 13. AUG. 1976

United Kingdom Atomic Energy Authority,
11, Charles II Street, London SW1Y 4QP

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 34671/75 vom 20.8.1975 beansprucht.

Verfahren zur Herstellung von Körpern, die von Kanälen durchsetzt sind

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Körpern, die von Kanälen durchsetzt sind.

Ein Weg der Herstellung derartiger Körper besteht darin, zwei oder mehr gewellte Bleche oderdünne Platten zusammenzulegen, die identische parallele Wellungen aufweisen, derart, daß benachbarte Bleche sich entlang ihren Erhöhungen bzw. Wellenbergen berühren. Es ist üblich, die Bleche entlang den Erhöhungen der Wellungen miteinander zu verbinden. Jedoch ist es sehr schwierig, jedes Blech genau relativ zum anderen zu positionieren, wenn solche Körper in einer fortlaufenden Produktion hergestellt werden. Es ist besonders schwierig, ein Verhaken der Erhöhungen des einen Bleches in die Vertiefungen eines benachbarten Bleches zu vermeiden. Dieses Problem wird sogar in jenen Fällen noch größer, bei denen es nicht möglich ist, die Bleche oder Platten miteinander zu verbinden, wo es aber erwünscht ist, diese Bleche miteinander in Kontakt zu halten. Auch wenn ein einzelnes gewelltes Blech in sich selbst aufgewickelt wird, um eine Wickelspirale zu bilden, ist es schwer zu vermeiden, daß die Erhöhungen der einen Lage sich in den Vertiefungen der nächstinneren Lage verhaken.

C? 80 § / 079Ä

Ein Weg, diese Probleme zu mildern, bestand darin, ein separates ebenes ungewelltes Blech an ein gewelltes Blech zu binden. Auf diese Weise dient das ebene Blech als eine Trennwand, die verhindert, daß die Erhöhung der Wellungen jeder Lage in der Vertiefung von benachbarten Lagen ruht, wenn die Bleche aufgebaut werden. Auch hierbei ist es während der Herstellung notwendig, zwei Lieferquellen für die Bleche zu haben, von denen das eine durch die Wellungswalzen läuft, während das andere nicht dort hindurchläuft. Das gewellte Blech muß den Wellungswalzen mit einer größeren Geschwindigkeit zugeführt werden als der Bewegungsgeschwindigkeit des ebenen ungewellten Bleches, so daß, wenn die Bleche zusammengebracht und verbunden werden, sie sich zusammen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Da die Bleche miteinander verbunden sind, kann das Endprodukt bei dieser Herstellungsstufe einigermaßen leicht gehandhabt werden, und es besteht nur eine sehr geringe Schwierigkeit beim Aufeinanderlegen solcher Duplex-Bleche, um den gewünschten endgültigen Körper zu bilden, bei dem Hohlräume oder Kanäle hindurchverlaufen.

Es gibt jedoch Fälle, bei denen es nicht möglich ist, die Bleche miteinander zu verbinden, beispielsweise- in jenen Fällen, wo dabei das Blech oder ein auf das Blech aufgebrachter Überzug beschädigt würde. Es gibt auch Fälle, wo es unwirtschaftlich ist, bei der Produktion des endgültigen Artikels einen Verbindungsschritt einzuführen. In diesen Fällen ist es schwierig, derartige Duplex-Bleche zur Bildung des gewünschten endgültigen Körpers aufeinanderzulegen.

In der zugehörigen britischen Patentanmeldung 51974/73 sind Verfahren zur Herstellung von Körpern beschrieben, die abwechselnde Schichten von gewellten und ungewellten Blechen aufweisen, die aus einem einzigen Blech oder plattenförmigen Material hergestellt sind.

709809/0792

Die endgültigen Körper, die durch die oben__erwähnten Verfahren hergestellt werden, eignen sich als Träger für Katalysatoren; in diesem Falle werden die Körper mit einem katalytischen Material überzogen. Es gibt zahlreiche Wege für das Aufbringen eines katalytischen Materials auf solche Körper, und bei einer Technik, wie sie in der zugehörigen britischen Patentanmeldung 57208/73 beschrieben ist, wird der fertige Körper mit einer kontinuierlichen haftenden Gberflächenschicht aus einem Trägermaterial durch ein Waschbeschichtungsverfahren versehen. Beispielsweise wird der Körper in ein Aquasol des Trägermaterials eingetaucht, das man dann auf dem Körper trocknen läßt.

