ES2261654T3

ES2261654T3 - Metodo y dispositivo para la fabricacion de una esructura tipo nido de abeja y estructuras tipo nido de abeja.

Info

Publication number: ES2261654T3
Application number: ES02716834T
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: 2002-03-15
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: EP1368558B1; US7171747B2; KR20030094284A; KR100865049B1; RU2003130066A; US20040159358A1; DE10208871A1; WO2002075126A1; EP1368558A1; JP2004527683A; JP4170764B2; CN1511223A; CN1330861C; DE50206811D1; ATE326622T1; RU2279557C2

Abstract

Método para la fabricación de una estructura tipo nido de abeja (7) con un número predeterminado (n) de capas de chapas metálicas (18) de al menos una bobina de alimentación (1), de las cuales al menos una parte son capas de chapas metálicas (18) estructuradas al menos parcialmente, cuya estructura permite que el fluido circule a través de la estructura tipo nido de abeja (7), en el que la estructura tipo nido de abeja (7) muestra en su interior un volumen (25) predeterminado libre coherente para un sensor de medición (29), conteniendo los siguientes pasos: a) selección de una sección (6) de una cinta de chapa (2) de la bobina de alimentación (1) para una capa de chapa metálica (18) del tamaño correspondiente; b) identificación de la capa de chapa metálica (18) y lectura de al menos una posición de perforación (12) correspondiente y al menos un borde perforado (13) correspondiente por medio de una memoria (11); c) creación de al menos un orificio (23, 24) con el borde perforado (13) en la capa de chapa metálica (18) en al menos una posición de perforación (12) determinada y, en caso necesario, estructuración de al menos una parte de la sección (6); d) si fuera necesario, separación de la sección (6) de la bobina de alimentación (1); e) repetición de los pasos a) a d) hasta que se alcance el número predeterminado (n) de capas de chapas metálicas (18); f) si fuera necesario, apilamiento del número predeterminado de capas de chapas metálicas (18) según la identificación de cada capa de chapa metálica (18); g) si fuera necesario, repetición de los pasos a) a f) para la creación de varios apilamientos; h) enrollado de al menos una capa de chapa metálica (18) o de al menos una pila de chapas para formar una estructura de nido de abeja (20); i) introducción de la estructura de nido de abeja (20) en un tubo envolvente (21); e j) introducción del sensor de medición (29) en una posición predeterminada de la estructura de nido de abeja (20) y del tubo envolvente (21). Los pasos b), c) yd) se pueden realizar siguiendo el orden que desee.

Description

Método y dispositivo para la fabricación de una estructura tipo nido de abeja y estructuras tipo nido de abeja.

La presente invención se refiere a un método y a un dispositivo para la fabricación de estructuras tipo nido de abeja, así como a una estructura tipo nido de abeja.

En la construcción automovilística, las estructuras tipo nido de abeja, cuyo modelo fundamental se conoce, por ejemplo, por la EP 0 245 737 B1, la EP 0 430 945 B1 y la GB 1,452,982, se aplican de distintas formas, sobre todo, se emplean como cuerpo de soporte de catalizadores en el tratamiento de gases de escape. Como consecuencia de los límites cada vez más restrictivos de la ley en cuanto a la concentración permitida de contaminantes de gases de escape expulsados al medio ambiente por un automóvil, van cobrando cada vez más importancia los métodos que facilitan la regulación del proceso de tratamiento de gases de escape. Los sensores de medición necesarios para llevar a cabo esta regulación que permitan, por ejemplo, medir la composición de gases de escape o también las concentraciones de contaminantes de gases de escape, son un componente esencial en un sistema de tratamiento de gases de escape que se utiliza de forma controlada. Por este motivo, las estructuras tipo nido de abeja, que permiten el alojamiento de uno o varios sensores de medición que facilitan los datos para una regulación del tratamiento catalítico, como se conoce, por ejemplo, por la DE 8816 154 U1, son un elemento importante para los sistemas de tratamiento de gases de escape que se utilizan de forma controlada.

Por la JP 01-012018 se conoce un cuerpo de soporte a partir de una capa metálica ondulada y una lisa, en la que se taladran orificios para alojar un sensor en la capa ondulada y en la lisa después de disponer una capa sobre otra.

