JPH01130736A - 触媒反応容器用支持体の形成方法及び装置 - Google Patents

触媒反応容器用支持体の形成方法及び装置

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JPH01130736A JP63260730A JP26073088A JPH01130736A JP H01130736 A JPH01130736 A JP H01130736A JP 63260730 A JP63260730 A JP 63260730A JP 26073088 A JP26073088 A JP 26073088A JP H01130736 A JPH01130736 A JP H01130736A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は触媒反応容器用の支持体を形成する方法及び装
置に係り、さらに詳細には波型の金属ハンドと滑らかな
金属バンドが互いに隣接するように巻かれあるいは折り
畳まれて、同金属バンドの長手方向の縁に対して横方向
に延びるスリットを形成された状態でジャケット管内に
固定される、特に自動車の内燃機関の排ガスを浄化する
触媒反応容器用の支持体を製造する方法及び装置に関す
るものである。
〔従来の技術〕
この種の方法はすでに知られており（ドイツ特許公開公
報第３３１１６４５号）、同方法においては滑らかでそ
して（あるいは）波形の金属バンドを螺旋状に巻いて触
媒支持体を形成し、それをジャケット管の中に固定しで
ある。このように巻いて形成された環状の支持体はその
後で、例えばレーザトーチあるいはスパーク浸食などの
公知の分離及び切除法を用いて波形の金属バンドの領域
にスリットを形成される。このスリットは支持体の巻い
た部分に縦方向に延び、かつほぼ径方向あるいは弦の方
向に配置されている。このようにすることによって内側
の環状の部分が多数のセクタあるいはセグメントに分割
され、これらのセクタあるいはセグメントは張力を発生
させる熱膨張から自由になることができる。よく知られ
ているように、触媒反応容器用の支持体は使用時には約
５００″Ｃの排ガスを触媒置換することによって、ある
程度の部分で使用時温度は９００°Ｃ以上に加熱される
。しかしこの部分を包囲している肉厚のジャケット管は
、比較的長い時間にわたって約３００″Ｃという比較的
低い使用時温度を維持する。それによって熱応力が発生
すると巻いた部分がジャケット管から離れる場合がある
が、前記のスリットを設けることによってその熱応力を
防止することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかし上記のような公知の触媒反応容器用の支特休には
、スリットを形成するのに比較的高いコストがかかると
いう欠点がある。
従って本発明の課題は巻いた、あるいは折り畳んだ金属
バンドが熱膨張することはできるが、支持体の形成後に
もう一度加工する必要のない冒頭で述べた種類の方法及
び装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題を解決するために本発明によれば、スリット
を切込みの形で金属バンドに直接形成し、その後で金属
バンドを最終的な形状に巻き、あるいは折り畳む構成が
採用されている。
〔作　用〕
このようにすることによって、巻いた金属バンドの個々
の位置は所定の熱膨張から自由であることができる。こ
のような方法によって形成された支持体には、はぼ径方
向あるいは弦の形に延びる貫通したスリットは設けられ
ていないが、断面に比較的不均一に分配された多数のス
リットが形成されており、これらのスリットによって個
々の位置で熱膨張が可能となり、かつできあがった支持
体の構造が熱応力によって損傷をうける可能性が防止さ
れる。この新しい支持体の製造は比較的容易である。と
いうのは、従来金属バンドを巻いたりあるいは折り畳ん
だりするのに使用されてきた適当な製造装置において、
本来の巻き装置あるいは折り畳み装置のすぐ前に一対の
切断ローラを配置して、その切断ローラを用いて処理し
ようとする、あるいは巻いたり折り畳んだりしようとす
る金属バンドに所望どうりに切込みを入れることができ
る。
切込み自体は種々の形状で形成することができる。本発
明の実施例によれば、切込みを金属バンドの長手方向の
縁から内側へ向けて形成するだけでなく、バンドの中央
部分だけに切込みを入れることも可能である。いずれの
場合にも、バンドは熱膨張することができ、それによっ
て熱膨張による支持体の損傷が防止される。
〔実施例〕
以下、図面に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明す
る。
