ES2251585T3

ES2251585T3 - Metodo para la fabricacion de un cuerpo en forma de panal metalico con un compartimento para un sensor.

Info

Publication number: ES2251585T3
Application number: ES02722154T
Authority: ES
Inventors: Rolf Bruck
Original assignee: Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Current assignee: Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2006-05-01
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: DE10112678A1; ATE307272T1; US20040074094A1; US7111393B2; RU2003130065A; CN1278028C; EP1368559A1; JP4156929B2; DE50204601D1; JP2004526564A; DE10112678C2; EP1368559B1; RU2268375C2; CN1496440A; WO2002075125A1; KR100821534B1; KR20030096278A

Abstract

Un método para la fabricación de un cuerpo en forma de panal metálico (1), que incorpora, al menos parcialmente, láminas de hojalata (3) estructuradas (2), con las que se forman los canales (4) que se pueden elaborar especialmente para un gas residual de un vehículo de combustión interna, y que muestra al menos un compartimento (6) extendido a lo largo del interior (5) del cuerpo en forma de panal (1), para un sensor (7), de acuerdo con los siguientes pasos: - Fabricación de orificios (8) en al menos una lámina de hojalata (3), donde los orificios (8) ya se configuran antes de la generación de la estructura (2) de las láminas de hojalata (3); - Amontonamiento y/o extracción de las láminas de hojalata (3) para la formación de un estructura en forma de panal (9), donde al menos se encuentra colocada una lámina de hojalata (3), de tal modo, que al menos se forme un compartimento (6) extendido a lo largo del interior (5); - Introducción de láminas de hojalata (3) en un tubo de caja (10) con unaapertura (11), con lo que la apertura (11) se extiende, al menos parcialmente, por al menos un compartimento (6); - Fabricación de una tecnología de conexión de las láminas de hojalata (3) entre ellas y/o con el tubo de caja (10).

Description

Método para la fabricación de un cuerpo en forma de panal metálico con un compartimento para un sensor.

La presente invención trata de un método para la fabricación de un cuerpo en forma de panal metálico que incorpora, al menos parcialmente, láminas de hojalata, con las que se forman canales que se pueden fabricar especialmente para utilizarlos con el gas residual de un vehículo de combustión interna. El cuerpo en forma de panal metálico muestra, al menos, un compartimento para un sensor, extendido a lo largo del interior del cuerpo en forma de panal.

Los cuerpos en forma de panales de este tipo, con sensores, se utilizan especialmente para el “On-Board-Diagnose” (Ordenador de diagnóstico a bordo, ODB), cuyo objeto es el control de funciones del convertidor catalítico, por ejemplo en un circuito de evacuación de humos de un vehículo. Los convertidores catalíticos favorecen, de este modo, la conversión de los agentes contaminantes contenidos en los gases residuales (como, por ejemplo, nitrógeno oxidado, hidrocarburos no saturados, o monóxido de carbono), a componentes que puedan presentarse en el ambiente, de acuerdo con las premisas legales válidas. Debido al hecho de que hoy en día no es posible realizar una medición directa de, por ejemplo, hidrocarburos nocivos, mediante un sensor, existen, actualmente, dos métodos, a los que se recure para el control de la funcionalidad de los convertidores catalíticos.

Es objeto del primer método la determinación de oxígeno almacenado en el convertidor catalítico. Para ello, se sitúa correspondientemente en la parte anterior y posterior del convertidor catalítico, unos sensores de oxígeno, que determinan la concentración de oxígeno en los gases residuales. De ahí pueden obtenerse conclusiones acerca de la capacidad de almacenamiento del catalizador y/o acerca del desarrollo del proceso de envejecimiento.

El segundo método comprende, con dos sensores térmicos que se encuentran colocados directamente delante y detrás del convertidor catalítico, la variación de la temperatura del gas residual. Estos se condicionan mediante procesos térmicos en el interior del convertidor catalítico, especialmente reacciones exotérmicas del catalizador con el gas residual.