Eines der Probleme, die das Aufbringen des Trägermaterials durch ein Waschbeschichtungsverfahren mit sich bringt, besteht darin, daß das Trägermaterial die Tendenz hat, vom Körper abzulaufen, sobald dieser aus dem Sol entnommen wird, und dadurch werden gewisse Flächenbereiche des Körpers an Trägermaterial verarmt.

Einem Aspekt der Erfindung zufolge wird ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers geschaffen, der einen oder mehrere Kanäle aufweist, die durch ihn hindurchverlaufen, wobei das Verfahren aus folgenden Verfahrensschritten besteht: Ausbildung eines oder mehrerer Materialstreifen oder -bleche mit mindestens einem allgemein ebenen Bereich; Ausbilden eines oder mehrerer Bleche mit mindestens einem Bereich von ersten Wellungen; Bearbeiten der Bleche, um dem oder jedem allgemein ebenen Bereich und dem oder jedem gewellten Bereich einen Satz von zweiten Wellungen zu überlagern, die kleiner sind als die ersten Wellungen; und Auflegen des allgemein ebenen Bereiches oder der Bereiche auf den Bereich oder die Bereiche, die mit den ersten Wellungen versehen sind.

Einem weiteren Aspekt der Erfindung zufolge wird ein Verfahren zur Herstellung'eines Körpers, der mit einem oder mehreren

709809/0792

Kanälen durchsetzt ist, geschaffen, das darin besteht, daß ein einzelnes Blech mit mindestens einem allgemein ebenen Bereich und mindestens einem Bereich von ersten Wellungen ausgebildet wird, daß der oder jeder ebene Bereich und der oder jeder Bereich von ersten Wellungen so bearbeitet wird, daß diesen ein Satz von zweiten Wellungen überlagert wird, die kleiner als die ersten Wellungen sind, und daß das einzelne Blech auf sich selbst in einer solchen Weise gelegt wird, daß zwei oder mehr Lagen des Materials gebildet und der allgemein ebene Bereich der einen Lage längsseits eines Bereiches von zweiten Wellungen einer benachbarten Lage angeordnet wird, wobei der Kanal oder die Kanäle durch Beabstandung zwischen benachbarten Lagen gebildet wird bzw. werden,

Ferner wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers geschaffen, bei dem ein einzelner kontinuierlicher Haterialstreifen geschichtet wird, um abwechselnde gewellte und allgemein ebene angrenzende Bleche zu bilden, wobei das Verfahren darin besteht, daß ein einzelner Streifen aus dem Material bearbeitet wird, um entlang dem Streifen abwechselnde ebene Bereiche und Bereiche zu bilden, die mit einem ersten Satz von Wellungen versehen sind, daß den allgemein ebenen Bereichen und dem Bereich des Streifens mit dem ersten Satz von Wellungen ein zweiter Satz von Wellungen überlagert wird, die kleiner als die ersten Wellungen sind, und daß die allgemein ebenen Bereiche des Streifens auf die mit den ersten Wellungen versehenen Bereiche oder umgekehrt gelegt werden, um aneinander_grenzende, abwechselnd gewellte und allgemein ebene Lagen zu bilden.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge wird ein Körper mit durch ihn hindurchverlaufenden Kanälen geschaffen, wobei der Körper ein oder mehrere allgemein ebene Materialbleche oder -platten und ein oder mehr Bleche oder Platten aufweist, die mit einem Satz von ersten Wellungen versehen sind, wobei das allgemein ebene Blech oder die allgemein ebenen Bleche auf dem gewellten

709809/0792

Blech bzw. den gewellten Blechen liegt bzw. liegen und die Abstände zwischen den Blechen die durch den Körper hindurchverlaufenden Kanäle bilden, wobei sowohl die gewellten als auch die allgemein ebenen Bleche von einem zweiten Satz von Wellungen überlagert sind, die kleiner als die ersten Wellungen sind.

