ITTO990214A1 - Procedimento per la fabbricazione di un supporto fatto in metallo percatalizzatore e supporto metallico per catalizzatore. - Google Patents
Procedimento per la fabbricazione di un supporto fatto in metallo percatalizzatore e supporto metallico per catalizzatore.Info
- Publication number
- ITTO990214A1 ITTO990214A1 IT1999TO000214A ITTO990214A ITTO990214A1 IT TO990214 A1 ITTO990214 A1 IT TO990214A1 IT 1999TO000214 A IT1999TO000214 A IT 1999TO000214A IT TO990214 A ITTO990214 A IT TO990214A IT TO990214 A1 ITTO990214 A1 IT TO990214A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- honeycomb
- welded
- butt
- outer cylinder
- metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/9454—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
- B01D53/885—Devices in general for catalytic purification of waste gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
- F01N3/2817—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates only with non-corrugated sheets, plates or foils
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2842—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/02—Honeycomb structures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
- F01N2330/04—Methods of manufacturing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
- F01N2450/02—Fitting monolithic blocks into the housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
- F01N2450/22—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements by welding or brazing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo·. "Procedimento per la fabbricazione di un supporto fatto in metallo per catalizzatore e supporto metallico per catalizzatore"
DESCRIZIONE
CAMPO TECNICO
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la fabbricazione di un supporto fatto in metallo per catalizzatore e ad un supporto metallico per catalizzatore.
TECNICA DI SFONDO
Un catalizzatore metallico è noto quale mezzo per depurare un gas di scarico.Ad esempio, la struttura concreta di tale catalizzatore metallico è stata descritta nel Brevetto giapponese a disposizione del pubblico n. HEI-4-29.750, intitolato "Metal Support for Exhaust Gas Purifying Catalyst" (Supporto metallico per un catalizzatore per la depurazione dei gas di scarico).
La struttura precedente sarà brevemente descritta con riferimento alla figura 3 del documento precedente. Una porzione a nido d'ape 1 è formata per avvolgimento di una lamiera piana 10 e di una lamiera ondulata 11 sovrapposta sulla prima in una forma arrotolata, ed elementi metallici a fascia di materiale brasante 2A e 2B sono avvolti intorno alla porzione a nido d'ape 1. In tale condizione, la porzione a nido d'ape 1 è inserita in un cilindro esterno 3, ed è unita al cilindro esterno 1 tramite gli elementi metallici di materiale brasante 2A e 2B.
Il procedimento di brasatura precedente, tuttavia, richiede operazioni di avvolgimento degli elementi metallici di materiale brasante 2A e 2B e richiede anche un riscaldatore per riscaldare e fondere il metallo del materiale brasante. Ciò introduce un problema per il fatto che il numero di fasi di lavorazione aumenta.
Un'operazione di saldatura è stata proposta al posto dell'operazione di brasatura precedentemente descritta .
La figura 6 mostra il principio di un'operazione di saldatura secondo la tecnica anteriroe. Con riferimento alla figura 6, una porzione a nido d'ape 10 è inserita in un cilindro esterno 101 ed è saldata d'angolo al cilindro eterno 101 mediante un'operazione di saldatura laser utilizzando un fascio laser 103.
Il fascio laser 103, che forma un punto luminoso molto piccolo, è efficace per limitare la larghezza di ciascun cordone di saldatura e di conseguenza ridurre la deformazione termica. Di conseguenza, l'operazione di saldatura laser è adatta per la saldatura di una lamiera piana 104 formata da una lamiera di acciaio resistente al calore avente uno spessore di 0,2 mm o meno.
Le figure da 7a a 7d rappresentano viste che illustrano un procedimento di fabbricazione di un supporto fatto in metallo per catalizzatore mediante un'operazione di saldatura laser secondo la tecnica anteriore.
La figura 7a rappresenta una vista in prospettiva di una porzione a nido d'ape 102. Poiché la porzione a nido d'ape 102 è formata per avvolgimento di una lamiera piana 104 e di una lamiera ondulata 105 sovrapposta sulla prima in una forma arrotolata, una porzione terminale di avvolgimento 106 è inevitabilmente formata sulla superficie periferica esterna della porzione a nido d'ape 102.