Junto a las disposiciones de este tipo de dos sensores en la parte anterior y posterior de un convertidor catalítico, del modelo de utilidad alemán DE 8816154U, se infiere un soporte para un reactor catalítico para la depuración de gases residuales, cuyo cuerpo en forma de panal se constituye en una sola pieza, a partir de bandas metálicas onduladas. Asimismo, hay colocado un sensor en el soporte, de tal modo, que se extiende a lo largo del interior del cuerpo en forma de panal metálico. Además, se propone que la apertura necesaria para ello se corte mediante haz de electrones o láser, para producir erosión, fresado a alta velocidad y perfilado. Asimismo, la fabricación de una apertura de este tipo, ha resultado tener unas técnicas de fabricación complicadas, según la formación del cuerpo en forma de panal metálico.

Partiendo de aquí, es una función de la presente invención señalar un método para la fabricación de un cuerpo en forma de panal metálico, con el que se asegure un proceso de fabricado adecuado, seguro y para la fabricación en serie.

La función se soluciona mediante el método acorde a la reivindicación 1 vigente. Se describen los acondicionamientos ventajosos del método en las reivindicaciones secundarias.

El método para la fabricación de un cuerpo en forma de panal metálico, que incorpora, al menos parcialmente, láminas de hojalata, con las que se forman los canales que se pueden fabricar especialmente para utilizarse con un gas residual de un vehículo de combustión interna, y que tiene al menos un compartimento extendido a lo largo del interior del cuerpo en forma de panal, para un sensor, muestra los siguientes pasos, de acuerdo con la invención:

-: Fabricación de orificios en al menos una lámina de hojalata, donde los orificios ya se configuran antes de la generación de la estructura de las láminas de hojalata;

-: Amontonamiento y/o extracción de las láminas de hojalata para la formación de un estructura en forma de panal, donde al menos se encuentra colocada una lámina de hojalata, de tal modo, que al menos se forme un compartimento extendido a lo largo del interior;

-: Introducción de láminas de hojalata en un tubo de caja con una apertura, con lo que la apertura se extiende, al menos parcialmente, por al menos un compartimento;

-: Fabricación de una tecnología de conexión de las láminas de hojalata entre ellas y/o con el tubo de caja.

Conforme al método, los orificios se fabrican ya antes de la generación de la estructura de las láminas de hojalata. Generalmente, se constituyen cuerpos en forma de panales metálicos con láminas de hojalata blandas y onduladas. Las láminas de hojalata onduladas se introducen, con un sistema de rodamiento, en las láminas de hojalata. Con respecto a la fabricación de los orificios, resulta ventajoso que se elaboren de forma que se encuentren extendidos en la parte anterior, pues se podría recurrir a métodos de fabricación relativamente sencillos. Así, es especialmente posible punzonar o perforar los orificios de las láminas de hojalata. Con ello, se evita una perturbación de la estructura de las láminas de
hojalata.

El método propuesto se caracteriza especialmente porque se efectúan procesos de fabricación esenciales para la conformación del compartimento, ya antes del amontonamiento y/o extracción de las láminas de hojalata para la formación de una estructura ondulatoria. Esto conlleva la consecuencia de que, en la fabricación de los orificios de este tipo, sólo se cargue la zona directamente colindante de al menos una lámina de hojalata. Por el contrario, esto implica la fabricación de un compartimento correspondiente según el método convencional conocido, para la transformación de muchas láminas de hojalata colindantes, pues éstas ya se estaban colocadas de forma compacta unas junto a las otras. Una transformación de este tipo conllevaría especialmente una obstrucción de los canales, con lo que, por ejemplo, se vería negativamente perjudicada la efectividad de un convertidor catalítico o de un descenso de presión. Estas desventajas se evitan con el método propuesto acorde a la invención, con el que se prefiere de forma separada, especialmente el tratamiento de cada lámina de hojalata individual.