Vorzugsweise wird der genannte Satz von zweiten Wellungen an Streifen vorgesehen, bevor der Streifen bearbeitet wird, um ihn mit dem Satz der genannten ersten Wellungen zu versehen.·

...,. In dem Falle, wo der Körper aus einem einzigen Materialstreifen hergestellt wird, der bearbeitet worden ist, um ihn mit abwechselnd allgemein ebenen Bereichen und den Bereichen von ersten Wellungen zu versehen, kann der Verfahrensschritt des Auflegens der allgemein ebenen Bereiche des Streifens auf die gewellten Bereiche durch Falten des Streifens in einer Zickzackform um Querachsen erfolgen, die über die Länge des Streifens verteilt sind, wobei in diesem Falle der endgültige Körper die Form eines Stapels von aneinanderliegenden oder abwechselnd gewellten und allgemein ebenen Lagen hat. Alternativ kann der Verfahrensschritt des Aufeinanderlegens auch durch Wickeln des Streifens in eine Wickelspirale bzw. ein Coil durchgeführt werden. In diesem Falle ist vorzugsweise die Länge jedes Bereiches des Streifens vor dem Wickeln des Streifens in eine Wickelspirale mindestens gleich dem Umfang oder der Länge der Überlappung, auf welche der jeweilige Bereich gewickelt wird. D.h. daß das Endprodukt aufeinanderfolgende Windungen hat, die abwechselnd eine Umdrehung von gewelltem Streifen, gefolgt von einer Umdrehung des allgemein ebenen Streifens, aufweist, wobei sowohl den gewellten Bereichen als auch den allgemein ebenen Bereichen der zweite Satz von Wellungen überlagert ist.

Es ist jedoch'möglich, jede Windung (d.h. jede komplette Umdrehung) des Streifens mit einer Vielzahl von abwechselnd

-B-

ebenen Bereichen und gewellten Bereichen aufzubauen, vorausgesetzt, daß die ebenen und gewellten Bereiche von aufeinanderfolgenden Wicklungen relativ zu der Lage, auf welche sie aufgewickelt sind, so angeordnet werden, daß fortlaufend radial abwechselnde Lagen von ebenen und gewellten Bereichen vorhanden sind „

Wenn der Streifen so bearbeitet wird, daß nur ein Bereich vorgesehen wird> der mit den ersten Wellungen versehen ist, und ein Bereich, der allgemein eben ist, so kann der Verfahrensschritt des Aufeinanderlegens das Falten des Streifens um eine Achse in der Nähe der Schnittlinie zwischen den Bereichen und das Wickeln des gefalteten Streifens um sich selbst, an der Schnittlinie beginnend, umfassen, wobei dadurch gleichzeitig der allgemein ebene Bereich und die gewellten Bereiche gewickelt werden, um eine Wickelspirale zu bilden, die radial fortlaufend abwechselnd Lagen aus gewellten und allgemein ebenen Blechen aufweist=

Vorzugsweise erstrecken sich die Erhöhungen und Vertiefungen der ersten Wellungen in einer Richtung quer zur Länge des Streifens, so daß das Endprodukt entsprechende Querkanäle hat, die sich zwischen den Lagen erstrecken. Alternativ können sich die Erhöhungen und Vertiefungen der ersten Wellungen auch in Längsrichtung des Streifens erstrecken, so daß das Endprodukt Kanäle aufweist, die sich in Längsrichtung des Streifens zwischen benachbarten Lagen erstrecken.

Der ganze Streifen ader Teile des Streifens können perforiert sein, beispielsweise können einige oder alle ebenen oder gewellten Bereiche durchlöchert sein. Der Streifen kann aus jedem gewünschten Material hergestellt werden,, was vom Verwendungszweck

709809/0792 BAD ORIGINAL

des Körpers abhängt, z.B. kann der Streifen aus einem elektrisch leitenden Material, wie einem Metall, z.B. einem aluminiumtragenden ferritischen Stahl, oder aus einem keramischen Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Siliziumnitrid oder einem ferroelektrischen Material mit einer perowskitartigen Kristallstruktur, z.B. Lanthan-Barium-Titanat.