Como sensores de medición entran en consideración, por ejemplo, sondas que sirven para determinar la composición de gases de escape, como por ejemplo las sondas lambda, así como sensores de hidrocarburos (sensores HC) que miden el contenido de hidrocarburos de los gases de escape. En el montaje de uno de estos sensores de medición, por ejemplo, en una estructura tipo nido de abeja que está formada por chapas estructuradas y que sirve de cuerpo de soporte de catalizadores, se conocen diferentes problemas. Por un lado, es posible, al menos para tipos de construcción determinados, proveer todas las capas de chapas metálicas, que se enrollan en una estructura tipo nido de abeja, de un hueco en la misma posición en todas las capas de chapas metálicas antes de enrollarlas. Esto permite la introducción de un sensor de medición después de enrollar las capas en esta posición, pero tiene la desventaja de que el volumen libre que se forma por los huecos que sirve para alojar el sensor de medición, es claramente mayor que el volumen del sensor de medición que se introduce en la estructura tipo nido de abeja. Esto provoca la pérdida de efectividad en la superficie de la estructura tipo nido de abeja, la cual puede mostrar, por ejemplo, un revestimiento activo catalítico. Esto ocasiona un empeoramiento de la efectividad de la estructura tipo nido de abeja.

Otra posibilidad consiste en que después de enrollar la estructura tipo nido de abeja, por ejemplo, se taladre un orificio en éste. Este proceso tiene distintas desventajas. Por un lado, un paso de procedimiento de este tipo no puede añadirse a los pasos de trabajo que generalmente ya existen. Más bien existe un paso de procedimiento adicional que debe realizarse posteriormente. Esto supone un aumento significativo de los costes de producción al fabricar estructuras tipo nido de abeja de este tipo. Además, en el caso de que ya se haya aplicado un revestimiento activo catalítico, puede producirse, en la fabricación del orificio, el desprendimiento de la capa activa catalítica de las capas de chapas metálicas empleadas. Así también se reduce la eficacia de la estructura tipo nido de abeja durante su empleo. Por último, taladrar orificios también puede obstruir parcialmente los canales dependiendo del método que se utilice. Por lo tanto, este método, que en principio permitía también la introducción de sensores de medición en la estructura tipo nido de abeja cerámica, no puede utilizarse sin causar problemas.

Partiendo de todo esto, la función de la presente invención es proponer un método y un dispositivo para la fabricación de una estructura tipo nido de abeja con un volumen libre completo en su interior, cuyos costes de producción en comparación con el fabricado según los métodos indicados más arriba son más reducidos y con el que no disminuye innecesariamente la efectividad de la superficie.

Esta función se resuelve mediante un proceso con las características de la reivindicación 1, así como un dispositivo con las características de la reivindicación 11. Las ventajas de los acondicionamientos y perfeccionamientos se tratan en las respectivas reivindicaciones.

El proceso según la invención sirve para la fabricación de una estructura tipo nido de abeja a partir de un número predeterminado de capas de chapas metálicas de al menos una bobina de alimentación, de las cuales al menos una parte son capas de chapas metálicas parcialmente estructuradas cuya estructura permite que el fluido circule en la estructura tipo nido de abeja. La estructura tipo nido de abeja muestra en su interior un volumen libre predeterminado para un sensor de medición.

El método comprende los siguientes pasos:

a): selección de una sección de una cinta de chapa de la bobina de alimentación para una capa de chapa metálica del tamaño correspondiente;

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b): identificación de la capa de chapa metálica y lectura de al menos una posición de perforación correspondiente y al menos un borde perforado correspondiente por medio de una memoria;

c): creación de al menos un orificio con el borde perforado en la capa de chapa metálica en al menos una posición de perforación determinada;

d): en caso necesario, estructuración de al menos una parte de la sección;

e): en caso necesario, separación de la sección de la bobina de alimentación

f): repetición de los pasos a) a e) hasta que se alcance el número predeterminado de capas de chapas metálicas

g): en caso necesario, apilamiento del número predeterminado de capas de chapas metálicas según la identificación de cada capa de chapa metálica;

h): en caso necesario, repetición de los pasos a) a f) para la producción de varios apilamientos;

i): enrollado de al menos una capa de chapa metálica o de al menos una pila de chapas para formar una estructura de nido de abeja;

j): introducción de la estructura de nido de abeja en un tubo envolvente; e

k): introducción del sensor de medición en una posición predeterminada de la estructura de nido de abeja y del tubo envolvente.

En este proceso, los pasos b), c), d) y e) pueden realizarse siguiendo el orden que desee.

Si se considera como ejemplo una capa de chapa metálica estructurada, preferiblemente una capa de chapa metálica ondulada, será posible realizar primero la perforación adecuada de la capa de chapa metálica y, por último, estructurar la colocación. Sin embargo, también será posible fabricar primero una capa de chapa metálica estructurada y después hacer los orificios.

El método permite además el montaje de estructuras tipo nido de abeja a partir de una única chapa o de varias chapas, así como el montaje de estructuras tipo nido de abeja a partir de un apilamiento o de varios apilamientos de capas de chapas metálicas. Según la invención, también puede construirse la estructura tipo nido de abeja a partir de una sola chapa estructurada al menos parcialmente.

