DE3208634A1

DE3208634A1 - Verfahren und system zur kontinuierlichen herstellung von plattenfoermigen katalysatoren

Info

Publication number: DE3208634A1
Application number: DE19823208634
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Ishida; Katsutaro Miyake; Toshiharu Kure Hiroshima Nagashima
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1981-03-10
Filing date: 1982-03-10
Publication date: 1982-09-23
Also published as: US4567630A; DE3208634C2; GB2094170A; KR870000844B1; GB2094170B; KR830008725A

Description

Verfahren und System zur kontinuierlichen Herstellung von plattenförmigen Katalysatoren

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Katalysatorplatten und insbesondere ein Verfahren, welches zur kontinuierlichen Massenproduktion von Katalysatorplatten geeignet ist, wobei in jeder von ihnen eine Katalysatorsubstanz auf einem Träger aus Streckmetallblech aufgebracht ist. Ferner betrifft die Erfindung ein " System zur Verwendung bei dem Verfahren.

Es ist eine Katalysatorplatte zur Denitrierung von Abgasen bekannt, bei der eine Katalysatorsubstanz auf eine Streckmetallplatte aufgebracht ist. Die Katalysatorplatte der angegebenen Art wird so hergestellt, wie es in Pig. 2 gezeigt ist, wobei eine dünne Metallplatte 16 mit Schlitzen mittels eines Messers 90 ausgebildet und ausgedehnt wird, um in ihr Maschen auszubilden. In diesem Fall jedoch müssen notwendigerweise Längenunterschiede aufgrund des unterschiedlichen öffnungsgrades zwischen den Maschen auftreten, was zum Ergebnis hat, daß Zungenbereiche Ί6Α am vorderen Endabschnitt der Streckmetallplatte ausgebildet werden und daß ferner die Streckmetallplatte gebogen ist. Die Unterschiede beim Öffnungsgrad zwischen den Maschen ergeben, sich durch Genauigkeitsfehler bei der Bearbeitung bei Verwendung einer Verarbeitungsmaschine und des Messers 90, von Reibungen an den Gleitflächen der Maschine, der Schärfe des Messers 90, der unterschiedlichen Dicke des Materials und ähnliche. Daher wird, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, im allgemeinen das Messer 90 in zwei oder mehrere Messerabschnitte unterteilt und die Schnitttiefe "a" dor

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Messerabschnitte 9OA, 9OB und 90G wird einstellbar gemacht. Jedoch sind, wie es vorhergehend erwähnt wurde, die Gründe, welche Unterschiede zwischen dem Öffnungsgrad der Maschen erzeugen, von vielfältiger und zusammengesetzter Art, und zusätzlich ist das Einstellen des Messers 90 sehr schwierig durchzuführen, wodurch notwendigerweise Verformungen an der so hergestellten Streckmetallplatte hervorgerufen werden.

Um die vorhergehend erwähnten Verformungen zu entfernen wurde ein Walzenglätter verwandt, in dem das Metallblech von drei Drehwalzen eingespannt ist, wobei eine der Walzen die obere Oberfläche des Metallblechs und die zwei anderen dessen untere Oberfläche berühren und das Metallblech zwischen ihnen hindurchlaufen kann. Der vorhergehend beschriebene Walzenglätter hat grundsätzlich funktioniert, um unregelmäßige Wellungen in dem Metallblech zu korrigieren und er konnte auch einige Verformungen aufgrund unterschiedlicher Öffnungsgrade der Maschen in dem Metallblech korrigieren.

Insbesondere, wenn das Metallblech nicht in Stücke mit kurzer Länge während des Herstellungsverfahrens geschnitten wird, sondern zur Verwendung aufgewickelt wird, war das Entstehen von Krümmungen in der Breitenrichtung und von Zungenabschnitten in dem Metallblech aufgrund der Anhäufung der Verformungen beachtlich, wodurch Schwierigkeiten bei der Herstellung des Produktes mittels Verwendung des genannten Walzenglätters aufgetreten sind, wodurch die Materialqualität des Produktes zerstört bzw. beeinträchtigt wurde.

Andererseits ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Metallblech in Stücke oder Substrate kurzer Längenabmessung geschnitten wird, eine Katalysatorsubstanz auf das so hergestellte Substrat aufgebracht wird und zu einem Katalysator

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mit einer vorbestimmten Form gebildet wird. Jedoch wird bei diesen Verfahren jedes der Substrate einzeln gehandhabt, viele Schritte beim Herstellungsverfahren benötigen manuelle Vorgänge,und .eine große Anzahl von Arbeitsstunden ist für die Handhabung für die Substrate erforderlich, wodurch sich große Unterschiede des hergestellten Erzeugnisses ergeben, so daß dieses Verfahren für die Massenherstellung nicht geeignet ist.