Der Körper kann einen Katalysatorträger bilden, z.B. für die Verwendung bei der Katalysierung von Verbrennungsprodukten der Abgase einer Brennkraftmaschine, wobei in diesem Falle der Katalysator aus einem Edelmetall, wie Platin oder Palladium, bestehen

Der Streifen kann auch aus jedem anderen Trägermaterial hergestellt werden, welches einen Halt für einen Katalysator bildet, oder er kann aus einem Material bestehen, das selbst ein Katalysator ist, wobei auch der Körper dazu verwendet werden kann, eine Pyrolyse zu bewirken, wenn der Streifen aus einem Material besteht oder mit einem Material beschichtet ist, welches eine Pyrolyse eines Strömungsmittels bewirkt, welches entlang den Kanälen zwischen den benachbarten Lagen fließt.

Bei einer besonderen Ausführungsform gemäß der Erfindung umfaßt ein Körper, der nach einem der erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, das Versehen des Materials mit einer kontinuierlichen anhaftenden Oberflächenschicht aus Trägermaterial auf, von dem mindestens ein Teil ein Gel aufweist, ferner das Brennen des Gels und das Niederschlagen eines katalytischen Materials auf der Oberflächenschicht.

Ein Weg für das Niederschlagen des katalytischen Materials kann darin bestehen, daß eine Quelle des katalytischen Materials in der Nähe der Oberf-lächenschicht mit energetischen Ionen beschossen wird, wobei die Bedingungen der Atmosphäre und der Selektivität von Ionen, die zugelassen sind, um das katalytische

709809/-0792

Material zu beschießen, so sind, daß ein gleichzeitiges Niederschlagen von unerwünschtem Material auf der Gberflächenschicht vermindert wird.

Mit energetischen Ionen sind Ionen gemeint, die genügend Energie besitzen, um ein brauchbares Versprühen des Quellenmaterials zu verursachen. Verunreinigungen, die auf dem Trägermaterial aus der Atmosphäre niedergeschlagen sind, in welcher das Versprühen oder Zerstäuben ausgeführt wird, oder Verunreinigungen, die sich aus dem Niederschlag der Beschießungsionen selbst auf dem Trägermaterial ergeben, können den Katalysator inaktiv machen oder seine Aktivität schwächen. Andererseits können einige von auf diese Weise niedergeschlagenen Verunreinigungen toleriert werden. Es wird daher vorgeschlagen, die atmosphärischen Bedingungen sowie die Selektivität von Ionen, die dazu bestimmt sind, dieses Quellenmaterial zu beschießen, sorgfältig zu kontrollieren, um eine Beeinträchtigung der Aktivität des Produktkatalysators zu vermeiden. So ist durch den Ausdruck "unerwünschtes Material" ein Material gemeint, das in der in der Praxis des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichzeitig niedergeschlagenen Menge in unannehmbarer Weise die katalytische Aktivität des Produktes beeinträchtigt.

Ein anderes Verfahren für das Aufbringen des katalytischen Materials auf die Oberflächenschicht besteht darin, einen Schlamm oder Brei zu bilden, der das katalytische Material enthält, und den Schlamm oder Brei auf die Oberflächenschicht durch Waschbeschichtung aufzubringen.

Eine Anzahl von Produkten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, werden nunmehr beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

709809/0792

Fig. 1 schematisch, einen Querschnitt durch einen Teil eines Streifens aus Metall- der erfindungsgemäß bearbeitet ist, um den Streifen mit einem allgemein ebenen Bereich und einem gewellten Bereich zu versehen, denen beiden ein Satz von Miniaturwellungen überlagert ist,·

Fig. 2 im größeren Detail einen Querschnitt durch einen Teil des Streifens nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Körper, der durch Aufeinanderlegen von separaten allgemein ebenen Materialblechen auf gewellte Bleche des Materials hergestellt ist, wobei wiederum sowohl den allgemein ebenen Blechen als auch den gewellten Blechen ein Satz von Miniaturwellungen überlagert ist,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Streifen aus Metall, der erfindungsgemäß bearbeitet und um eine Querachse gefaltet ist, die zwischen einem allgemein ebenen Bereich und einem Bereich von Wellungen liegt, während

Fig. 5 einen Körper wiedergibt, der durch Wickeln des Streifens nach Fig. 4 in eine Wickelspirale hergestellt ist.