第１図には、本発明方法を実施する装置が示されている
。図においては滑らかな金属バンドがコイル１３から引
き出され、反転ローラ１４を介して刻印ローラ１５に導
かれ、この刻印ローラ１５はまだ滑らかな状態の金属バ
ンドに例えば矩形状の波型を形成する。後段に配置され
ている反転ローラあるいは圧縮ローラ１６　、１７によ
ってほぼ台形状の断面を有する波形が得られ、それによ
、って金属ハンド１６　、１７を巻き上げたときに互い
に隣接している箇所がずれないように配慮される。この
波型の金属バンドは、本来の巻取り装置２０の駆動ない
し停止ローラ１８によって捕捉され、切断ローラ１９を
通して導かれて、矢印２５方向に巻き取られることによ
って、第１２図に示すようにほぼ円筒状に巻かれる。円
筒形状になったら、バンド１はそれぞれ不図示の分離装
置によって、後続のこれから巻き上げられるバンドから
分離される。
このように形成された円筒体がジャケット管に挿入され
て、公知のように同ジャケット管内に固定される。この
固定はたとえば半田付けによって行うことができる。ジ
ャケット管によって包囲されて形成された支持体の横断
面の実施例を第１３図に示す。
第２図から明らかなように波型の金属バンド１（波型は
図示されていない）は切断ローラ１９内で切込み２．２
′を形成される。この切込みは金属バンドのそれぞれの
長手方向の縁１ａ、１ｂｌＪ・ら金属バンド１の長手軸
に対して角度αをもって金属バンドの中央を越えて形成
されている。そしてそれぞれ対向する長手方向の縁１ａ
ないし１ｂから延びる切込み２，２′は、本実施例にお
いては互いに垂直となる。切込み角度αはそれぞれ切込
み２．２′に関して同じ大きさであって、本実施例にお
いては４５度である。しかしまた他の角度にすることも
可能である。切込みをこのように配置することによって
、金属バンドｌの面積を広範囲に分割することができ、
それによって円筒体２４（第１２図）は巻かれた後に比
較的自由に延び、かつ使用時に外側のジャケット管と内
側の巻いた部分との間に温度差が生じた場合の延びを吸
収することができる。切込み２ないし２′はそれぞれ互
いに等距離ａとなる位置から金属バンド１に形成される
。しかしまた互いに等距離とならないように切込みを配
置することも可能である。この配置は、例えば算数的な
順序に従って行われるので、できあがった金属支持体の
端面に所定のパターンが形成される。
第３図には異なる実施例が示されているが、この場合に
も同様な結果が得られる。本実施例においても切込み２
゛は互いに等間隔すで、金属バンド１の長手方向の縁１
ａ、ｌｂから互いに平行に形成される。しかし他方の側
から出ている切込み２′は前記一方の側の切込み２に対
して変位して配置されておらず、従って対向する切込み
はそれぞれ互い違いにはならない。そして他方の側１ａ
から形成された切込み２′は本実施例においては（バン
ドの長手方向に見て）他の領域に配置されており、この
領域の長さはそれぞれ少なくとも切断ローラ１９と巻取
り軸（第１図）間の長さＥ＋πと金属バンドを巻いて形
成された円筒体の平均直径の積に相当するように設定さ
れなければならない。
それによって、巻いて形成された部分の互いに隣接する
箇所において切込み２．２′の位置が十分に変化するの
で、巻かれた部分の内部で所望通りの均一な熱膨張補償
が可能となる。
第４図と第５図は、金属バンドｌに切込み３ないし５を
形成する他の方法を示すものであって、切込み３．５は
切込み２，２′と同様に長手軸に対して斜めに配置され
、かつ互いに等距離Ｃをもってそれぞれ長手方向の縁か
ら内方へ形成されている。しかし切込み３．３′ないし
５，５′の長さは、その閉鎖側の端部２１が金属バンド
１の中央まで達しないように設定されている。切込み３
゜３´、５．５’の閉鎖側の端部はそれぞれ屈曲部２１
として形成されている。切込みのバンド１の長手軸に対
する傾斜は、第４図の実施例においては第３図の実施例
の角度βに相当する。しかしまた他の角度にすることも
もちろん可能である。さらに、内側が屈曲部２１で終わ
っている長い切込み３．３′の間に短い切込み４を設け
ることも可能である。この切込み４は切込み３ないし３
′に対して平行であって、かつ２つの切込み３ないし３
′の間の距＃Ｃの中央に配置されている。
第５図に示す実施例の場合には、切込み５．５′は金属
バンド１の長手方向に対して垂直に形成されている。本
実施例においてもそれぞれ２本の長い切込み５．５′の
中央には短い切込み６が配置されている。後述する第１
１図の実施例の場合にも切込み１２　、１２’が設けら
れており、これらの切込みはバンドの長手方向に対して
斜めではあるが、バンド１の中央まで達していない。
第６図から第１０図に示すバンドの実施例の場合には、
切込み７　、８　、９．１０．１１はそれぞれのバンド