Aufgrund der Erfindung sollen die vorhergehend beschriebenen Nachteile beim Stand der Technik vermieden werden,und eine Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung gleichförmiger Katalysatorplatten anzugeben, wobei die Anzahl der von Hand'durchzu- führender Schritte möglichst klein sein soll. Ferner soll ein System'hierfür angegeben werden.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei dem Verformungen aufgrund von Unterschieden zwischen den Öffnungsgraden der Maschen bei einer Streckmetallplatte fortlaufend korrigiert werden können, um dadurch Katalysatorplatten gleichförmiger Materialqualität zu halten. Ferner soll ein System hierfür

angegeben werden.
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Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Pressen einer Katalysatorplatte in eine vorbestimmte Form und ein System hierfür anzugeben.

Andere Zielsetzungen der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung.

Die Erfindung umfaßt die folgenden Schritte:

gg Ausbilden von Schlitzen in der Breitenrichtung in einem dünnen Metallblech unter Verwendung eines Messers, Strecken des Metallbleches in einer zu den Schlitzen senk-

rechten Richtung, um ein Streckmetallblech mit in ihm ausgebildeten Haschen zu formen;
Korrigieren des Streckmetallbleches; • Entfetten des Streckmetallbleches;

Aufsprühen von geschmolzenem Metall auf das Streckmetallblech, um rauhe Oberflächen auf diesem auszubilden; Aufbringen einer Katalysatorsubstanz auf die Oberflächen des Streckmetallbleches, welche mit dem geschmolzenen Metall benprüht worden sind;

Formen des dünnen Streckmetallbleches, auf welches die Katalysatorsubstanz aufgebracht worden ist zu einer vorbestimmten Form; und

Schneiden des dünnen, derart geformten Streckmetallbleches zu Stücken.

Erfindungsgemäß wird der vorhergehend genannte Sprühschritt vorzugsweise derart durchgeführt, daß das Streckmetallblech über eine Vielzahl von Drehwalzen derart gespannt wird, daß ein Teil von ihm dem anderen überlagert ist und das geschmolzene Metall auf und durch die so überlagerten Teile gesprüht wird.

In Hinblick auf den vorhergehend erwähnten Formungsschritt wird es bevorzugt, einen Stufenpreßschritt vorzusehen, bei dem ein Plattenmaterial allmählich mittels eines oberen und eines unteren Preßstempels gepreßt vri.rd,und es ist weiter insbesondere vorteilhaft, daß die Zuführrichtung des Plattenmaterials zu der Richtung der Winkelrippen ausgerichtet ist, welche durch eine Presse an dem Plattenmaterial ausgebildet werden, und der Preßvorgang bei dem vorhergehend genannten Preßschritt wird nacheinander von dem mittleren Bereich zu den gegenüberliegenden Seiten des Plattenmaterials in der Breitenrichtung durchgeführt.

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Die am meisten bevorzugte Korrigiervorrichtung für das Streckmetall, die bei dor Erfindung vorwandt wird, umfaßt Zufuhrdruckrollen und Ausgabedruckrollon, dio in Förderrichtung der Streckmetallplatte angeordnet sind, und eine Spannrolle, die zwischen den beiden Druckrollenpaaren in der Breitenrichtung der Streckmetallplatte angeordnet ist, wobei die entgegengesetzten Endabschnitte der Spannrolle senkrecht voneinander unabhängig bewegbar sind, so daß die Spannrolle in eine geneigte Stellung gebracht werden kann»

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
15

Fig. 1 eine schematische Darstellung, die das Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Katalysatorplatte nach der Erfindung und ein System hierfür zeigt, ·

Fig. 2 eine schematische Teildarstellung des Herstellungsvorganges der Streckmetallplatte in der Maschine zur Herstellung der Streckmetallplatte,
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Fig. 3 eine Seitenansicht der Messerabschnitte

eines unterteilten Messers in der Maschine zum Herstellen der Streckmetallplatte,

Fig. 4 eine schematischo Darstellung zur Erläuterung

des Prinzips der Korrigiervorrichtung für die Streckmetallplatte nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Aufsicht zur Erläuterung der Spurabweichungsbewegung der Streckmetallplatte,

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Fig. 6 eine Seitenansicht zur Erläuterung der Bewegungsrichtung der Streckmetallplatte,

Fig. 7 eine teilweise aufgebrochene Darstellung

der Grundkonstruktion der Korrigiervorrichtung für das Streckmetallblech nach der Erfindung,

eine schematische Darstellung der Katalysatorplatte zur Erläuterung des die Stufenpressung bildenden Schrittes nach der Erfindung,

eine Querschnittsdarstellung zur Erläuterung der Reihenfolge der Ausbildung der winkelförmigen Rippen bei dem Stufenpressung-Schritt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist,

eine Teildarstellung des oberen Stempels und des unteren Stempels zum Verwenden bei dem vorhergehend genannten Pressen,

Fig. 11 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Falles, bei dem Kaliibrierstempel hinter dem die Stufenpressung bildenden Schritt

nach der Erfindung angeordnet sind, und

Fig. 12 eine Ansicht in Richtung der Pfeile von der Linie XII - XII in Fig. 11 aus.

