JP2694433B2 - 排ガス浄化を行う触媒反応装置用マトリックス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、排ガスを浄化する触
媒反応装置用のマトリックスに関し、より詳細には、波
形あるいは平坦な金属バンドおよび波形金属バンドから
なり、巻上げあるいは折り畳んで互いに接し合う多数の
層にされ、少なくとも一部が半田付けされている、特に
内燃機関の排ガスを浄化する触媒反応装置用のマトリッ
クスに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】排ガス触媒反応装置用の公知の或るマト
リックス（ドイツ特許公開公報第２９２４５９２号）
は、平坦な金属バンドと波形の金属バンドを互いに重ね
て巻上げて多層にすることによって形成され、互いに重
ねて巻上げられた層間においてローラ供給装置によって
半田材料が縞状に、かつ連続して平坦なバンド上に取付
けられ、あるいは波形のバンドの最も外側の隆起部上に
それぞれ取付けられ、次にこの半田材料が炉内で溶融さ
れる。前記の先行技術文献からは、また、半田材料の代
わりに半田リボンを個々の巻きへ一緒に挿入することも
知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】前記の方法には、この
半田リボンは比較的容易にマトリックスへ一緒に巻込ま
れ、かつ、マトリックスが炉内で半田付けされるまでは
層が互いに重なり合っていることによって固定されてい
るという利点がある。しかし、半田リボンを介在させる
ことによって、たとえそれが数ミリメートルというわず
かな厚さしか持たないとしても、多数の層を重ねて巻く
ことによってマトリックスの直径が増大してしまうとい
う欠点がある。巻込んだ半田を溶融する半田付工程の際
に固まりが生じ、それによってマトリックスの半径の変
化を管理できなくなることがあり、このマトリックスは
もはやジャケットへ圧入できず、あるいはうまく圧入で
きない。 【０００４】それゆえに、通常は個々の層の半田付けを
マトリックスの軸方向の全長にわたっては行なわず、巻
上げて形成したマトリックスのそれぞれ端面を半田層に
浸すだけにし、それによってマトリックスのそれぞれ端
面だけが半田付けされていた。このような端面側での半
田付けは多くの場合に十分ではないことが明らかにされ
ている。 【０００５】したがって、本発明の目的は、巻上げ工程
あるいは折り畳みの間も次に行なわれる半田付け工程で
も直径が変化する恐れのない冒頭で述べた種類のマトリ
ックスを提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、波形バンドの隣接層に接する領
域に小さい寸法の径方向の凹部を設け、この凹部中へ半
田付けに用いられる材料が収容される構成が採用されて
いる。 【０００７】 【作用】このような構成によって、簡単な方法で、たと
えば半田リボンなどの半田材料が製造時に公知の方法で
巻込むことができるが、巻かれたあるいは折り畳まれた
バンドは直接互いに接しており、かつ凹部の設けられて
いる中間領域にのみ半田材料が存在し、この半田材料に
よって次に互いに重なり合っている層の密着が保証され
る。また、凹部を径方向の面に配置することが可能であ
り、この場合には半田リボンあるいは半田材料は巻こう
とするバンドの供給方向に対して平行に導入される。ま
た、凹部を巻上げられた層の外側の線上にそれぞれ螺旋
状に設けることも可能であって、この場合には半田リボ
ンあるいは半田材料をそれに応じて供給しなければなら
ない。しかしこれも比較的容易に実施することができ
る。 【０００８】凹部は、非常に簡単な方法で、たとえば、
適当な引張応力下にある充分な強度の半田線がマトリッ
クスに巻込まれ、それぞれ波形の外側の領域で引張応力
によって生じる径方向の力により波形バンドの比較的柔
らかい材料へ常に波形の最も外側の領域より上へ突出し
ないように刻み込まれることによって、形成することが
できる。しかしまた、金属バンドの波形を形成する際
に、該当する凹部が波形の最も外側の領域へ刻み込まれ
るように配慮することも可能である。このことは、非常