ｌの長手方向の縁からは形成されておらず、バンドの中
央に配置されている。すなわち第６図に示す実施例にお
いては、切込み７．７ａはそれぞれ等角度で、かつほぼ
矢印を形成するように互いに反対方向にバンドの中央に
延びている。この切込みは直線状に形成することも可能
である。第７図に示す実施例の場合には、切込み８は長
手方向に対して斜めにバンド１の中央に配置されている
。第９図に示す実施例も同様であるが、本実施例におい
ては切込み８は斜めの直線状の切込み１０と交互に配置
されている。切込み１０はバンドｌの長手軸に対して切
込み８と同じ角度で同じ長さで配置されているが、切込
み８と反対方向に延びている。第８図に示す金属バンド
の場合には、コ字状の切込み９がバンドの中央に形成さ
れており、この切込みはそれぞれ長手方向のｌ１ｌｂ。
１ａに対して平行に延びる。２つの辺９ａ　、９ｂと、
この両辺を連結するウェブ９ｃとから形成されている。
なお、ウェブ９ｃは辺９ａと９ｂに対して垂直に配置さ
れている。切込みをこのように配置することによって個
々の舌片２７が形成され、これらの舌片はバンド１が巻
かれたときにバンドから突出することができ、それによ
って巻いた状態が良好に維持され、さらに熱膨張したと
きに互いに隣接し合う箇所が互いに延びることができる
。
第１０図に示す実施例においては、金属バンド１には円
弧状の切込み１１ａ、１１ｂが設けられており、これら
の切込みは全体としてサインカーブを描いてバンド１の
中央に配置されているが、それぞれ切込みが形成されて
いないウェブ部分２２によって互いに分離されている。
第１１図に示す実施例は第４図の実施例と同様であるが
、本実施例においては切込み１２　、１２’は直線状に
延びているだけであって、端部が屈曲されていない。な
お、前記切込みはバンド１の長手方向に対して角度γで
配置されており、互いに距離ｄを隔てている。
第１２図に示すものは、第１１図に示す金属バンド１を
巻いて形成した円筒体である。
第１３図に示すものは、前記の円筒体２４を形成後にジ
ャケット管２３に挿入して、同ジャケット管と結合固定
したものである。図示の断面から明らかなように、切込
み１２の、端面すなわち長手方向の縁１ａ、ｌｂまで連
通している端部は断面全体にわたって比較的不均一に分
配された開口部を形成しており、この開口部はジャケッ
ト管２３と円筒体２４との間に温度差が発生した場合に
、支持体の延びを吸収する空間を形成するものである。
巻くあるいは折り畳む金属バンド１の製造は比較的容易
である。第３図に示すバンドを製造するために、巻き取
り装置２０にはさらに切断ローラ１９と交互に作動する
切断ローラ１９′が設けられている。その場合には切断
ローラ１９によって切込み２が所定の長さ範囲にわたっ
て形成され、その後で第２の切断ローラ１９によって切
込み２′が形成される。切断ローラをこのように配置す
ることは、比較的容易であってかつ公知である。また、
第１図に示すように支持体を波型バンドだけから形成す
るだけでなく、それぞれ滑らかなバンドと波型のバンド
を公知のように重ねて巻いて形成することも可能である
。その場合には、例えば滑らかなバンドに切込みを形成
し、波型のバンドには切込みを形成しないとすると、別
々のルートでハンドを巻き取り装置へ供給しなければな
らない。もちろん巻く前に２つのバンドに切込みを形成
することも可能である。その場合には本来の巻き取り装
置に、それぞれコイルから引き出した２つの金属バンド
を切断する切断ローラも２つ設けなければならないこと
は云うまでもない。
なお、バンドの長手方向の縁から形成されている個々の
切込み間の距離（ａないしす、ｃあるいはｄ）が最大で
円筒体２４の直径とπとの積の半分に相当する場合には
、非常に効果的であることを付言しておく。その場合に
は巻き取り工程に十分な強度が得られると共に、支持体
に対する所望の膨張性も得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明方法により触媒反応容器用の支持体を形
成する装置の概略を示す説明図、第２図〜第１１図は巻
く前あるいは折り畳む前に切込みを形成されたバンドを
示す平面図、第１２図は第１１図の実施例において円筒
状に巻いた金属バンドを示す斜視図、第１３図は第１２
図の円筒体をジャケット管に挿入した状態で示す前面図
である。 １・・・金属バンド、　　２〜１２・・・切込み、１９
・・・切断ローラ、　２０・・・巻き取り装置、２１・
・・屈曲部、　　　２３・・・ジャケット管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、波型の金属バンドと滑らかな金属バンドが互いに隣
    接するように巻かれあるいは折り畳まれて、同金属バン