La figura 7b rappresenta una vista ingrandita della porzione terminale di avvolgimento 106. In corrispondenza della porzione terminale di avvolgimento 106, la parte terminale della porzione più esterna della lamiera piana 104 è ripiegata su una porzione 104a, che è avvolta una spira prima della porzione più esterna, della lamiera piana 104.
La figura 7c rappresenta una vista ingrandita parziale che mostra una condizione in cui la porzione a nido d'ape 102 è stata inserita in un cilindro esterno 101. Come illustrato nella figura 7c, la porzione più esterna e la porzione precedente 104a della prima lamiera 104 non sono portate in stretto contatto con la superficie interna del cilindro esterno 101. Ossia, rimane una porzione infossata approssimativamente triangolare 107 nella porzione terminale di avvolgimento 106.
La figura 7d mostra una condizione in cui la porzione più esterna e la porzione precedente 104a della porzione piana 104 sono saldate sul cilindro esterno 101. Il numero di riferimento 108 indica cordoni di saldatura. Come illustrato nella figura 7d, appare una porzione non saldata avente una lunghezza B in corrispondenza della porzione terminale di avvolgimento 106.
La comparsa della porzione non saldata precedente è indesiderabile; tuttavia essa non può essere completamente eliminata a meno di migliorare la forma della porzione terminale di avvolgimento 106. La forma della porzione terminale di avvolgimento è migliorata, ad esempio, riducendo gradualmente le altezze di forma d'onda della lamiera ondulata 105 mediante lavorazione secondaria, aumentando così il costo di fabbricazione. Alla luce della situazione precedente, la presente invenzione è destinata a realizzare un supporto metallico per catalizzatore tale da poter ottenere una resistenza di collegamento necessaria soltanto mediante i cordoni di saldatura 108 di una porzione ottenuta sottraendo la porzione non saldata dalla circonferenza completa.
Tuttavia, anche se il supporto fatto in metallo per catalizzatore è realizzato in modo che la comparsa della porzione non saldata sia ammessa, si verificano i seguenti problemi:
(1) Se sono presenti irregolarità sulla superficie interna del cilindro esterno 101, può comparire una porzione non saldata nell'area delle irregolarità (vedere una porzione B2 nella figura 4b che sarà descritta in seguito). In questo caso, poiché la porzione non saldata dovuta alle irregolarità si aggiunge alla porzione non saldata precedentemente descritta dovuta alla depressione della porzione terminale di avvolgimento, potrebbe non essere ottenuta una resistenza di collegamento specifica. Per eliminare queste irregolarità, è possibile usare l' accorgimento di utilizzare il cilindro esterno 101 con una superficie interna piana, quale un tubo senza saldatura, o di spianare la superficie interna del cilindro esterno 101 mediante lavorazione secondaria,-tuttavia tale accorgimento è svantaggioso poiché aumenta il costo di fabbricazione.
(2) Poiché la dimensione della porzione infossata 107 della porzione terminale di avvolgimento 106 varia in funzione dello spessore della lamiera piana 104 e della lamiera ondulata 105, compare una porzione non saldata se la profondità della porzione infossata 107 è uguale o superiore ad un valore specifico,· mentre non compare una porzione non saldata se la profondità della porzione infossata 107 è inferiore al valore specifico. Naturalmente, è preferibile in termini di resistenza di collegamento che non compaia nessuna porzione non saldata.
Gli Inventori della presente hanno studiato lo sviluppo di un procedimento di fabbricazione di un supporto fatto in metallo per catalizzatore', che sia in grado di assicurare una resistenza di collegamento sufficiente utilizzando un cilindro esterno normale poco costoso con irregolarità sulla sua superficie interna, ed una porzione a nido d'ape in cui è possibile che compaia un gioco in corrispondenza di una porzione terminale di avvolgimento.
Durante lo sviluppo, si è rilevato che la profondità di una depressione della porzione terminale di avvolgimento varia in funzione dello spessore della lamiera piana e della lamiera ondulata utilizzate,·e delle altezze e del passo della lamiera ondulata,· e che la saldatura nella depressione è resa possibile mediante saldatura laser utilizzando un fascio laser se la profondità della depressione è piccola mentre la saldatura nella depressione è resa impossibile se la profondità della depressione è grande in misura tale per cui il fascio laser passi attraverso la depressione. Ciò ha condotto alla presente invenzione.