に簡単な方法で、たとえばその周面に寸法の小さい畝を
有する１対の歯付ローラによって実現することができ、
この歯付ローラによって所望の凹部が径方面においてあ
るいは螺旋形状に刻印される。 【０００９】 【実施例】この発明の実施例を図面に示し、以下詳細に
説明する。 【００１０】第１図には、巻取り装置が概略図示されて
おり、この巻取り装置を用いて平坦な金属バンド６と波
形金属バンド４′が多数の層１ａ，１ｂを形成しながら
巻取られてマトリックス１を形成することができる。こ
れは巻取り装置が個々のバンドを巻取り軸線１′を中心
に矢印２方向に回転させることによって行なわれる。コ
イル３ないし５からそれぞれ巻戻された金属バンド４お
よび６は、はじめは両方とも平坦なバンドとして形成さ
れている。しかし、バンド４の方は１対の歯付ローラ７
を通過し、この歯付ローラの上方の歯付ローラ７ａと下
方の歯付ローラ７ｂはバンド４がこの１対の歯付ローラ
７を通過するときに所望の波形４′を得るように互いに
噛合している。このように巻取られたマトリックス１の
個々の層１ａ，１ｂの間に、それぞれローラ１２および
１３から連続的に巻戻された半田線１０と１１あるいは
半田箔が一緒に巻取られる。平坦バンド６と波形バンド
４′の個々の層は、波形バンドのそれぞれ最も外側に位
置する波頭によって形成される領域８においてそれぞれ
互いに支持されている。図示の実施例の場合には、波形
は巻取り軸線１′に対して並行に延びている。したがっ
て巻取り軸線１′に対して平行に延びている個々の層１
ａ，１ｂの外側の線においてバンド４′と６との間に線
接触が生じる。 【００１１】第２図は、図に点線および実線で示すよう
にそれぞれガイドローラ１２によって半田線１１が供給
されること（半田線あるいは半田箔の供給も同様に行な
われる）を示すものである。この場合に半田線１０ない
し１０′の供給方法は２つある。一点鎖線で示す方法の
場合には、半田線１０が幅広に形成されたガイドローラ
１２′の軸方向に偏位した３つの箇所で引出されて径方
向の面に延び、この径方向の面において第３図と第４図
を用いて後述する凹部９に挿入される。しかしまた、半
田線１０′あるいは半田箔を固定配置のローラ１２から
次のように、すなわち、半田線がある角度αをなしてマ
トリックス１の層間にそれぞれ交互に巻込まれるように
巻戻す方法もある。これは、矢印２５方向に往復動する
ガイド装置２６によって行なわれ、このガイド装置２６
は半田線１０′あるいは半田箔が線２１に沿ってマトリ
ックス１の層間にたとえば螺旋状に巻込まれるように配
慮するものであって、前記の線２１も後述するようにそ
れぞれの波形バンドの最も外側の領域８に凹部として形
成されている。 【００１２】波形バンド４′の領域８にそれぞれ形成さ
れている径方向に延びる凹部２１も後述するように簡単
な方法で形成される。すなわち、適当な引張強度を付与
された半田線１０，１０′が使用され、この半田線がコ
イル１２ないし１２′から次のように、すなわち、金属
バンド４′の波形の最も外側の領域８に作用する径方向
力によって半田線自体がいずれの場合にもこの波形のこ
の領域の径方向の最も外側の境界から突出することのな
い距離だけこの波形に圧入されるような引張応力で、マ
トリックス１の層１ａ，１ｂ間に挿入されることによっ
て形成される。この方法は、径方向の面に延びている凹
部９に半田線を挿入するのに用いることができる。この
方法はまた、半田線がガイド装置２６によって軸方向の
全長にわたって交互に層１ａ，１ｂ間に一緒に巻込まれ
る場合にも用いられることができる。どちらの場合に
も、引張応力で十分に半田線自体に凹部９ないし２１を
形成させることができる。したがって、このように巻取
られたマトリックスのバンド４′と６は互いに直接接し
ている。このマトリックスは巻取り工程のときもその次
の半田用炉内での半田付工程の場合にもその直径が変化
せず、前記半田用炉内で半田線が溶けて、自ら形成した
凹部からそれに隣接する領域へ分配される。したがって
新しいマトリックスはその軸方向の長さ全体の一部の領
域で互いに接しているすべての層で互いに半田付され
る。 【００１３】半田リボンの形状の薄い半田箔を使用する
場合には、上述の方法はそう簡単には達成されない。こ