Das Verfahren oder ein System zur Herstellung der Katalysatorplatte, welches in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt grundsätzlich:

eine Glättungseinrichtung 2, um unregelmäßige Wölbungen eines dünnen Metallblechs auszugleichen, welches als Ausgangsmaterial dient; eine Maschine 3 zum Herstellen

10	Fig.	8
	Pi_K.	9
15
	Fig..	10
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von Streckmetallblech; eine Korrigiervorrichtung 4 für das Streckmetallblech; ein Entfettungsofen 5; eine Sprühvorrichtung 6, um ein Beschichtungsmetall (wie z.B. Aluminium oder rostfreier Stahl) aufzusprühen; eine Reguliervorrichtung für 'eine Katalys at or substanz; eine Zuführvorrichtung 8 zum Zuführen einer gleichförmigen Henge; Anwenden von Druckwalzen 9; eine Zuführvorrichtung 10 für flächiges Material; eine !Formvorrichtung 12; eine Aufwickelvorrichtung 13 für das flächige Material und eine Schneidevorrichtung 14. Die Abschnitte A, B,C, D, E und F des Streckmetallbleches 16, die in den Figuren dargestellt sind, sind miteinander verbunden.

Von einem dünnen Metallblech 15,' welches auf einer Spule 1 angeordnet ist, sind unregelmäßige Wölbungen durch die Glättungsvorrichtung 2 entfernt worden, worauf es zu einem Streckmetallblech 16 durch die Maschine 3 zum Herstellen von Streckmetallblech geformt worden ist; anschließend wird es durch die Korrigiervorrichtung 4 für das Streckmetallblech ausgeglichen, in dem Entfettungsofen 5 entfettet, mit Metall wie z.B. Aluminium wird die Sprühvorrichtung 6 besprüht, wodurch ein metallbeschichtetes Streckmetallblech 1? erzeugt wird. Dieses Streckmetallblech 17 erhält eine Menge einer Katalysatorsubstanz aus der Zuführvorrichtung 8 für oino gleichförmige Menge und die Katalysatorsubstanz wird aufgebracht und haftet an dem Streckmetallblech 17 aufgrund der Anwendung der Druckwalzen 9 an, welche ein flaches Katalysatorblech 18 formen. Dieses wird durch einen Walzenförderer 11 zu der Formvorrichtung 12 transportiert, wo das Streckmetallblech 17 seine vorbestimmte Form erhält und anschließend in Stücke vorgegebener Länge geschnitten wird, wodurch geformte Katalysatorplatten 19

fortlaufend hergestellt werden.
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* ΛΖ

Hier sind die Zuführvorrichtung 10 für flächiges Material und die Aufwickelvorrichtung 15 für das flächige Material angepaßt, das Streckmetallblech zu schützen, indem die Katalysatorplatte zwischen zwei flächige Materialien (ein oböres Papierband 1OA und ein unteres Kunststoffband 10B), eingespannt wird, um saubere Kontaktoberflächen zu erhalten. Die Reguliervorrichtung 7 für die Katalysatorsubstanz ist eine Vorrichtung- zum Zusammensetzen und Kneten der Katalysatorsubstanz, welche auf das dünne Metallblech aufgebracht werden soll. Wenn das Streckmetallblech 16 vorübergehend an einer Stelle A oder C aufgewickelt wird und das so aufgewickelte Streckmetallblech 16 an einer Stelle B oder D in der Zeichnung zugeführt wird, dann kann

auch die gleiche Massenherstellung erhalten werden. 15

Gemäß Pig. 1 umfaßt die Sprühvorrichtung 6 nach der Erfindung: eine Andruckwalzengruppe 22, eine Walzengruppe 23 und Sprühdüsen 24-, wobei das Streckmetallblech 16 durch diese Walzengruppen hindurchgeht und von ihnen bewegt wird, während es mit geschmolzenem Metall wie z.B. Aluminium durch die Sprühdüsen 24- besprüht wird. Da das perforierte Streckmetallblech 16 dreimal derart übereinandergelagert ist, daß ein Teil davon über einem anderen in Sprührichtung (diese ist durch unterbrochene Linienführung angegeben) ist, wird ein aufgesprühtes Material, welches durch eine erste Platte hindurchgegangen ist, von einer zweiten Platte aufgenommen und dann wird das gesprühte Material, welches durch die zweite Platte hindurchgegangen ist, von einer dritten Platte aufgenommen, wodurch die Ausbeute des gesprühten Materials verbessert wird. Im Gegensatz hierzu wird das gesprühte Metall, wenn das geschmolzene Metall nur auf ein Streckmetallblech gesprüht wird, durch die Maschen des Streckmetallbleches gestreut und es oxydiert unter Volumenvergrößerung in der Luft, so daß ein Staubsammler mit großem Fassungsvermögen

benötigt wird

ο /. ι J ο υ ο

Das vorhergehend beschriebene Aufsprühen erzeugt rauhe Oberflächen aus Metalloxyd an den Oberflächen des Streckmetallbleches, wobei die rauhen Oberflächen das Anhaften bzw. Pesthalten des Katalysators erhöhen und auch die Widerstandsfähigkeit gegenüber Säuren verbessern.