ENUNCIAZIONE DELL'INVENZIONE
Secondo l'invenzione descritta nella rivendicazione 1, si realizza un procedimento per la fabbricazione di un supporto fatto in metallo per catalizzatore comprendente le seguenti fasi: preparazione di un cilindro esterno formato per avvolgimento di una lamiera piana in una forma cilindrica e saldatura, dall'esterno, delle estremità della lamiera piana appoggiate di testa l'una all'altra in una porzione saldata di testa, e di una porzione a nido d'ape formata per avvolgimento di una lamiera piana e di una lamiera ondulata sovrapposta sulla prima in una forma arrotolata, misurazione o predizione di una profondità di una depressione in corrispondenza di una porzione terminale di avvolgimento della porzione a nido d'ape; ed inserimento, se la profondità della depressione è superiore ad un valore specifico, della porzione a nido d'ape nel cilindro esterno in una condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento è allineata con la porzione saldata di testa, e saldatura d'angolo della porzione a nido d'ape sul cilindro esterno; o inserimento, se la profondità della depressione è uguale o inferiore al valore specifico, della porzione a nido d'ape nel cilindro esterno in una condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento è spostata dalla porzione saldata di testa, e saldatura d'angolo della porzione a nido d'ape sul cilindro esterno.
In altre parole, quando la profondità della depressione della porzione terminale di avvolgimento è superiore al valore specifico, la porzione terminale di avvolgimento della porzione a nido d'ape è intenzionalmente allineata con la porzione saldata di testa del cilindro esterno.Nello stesso tempo, quando la profondità della depressione è uguale o inferiore al valore specifico, la porzione terminale di avvolgimento della porzione a nido d'ape è intenzionalmente spostata dalla porzione saldata di testa del cilindro esterno.
Secondo l'invenzione descritta nella rivendicazione 2, si realizza un supporto fatto in metallo per catalizzatore comprendente: un cilindro esterno formato per avvolgimento di una lamiera piana in una forma cilindrica e saldatura, dall'esterno, delle estremità della lamiera piana appoggiate di testa l'una all'altra in una porzione saldata di testa; ed una porzione a nido d'ape formata per avvolgimento di una lamiera piana e di una lamiera ondulata sovrapposta sulla prima in una forma arrotolata, in cui la porzione a nido d'ape è inserita nel cilindro esterno e saldata d'angolo ad esso, in cui una porzione terminale di avvolgimento della porzione a nido d'ape è allineata con una porzione saldata di testa del cilindro esterno.
Poiché la porzione non saldata dovuta alla porzione saldata di testa del cilindro esterno si sovrappone alla porzione non saldata dovuta alla porzione terminale di avvolgimento, è possibile ridurre la lunghezza della porzione non saldata e di conseguenza assicurare una lunghezza di saldatura effettiva sufficiente.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La figura 1 rappresenta una vista laterale di un sistema di scarico al quale è applicata la presente invenzione .
La figura 2 rappresenta una vista in sezione che mostra porzioni essenziali di una marmitta alla quale è applicata la presente invenzione.
La figura 3 rappresenta una vista frontale di un supporto fatto in metallo per catalizzatore secondo la presente invenzione.
Le figure 4a e 4b rappresentano viste che mostrano una forma di attuazione ed un esempio comparativo del supporto fatto in metallo per catalizzatore.
La figura 5 rappresenta una vista che mostra un'altra forma di attuazione del supporto fatto in metallo per catalizzatore.
La figura 6 rappresenta una vista che mostra il principio di un'operazione di saldatura secondo la tecnica anteriore.
Le figure da 7a a 7d rappresentano viste che illustrano la fabbricazione di un supporto fatto in metallo per catalizzatore in accordo con una operazione di saldatura laser secondo la tecnica anteriore.
FORMA MIGLIORE PER L'ATTUAZIONE DELL'INVENZIONE Nel seguito, alcune forme di attuazione della presente invenzione saranno descritte con riferimento ai disegni annessi. Si deve notare che i disegni devono essere consultati secondo l'orientamento dei simboli .
La figura 1 rappresenta una vista laterale di un sistema di scarico al quale è applicata la presente invenzione. Un sistema di scarico 1 comprende un tubo di scarico 2 per l'introduzione di un gas di scarico generato da un motore a combustione interna, la marmitta 10 quale dispositivo per ridurre il m ore, ed una staffa 5 per il montaggio del tubo di scarico 2 e della marmitta 10 su un telaio 4 del corpo.