の場合には、第３図ないし第５図に示すように、歯付ロ
ーラ７ａ，７ｂに互いに関連する畝の形状の突条１４あ
るいは溝１５を１周して形成することができ、この突条
あるいは溝の寸法が第３図では強調して示されている。
半田箔の厚さが数ミリメートルしかない場合を考える
と、突条１４の高さないし溝の深さを非常に少なくする
ことができる。第３図に示す実施例の場合には、互いに
関連し係合する突条１４と溝１５によって径方向の面に
延びる凹部９が形成される。しかしまた、溝１５と突条
１４を歯付ローラ７ａ，７ｂの周面に螺旋状に形成する
ことも可能であって、それによって凹部２１を螺旋状に
設けることができる。第４図に示されている凹部９に、
第１図と第２図に示唆されているように半田箔を挿入す
ることができ、この半田箔もマトリックスの軸方向の長
さ全体にわたって分配されている領域において個々の層
を完全に半田付けしようとするものであるが、巻取り工
程のときにも後の半田付け工程のときにも、直径を変化
させることのないように配置されている。 【００１４】このようなマトリックスの構造によって、
このように形成されたマトリックスの外周にも径方向の
面に延びる半田材料の筋１０が形成され、この筋によっ
てマトリックス１を矢印２０の方向にジャケット１８内
に圧入した後にマトリックスとジャケットとの完全な結
合がもたらされるという効果が得られる。公知のよう
に、円錐形の導入リング１９によって圧入工程が容易に
なる。 【００１５】第６図に示す実施例は、マトリックス１の
最外周に、帯の形の半田リボン１７が巻付けられている
ことに関しては他の実施例とは少し異なるが、ここでも
帯状の半田リボンは１周して形成された凹部に挿入され
ている。１周して巻付けられた半田材料１０と同様に、
この幅広の半田リボン１７も、このように準備のできた
マトリックスが半田用の炉内で加熱され続いて再び冷却
される場合には、マトリックス１がジャケット１８内に
圧入された後にジャケットとの密着を図るものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】新しいマトリックスを連続的に巻いて形成し、
次に半田用の炉へ送る工程を示す概略説明図である。 【図２】図１に概略を示す装置の上面図であるが、図１
に示す一連の部材は省略されており、半田線あるいは半
田箔を案内する案内装置のみが示される。 【図３】図１に示す装置に使用される波形バンドを形成
する部分の拡大斜視図である。 【図４】新しいマトリックスの概略斜視図である。 【図５】新しいマトリックスをジャケットに圧入する圧
入工程を示す部分断面図である。 【図６】図４のマトリックスの変形を示す斜視図であっ
て、最外周にジャケット内に半田付するための半田リボ
ンの帯を有する。 【符号の説明】 １ マトリックス巻取り装置 １ａ，１ｂ 層 ２ 巻取り方向 ４′ 波形バンド ８ 領域 ９，２１ 凹部 １０，１１ 半田線 １４ 突条 １５ 溝 ２６ ガイド装置

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．巻取られてまたは折り畳まれて、互いに隣接する複
   数の層を形成しかつ互いに少なくとも部分的にろう付け
   される波形または平坦なバンドおよび波形金属バンドを
   含み、前記波形バンドの、隣接する層に接する頂部領域
   が巻取り軸または折り線に関して実質的に平行に延び
   る、特に内燃機関の排ガスを浄化する触媒反応装置用の
   マトリックスであって、小さい寸法の半径方向に延びる
   凹みが前記頂部領域に設けられ、この凹みにろう付け動
   作を行なう役割を果たす材料として半田線または半田箔
   が収容され、かつ、前記凹みは前記頂部領域に関して垂
   直にまたは斜め方向に延びる平面内に配置されることを
   特徴とする、マトリックス。 ２．前記凹みは、各層の周囲の表面上に螺旋形に延びる
   ことを特徴とする、請求項１に記載のマトリックス。 ３．巻取方向または折り畳み方向に見た凹みの断面が、
   用いられる半田材料、特に、前記凹みに挿入される半田
   リボンの寸法に合わせられることを特徴とする、請求項
   １または請求項２に記載のマトリックス。