Es wird bevorzugt, daß der Katalysator auf dem Streckmetallblech anhaftet, so daß die Katalysatorsubstanz auf einer Seite des Bleches mit der auf dor anderen Solle verbunden werden kann. Derart werden die Katalysatorschichten auf beiden Seiten des Bleches durch die Maschen des Bleches hindurch miteinander verbunden, was ermöglicht, das feste Anhaften des Katalysators weiter zu verstärken.

Wenn die Katalysatorplatte zur Denitrierung von Abgasen verwandt wird, können die katalytischen Substanzen Titan, Vanadium, Molybden, Wolfram, Zinn, Chrom, Magnesium, Eisen und ähnliches beispielsweise umfassen.

Fig. 4 zeigt die prinzipelle Konstruktion der Korrigiervorrichtung 4- nach der Erfindung für Streckmetallblech. Gemäß der Darstellung umfassen Zufuhrandruckwalzen 35 ° eine obere Walze 35A und eine untere Walze 35B, welche in Breitenrichtung des Streckmetallbleches 16 in Förderrichtung (wie es durch den Pfeil 1A angedeutet ist) stromaufwärts des Streckmetallbleches 16 angeordnet sind. Das Streckmetallblech 16 kann durch diese Zuführandruckwalzen 35

gefördert werden, während es zwischen der oberen und der

unteren Walze 35A bzw. 35B eingeklemmt ist. Andererseits umfassen in ähnlicher Weise Ausgabeandruckwalζen 36 eine obere Walze 36A und eine untere Walze 36B, die stromabwärts in Förderrichtung des Streckmetallbleches 16 ange-35

ordnet sind. Wenn der Durchmesser dieser Zuführandruck-

_ΛΗ '·"' """ ""32Ü8634

walzen 35 ©a und die Umdrehungszahl Na und der Durchmesser der Aucgabewalzen 36 Qb und die Umdrehungsanzahl Nb ist, kann die Beziehung zwischen diesen beiden Andruckwalzen 35 und 36 durch die folgende Formel darge-

stellt werden: · .

|a χ Na^¹Jf xfxHb (1)

Infolgedessen wird eine Zugspannung auf das Streckmetallblech 16, welches durch beide Andruckwalzenpaare 35 und 36 hindurchgeht, ausgeübt, und die Maschen in dem Streckmetallblech werden gedehnt.

Eine Spannvralze 37 ist zwischen den Zuführandruckwalzen ¹^ und den Ausgabeandruckwalzen 36 unter der Unterfläche des Streckmetallbleches 16 in dessen Breitenrichtung angeordnet, wobei sie die durch den Pfeil IA angedeutete Förderrichtung des Streckmetallbleches 16 schneidet.Diese Spannwalze 37 ist derart ausgebildet, daß ihre gegenüberliegenden Endabschnitte senkrecht und unabhängig voneinander in der durch den Pfeil 1B angedeuteten Richtung bewegt werden können, wobei die Höhen Ha und Hb von der Oberfläche des geförderten Streckmetallbleches 16 an den gegenüberliegenden Enden verändert werden können, so daß die Spannwalze 37 in bezug auf die Oberfläche des geförderten Streckmetallbleches 16 geneigt werden kann. Wenn diese Spannwalze 37 in bezug auf die Oberfläche des geförderten Streckmetallbleches 16 geneigt und die Drehzahlen Na und Nb verändert werden, werden die Längen der

Seitenkanten an den gegenüberliegenden Enden des Streckmetallbleches 16 zwischen den Andruckwalzenpaaren 35 und 36 verändert, so daß die Größe der Dehnung der Maschen und deren Korrigiergeschwindigkeit in der Breitenrichtung

verändert werden können.
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In Abhängigkeit vom Verformungszustand vor dem Korrigieren gibt es Fälle, bei denen das StreckmetalIbIecn nicht nur durch die vorhergehend beschriebene, prinzipeile Konstruktion korrigiert werden kann. In diesen Fällen sollte • 5 die Anzahl der Korrekturen erhöht werden, indem eine mehrstufige Walzenkonstruktion vorgesehen wird.

Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, kann das Streckmetallblech 16 in einer Korrigiervorrichtung der beschriebenen Bauweise eine Spurabweichungsbewegung an den Zufuhrandruckwalzen 55 durchführen und sich im äußersten Fall bis zu den Enden der Walzen, wie es durch unterbrochene Linienführung angedeutet ist, bewegen. Um dem entgegen zu wirken, wird die Tatsache ausgenutzt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, daß, wenn die Walzendrücke Pa und Pb an den entgegengesetzten Enden der Andruckwalzen 55 auf Pa^ Pb eingestellt werden, sich das Streckmetallblech 16 notwendigerweise zu der Seite Pb bewegen sollte. Die gegenüberliegenden Enden der oberen Walze 55A- der Andruckwalze 55 werden senkrecht beweglich gemacht. Die Walzendrücke an den gegenüberliegenden Enden der Andruckwalzen 55 sind veränderbar, wodurch die Walzendrücke entsprechend der Spurabweichungs- _; bewegung veränderbar sind.