In den folgenden Beispielen sind die Endprodukte für die Verwendung als Katalysator bei einem Abgas-Reinigungssystem für eine Brennkraftmaschine bestimmt. Der Streifen besteht aus einem aluminiumtragenden ferritischen Stahl, der als FECRALLOY bekannten Type (Warenzeichen der United Kingdom Atomic Energy Authority), auf den ein katalytisches Material, z.B.

Θ 9 8 0 9 / Q 7 9 2

Platin- oder Palladiummetall aufgebracht ist. Der Streifen aus Stahl ist 0,05 mm dick, 101,6 mm breit und hat verschiedene Längen.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird eine Länge eines ebenen ungewellten Streifens 10 durch den Walzspalt von zwei Wellungswalzen 11 geschickt, um ihn mit einem Satz von Miniaturwellungen 12, im typischen Fall mit den Abmessungen 0,05 bis 0,229 mm von Erhöhung zu Erhöhung und einer'Teilung von 0,05 bis 0,229 mm zu versehen. Die Miniaturwellungen 12 erstrecken sich über die Längsachse des Streifens 10, doch kann der Streifen als allgemein eben betrachtet werden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen erstrecken sich Erhöhungen 3 und Vertiefungen 4 der Miniaturwellungen 12 in einer Richtung quer zur Längsachse des Streifens 10. Der allgemein ebene Streifen wird dann durch den Walzspalt von zwei großen Wellungswalzen 13 hindurchgeschickt, und der Streifen wird durch die Walzen 13 so fortbewegt, daß er mit einem gewellten Bereich 14 versehen wird. Die Wellungen 14 haben im typischen Fall Abmessungen von 0,076 bis 1,0 mm von Erhöhung zu Erhöhung und eine Teilung von 0,076 bis 1,0 mm. Die Wellungswalzen 13 werden dann außer Eingriff mit dem Streifen bewegt, und der Streifen wird dann über die Walzen 13 hinweg fortbewegt, so daß ein allgemein ebener Bereich 15 übrigbleibt, dem die Miniaturwellungen 12 überlagert sind. Die Walzen 13 werden dann zurück in Eingriff mit dem Streifen 10 bewegt, um einen weiteren gewellten Bereich 14 zu bilden, der sich entlang dem Streifen 10 erstreckt. Die Erhöhungen 16 und Vertiefungen 17 der Wellungen 14 erstrecken sich in einer Richtung quer zur Längsachse des Streifens. Durch Bearbeitung des Streifens 10, wie oben beschrieben, wird der Streifen mit abwechselnden gewellten Bereichen 14 und allgemein ebenen Bereichen 15 versehen, denen je-■weils eine Miniaturwellung 12 überlagert ist, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Erhöhungen und Vertiefungen der Miniaturwellungen

7 09809/0792

können parallel zu jenen der Wellungen 14 liegen oder können einen beliebigen Winkel zu diesen bilden.

Durch Regelung der Bewegungsgeschwindigkeit des Streifens durch die Walzen 13 hindurch und des Zeitintervalls, in welchem die Walzen 13 in oder außer Berührung mit dem Streifen 10 sind, ist es möglich, die Längen der jeweiligen gewellten oder allgemein ebenen Bereiche 14 oder 15 einzuregeln.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist ein Körper aus zwei Sätzen von Metallblechen B, 19 hergestellt; wobei der eine Satz von Blechen 18 allgemein eben, aber mit überlagerten Wellungen 12, ist, während der andere Satz von Blechen 19 gewellt ist, wobei den großen Wellungen 14 wiederum die Miniaturwellungen 12 überlagert sind. Die separaten Bleche können an ausgewählten Stellen, wo sie sich berühren, miteinander verbunden werden.