La figura 2 rappresenta una vista in sezione che mostra porzioni essenziali della marmitta alla quale è applicata la presente invenzione. Come indicato dall'esempio di configurazione illustrato nella figura 2, una marmitta 10 comprende un involucro 11, una molteplicità di materiali fonoassorbenti 12, una molteplicità di cilindri 13 di ritenuta dei materiali fonoassorbenti, un disco di partizione 14, un primo tubo interno 15 ed un secondo tubo interno 16 che attraversano il disco di partizione 14,un tubo conico 17 formato all'estremità di uscita del primo tubo interno 15, ed un supporto fatto in metallo 20 per catalizzatore montato sull'estremità di uscita del tubo conico 17.
La figura 3 rappresenta una vista frontale di un supporto fatto in metallo per catalizzatore secondo la presente invenzione. Un supporto fatto in metallo 20 per catalizzatore è realizzato mediante avvolgimento di una lamiera piana 21 e di una lamiera ondulata 22 sovrapposta sulla prima in una forma arrotolata, realizzando una porzione a nido d'ape 23, inserimento della porzione a nido d'ape 23 in un cilindro esterno 25, e saldatura d'angolo della porzione periferica esterna della porzione a nido d'ape 23 sul cilindro esterno 25 mediante un'operazione di saldatura laser utilizzando un fascio laser.
La lamiera piana 21 è formata da una lamiera di acciaio inossidabile avente uno spessore di circa 0,1 mm (100ymm); la lamiera ondulata 22 è formata da una lamiera di acciaio inossidabile avente uno spessore di circa 0,1 mm (100 yu.m); ed il cilindro esterno 25 è formato da una lamiera di acciaio inossidabile avente uno spessore di circa 1,5 mm.
La porzione a nido d'ape 23 è destinata a supportare un catalizzatore metallico costituito da platino-rodio che reagisce con una componente incombusta in un gas di scarico ed ossida (brucia) la componente incombusta, e perciò tale porzione a nido d'ape è denominata supporto fatto in metallo per catalizzatore .
Un procedimento per la fabbricazione del supporto fatto in metallo per catalizzatore avente la configurazione precedente sarà descritto nel seguito.
Inizialmente, il cilindro esterno 25 e la porzione a nido d'ape 23 illustrati nella figura 3 sono fabbricati come segue.
Il cilindro esterno 25 è formato per curvatura di una lamiera piana e saldatura, dall'esterno, delle estremità appoggiate di testa l'una all'altra "in una porzione saldata di testa 26 mediante un'operazione di saldatura TIG ("Tungsten Inert Gas" - Gas Inerte Tungsteno) .A questo punto,poiché la porzione saldata di testa 26 è deformata dal riscaldamento dovuto alla saldatura e dalla contrazione termica, essa sporge verso l'esterno. La misura in cui la porzione saldata di testa 26 sporge varia in funzione della condizione di saldatura e simili.Si deve notare che, se le estremità appoggiate di testa della lamiera piana fossero saldate dall'interno, allora i cordoni di saldatura sporgerebbero verso l'interno ed ostacolerebbero l'inserimento della porzione a nido d'ape 23 nel cilindro esterno 25. Per questa ragione, in questa forma di attuazione, le estremità appoggiate di testa della lamiera piana sono saldate dall'esterno .
La porzione a nido d'ape 23 è formata per avvolgimento a spirale, dal centro verso l'esterno, della lamiera piana 21 e della lamiera ondulata 23 sovrapposta sulla prima. Durante l'avvolgimento, entrambe le lamiere sono opportunamente fissate l'una all'altra mediante saldatura per punti. In corrispondenza di una porzione terminale di avvolgimento 28, la parte terminale della lamiera piana 21 è soltanto appoggiata sulla porzione interna adiacente 21à della lamiera piana 21, e perciò non è presente nessuna porzione della lamiera ondulata 23 in corrispondenza della porzione terminale di avvolgimento 28. Come risultato, si forma una porzione infossata a forma di V o a forma di V asimmetrica 29 in corrispondenza della porzione terminale di avvolgimento 28.
La porzione a nido d'ape 23 è quindi inserita nel cilindro esterno 25, e la porzione periferica esterna della porzione a nido d'ape 23 è saldata d'angolo sulla superficie periferica interna del cilindro esterno 25 mediante saldatura laser utilizzando un fascio laser (vedere figura 6).