La identificación de la capa de chapa metálica puede conseguirse fácilmente conociendo, en el procedimiento de producción, dónde estará la sección que se va a procesar en ese momento de la cinta de chapa en la estructura tipo nido de abeja. Esto puede llevarse a cabo, por ejemplo, mediante un dispositivo automático para contar las capas de chapas metálicas fabricadas, con el que pueden procesarse sucesivamente las capas de chapas metálicas con respecto a su colocación en la estructura tipo nido de abeja después de que se enrollen "desde dentro hacia fuera". También son posibles otras soluciones según la invención. En cualquier caso, el registro de los pasos de producción y del movimiento de la capa de chapa metálica facilitan la identificación de la capa de chapa metálica.

Las posiciones de perforación y los bordes perforados correspondientes almacenados en la memoria son específicos de las capas de chapas metálicas. Si se identifica una de las capas de chapas metálicas n necesaria para la fabricación de la estructura tipo nido de abeja como capa de chapa metálica N1, puede leerse en la memoria al menos un borde perforado y al menos una posición de perforación que correspondan a esta capa de chapa metálica N1. Algo parecido ocurre con las siguientes capas de chapas metálicas N2, N3, N4..., Nn. Un borde perforado es una curva cerrada en un sistema de coordenadas determinado relativo a la posición de perforación.

Una forma de acondicionamiento es el desarrollo de forma distinta de los bordes de perforación para cada capa de chapa metálica Ni, mientras que, en otro acondicionamiento, se utiliza un borde perforado idéntico para todas las capas de chapas metálicas. Las posiciones de perforación también pueden estar fuera de la sección identificada de la cinta de chapa, lo que provoca que no se perfore la sección. Además, puede ocurrir que existan más posiciones de perforación por cada sección. Asimismo puede ser que la sección muestre varios orificios, en parte también orificios formados sólo parcialmente. Esto depende, por ejemplo, del modelo de construcción de la estructura tipo nido de abeja y de otros parámetros como la densidad de células, es decir, el número de células por unidad de superficie de sección transversal. Toda esta información está almacenada en la memoria de la manera apropiada y puede accederse desde ésta.

El paso del procedimiento de estructuración no sólo puede comprender ondas puras, sino también existen formas de aplicación según la invención en las que la capa de chapa metálica que vaya a estructurarse se provee de estructuras primarias y secundarias o en las que se realizan sucesivamente varios pasos de ondulación para obtener, por ejemplo, formas de ondulación completamente determinadas.

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También resulta una ventaja, por ejemplo, estructurar una sección de una chapa sólo parcialmente, de modo que se origine una cinta de chapa que, por ejemplo, tenga una mitad ondulada y la otra mitad muestre capas lisas. A partir de una cinta de chapa como ésta puede enrollarse fácilmente, por ejemplo, una estructura tipo nido de abeja construida en forma de espiral con numerosas capas de chapas metálicas.

Mediante una combinación apropiada de capas estructuradas y lisas pueden realizarse apilamientos de chapas que puedan enrollarse en estructuras tipo nido de abeja. Después de que se hayan enrollado las capas de chapas metálicas o los apilamientos de chapas correspondientes en una estructura de nido de abeja, podrán introducirse en un tubo envolvente.

Para unir las capas de chapas metálicas una debajo de la otra, así como para unir el tubo envolvente con la estructura de nido de abeja, puede procederse siguiendo diferentes pasos de unión, como por ejemplo, soldar. Para ello, es necesario, mediante el método correspondiente como, por ejemplo, encolar, recubrir y aplicar una capa pasivadora, garantizar una distribución de lotes adecuada en las capas de chapas metálicas, de manera que al soldar se consiga una unión estable entre las capas de chapas metálicas individuales, así como entre la estructura de nido de abeja y el tubo envolvente. También es posible la unión por soldadura autógena.

Según un acondicionamiento ventajoso del método, las posiciones de perforación y los bordes perforados se seleccionan en las capas de chapas metálicas correspondientes de manera que, en la estructura tipo nido de abeja, se cree una cavidad comunicante, cuyo volumen libre corresponde esencialmente al menos al volumen introducido en la estructura tipo nido de abeja del sensor de medición. Esto facilita ventajosamente la fabricación de estructuras tipo nido de abeja, que empleen un sensor de medición, que muestren una reducción de la pérdida de efectividad en la superficie.

Según otro acondicionamiento ventajoso del método, las dimensiones de al menos un orificio en una capa de chapa metálica son mayores en un valor de tolerancia predeterminado que la proyección de la sección transversal del sensor de medición en la capa de chapa metálica correspondiente. Esto permite tener en cuenta las tolerancias de producción. De esta forma, también puede introducirse sin problemas, con las tolerancias de producción existentes, el sensor de medición en la estructura tipo nido de abeja.

Según otro acondicionamiento todavía más ventajoso del método, se determinan la posición de perforación guardada y/o el borde perforado guardado para cada capa de chapa metálica a partir de la proyección de la sección transversal del sensor de medición en la capa de chapa metálica cuando está enrollada. Esto permite ventajosamente una determinación muy exacta de las formas de borde perforado necesarias para la creación de un volumen libre para alojar el sensor de medición.