De acuerdo con otro acondicionamiento, se propone realizar un compartimento con forma de agujero ciego. Por tanto, se realizan los orificios en al menos una lámina de hojalata, de tal modo, que generan un compartimento tras el amontonamiento y/o extracción, que se extiende desde la periferia de la estructura en forma de panal hasta la zona interna. Las medidas del agujero ciego se seleccionan, asimismo, de tal modo, que el agujero ciego sólo es ligeramente mayor que el sensor que se extiende por el interior del cuerpo en forma de panal. Con ello, se asegura que, a pesar de la disposición de un sensor por el interior del cuerpo en forma de panal, se muestra una cantidad lo suficientemente grande de canales con las paredes completamente cerradas, que disponen de superficies necesarias para la conversión catalíticamente activa de agentes contaminantes en el gas residual.

Conforme a otro acondicionamiento, el cuerpo en forma de panal metálico muestra láminas de hojalata con un grosor que es menor que 0.03 mm. Con respecto a las láminas finas de este tipo, el tratamiento posterior (en estado amontonado y/o extraído) resulta especialmente complicado, de modo que el método propuesto es especialmente adecuado para las láminas de hojalata de este tipo.

De acuerdo con otro acondicionamiento del método, las láminas de hojalata, en primer lugar, se amontonan y se unen entre ellas formando una S, o se disponen de tal forma que las láminas de hojalata avanzan de forma envolvente desde dentro hacia fuera del tubo de caja. Asimismo, la fabricación de los orificios se produce, preferiblemente, antes del amontonamiento. La disposición en forma de S y/o de forma envolvente de las láminas de hojalata tiene como consecuencia que éstas se extiendan correspondientemente hasta el borde del cuerpo en forma de panal y/o hasta el tubo de caja. Esto tiene la ventaja de que la producción de un compartimento correspondiente es especialmente sencilla. Por ello, se puede llegar a prever una cifra fijada de láminas de hojalata dispuestas de forma colindante, en función de las dimensiones del sensor, con orificios. Los orificios forman directamente el compartimento escogido. Por el contrario, se garantiza constantemente, en una disposición en forma de espiral de las láminas de hojalata, y durante la fabricación de los orificios, la variación de la alteración de la periferia en una disposición en forma de espiral de las láminas de hojalata, durante la fabricación de los orificios, para que el orificio de la capa de hojalata unida se sitúe sobre el orificio de la capa de hojalata anterior.

Los orificios muestran, asimismo, preferiblemente, una forma de U, con lo que preferiblemente, las láminas de hojalata colindantes muestran una profundidad diferente. El acondicionamiento en forma de U de los orificios permite especialmente el uso de sensores en forma de barras. Con la ayuda de, preferiblemente, ligeras variaciones de la profundidad de los orificios de las láminas de hojalata colindantes, se garantiza la disposición ligeramente curvada de las láminas de hojalata cercanas al tubo de caja, con lo que, por ejemplo, se asegura también la integración de sensores en forma de barras, sin que lleguen a estar en contacto con las láminas de hojalata.

Conforme a un acondicionamiento ventajoso del método, se realiza el compartimento de tal modo que suceda, al menos parcialmente, a un perfil de las láminas de hojalata. Esto tendría como consecuencia que sólo se deban prever láminas de hojalata colindantes relativamente pequeñas. Asimismo, el sensor empleado, funciona preferentemente adaptado de forma correspondiente al perfil de la lámina de hojalata. De este modo, se evita una perturbación de las láminas de hojalata, con lo que la funcionalidad de la estructura en forma de panal sólo se ve ligeramente influida.

Otros acondicionamientos ventajosos y, especialmente, las formas de ejecución escogidas, se explican a continuación más detalladamente, mediante los gráficos.

Se muestra:

Figura 1: De forma esquemática y en perspectiva, un cuerpo en forma de panal metálico con un sensor;

Figura 2: De forma esquemática y en perspectiva, una disposición de las láminas de hojalata con orificios;

Figura 3: De forma esquemática y en perspectiva, el desarrollo de un acondicionamiento del método acorde a la invención;

Figura 4: De forma esquemática, una sección transversal mediante una forma de ejecución de un cuerpo en forma de panal metálico con láminas de metal movibles, con forma envolvente; y

Figura 5: De forma esquemática, una vista en detalle de una estructura en forma de panal en capas.