La saldatura laser utilizzando un fascio laser che forma un piccolo punto luminoso del laser è adatta per il collegamento di lamiere metalliche molto sottili l'una all'altra; tuttavia, essa presenta un problema per il fatto che, se una distanza alla radice tra le due lamiere da saldare è piccola, si verifica un fenomeno di fuga del fascio laser a causa del piccolo punto luminoso del laser, e ciò conduce ad un difetto di saldatura.
Per risolvere tale problema, il procedimento secondo la presente invenzione è caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di preparazione di un cilindro esterno formato mediante avvolgimento di una lamiera piana in una forma cilindrica e saldatura, dall'esterno, delle estremità della lamiera piana appoggiate di testa, e di una porzione a nido d'ape formata mediante avvolgimento di una lamiera piana e di una lamiera ondulata sovrapposta sulla prima in una forma arrotolata,· e misurazione o predizione della profondità di una depressione di una porzione terminale di avvolgimento a nido d'ape.
Con riferimento al termine "predizione", è sperimentalmente noto che una variazione di profondità di depressioni di supporti fatti in metallo per catalizzatore in un lotto è uguale o inferiore ad un valore di controllo se sono specificati il materiale, lo spessore, e la forma di ciascuna lamiera (lamiera piana, lamiera ondulata); le altezze ed il passo di forme d'onda della lamiera ondulata, il numero totale di spire, la modalità di avvolgimento, e la procedura di saldatura per punti, e perciò il valore di controllo precedente è adottato quale valore di predizione .
Nello stesso tempo, un valore critico di distanze di radice saldatili (profondità di depressioni) può essere definito empiricamente o sperimentalmente in funzione del materiale di ciascuna lamiera. Il valore critico è considerato come "valore specifico".
Nel seguito, una forma di attuazione esemplificativa dell'invenzione descrittanella rivendicazione 1 sarà descritta con riferimento alle figure 4a e 4b ed alla figura 5.
Le figure 4a e 4L illustrano una forma di attuazione ed un esempio comparativo del supporto metallico per catalizzatore, rispettivamente.
Nella forma di attuazione illustrata nella figura 4a, quando la profondità D della depressione è superiore ad un valore specifico, la porzione a nido d'ape 23 è inserita nel cilindro esterno 25 in una condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento 28 è allineata con la porzione saldata di testa 26, ed è quindi saldata d'angolo sul cilindro esterno 25. In questa fase, la porzione terminale di avvolgimento 28 rimane non saldata. Indicando con B1 la lunghezza della porzione non saldata, la lunghezza di saldatura effettiva LI è ottenuta sottraendo la lunghezza B1 dalla lunghezza della circonferenza a 360° della porzione periferica interna del cilindro esterno 25 o della porzione periferica esterna della porzione a nido d'ape 23.
Inoltre, per allineare la porzione terminale di avvolgimento 28 con la porzione saldata di testa 26, il centro della porzione infossata 29 può essere sostanzialmente allineato con la porzione saldata di testa 26.
Nell'esempio comparativo illustrato nella figura 4b, quando la profondità D della depressione è superiore al valore specifico, la porzione a nido d'ape 23 è inserita nel cilindro esterno 25 in una condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento 28 non è allineata con la porzione saldata di testa 26 (ad esempio, la porzione terminale di avvolgimento 28 è spostata in verso orario di circa 80° dalla porzione saldata di testa 26), ed è quindi saldata ad angolo sul cilindro esterno 25. In questo caso, compare una porzione non saldata avente una lunghezza B2 dovuta alla porzione saldata di testa 26, in aggiunta alla porzione non saldata avente la lunghezza Bl, e di conseguenza la lunghezza effettiva di saldatura (L2 L3) è ottenuta sottraendo la lunghezza (B1+ B2) dalla circonferenza a 360°.
La lunghezza effettiva di saldatura (L2 L3) nell'esempio comparativo è inferiore alla lunghezza effettiva di saldatura LI nella forma di attuazione. Ciò significa che il margine della resistenza di collegamento nell'esempio comparativo è minore in modo indesiderabile di quello nella forma di attuazione.