Fig. 7 zeigt die Korrigiervorrichtung,hier für Streckmetallblech, bei dem tatsächlich die vorhergehend beschriebene, prinzipielle Konstruktion angewandt wird. Die in der Zeichnung dargestellte Korrigiervorrichtung ist eine mehrstufige Walzenkonstruktion. In einem Rahmen 59 dieser Vorrichtung sind fünf Paare von Andruckwalzen 40 bis 44 von der stromaufwärtigen Seite her in Förderrichtung des Streckmetallbleches angeordnet und 4 Spannwalzen 44 sind zwischen diesen Andruckwalzenpaaren 40 bis 44 vorgesehen. Da alle diese Andruckwalzenpaare 40 bis 44 miteinander identisch sind, wird nur das erste

Andruckwalzenpaar 40 beschrieben.

Das erste Andruckwalzenpaar 40 umfaßt eine obere Walze 4OA und eine untere Walze 4OB, welche drehbar von einem an dem Eahmen 39 befestigten Lager 45 gehalten wird. Die obere Walze 4OA wird in ähnlicher Weise von dem Rahmen 39 gehalten, und die entgegengesetzten Enden dieser oberen Walze 4OA können sich durch Nadellager 46 relativ zu Führungsblöcken 44 drehen. Diese Führungsblöcke 44 werden an dem Rahmen 39 dadurch gehalten, daß sie mittels in dem Rahmen 39 ausgebildeter Nuten 48 befestigt sind. Diese Nuten 48 sind senkrecht und nach oben verlaufend in dem Rahmen 39 ausgebildet und die Führungsblöcke 47 können sich längs dieser Nuten 48 bewegen. Stangen 50 von Druckluftzylindern 49, welche an einer oberen Platte 39A des Rahmens 39 vorgesehen sind, sind an den Führungsblöcken 47 befestigt. Infolgedessen können die Druckluftzylinder 49 betrieben werden, um den Trennabstand zwisehen der oberen und der unteren Walze 4OA und 4OB einzustellen, und, wenn die Druckluftzylinder an den entgegengesetzten Enden voneinander unabhängig betätigt werden, können die Walzendrücke an don entgegengesetzten Enden des ersten Andruckwalzenpaares 40 verändert werden. Ein Endabschnitt der unteren Walze 4OB des ersten Andruckwalzenpaares steht über das Lager 45 hinaus, und ein Kettenrad 51 ist an dem hervorstehenden Endabschnitt befestigt. Ferner stehen die oberen Walzen 4OA bis 44A und die unteren Walzen 4OB bis 44B bei den entsprechenden Andruckwalzenpaaren 40 bis 44- miteinander über an ihren Enden vorgesehene Zahnrädern 52A und 52B in kämmendem Eingriff. Da die Anordnung des ersten Andruckwalzenpaares 40 identisch mit denjenigen der anderen Andruckwalzenpaare 41 bis 44 ist, erfolgt keine nähere Erläuterung und die gleichen oder entsprechenden Teile

sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. 35

Wie bereits erwähnt, sind Kettenräder 51 an.den entsprechenden unteren Walzen 4OB bis 44B der entsprechondon Andruckwalzenpaare 40 bis 44 vorgesehen und eine von einem Motor angetriebene Kette 53 ist um die entsprechenden Kettenräder 51 gelegt. Infolgedessen werden die entsprechenden Andruckwalzenpaare 40 bis 44 alle mit der gleichen Drehzahl durch die zugeführte Antriebskraft gedreht. Aus diesem Grund sind, um dem zwischen den entsprechenden Andruck walzenpaaren 40 bis 44 vorhandenen Streckmotallblech eine Zugspannung zu verleihen, die Andruckwalzenpaare 40 bis 44 so angeordnet bzw. ausgebildet, daß die Durchmesser der Andruckwalzen allmählich von dem ersten Andruckwalzenpaar 40, welches am weitesten st romaufwärt r; angeordnet ist, bis zu dem fünften Andruckwal ζ e.npaar 44 abnimmt, welches am weitesten stromabwärts angeordnet ist, so daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Andruckwalzen in Richtung bis zur am weitesten stromabwärtsliegenden Seite zunehmen können. Ferner sind Zwischenkettenräder 54 auf der gleichen Höhe wie die Kettenräder 51 zwischen dm entsprechenden Kettenrädern 51 angeordnet, welche an den entsprechenden Andruckwalzen 40 bis 44 befestigt sind. Diese Zwischenkettenräder 54 dienen dazu, die Berührungswinkel der Kette 53 zum Eingreifen an den Kettenrädern 51 zu erhöhen, welche an den entsprechenden Andruckwalzen vorgesehen sind.