La posición de perforación y/o el borde perforado pueden derivarse de un cálculo matemático de modelo antes de su almacenamiento. Esto permite, una vez conocida la identificación de las capas de chapas metálicas, es decir, la posición relativa conocida de la capa de chapa metálica después de enrollarla, el cálculo de la posición de perforación y los bordes perforados de distintos sensores en distintas posiciones dentro de la estructura tipo nido de abeja.

Según otro acondicionamiento todavía más ventajoso del método, se determinan la posición de perforación y/o el borde perforado para cada capa de chapa metálica antes de su almacenamiento a razón de valores empíricos. Esto permite ventajosamente la determinación de formas y posiciones de perforación, incluso cuando no exista ningún modelo matemático para la descripción de la estructura tipo nido de abeja correspondiente.

Según otro acondicionamiento todavía más ventajoso del método, se adaptan los valores guardados para la posición de perforación y/o el borde perforado a razón de los valores de tolerancia que realmente existen entre el sensor de medición y el volumen libre. Esto facilita una retroalimentación directa en el proceso de producción dependiendo, por ejemplo, de las tolerancias de producción en función del lote. Así puede disminuirse, durante el proceso de producción en una retroalimentación directa, la pérdida de material y la pérdida de efectividad de la superficie.

Según otro acondicionamiento todavía más ventajoso del método, los orificios se forman de tal forma que la sección transversal del volumen libre facilita la introducción de un sensor de medición de una sección transversal circular, ovalada o poligonal, preferiblemente una sección transversal ovalada o cuadrada. Especialmente preferible en este contexto es la forma esencialmente ovalada de la perforación. Esto permite la curvatura de las capas de chapas de acero en la estructura tipo nido de abeja acabada.

Según otro acondicionamiento todavía más ventajoso del método, se utiliza como sensor de medición una sonda lambda o un sensor HC, preferiblemente una sonda lambda. Esto permite ventajosamente la fabricación de catalizadores que incorporan una sonda lambda o un sensor HC que puedan colocarse para la regulación, por ejemplo, de un sistema de depuración de gases de escape.

Según la idea de la invención, se propone un dispositivo que sirve para la fabricación de estructuras tipo nido de abeja con un volumen libre para el alojamiento de un sensor de medición incorporado. Esta estructura tipo nido de abeja se fabrica a partir de una o varias chapas de las que al menos una parte está estructurada al menos parcialmente, de modo que su estructura permita que el fluido circule a través de la estructura tipo nido de abeja. El dispositivo muestra una unidad de identificación para identificar un sección de la chapa, que forma después una capa de chapa metálica determinada con respecto a su posición posterior en la estructura tipo nido de abeja, una memoria para guardar al menos un borde perforado y al menos una posición de perforación para cada una de las capas de chapas metálicas en la estructura tipo nido de abeja, una unidad de perforación con una herramienta de perforación, en caso necesario con herramientas de reducción o estructuración, y una unidad de enrollado y apilado. La memoria y la unidad de perforación están conectadas mediante líneas de señal para la transmisión de al menos un borde perforado y al menos una posición de perforación.

El dispositivo permite ventajosamente la fabricación de estructuras tipo nido de abeja que muestren un volumen libre para el alojamiento de un sensor de medición. La unidad de identificación identifica las capas de chapas metálicas con respecto a su posición posterior en la estructura tipo nido de abeja cuando están enrolladas. La memoria incluye posiciones y formas de perforación específicas de las capas de chapas metálicas que se transmiten a través de líneas de señal a la unidad de perforación, la cual más adelante, con la herramienta de perforación, realiza el ajuste de los orificios en las posiciones correspondientes con los bordes perforados correspondientes.

Según un acondicionamiento ventajoso del dispositivo, las posiciones de perforación y/o los bordes perforados están determinados por la superficie de corte del sensor de medición con las capas de chapas metálicas cuando están enrolladas. Esto permite fácilmente la determinación y la grabación de las posiciones de perforación y los bordes perforados correspondientes para cada capa de chapa metálica individual, lo que a su vez permite la fabricación de una estructura tipo nido de abeja con un volumen libre completo que corresponde esencialmente al volumen introducido en la estructura tipo nido de abeja del sensor de medición. Especialmente preferible en este contexto es un sensor de medición con una sección transversal circular, ovalada o poligonal, preferiblemente una sección transversal ovalada o cuadrada.

Según otro acondicionamiento ventajoso del dispositivo, la herramienta de perforación puede crear una sección transversal esencialmente ovalada. Así se considera el carácter doblado de la capa de chapa de acero cuando está enrollada.

Además, es posible una estructura tipo nido de abeja, que se fabricó siguiendo el método según la invención o utilizando el dispositivo según la invención.