La figura 5 mostra un'altra forma di attuazione del supporto metallico per catalizzatore. In questa forma di attuazione, quando la profondità D della depressione è uguale o inferiore al valore specifico, la porzione a nido d'ape 23 è inserita nel cilindro esterno 25 in una condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento 28 è spostata dalla porzione saldata di testa 26, ed è quindi saldata d'angolo sul cilindro esterno 25.
In altre parole, poiché la profondità D della depressione è piccola, la porzione terminale di avvolgimento 28 può essere saldata sul cilindro esterno 25. Inoltre, se la misura in cui la porzione saldata di testa 26 del cilindro esterno 25 sporge è piccola, la porzione saldata di testa 26 può essere saldabile sulla porzione a nido d'ape 23. In questo caso, la circonferenza a 360° diventa la lunghezza effettiva di saldatura.
La ragione per cui la porzione terminale di avvolgimento 28 è intenzionalmente spostata dalla porzione saldata di testa 26 è la seguente.
Se la porzione terminale di avvolgimento 28 è allineata con la porzione saldata di testa 26 anche se la profondità D della depressione è uguale o inferiore al valore specifico, può verificarsi il seguente inconveniente.
In alcuni casi, benché la profondità D della depressione sia inferiore al valore specifico, il valore della somma (D t), in cui t rappresenta la profondità della depressione interna della porzione saldata di testa 26 del cilindro esterno, supera il valore specifico. Così, se il valore della somma (D t) supera il valore specifico, si verifica un difetto di saldatura come illustrato nella figura 4a. La lunghezza effettiva della saldatura nella condizione illustrata nella figura 4a è minore in modo indesiderabile di quella nella condizione illustrata nella figura 5. Inoltre, la condizione illustrata nella figura 5 permette la saldatura tutto intorno alla circonferenza su 360°.
In questo modo, quando la profondità D della depressione della porzione terminale dell'avvolgimento 28 è superiore al valore specifico, la porzione terminale di avvolgimento 28 della porzione a nido d'ape è intenzionalmente allineata con la porzione saldata di testa 26 del cilindro esterno. Ciò produce la condizione illustrata nella figura 4a.Nello stesso tempo, quando la profondità D della depressione è uguale o inferiore al valore specifico, la porzione terminale di avvolgimento 28 della porzione 'a nido d'ape è intenzionalmente spostata dalla porzione saldata di testa 26 del cilindro esterno.Ciò produce la condizione illustrata nella figura 5.
Il procedimento di fabbricazione precedentemente descritto (secondo l'invenzione descritta nella rivendicazione 1) è vantaggioso per assicurare una lunghezza effettiva sufficiente di saldatura, tuttavia tale procedimento è abbastanza complicato poiché richiede la fase di misurazione o predizione della profondità della depressione.
Nel seguito, sarà descritta una forma di attuazione esemplificativa dell'invenzione descritta nella rivendicazione 2, che è destinata a ridurre il costo di fabbricazione.
Per facilitare la riduzione del costo di un supporto fatto in metallo per catalizzatore si tende ad aumentare sia la profondità D della depressione sia la profondità della depressione interna della porzione saldata di testa 26. A questo riguardo, secondo l'invenzione descritta nella rivendicazione 2, si adotta la struttura del supporto metallico per catalizzatore illustrata nella figura 4a in cui la porzione terminale di avvolgimento 28 è allineata con la porzione saldata di testa 26, indipendentemente dalla profondità D della depressione e dalla profondità della depressione interna nella porzione saldata di testa 26.
L'adozione di tale struttura è efficace per eliminare la fase di misurazione o predizione della profondità della depressione, e di conseguenza migliorare la produttività. In altre parole, poiché la porzione non saldata dovuta alla porzione saldata di testa del cilindro esterno si sovrappone alla porzione non saldata dovuta alla porzione terminale di avvolgimento, compare un'unica porzione non saldata, per cui è possibile assicurare una lunghezza effettiva sufficiente di saldatura. Inoltre, poiché la saldatura è eseguita nella condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento è allineata con la porzione saldata di testa, è possibile facilitare l'allestimento di saldatura, e di conseguenza migliorare agevolmente la produttività.
Nell'attuazione della presente invenzione, l'operazione di saldatura laser che utilizza un fascio laser è adatta per la saldatura della porzione a nido d'ape sul cilindro esterno,·tuttavia, l'operazione di saldatura laser può essere sostituita da un'operazione di saldatura differente, come un'operazione di saldatura a fascio elettronico.