La Figura 1 muestra un cuerpo en forma de panal metálico 1, que muestra láminas de metal 3, que se realizan, al menos parcialmente, con estructuras 2, con lo que se forman los canales 4. Un cuerpo en forma de panal 1 metálico de este tipo se utiliza especialmente para la depuración de gases residuales de un vehículo a motor, con lo que el gas residual a ser depurado se cuala por los canales 4 del cuerpo en forma de panal 1. El cuerpo en forma de panal 1 muestra un compartimento 6 extendido a lo largo del interior 5 del cuerpo en forma de panal 1, en el que hay situado un sensor 7. El compartimento 6 se forma a partir de una cantidad de orificios 8, que se introducen en una correspondiente cantidad de láminas de hojalata 3. Las láminas de hojalata 3 se tuercen, asimismo, en forma de S, y se ven rodeadas por un tubo de caja
10.

La Figura 2 muestra una fila de láminas de hojalata blandas y onduladas, que forman, juntas, una estructura en forma de panal 9. Las láminas de hojalata 3 muestran un grosor 12 que es preferiblemente menor que 0,03 mm. Una fila de este tipo se tuerce a continuación, por ejemplo, en forma de S. Para, asimismo, fabricar, por ejemplo, un compartimento como el mostrado en la Figura 1, algunas láminas muestran orificios 8, que, partiendo de los bordes posteriores colindantes al tubo de caja 10, de las láminas de hojalata, muestran una profundidad 14 que se puede fijar. La profundidad 14 de los orificios 8 de las láminas de hojalata 3 colindantes se realiza preferiblemente, asimismo, de forma diferente. De este modo, es ventajoso tratar aisladamente las láminas de hojalata, con un método de corte.

La Figura 3 muestra esquemáticamente el desarrollo de la fabricación de un cuerpo en forma de panal 1 metálico, cuyas láminas de hojalata 3 se unen en forma de espiral. Asimismo, se superponen una lámina de hojalata 3 estructurada y una blanda, y se producen los orificios 8, con ayuda de una radiación 13 altamente energética. Con esto, se mueve, por ejemplo, una boquilla con respecto a la forma escogida del orificio 8, sobre las láminas de hojalata 3 (indicada con una flecha), para fabricar, con ayuda del método abrasivo de corte por chorro a presión, por ejemplo, orificios 8 esféricos. Las láminas de hojalata 3 manipuladas de este modo se unen a una estructura en forma de panal, con lo que las estructuras entre los orificios colindantes 8 se realizan de tal modo, que se superponen constantemente al juntarse. La estructura en forma de panal ha conseguido un diámetro fijado, las láminas de hojalata introducidas se han separado, y la estructura en forma de panal se ha introducido en un tubo de caja 10. El tubo de caja 10 muestra una apertura 11 organizado de tal modo que está dispuesto, al menos parcialmente, sobre los orificios 8. Así, se forma el compartimento 6 (no representado), en el que se puede colocar a continuación un sensor 7.

La Figura 4 muestra esquemáticamente una sección transversal, mediante una forma de ejecución de un cuerpo en forma de panal 1 metálico con láminas de hojalata 3, con lo que aquí, en primer lugar, se descuida la estructura 2 (no representada). Las láminas de hojalata 3 están, de este modo, colocadas en un tubo de caja 10, con lo que forman un perfil 19 en forma envolvente. El compartimento 6 formado a partir de las láminas de hojalata 3 sucede, así, en una sección 18, al perfil 19, así como un sensor colocado en el compartimento 6 y correspondientemente formado. El sensor 7 se fija, asimismo, mediante una fijación 15, en el la apertura 11 del tubo de caja 10. El sensor 7 se realiza, al menos parcialmente, de forma elástica y/o transformable, para facilitar la introducción del sensor 7 en el compartimento 6. La cifra de láminas de hojalata 3 con orificios 8 (no representadas) se limita, de este modo, a menos de 20, especialmente a menos de 10.