Anstatt den Körper aus zwei Sätzen von separaten Blechen herzustellen, kann der Körper auch aus einem einzelnen Blech aus Metall konstruiert werden, das so bearbeitet wird, daß es mit einem allgemein ebenen Bereich 15 und einem gewellten Bereich 14 versehen wird (wobei beiden Bereichen 14 und 15 die niniaturwellungen 12 überlagert sind). In diesem Falle wird der Streifen 10 um eine Querachse, die an der Schnittlinie zwischen dem all- · gemein ebenen Bereich 15 und dem gewellten Bereich 14 liegt, gefaltet. Der auf diese Weise gefaltete Streifen 10 wird dann in eine Wickelspirale gewickelt, wobei die Wicklung an dem Bereich beginnt, wo der Streifen an der Schnittlinie zwischen dem allgemein ebenen Bereich 15 und dem gewellten Bereich 14 gefaltet ist. Der Wickelprozeß kann dadurch ausgeführt werden, daß ein zweizinkiges Gabelfaltwerkzeug 20 in eine Stelle an der Schnittlinie zwischen dem allgemein ebenen Bereich 15 und dem gewellten Bereich 14 eingeführt wird. Eine Zinke des Werkzeugs 20 ist so angeordnet, daß sie sich über den Streifen hinweg senkrecht zur Längsachse des Streifens auf der einen Seite des Streifens 10

709809/0792

erstreckt, während die andere Zinke des Werkzeugs 20 über den Streifen hinweg auf der anderen Seite liegt. Durch Drehen des zweizinkigen Werkzeugs 20 um eine Achse, die sich senkrecht zur Längsachse des Streifens 10 erstreckt, kann der allgemein ebene Bereich 15 längsseits des gewellten Bereiches 14 gelegt werden. Durch eine weitere Drehung des Werkzeugs 20 wird der Streifen in eine Wickelspirale gewickelt, die allmählich radial auswärts effektiv abwechselnde Lagen aus allgemein ebenen Blechen 15 und gewellten Blechen 14 aufweist, denen jeweils die Miniaturwellungen 12 überlagert sind, wie in Fig. 5 dargestellt.

Die Querschnittsform der Wellungen 12 oder 14 kann beliebig sein. Z.B. können diese eine Aufeinanderfolge von abwechselnd umgekehrten und nicht umgekehrten "V" oder "U" oder rechteckige Kanäle sein oder eine Sinusform haben.

Bei einer besonderen Konstruktion eines Katalysators zum Einsetzen in die Abgasströmung einer Brennkraftmaschine werden Körper aus einem Streifen aus aluminiumtragender ferritischer Legierung CFECRALLOY-Stahl) hergestellt, welche 15 % Cr, 4 % Al, 0,3 % Y und Rest Fe aufweist. Zwei Sätze von Blechen wurden aufgebaut: Der eine Satz wies allgemein ebene Bleche auf, die so bearbeitet waren, daß sie mit den Miniaturwellungen 12 versehen waren, während der andere Satz gewellte Bleche aufwies, die mit den größeren Wellungen 14 versehen waren, welchen die Miniaturwellungen 12 überlagert sind.

Abwechselnd allgemein ebene und gewellte Bleche wurden aufeinandergestapelt, um einen kompletten Körper zu bilden, der mit Kanälen durchsetzt war. Der fertiggestellte Körper wurde dann oxidiert, indem er in Luft bis auf etwa 1000 C 24 Stunden lang erhitzt wurde, um eine Aluminiumoxidschicht auf seinen Oberflächen zu bilden.

709809/0792

Die Körper wurden dann in ein Aluminiumoxidsol (mit Kristalliten der Abmessungen Ca 1OG A] eingetaucht, welches dadurch vorbereitet worden war, daß 5 g eines dispersiblen Gels von hydrischem Aluminiumoxid (mit 75 Gewichtsprozent Al^CL·) 100 ml deionisierten Wassers zugegeben wurden. Die Körper wurden dann aus dem Sol herausgenommen, und man ließ sie abtropfen und langsam über Nacht trocknen. Die Körper wurde dann in einen Luftofen eingebracht, und die Temperatur wurde allmählich mit einer Rate von etwa 300°· C/Stunde auf 1100° C erhöht und bei 1100° C 4 Stunden, lang gehalten, um die Körper zu brennen.