Según un modelo ventajoso de uno de estas estructuras tipo nido de abeja, el sensor de medición ocupa el primer 50% en sentido del flujo de la extensión longitudinal de la estructura tipo nido de abeja (7), preferiblemente el primer 30%, especialmente preferible el primer 15%. En la colocación de un sensor de medición para la regulación de una instalación de depuración de gases de escape con una estructura tipo nido de abeja, se garantiza, por un lado, que la regulación se lleve a cabo lo más rápido posible mientras que, por otro lado, el sensor de medición debe estar protegido contra cualquier daño. Por ejemplo con la utilización de una sonda lambda, se garantizaría, por un lado, la colocación de la sonda lambda lo más cerca posible del motor de manera que el control de la instalación de depuración de gases de escape sea muy rápido y, por otro lado, una colocación delante de la primera estructura tipo nido de abeja evitaría el riesgo de daños de la sonda lambda, ya que precisamente, en el arranque en frío, las gotitas de agua que pudieran estar en los gases de escape pueden ocasionar que la sonda lambda se dañe, lo que se denomina golpe de agua. De ahí que la colocación de la sonda lambda en la parte delantera de la estructura tipo nido de abeja resulta una ventaja, pues aquí se evita el riesgo de un golpe de agua. Las gotitas de agua que pudieran existir llegan a la estructura tipo nido de abeja donde se evaporan. Incluso durante la fase de arranque en frío, la estructura tipo nido de abeja alcanza rápidamente una temperatura tan alta, hasta en la parte delantera, que puede causar la evaporación de las gotas de agua. Si esto no ocurriera, se absorben por lo menos las gotitas de agua o se atenúa el golpe.

Según otro acondicionamiento ventajoso de la estructura tipo nido de abeja, la profundidad de penetración del sensor de medición en la estructura tipo nido de abeja es inferior al 25% del diámetro de la estructura tipo nido de abeja, preferiblemente inferior al 20%. Esto permite ventajosamente introducir un sensor de medición que facilite la regulación efectiva de una instalación de depuración de gases de escape que incluye una estructura tipo nido de abeja, al mismo tiempo que una pérdida mínima de superficie efectiva de la estructura tipo nido de abeja.

Según otro acondicionamiento todavía más ventajoso de la estructura tipo nido de abeja, el sensor de medición es un sonda lambda o un sensor HC. El empleo de una sonda lambda o un sensor de hidrocarburos permite ventajosamente la regulación de la instalación de depuración de gases de escape en la línea de los gases de escape de un motor de combustión, especialmente un automóvil. Se ha probado y se prefiere especialmente el empleo de una sonda lambda en un sistema de este tipo.

Es posible una altura inventiva de una estructura tipo nido de abeja fabricada según un método según la presente invención y/o mediante un dispositivo según la invención como cuerpo de soporte de catalizadores en la línea de los gases de escape de un motor de combustión, especialmente el de un automóvil.

Otras ventajas y, en especial, los acondicionamientos preferibles de la invención se describen detalladamente a continuación mediante las ilustraciones, por lo que la invención no se limita a las formas de aplicación representadas.

En éstas se muestran:

Fig. 1 esquema de un ejemplo de modelo de un dispositivo según la invención;

Fig. 2 un ejemplo de una cinta de chapa perforada según la invención con dos secciones;

Fig. 3 esquema de dibujo en sección de una parte de una estructura tipo nido de abeja según la invención, y

Fig. 4 esquema de una estructura tipo nido de abeja según la invención; y

Fig. 1 muestra un ejemplo de modelo de un método según la invención o un dispositivo según la invención. Una cinta de chapa 2 se desenrolla de una bobina de alimentación 1. Mediante un medio adecuado, por ejemplo, un rueda 3 directamente delante de una o en la zona de entrada de una unidad de perforación 9 que está unida a través de las líneas de señal que no se muestran a una unidad de identificación 5, puede determinarse en la unidad de identificación 5 junto con otra información del proceso de producción, como por ejemplo el número necesario n de capas de chapas metálicas, que son idénticas a una sección correspondiente 6 de la capa de chapa metálica 2, donde se encontrará más adelante la sección que se procesa en ese momento 6 de la capa de chapa metálica 2 en la estructura tipo nido de abeja 7 después de enrollarse. La sección 6 de la capa de chapa metálica 2 se identifica como sección N1. Los términos de sección y capa de chapa metálica son esencialmente sinónimos. Una sección determinada de la capa de chapa metálica se convierte durante la producción posterior en una capa de chapa metálica determinada en una estructura tipo nido de abeja formado por muchas capas de chapas metálicas. Si las capas de chapas metálicas son chapas individuales, es decir, se separan las secciones en el transcurso de la fabricación, o, como por ejemplo, en una estructura tipo nido de abeja enrollada en forma de espiral, quedan unidas, dependerá del tipo de construcción de la estructura tipo nido de abeja.