La Figura 5 muestra esquemáticamente una vista detallada de una estructura en forma de panal 9 en capas. Los canales 4 de la estructura en forma de panal 9 se limitan mediante las láminas de hojalata 3, con lo que se tuercen alternativamente una lámina de hojalata 3 con una estructura 2, y una lámina de hojalata 3 blanda. Las láminas de hojalata muestran aquí un grosor 12 de menos de 0.03 mm. La estructura en forma de panal representada 9 muestra, con respecto al uso escogido del cuerpo en forma de panal 1 de este tipo, a modo de soporte del catalizador para la depuración de los gases residuales, una carcasa 6 catalíticamente activa. La carcasa 16 entra en contacto, durante el proceso de depuración, con el gas residual que atraviesa los canales 4, con lo que los metales nobles 17 contenidos en la carcasa 16 facilitan una conversión de los agentes contaminantes.

El método acorde a la invención evita perturbaciones referentes a las técnicas de fabricación de los canales, durante la fabricación posterior de los compartimentos para los sensores, y asegura, con ello, por ejemplo, una conversión especialmente efectiva de los gases residuales.

Lista de símbolos de referencia

1: Cuerpo en forma de panal

2: Estructura

3: Lámina de hojalata

4: Canal

5: Interior

6: Compartimento

7: Sensor

8: Orificio

9: Estructura en forma de panal

10: Tubo de caja

11: Apertura

12: Grosor

13: Radiación

14: Profundidad

15: Fijación

16: Carcasa

17: Metal noble

18: Distancia

19: Perfil

Claims

1. Un método para la fabricación de un cuerpo en forma de panal metálico (1), que incorpora, al menos parcialmente, láminas de hojalata (3) estructuradas (2), con las que se forman los canales (4) que se pueden elaborar especialmente para un gas residual de un vehículo de combustión interna, y que muestra al menos un compartimento (6) extendido a lo largo del interior (5) del cuerpo en forma de panal (1), para un sensor (7), de acuerdo con los siguientes pasos:

-: Fabricación de orificios (8) en al menos una lámina de hojalata (3), donde los orificios (8) ya se configuran antes de la generación de la estructura (2) de las láminas de hojalata (3);

-: Amontonamiento y/o extracción de las láminas de hojalata (3) para la formación de un estructura en forma de panal (9), donde al menos se encuentra colocada una lámina de hojalata (3), de tal modo, que al menos se forme un compartimento (6) extendido a lo largo del interior (5);

-: Introducción de láminas de hojalata (3) en un tubo de caja (10) con una apertura (11), con lo que la apertura (11) se extiende, al menos parcialmente, por al menos un compartimento (6);

-: Fabricación de una tecnología de conexión de las láminas de hojalata (3) entre ellas y/o con el tubo de caja (10).

2. El método, según la reivindicación 1, en el que se realizan las láminas de hojalata (6) en forma de un agujero ciego.

3. El método, según la reivindicación 1 ó 2, en el que las láminas de hojalata (3) tienen un grosor (12) que es menor que 0,03 mm.

4. El método, según una de las reivindicaciones de la 1 a la 3, en el que los orificios (8) se punzonan.

5. El método, según una de las reivindicaciones de la 1 a la 4, en el que las láminas de hojalata (3), en primer lugar, se amontonan y a continuación se unen entre ellas formando una S, o se disponen de tal forma que avanzan de forma envolvente desde dentro (5) hacia fuera del tubo de caja (10).

6. El método, según la reivindicación 5, en el que los orificios (8) se realizan en forma de U.

7. El método, según la reivindicación 5 ó 6, en el que las láminas de hojalata (3) colindantes de los orificios (8) muestran una profundidad (14) diferente.

8. El método, según una de las reivindicaciones de la 5 a la 7, en el que el compartimento (6) se realiza de tal modo que suceda, al menos parcialmente (18), a un perfil (19) de las láminas de hojalata (3), con lo que se utilice, preferiblemente, a continuación, un sensor (7) correspondientemente formado.