Dann wurden die Körper aus dem Ofen herausgenommen, und Platin wurde auf das Trägermaterial niedergeschlagen. Das Platin kann auf das Trägermaterial entweder durch ein Dampfniederschlagverfahren, ein Zerstäubungsverfahren oder ein Waschbeschichtungsverfahren niedergeschlagen werden.

Bei einer weiteren besonderen Konstruktion eines Katalysators für das Einsetzen in die Abgasströmung einer Brennkraftmaschine können die Körper aus voroxidiertem FECRALLOY-Stahl hergestellt werden, und die Wellungen 12 und 14 werden an oxidierten Streifen geformt. In diesem Falle können dann die fertigen Körper in das oben erwähnte Aquasol des Trägermaterials eingetaucht werden, welches zusätzlich ein paar Tropfen einer 1%-igen Lösung von BDH Nonidet P40 als Benetzungsmittel (Polyvinylalkohol) und eine kleine Menge einer 2,5%-igen Lösung von MOVIOL N85-88 als Binder (ein Octylphenoläthylenoxid-Kondensat) enthält. Das Trägermaterial läßt man dann trocknen, und Platin kann auf das getrocknete Trägermaterial, wie oben beschrieben, niedergeschlagen werden.

Durch das Vorsehen der Miniaturwellungeri 12, welche dem allgemein ebenen Bereich 15 und dem gewellten Bereich 14 überlagert sind, wird sichergestellt, daß beim Waschbeschichten der Körper mit Aluminiumoxidsol (oder beim nachfolgenden Wasch-

beschichten mit einem Brei oder Schlamm, der das katalytische Material enthält) das Sol Coder der Schlamm] den Strei-Fen einheitlich und gleichmäßig überzieht.

Obwohl die Miniaturwellungen am Blech geformt wurden, bevor dieses bearbeitet wurde, um die Wellungen 14 zu bilden, hat es sich herausgestellt, daß durch das nachfolgende Bearbeiten des Bleches die Wellungen 12 in keiner Weise unannehmbar deformiert wurden. Die Wellungen "12 können jedoch, falls erwünscht, auch gleichzeitig mit den Wellungen 14 geformt oder gebildet werden, indem die Oberflächenkontur der Wellungswalzen 13 abgeändert wird. Es kann möglich sein, die Wellungen 12 nach den Wellungen 14.anzubringen. In diesen Fällen jedoch ist es notwendig, die ebenen Bereiche 15 separat mit Wellungswalzen zu bearbeiten, um sie mit den Wellungen 12 zu versehen.

709809/0792

Claims

76 026 Kü/la

Pat en tans prü c'h e

.1J Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit einem oder mehreren durch ihn hindurchverlaufenden Kanälen, wobei ein oder mehrere Materialbleche oder -platten mit mindestens einem allgemein ebenen Bereich versehen werden, ein oder mehrere Materialbleche oder-platten mit mindestens einem Bereich von ersten Wellungen versehen werden und der allgemein, ebene Bereich oder die allgemein ebenen Bereiche auf den Bereich oder die Bereiche mit den ersten Wellungen gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz von zweiten Wellungen (12), die kleiner als die ersten Wellungen (14) sind, dem oder jedem allgemein ebenen Bereich (15) und dem oder jedem gewellten Bereich (14) überlagert werden.
2. Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit einem oder mehreren durch ihn hindurchverlaufenden Kanälen, wobei ein einzelnes Blech mit mindestens einem allgemein ebenen Bereich und mindestens einem Bereich von ersten Wellungen versehen und das einzelne Blech auf sich selbst gelegt wird, derart, daß zwei oder mehr Lagen des Materials gebildet werden und der allgemein ebene .Bereich der einen Lage längsseits eines Bereichs von zweiten Wellungen einer benachbarten Lage angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz von zweiten Wellungen (12), die kleiner als die ersten Wellungen (14) sind, den allgemein ebenen Bereichen und den gewellten Bereichen (15) überlagert werden.
3. Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit einem einzelnen kontinuierlichen Materialstreifen, der geschichtet ist, um