APPLICABILITA' INDUSTRIALE
La presente invenzione avente la configurazione precedente fornisce i seguenti risultati vantaggiosi.
Secondo l'invenzione descritta nella rivendicazione 1, poiché, quando la profondità della depressione della porzione terminale di avvolgimento è superiore al valore specifico, la porzione terminale di avvolgimento della porzione a nido d'ape è intenzionalmente allineata con la porzione saldata di testa del cilindro esterno, e quando la profondità della depressione è uguale o inferiore al valore specifico, la porzione terminale di avvolgimento della porzione a nido d'ape è intenzionalmente spostata dalla porzione saldata di testa del cilindro esterno, compare un'unica porzione non saldata oppure nessuna porzione non saldata, per cui è possibile assicurare una lunghezza effettiva sufficiente di saldatura.
Secondo l'invenzione descritta nella rivendicazione 2, poiché la porzione non saldata dovuta alla porzione saldata di testa del cilindro esterno si sovrappone alla porzione non saldata dovuta alla porzione terminale di avvolgimento, compare un'unica porzione non saldata, per cui è possibile assicurare una lunghezza effettiva sufficiente di saldatura. Inoltre, poiché la saldatura è eseguita in una'condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento è allineata con la porzione saldata di testa, è possibile facilitare l'allestimento di saldatura, e di conseguenza migliorare agevolmente la produttività.
Claims (2)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la fabbricazione di un supporto fatto in metallo per catalizzatore (20), comprendente le seguenti fasi: preparazione di un cilindro esterno (25) formato per avvolgimento di una lamiera piana (21) in una forma cilindrica e saldatura, dall'esterno, delle estremità della lamiera piana appoggiate di testa l'una all'altra in una porzione saldata di testa (26), e di una porzione a nido d'ape (23) formata per avvolgimento di una lamiera piana (21) e di una lamiera ondulata (22) sovrapposta sulla prima in una forma arrotolata; misurazione o predizione della profondità di una depressione in corrispondenza di una porzione terminale di avvolgimento (28) della porzione a nido d'ape; e inserimento, se la profondità della depressione è superiore ad un valore specifico, della porzione a nido d'ape entro il cilindro esterno in una condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento è allineata con la porzione saldata di testa, e saldatura d'angolo della porzione a nido d'ape sul cilindro esterno; oppure inserimento, se la profondità della depressione è uguale o inferiore al valore specifico, della porzione a nido d'ape nel cilindro esterno in una condizione in cui la porzione terminale di avvolgimento è spostata dalla porzione saldata di testa, e saldatura d'angolo della porzione a nido d'ape sul cilindro esterno.
- 2. Supporto fatto in metallo per catalizzatore (20) comprendente : un cilindro esterno (25) formato per avvolgimento di una lamiera piana (21) in una forma cilindrica e saldatura, dall'esterno, delle estremità della lamiera piana appoggiate di testa l'una all'altra in una porzione saldata di testa (26); e una porzione a nido d'ape (23) formata per avvolgimento di una lamiera piana (21) e di una lamiera ondulata (22) sovrapposta sulla prima in una forma arrotolata, in cui la porzione a nido d'ape suddetta è inserita nel cilindro esterno suddetto e saldata d'angolo su di esso; in cui una porzione terminale di avvolgimento (28) della porzione a nido d'ape suddetta è allineata con una porzione saldata di testa (26) del cilindro esterno suddetto.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08456298A JP4112668B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 金属製触媒担体の製造方法及び金属製触媒担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITTO990214A1 true ITTO990214A1 (it) | 2000-09-19 |
| IT1308822B1 IT1308822B1 (it) | 2002-01-11 |
Family
ID=13834105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT1999TO000214A IT1308822B1 (it) | 1998-03-30 | 1999-03-19 | Procedimento per la fabbricazione di un supporto fatto in metallo percatalizzatore e supporto metallico per catalizzatore. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4112668B2 (it) |