Spannwalzen sind an den entsprechenden Zwischenpositionen der Andruckwalze!^aare 40 bis 44 so angeordnet, daß der Dehnungswert des Streckmetallbleches 16 in geeigneter Weise korrigiert wird. Die gegenüberliegenden Endabschnitte einer jeden dieser Spannwalzen 37 sind drehbar mittels Kugellagern 55 in Gleitblöcken 56 gelagert und diese Gleitblöcke 56 sind verschiebbar mit Nuten 57 gekoppelt, welche parallel zu den vorhergehend genannten Nuten 48 in den Seitenwänden des Rahmens 39 ausgebildet sind. Jeder

der Gleitblöcke 56 ist an seinem Rahmen mit einem senkrechten Einstellbolzen 58 befestigt, der sich nach oben senkrecht erstreckt,und dieser Bolzen 58 geht durch die obere Platte 39A hindurch und steht /von dieser hervor. Der von der oberen-Platte 39A hervorstehende, senkrechte Einstellbolzen 58 ist gewindemäßig mit der Platte über eine Mutter 59 gekoppelt und eine Drehung dieser Mutter 59 ermöglicht, die Höhen der entgegengesetzten Endabschnitte der Spannwalze 37 oberhalb der Oberfläche des geförderten Streckmetallbleches 16 bei jedem der Andruckwalzenpaare 40 bis 44 einzustellen, wobei dies unabhängig voneinander möglich ist.

Wenn bei der vorher beschriebenen Ausführungsform durch die Korrigiervorrichtung 4 für Streckmetallblech das Streckmetallblech 16 durchläuft, wird auf das Streckmetallblech 16 zv/ischen entsprechenden Paaren von Andruckwalzen 40 bis 44 eine Zugspannung ausgeübt und es wird gedehnt, da die Paare von Andruckwalzen 40 bis 44 unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen und die Umfangsgeschwindigkeiten der Andruckwalzen in Richtung auf die am weitesten stromabwärts gelegene Seite zunehmen. Wenn bezüglich des Öffnungsgrades ein Unterschied zwischen Maschen in der Breitenrichtung des Streckmetallbleches 16 bei den vorhergehend beschriebenen Bedingungen vorliegt, kann jede beliebige der Spannwalzen 37 geneigt werden. Genauer gesagt, die Spannwalze 37 wird mittels des Einstellbolzens 58 so geneigt, daß die Höhe des Endabschnittes der Spannwalze 37, wo der Öffnungsgrad der Maschen größer ist, erhöht wird, während die Höhe an dem Endabschnitt verringert wird, wo der Öffnungsgrad der Maschen kleiner ist. Mit dieser Anordnung wird ein Zugspannungsunterschied in der Breitenrichtung erzeugt, so daß die Maschen des zu fördernden Streckmetallbleches 16 gleichförmig gemacht werden können.

Insbesondere sind bei dieser Ausführungsform die oberen Walzen 4OA bis 44A bei dsn entsprechenden Paaren von Andruckwalzen 40 bis 44 in senkrechter Richtung bewegbar, so daß der VJalzenandruck an den entgegengesetzten Endabschnitten eingestellt werden kann, wodurch es möglich ist, eine Spurabweichungsbewegung des Streckmetallbleches 16 zu verhindern. Mit der vorhergehend beschriebenen Korrigiervorrichtung 4 ergibt sich bei der Bearbeitung eines Materials (rostfreier Stahl vom Typ 304), welches eine Substratdicke von 0,3 mm und eine Substratbreite von 500 mm aufweist, daß der maximale Längenunterschied von 30 mm bei einer Länge von 800 mm des Materials vor dem Korrigieren auf weniger auf 3 rom verringert wird.

Wie vorhergehend beschrieben wurde, können mit der angegebenen Korrigiervorrichtung für Streckmetallblech die Maschen der Metallplatte in bezug auf den Öffnungsgrad fortlaufend gleichförmig gemacht werden und es kann ein gerades Streckmetallblech erhalten werden, welches keine

Verformung und Krümmung aufweist. ·

Im folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mit dem eine Katalysatorplatte 19» welche mit dem in Fig. 1 gezeigten Herstellungsverfahren erzeugt worden ist, zu einer vorbestimmten Form unter Verwendung einer Schrottpresse goformt wird.