    ドの長手方向の縁に対して横方向に延びるスリットを形
    成された状態でジャケット管内に固定される、特に自動
    車の内燃機関排ガスを浄化する触媒反応容器用支持体の
    製造方法において、 前記スリットを、最初に切込み（２〜１２）の形で直接
    金属バンド（１）に形成し、 その後に金属バンド（１）を最終的な形状に巻き込み又
    は折り畳み、次いでジャケット管（２３）に挿入するこ
    とを特徴とする触媒反応容器用支持体の形成方法。 ２、金属バンド（１）の少なくとも一方の長手方向の縁
    （１ａ）の相前後する位置に切込みを形成することを特
    徴とする請求項第１項に記載の方法。 ３、切込み（２、２´、３、３´、４、５、５´、６、
    １２、１２´）をそれぞれ互いに等しい間隔距離（ａ、
    ｂ、ｃ、ｄ）を以て形成することを特徴とする請求項第
    ２項に記載の方法。 ４、切込み（２、２´、１２、１２´）が直線的で、互
    いに平行でかつ金属バンド（１）の長手方向の縁（１ａ
    ）に対して鋭角（αないしβ）をなして形成することを
    特徴とする請求項第２項と第３項に記載の方法。 ５、切込み（２、２´、３、３´）を互いに傾斜して配
    置することを特徴とする請求項第４項に記載の方法。 ６、対向する長手方向の縁（１ａ、１ｂ）上に形成すべ
    き切込み（２、２´、３、３´、１２、１２´）をそれ
    ぞれ等間隔（ａ、ｂ、ｃ）でかつ互いに交互に配列して
    形成することを特徴とする請求項第５項に記載の方法。 ７、切込み（３、３´、１２、１２´）が金属バンド（
    １）の長手方向中心線を越えて延びないように形成する
    ことを特徴とする請求項第１項から第６項のいずれか１
    項に記載の方法。 ８、切込み（３、３´、５、５´）の閉鎖側の端部をそ
    れぞれバンドの長手方向に延びる屈曲部（２１）に形成
    することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の方法。 ９、切込み（２、２´）が金属バンド（１）の長手方向
    中心線を越えて延びるように形成することを特徴とする
    請求項第１項から第６項のいずれか１項に記載の方法。 １０、金属バンド（１）の長手方向中央区域に切込み（
    ７、８、９、１０、１１）を形成することを特徴とする
    請求項第１項に記載の方法。 １１、バンドの長手軸線に対して斜めに延びる直線状の
    切込み（８、１０）を形成することを特徴とする請求項
    第１０項に記載の方法。 １２、コ字状の切込み（９）をバンドの縁（１ａ、１ｂ
    ）に対して平行に延びる辺（９ａ、９ｂ）と同辺に対し
    て横方向に延びるウェブ（９ｃ）とによって形成するこ
    とを特徴とする請求項第１０項に記載の方法。 １３、円弧状の切込み（１１ａ、１１ｂ）を形成するこ
    とを特徴とする請求項第１０項に記載の方法。 １４、多数の円弧状切込み（１１ａ、１１ｂ）をそれら
    相互間に切込みのない部分（２２）を介在させてサイン
    カーブの形状に連続的に形成することを特徴とする請求
    項第１３項に記載の方法。 １５、切込み（２〜１２）を滑らかな金属バンドに形成
    することを特徴とする請求項第１項から第１４項のいず
    れか１項に記載の方法。 １６、金属バンド（１）がコイルから引き出されて巻き
    取り装置あるいは折り畳み装置（２０）において支持体
    として形成される請求項第１項から第１５項のいずれか
    １項を実施する装置において、巻き取り装置あるいは折
    り畳み装置（２０）の前段に切断ローラ（１９）が設け
    られており、その周面に互いに関連する刻印プロフィー
    ルあるいは切断プロフィールが設けられていることを特
    徴とする触媒反応容器用支持体の形成装置。
JP63260730A 1987-11-13 1988-10-18 触媒反応容器用支持体の形成方法及び装置 Expired - Lifetime JP2686786B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3738537.2 1987-11-13
DE19873738537 DE3738537A1 (de) 1987-11-13 1987-11-13 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines traegerkoerpers fuer einen katalytischen reaktor

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