709809AO792

abwechselnde gewellte und allgemein ebene aneinanderliegende Bleche zu bilden, wobei ein einzelner Streifen des Materials bearbeitet wird, um entlang dem Streifen abwechselnd ebene Bereiche und mit einem ersten Satz von Wellungen versehene Bereiche zu'bilden, wobei die allgemein ebenen Bereiche des Streifens auf die mit ersten Wellungen versehenen Bereiche gelegt werden, um aneinanderliegende abwechselnd gewellte und allgemein ebene Lagen zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Satz von Wellungen (12), die kleiner als die ersten Wellungen (14) sind, den allgemein ebenen Bereichen (15) und den gewellten Bereichen (14) des Streifens überlagert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz von zweiten Wellungen (12) am Streifen vorgesehen wird, bevor der Streifen (10) bearbeitet wird, um ihn mit dem Satz von ersten Wellungen (14) zu versehen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein' Katalysator auf das Material aufgebracht wird.
B. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit einer kontinuierlichen haftenden Oberflächenschicht aus Trägermaterial versehen wird, von dem mindestens ein Teil ein Gel aufweist, daß das Gel gebrannt wird und daß ein katalytisches Material auf die Oberflächenschicht niedergeschlagen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytische Material auf die Oberflächenschicht durch Beschießung einer Quelle des katalytischen Materials in der Nachbarschaft der Oberflächenschicht mit energetischen Ionen niedergeschlagen wird, wobei die Bedingungen der Atmosphäre und der Selektivität von Ionen, die zugelassen sind, um das katalytische

Material

709809/0 792

zu beschießen, so sind, daß ein gleichzeitiges Niederschlagen von unerwünschtem Material auf der Oberflächenschicht reduziert wird.
8. Körper mit einem oder mehreren durch ihn hindurchverlaufenden Kanälen, wobei der Körper ein oder mehrere allgemein ebene Bleche und ein oder mehrere Bleche mit einem angeformten Satz von ersten Wellungen aufweist, wobei das allgemein ebene Blech oder die allgemein ebenen Bleche auf dem gewellten Blech oder den gewellten Blechen liegt bzw. liegen und die Räume zwischen den Blechen die durch den Körper hindurchverlaufenden Kanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl den gewellten Blechen (14) als auch den allgemein ebenen Blechen [15] ein zweiter Satz von Wellungen C12), die kleiner als die ersten Wellungen sind, überlagert sind.
9. Körper mit einem oder mehreren durch ihn hindurchverlaufenden Kanälen, wobei der Körper ein einzelnes Blech mit mindestens einem allgemein ebenen Bereich und mindestens einem Bereich mit ersten Wellungen aufweist und das Einzelblech so auf sich selbst gelegt ist, daß zwei oder mehr Materiallagen gebildet sind und der oder jeder allgemein ebene Bereich der einen Lage längsseits des oder jedes Bereiches der ersten Wellungen einer benachbarten Lage angeordnet ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz von zweiten Wellungen (12) dem oder jedem allgemein ebenen Bereich (15) auf dem oder jedem Bereich von ersten Wellungen (14) überlagert ist.
10. Körper nach Anspruch B oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (3) und Vertiefungen (4) des zweiten Satzes von Wellungen (12) sich parallel zu den Erhöhungen (1B) und Vertiefungen (17) des ersten Satzes von Wellungen (14) erstrecken.
11. Körper nach Anspruch B oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (3) und Vertiefungen (4) des Satzes von

10S809/0?S2

zweiten Wellungen (12) sich in einem Winkel zu den Erhöhungen
(1B) und Vertiefungen (17) des ersten Satzes von Wellungen (14) erstrecken.
12. Körper nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein aluminiumtragender ferritischer Stahl ist.
13.- Körper nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator auf das Material aufgebracht ist.

709809/0792

Leerseife