La identificación de la sección que se procesa en ese momento 6 de la cinta de chapa 2 se transmite a la unidad de perforación 9 a través de la primera línea de señal 8. A través de un segunda línea de señal 10, la unidad de perforación 9 se conecta con la memoria 11, por tanto, puede leer el juego de coordenadas correspondiente a la sección N1 identificada, compuesta por al menos una posición de perforación 12 y al menos un borde perforado 13. Cada borde perforado 13 está formado por una curva cerrada, medida en coordenadas en relación a la posición de perforación correspondiente 12.

Según el tipo de estructura tipo nido de abeja, por ejemplo, dependiendo del tipo de construcción, densidad de células y/o diámetro de la estructura tipo nido de abeja, existen para cada una de las secciones Ni 6 que se enrollan en una estructura tipo nido de abeja 7, distintos juegos de coordenadas a partir de las posiciones de perforación 12 y los bordes perforados 13. De este modo, es posible que no se deba proveer una sección 6 de orificio o que deba proveerse una sección 6 de uno o varios orificios que también estén formados al menos parcialmente. La unidad de perforación 9 realiza la perforación que resulta de estos juegos de coordenadas mediante una o varias herramientas de perforación 4. Una herramienta de perforación 4 puede ser una herramienta de corte, sin embargo, también es posible según la invención el empleo de herramientas para cortar y fresar, como por ejemplo, una herramienta de corte por láser.

Después de salir de la unidad de perforación 9, puede realizarse, mediante una herramienta de estructuración 14, una estructuración al menos parcialmente de la sección 6. La estructuración puede ser, por ejemplo, a partir de ondas aunque también son posibles otras estructuras. También pueden utilizarse varias herramientas de estructuración 14 que formen, por ejemplo, estructuras primarias y secundarias de diferentes amplitudes o que puedan aplicar a la sección 6 formas de estructura también especiales, que no se fabriquen con una herramienta de estructuración 14. En cualquier caso, puede reducirse la amplitud de la estructura mediante una herramienta de reducción 15. En la fabricación de capas de chapas metálicas lisas, se prescinde del empleo de las herramientas de estructuración 14.

La unidad de separación 16 separa la sección 6 de la capa de chapa de acero 2 si fuera necesario. La unidad de separación 16 está conectada a la unidad de identificación 5 a través de una tercera línea de señal 17. La cuarta línea de señal 17 puede utilizarse para el intercambio de datos alternativo entre la unidad de identificación 5 y la unidad de separación 16, de modo que el estado actual de funcionamiento de la unidad de separación 16 también puede utilizarse para la identificación de la sección 6 que se procesa en ese momento de la capa de chapa metálica 2. Mediante la retroalimentación en la unidad de identificación 5, se sincroniza cada paso de producción en las distintas unidades y herramientas 9, 14, 15, 16, 19, de modo que se conozca en cada paso de producción la unidad 9, 14, 15, 16, 19 en la que se encuentra cada sección Ni.

Después de la separación de la sección 6 de la capa de chapa metálica 2, aparece una capa de chapa metálica 18 que puede estar estructurada tanto de forma plana como también al menos parcialmente según el empleo de las herramientas de estructuración 14 en esta sección 6.

Después de salir de la herramienta de separación 16, las capas de chapas metálicas 18 llegan a una unidad de enrollado y apilado 19. En ésta se apilan varias secciones N1, N2, N3.... cuando es necesario apilar chapas para el tipo de estructura tipo nido de abeja que ha de fabricarse. Después se enrollan capas de chapas metálicas n 18 o secciones 6, o un número predeterminado de pilas de chapas en una estructura de nido de abeja 20 que, si fuera necesario, incorpora un tubo envolvente 21 y se une a una estructura tipo nido de abeja 7 con medidas de conexión apropiadas. La estructura tipo nido de abeja 7 abandona la unidad de enrollado y apilado 19. Esta unidad de enrollado y apilado también está conectada a la unidad de identificación 5 a través de la cuarta línea de señal 22. Así pueden utilizarse los datos de la situación actual en la unidad de enrollado y apilado 19 para identificar el componente en el que se trabaja en ese momento. De este modo, puede emplearse, por ejemplo, el número Nk de las capas de chapas metálicas 18 que ya están en la unidad de enrollado y apilado 19 para su identificación.

Este método se lleva a cabo para todas las capas de chapas metálicas 18, es decir, para las capas de chapas metálicas N1, N2, N3..., hasta que las capas de chapas metálicas n correctas 18 o la pila de chapas estén en la unidad de enrollado y apilado 19, después de lo cual se enrolla una estructura de nido de abeja 20 y se une a una estructura tipo nido de abeja 7 con un tubo envolvente 21.