Bei dem Schrittpressverfahren wird ein Plattenmaterial schrittweise mit konstanter Schrittlänge gefördert, während

es von Schritt zu Schritt gepreßt wird. Die Figuren 8 und zeigen den Bearbeitungsfortlauf an der Katalysatorplatte 19 gemäß diesem Schrittpreßverfahren. Fig. 8 ist eine perspektivische Darstellung der Materialplatte 19 _? welche

sich in Pfeilrichtung bewegt. Fig. 9 zeigt Schnittdar-35

Stellungen 67 bis 71 bei dem Zufuhrabschnitt 62 eines

Preßstempels, einem ersten Formabschnitt 63, einem zweiten Formabschnitt 64-, einem dritten Formabschnitt 65 bzw. einem vierten Formabschnitt 66, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.
. ₄

Bei der Preßvorrichtung nach der Erfindung ist die Richtung der schrittweisen Bewegung des Plattenmaterials zu der Richtung der winkelförmigen Kippen der Preßstempel ausgerichtet, und das Preßformen wird vom mittleren Bereich zu den entgegengesetzten Endbereichen in Breitenrichtung des Plattenmaterials durchgeführt. Ferner ändert sich, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, die Konfiguration des Preßstempels, nämlich eines oberen Stempels 72 und eines unteren Stempels 75» fortlaufend von dem Eintrittsabschnitt

!5 für das Plattenmaterial zum Austrittsabschnitt des Plattenmaterials, wie es durch den Pfeil 61 angedeutet ist.

Es wird auf die Fig, 8 und 9 bezug genommen. Das Blechmaterial wird zu einer ersten Form 68 geformt, wenn es

²^ von dem Eintritt sab schnitt 62 des Formstempels zu dem ersten Formabschnitt 63 gelangt, anschließend wird es zu der zweiten Form 69, der dritten Form 70 und zu der vierten Form 71 am vierten Formabschnitt 66 geformt, wobei die senkrecht symmetrischen, gewölbten Rippen 7^ mit gleichen Abständen voneinander geformt werden. Mit 67 ist die Form des Plattenmaterials vor dem Formungsvorgang bezeichnet.

Bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform ermöglicht die Ausrichtung der Förderrichtung des Plattenmaterials zu der Richtung der winkelförmigen Rippen eine konstante Förderungsrate des Plattenmaterials, wodurch die Formung mit großer Maßgenauigkeit durchgeführt werden kann. Ferner ist der Preßvorgang in eine Vielzahl von Teilen unterteilt und das Preßformen bei dem vorhergehend genannten Preßschritt wird nacheinander von dem mittleren

Abschnitt zu den entgegengesetzten Endabsennitten in der Breitenrichtung des Plattenmaterials durchgeführt, so daß die Schrumpfung des Plattenmaterials aufgrund des Preßformens aufgehoben bzw. verringert werden "kann. Da sich, ferner die Ausbildung bzw. Konfiguration der Preßstempel fortschreitend von dem Eintrittsabschnitt des Plattenmaterials bis zum Austrittsabschnitt des Platten-. materials ändert (bzw. abgeschrägt ist), können Verformungen, Beschädigungen und ähnliches während des Preßformens bei dem Plattenmaterial vermieden werden.

Bei den vorhergehend beschriebenen Preßstempeln können Fälle auftreten, bei denen das Plattenmaterial 19 zu stark in Vorwärtsrichtung bewegt worden ist und das Plattenmaterial 19 "über die Stempel springt und das derart hergestellte Erzeugnis nicht gleichförmig ist. Da ferner der F order schritt für das Plattenmaterial 19 nicht länger als der maximale Förderschritt 78 gewählt werden kann, besteht eine Begrenzung für die Verbesserung "bei der Herstellung des Erzeugnisses. Um die vorhergehend genannteoNachteile zu vermeiden, wird es bevorzugt, Kallibrierungsstempel mit einer größeren Länge als dem maximale Förderschritt bei der letzten Stufe der Preßstempel vorzusehen, wodurch mangelhafte Formen aufgrund von unregelmäßigen Förderschritten korrigiert und die Größe der Förderschritte erhöht werden kann.

Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm einer typischen Ausführungsform der Preßformvorrichtung, bei der die vorhergehend genannten Kaliibrierungsstempelbei der letzten Stufe der Preßstempel vorgesehen ist. Fig. 12 zeigt eine Vorderansicht in Richtung der Pfeile von der Linie XII-XII in Fig. 11 aus. In der Figur sind ein oberer Kallibrierungsstempel 76 und ein unterer Kallibrierungsstempel 77 dargestellt, die beide eine größere Länge als der maximale Förderschritt 78 der Formvorrichtung box dor vorher-

Rohenden Stufe aufweisen und die an der letzten Stufe (an der Austrittsseite) der Preßformvorrichtung vorgesehen sind, welche einen oberen Stempel 72 und einen unteren Stempel 73 umfaßt. Der obere Kallibrierungs-

stempel 76 wird von einer Preßplatte 80 mittels einer Feder 75 gehalten. Die Kallibrierung unter Verwendung der Stempel 76 und 77 wird in der gleichen Weise wie beim gewöhnlichen Preßformen durchgeführt.

Wenn die Länge 79 der Kallibrierstempel größer als der Wert des maximalen Förderschrittes 78 gewählt wird, wie es vorhergehend beschrieben wurde, wird der Förderschritt größer als der maximale Förderschritt 78 und die winkelförmigen Rippen 74 werden nicht gleichmäßig (siehe Fig. 9)· Selbst in diesem Fall kann eine zufriedenstellende Kallibrierung unter Verwendung der Kallibrierstempel 76 und 77 durchgeführt werden.