| CN (1) | CN1117631C (it) |
| DE (1) | DE19905525C2 (it) |
| IT (1) | IT1308822B1 (it) |
| TW (1) | TW457127B (it) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09201265A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Kohei Umagami | 装身寝具 |
| JP4686051B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2011-05-18 | 三恵技研工業株式会社 | メタルハニカム担体の溶接方法 |
| DE10345910A1 (de) * | 2003-10-02 | 2005-04-21 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Wabenköpers mit einer Lagenlängendifferenz |
| JP2007000709A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Honda Motor Co Ltd | メタルハニカム触媒担体 |
| WO2017061439A1 (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 触媒担持用基材及び触媒担体 |
| JP6340101B1 (ja) * | 2017-02-28 | 2018-06-06 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 触媒担持用基材及び触媒担体 |
| DE102018106834A1 (de) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh | Abgasanlagenkomponente |
| DE102022210017A1 (de) * | 2022-09-22 | 2024-03-28 | Emitec Technologies GmbH | Katalysator mit variabler Wellhöhe |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8715289U1 (de) * | 1987-11-18 | 1988-01-14 | Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 53797 Lohmar | Trägerkörper für einen katalytischen Reaktor zur Abgasreinigung |
| DE8811086U1 (de) * | 1988-09-01 | 1988-10-20 | Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 53797 Lohmar | Trägerkörper für einen katalytischen Reaktor zur Abgasreinigung |
| DE4243079C2 (de) * | 1992-12-18 | 1996-03-14 | Oberland Mangold Gmbh | Wabenkörper und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE19731987A1 (de) * | 1997-07-24 | 1999-01-28 | Emitec Emissionstechnologie | Halterung eines Trägerkörpers in einem Mantelrohr |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08456298A patent/JP4112668B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-04 TW TW088101730A patent/TW457127B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-02-10 DE DE19905525A patent/DE19905525C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-19 IT IT1999TO000214A patent/IT1308822B1/it active
- 1999-03-30 CN CN99104545A patent/CN1117631C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11276909A (ja) | 1999-10-12 |
| TW457127B (en) | 2001-10-01 |
| CN1117631C (zh) | 2003-08-13 |
| JP4112668B2 (ja) | 2008-07-02 |
| CN1231218A (zh) | 1999-10-13 |
| DE19905525C2 (de) | 2001-11-22 |
| IT1308822B1 (it) | 2002-01-11 |
| DE19905525A1 (de) | 1999-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8110152B2 (en) | Gas sensor mounting boss and method of making | |
| JPS6228023A (ja) | 排気ガス触媒担体 | |
| JP2010155275A (ja) | 溶接継手及びその製造方法 | |
| ITTO990214A1 (it) | Procedimento per la fabbricazione di un supporto fatto in metallo percatalizzatore e supporto metallico per catalizzatore. | |
| US4948353A (en) | Metal catalyst carrier body having a shortened jacket tube and a method of producing the same | |
| US5403558A (en) | Heat and fatigue resistant metallic carrier for automobile exhaust gas-purifying catalyst | |
| KR910008726B1 (ko) | 촉매반응기의 촉매담체 | |
| US4842954A (en) | Metal catalyst carrier body, blank for producing the body | |
| CN1127613C (zh) | 一种催化裂化器外壳的制造方法 | |
| JP5669357B2 (ja) | 金属触媒担体の製造方法 | |
| JP6433064B2 (ja) | 排気浄化装置の製造方法 | |
| KR19980702539A (ko) | 재킷 튜브에 부분적으로 부착되는 벌집형 본체 | |
| US20020071791A1 (en) | Catalytic converter | |
| US20040152594A1 (en) | Honeycomb body having a spring/damper system and method for producing the honeycomb body | |
| KR100219389B1 (ko) | 촉매를 이용한 배기가스의 정화에 사용되는 장치 및 이의 제조방법 | |
| EP0389645B1 (en) | Metal carrier having thermal fatigue resistance for automobile exhaust gas cleaning catalysts | |
| JPH05146685A (ja) | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| JP2612427B2 (ja) | 排気マニホールドの板材とパイプ材の溶接構造および排気マニホールドの製造方法 | |
| JP2010094643A (ja) | 金属触媒担体の製造方法 | |
| EP1120163A2 (en) | Metallic carrier for catalytic converter | |
| JP2010075803A (ja) | 金属触媒担体 | |
| JPH0724332A (ja) | 金属ハニカム担体及びその製造工法 | |
| JP3187300B2 (ja) | 二重排気管及びその加工方法 | |
| US20020182126A1 (en) | Device for catalytic conversion having a support body which is attached to a casing in certain areas | |
| JP2010069409A (ja) | 金属触媒担体の製造方法及び製造用治具 |