Según la presente invención, pueden diferir la determinación de la forma y la posición de la perforación, los orificios y la separación si fuera necesaria del orden que se seleccionó aquí de estructuración si fuera necesario, preferentemente en ondas. Es posible según la invención realizar cualquier combinación que desee para la estructuración si fuera necesaria, preferentemente en ondas, la determinación de la forma y la posición de la perforación, los orificios y la separación si fuera necesaria.

Fig. 2 muestra una cinta de chapa perforada según la invención 2. Pueden reconocerse dos secciones 6 que se identificaron como sección N1 y sección N2. La sección N1 incluye un primer orificio 23, la sección N2 incluye un segundo orificio 24. Éstos están definidos respectivamente por la posición de perforación 12 y un borde perforado 13 definido en relación a ésta.

La memoria 11 leyó las posiciones de perforación 12 y los bordes perforados 13 después de la identificación de las secciones N1, N2 mediante la unidad de identificación 5 mediante la unidad de perforación 9. La herramienta de perforación 4 de la unidad de perforación 9 realizó los orificios 23, 24 correspondientes en cada sección N1, N2, por ejemplo, perforándolos o cortándolos.

Las posiciones de perforación 12 y los bordes perforados 13 en las distintas secciones N1 y N2 o, si fuera necesario, las capas de chapas metálicas posteriores N1 y N2 y otras secciones Ni están determinados de manera que se forma un volumen libre coherente 25 en una estructura tipo nido de abeja enrollada 6.

La Fig. 3 muestra una estructura tipo nido de abeja 7 con una estructura de nido de abeja 20 y un tubo envolvente 21. La estructura de nido de abeja 20 se confecciona a partir de capas lisas 26 y capas onduladas 27, que sólo están marcadas parcialmente por la buena disposición, que forman canales 28 por los que pueda circular un fluido. En las estructuras tipo nido de abeja 7 se inserta un sensor de medición 29 en el volumen libre 25 que está limitado por los bordes perforados 13, marcados como ejemplo por caracteres de referencia. El volumen libre 25 es algo superior al volumen insertado del sensor de medición 29, ya que, para compensar las tolerancias de producción que pueden aparecer, la extensión del borde perforado 13 es algo mayor que la sección correspondiente del sensor de medición 29. Esto lleva a limitar el volumen libre de forma no alineada, la limitación es más bien escalonada porque, por ejemplo, existe un primer valor de tolerancia 30 y un segundo valor de tolerancia 31. También la profundidad de perforación 32 es, según corresponda, algo mayor que la longitud empotrada 33 del sensor de medición 29.

El montaje oblicuo, aquí mostrado, del sensor de medición 29 conduce a un tercer valor de tolerancia 34 entre la superficie de la instalación 35 del sensor de medición 29 y el tubo envolvente 21. En un montaje recto, también posible según la invención, del sensor de medición 29 en la estructura tipo nido de abeja 7 no aparecería este tercer valor de tolerancia 34.

Fig. 4 muestra una estructura tipo nido de abeja 7 que está formado por un tubo envolvente 21 y una estructura de nido de abeja 20 y que muestra un volumen libre coherente 25, en el que se coloca un sensor de medición 29, por ejemplo, una sonda lambda 29. El sensor de medición 29 está en la posición axial delantera en el sentido del flujo 36 de la estructura tipo nido de abeja 7 con el fin de evitar el riesgo de daños del sensor de medición 29 por un golpe de agua.

Lista de caracteres de referencia

1	bobina de alimentación
2	cinta de chapa
3	rueda
4	herramienta de perforación
5	unidad de identificación
6	sección
7	estructura tipo nido de abeja
8	primera línea de señal
9
10	segunda línea de señal
11	memoria
12	posición de perforación
13	borde perforado
14	herramienta de estructuración
15	herramienta de reducción

16	unidad de separación
17	tercera línea de señal
18	capa de chapa metálica
19	unidad de enrollado y apilado
20	estructura de nido de abeja
21	tubo envolvente
22	cuarta línea de señal
23	primer orificio
24	segundo orificio
25	volumen libre
26	capas lisas
27	capas onduladas
28	canal
29	sensor de medición
30	primer valor de tolerancia
31	segundo valor de tolerancia
32	profundidad de perforación
33	longitud empotrada
34	tercer valor de tolerancia
35	superficie de la instalación
36	sentido del flujo
n	número de capas de chapas metálicas empleadas en una
	estructura tipo nido de abeja
N1, ..., Ni, ...Nn	identificación de una capa de chapa metálica determinada
Nk	número de capas de chapas metálicas que ya se encuentran en la unidad de enrollado
	y apilado.