Wie vorhergehend beschrieben wurde, wird dadurch, daß Kallibrierstempel an der Endstufe der Schrittformpreßvorrichtung vorgesehen werden, ermöglicht, Plattenmaterial selbst dann zu einer perfekten Form zu preßen, wenn die Förderschritte nicht gleichförmig sind, und die Größe der Förderschritte kann erhöht werden, wodurch

die Produktivität beim Preßformen verbessert werden kann.

Eine Vielzahl von erfindungsgemäß hergestellten Katalysator O₀ platten wird parallel zur Strömung des Gases in z.B. einem Behälter angeordnet, um einen Katalysatorreaktor zu bilden, der wirkungsvoll zur Denitrierung von beispielsweise Abgasen verwandt werden kann.

Leerseite

Claims

GRÜNECKER, KINKELDEY. STOCKMAIR & PARTNER PArENTANWALTE

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BABCOGK-HITACHI KABUSHIKI KAISHA P 17 096-46/L

6-2, 2-chome Olitemaclii,
Cliiyoda-ku, Tokyo, Japan

Verfahren und System zur kontinuierlichen Herstellung von plattenförmigen Katalysatoren

Patentansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Katalysatorplatten, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Ausbilden von Schlitzen in einem dünnen Metairblech, in dessen Breitenrichtung unter Verwendung eines Messers, Ausdehnen desselben in einer zu den Schlitzen senkrechten Richtung, um ein Streckmetallblech zu bilden, welches Maschen aufweist,

Ausgleichen des Streckmetallbleches, Entfetten des Streckmetallbleches, Aufsprühen von geschmolzenem Metall auf das Streckmetallblech, um rauhe Oberflächen auf diesem zu erzeugen,

Aufbringen einer Katalysatorsubstanz auf die Oberflächen dos Strockmotallbleches, welche mit dem geschmolzenen Matall besprüht worden sind,
Formen des dünnen Streckmetallbleches, auf welches die

& Katalysatorsubstanz aufgetragen worden ist, zu einer vorbestimmten Form und

Schneiden des so gebildeten, dünnen Streckmetallbleches in Abschnitte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß vor dem Herstellungsschritt für das Streckmetallblech ein Ausgleichsschritt vorgesehen ist, um unregelmäßige Wölbungen des dünnen Bleches auszugleichen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Aufsprühschritt ein Schritt ist, bei dem das Streckmetallblech über eine Vielzahl von Drehwalzen derart geführt j=b, daß ein Abschnitt einem anderen überlagert ist, und daß das geschmolzene Metall auf und durch die derart überlagerten Abschnitte gesprüht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Fördereinrichtung für blatt- förmiges Material und eine Aufwickeleinrichtung für blattförmiges Material vorgesehen sind, um das Plattenmaterial dadurch zu schützen, daß die obere Oberfläche und die untore Oberfläche des plattenförmigen Materials zwischen den zwei blattförmigen Materialien vor und nach dem

Formurg sschritt angeordnet bzw. eingespannt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Formungsschritt einen Schrittpreßformungsschritt umfaßt, bei dem das plattenförmige Material schrittweise gefördert wird, während es schritt-

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weise unter Verwendung eines oberen und eines unteren Preß stempel s preßgeformt wird, und daß "bei diesem Schritt die Bewegungsrichtung des plattenförmigen Materials und die Richtung der .winkelförmigen Ripp.en des plattenförmigen Materials zueinander ausgerichtet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Preßschritt in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt ist und daß das Preßformen während des Preßschrittes aufeinanderfolgend vom mittleren Bereich zu den gegenüberliegenden Endbereichen in der Breitenrichtung des Plattenmaterials durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß sich die Form bzw. Konfiguration des oberen und unteren Preßstempels fortschreitend vom Eintrittsabschnitt für das plattenförmige Material zu dem Austrittsabschnitt des plattenförmigen Materials

verändert.
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8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß Kallibrierstempel mit einer größeren Länge als der maximale Förderschritt an der letzten Stufe der Preßstempel vorgesehen sind, wodurch zur Kallibrierung ein abschließender Preßvorgang durchgeführt wird.

9- Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß als Katalysatorsubstanz eine solche

für die Denitrierung von Abgasen verwand wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Ausgleichen bzw. Korrigieren des Streckmetallbleches mittels Verwendung einer Ausgleichsvorrichtung für Streckmetallblech durchgeführt wird,

welche in Förderrichtung des Streckmetallbleehes angeordnete Ziuführandruckwalzen und Aus gäbe andru ckv/al ζ en und eine zwischen den "beiden Andruckwalzenpaaren angeordnete Spannwalze in Breitenrichtung des Streckmetallbleches umfaßt, wobei die entgegengesetzten Endabschnitte der Spannwalze in senkrechter Richtung unabhängig voneinander bewegbar sind, so daß die Spannvralze eine ge neigte Stellung annehmen kann.