Claims

1. Método para la fabricación de una estructura tipo nido de abeja (7) con un número predeterminado (n) de capas de chapas metálicas (18) de al menos una bobina de alimentación (1), de las cuales al menos una parte son capas de chapas metálicas (18) estructuradas al menos parcialmente, cuya estructura permite que el fluido circule a través de la estructura tipo nido de abeja (7), en el que la estructura tipo nido de abeja (7) muestra en su interior un volumen (25) predeterminado libre coherente para un sensor de medición (29), conteniendo los siguientes pasos:

a): selección de una sección (6) de una cinta de chapa (2) de la bobina de alimentación (1) para una capa de chapa metálica (18) del tamaño correspondiente;

b): identificación de la capa de chapa metálica (18) y lectura de al menos una posición de perforación (12) correspondiente y al menos un borde perforado (13) correspondiente por medio de una memoria (11);

c): creación de al menos un orificio (23, 24) con el borde perforado (13) en la capa de chapa metálica (18) en al menos una posición de perforación (12) determinada y, en caso necesario, estructuración de al menos una parte de la sección (6);

d): si fuera necesario, separación de la sección (6) de la bobina de alimentación (1);

e): repetición de los pasos a) a d) hasta que se alcance el número predeterminado (n) de capas de chapas metálicas (18);

f): si fuera necesario, apilamiento del número predeterminado de capas de chapas metálicas (18) según la identificación de cada capa de chapa metálica (18);

g): si fuera necesario, repetición de los pasos a) a f) para la creación de varios apilamientos;

h): enrollado de al menos una capa de chapa metálica (18) o de al menos una pila de chapas para formar una estructura de nido de abeja (20);

i): introducción de la estructura de nido de abeja (20) en un tubo envolvente (21); e

j): introducción del sensor de medición (29) en una posición predeterminada de la estructura de nido de abeja (20) y del tubo envolvente (21).

Los pasos b), c) y d) se pueden realizar siguiendo el orden que desee.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una posición de perforación (12) y al menos un borde perforado (13) se seleccionan en las capas de chapas metálicas (18) correspondientes de tal forma que se crea una cavidad comunicante cuyo volumen (25) corresponde en gran parte al menos al volumen introducido en la estructura tipo nido de abeja (7) del sensor de medición (29).

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque las dimensiones de al menos un orificio (23, 24) en una capa de chapa metálica (18) son mayores en un valor de tolerancia predeterminado que la superficie de corte del sensor de medición (29) con la capa de chapa metálica (18) correspondiente.

4. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la posición de perforación (12) guardada y/o el borde perforado (13) guardado se determinan a partir de la superficie de corte del sensor de medición (29) con la capa de chapa metálica (18) cuando está enrollada.

5. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la posición de perforación (12) y/o el borde perforado (13) se derivan antes de su almacenamiento de un cálculo matemático de modelo.

6. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la posición de perforación (12) y/o el borde perforado (13) se determinan antes de su almacenamiento a razón de valores empíricos.

7. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los valores guardados para la posición de perforación (12) y/o el borde perforado (13) se adaptan a razón de los valores de tolerancia que realmente existen entre el sensor de medición (29) y la limitación del volumen libre (25).

8. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los orificios (23, 24) se forman de tal forma que la sección transversal del volumen libre (25) permite la introducción de un sensor de medición (29) de sección transversal esencialmente circular, ovalada o poligonal, preferiblemente una sección transversal ovalada o cuadrada.

9. Métodos según la reivindicación 7, caracterizado porque el borde perforado (13) es esencialmente ovalado.

10. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se introduce como sensor de medición (29) una sonda lambda o un sensor HC, preferiblemente una sonda lambda.

11. Dispositivo para la fabricación de una estructura tipo nido de abeja con un volumen libre coherente (25) para el alojamiento de un sensor de medición (29) incorporado a partir de una o varias capas de chapas metálicas (18), de las cuales al menos una parte está estructurada al menos parcialmente de modo que su estructura permita que el fluido circule a través de la estructura tipo nido de abeja (7), con una unidad de identificación (5) para identificar una capa de chapa metálica (18) con respecto a su posición posterior en la estructura tipo nido de abeja (7), con una memoria (11) para guardar al menos un borde perforado (13) y al menos una posición de perforación (12) para cada una de las capas de chapas metálicas (18) en la estructura tipo nido de abeja (7), con una unidad de perforación (9) con una herramienta de perforación (4), en caso necesario con herramientas de reducción o estructuración (14, 15), y con una unidad de enrollado y apilado (19), donde la memoria (11) y la unidad de perforación (9) están conectadas mediante líneas de señal (10) para la transmisión de al menos un borde perforado (13) y al menos una posición de perforación (12).

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque las posiciones de perforación (12) y/o los bordes perforados (13) se determinan a partir de la superficie de corte del sensor de medición (29) con las capas de chapas metálicas (18) cuando están enrolladas.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 10 ó 11, caracterizado porque el sensor de medición (29) muestra una sección transversal circular, ovalada o poligonal, preferiblemente una sección transversal ovalada o cuadrada.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque la herramienta de perforación (4) puede crear un orificio esencialmente ovalado (23, 24).