JPS6261646A - 担体マトリツクス並びにその製造方法及び装置 - Google Patents

担体マトリツクス並びにその製造方法及び装置

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JPS6261646A
JPS6261646A JP61206048A JP20604886A JPS6261646A JP S6261646 A JPS6261646 A JP S6261646A JP 61206048 A JP61206048 A JP 61206048A JP 20604886 A JP20604886 A JP 20604886A JP S6261646 A JPS6261646 A JP S6261646A
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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、ケースで包囲された担体マトリックスが巻き
取られている、主として横方向で成形された金属担体ベ
ルトを少なくとも1個有する、特に内燃機関における排
ガスを浄化する接触反応容器用の担体マトリックスに関
する。
〔従来の技術〕
上記したようなタイプの担体マトリックスはドイツ連邦
共和国特許出願公開第2302746号公報から公知で
ある。この公報には、2個の供給ロールから平滑なベル
トが巻き戻されるが、そのうち1個のロールは波形作製
機で成形されている。その後、波状ベルト及び平滑ベル
トを巻き上げ機の転向ロール上に供給し、両方のベルト
を巻芯上に巻き上げる。これにより、平滑ベルト及び波
状ベルトは巻芯の周りに螺旋状に巻かれた担体マトリッ
クスが生じる。
更に、巻芯として、円形又は印形シリンダーを設け、こ
れを巻き取り工程後に担体マトリフクスから引き抜くこ
とが知られている(ドイツ連邦共和国特許出願公開筒2
856030号公報)、こうして生じた中空室は、巻き
取り工程後に圧縮によって閉鎖され、その際、巻き上げ
物の横断面は変形する。この変形は楕円形に限定される
。それというのは、そうでなければ担体ベルト自体が変
形し、損なわれるからである。
従って、公知の担体マトリックスは、円形又は卵形横断
面を有しうるにすぎないという欠点を有する。すなわち
、公知担体マトリックスを原動機付き車両の所定の空間
、例えば原動機付き車両のカルダントンネルに適合させ
ることはできない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の課題は、任意の所定の横断面を有し、従って、
原動機付き車両の存在する空間に最適に適合しうる金属
担体マトリックス並びにその製造方法及び製造装置に関
する。
以下余白 〔問題点を解決するための手段〕 上記課題は、本発明によれば、初めに挙げた種類の担体
マトリックスを、主として少なくとも1個の平面に存在
する、担体ベルトの転向点で巻き取ることによって解決
される。
有利な形態では、転向点が存在する平面が交差する。こ
れによって、担体マトリックスを例えば台形又は三角形
の断面とすることができる。担体ベルトが転向点の前後
で直線状に延びるのが特に有利である。これにより、例
えば三角形の断面の場合に所望の角度を正確に保持す乙
ことが可能になる。
本発明の有利な態様では、担体マトリックスは数個の巻
き取られた担体マトリックス部分から成る。この形態は
、担体マトリックスの断面に特に窪んだ湾曲を付けるこ
とを可能にする。
本発明による担体マトリックスの製造方法においては、
巻き取り工程中、担体ベルトの転向点を固定する転向手
段を担体ベルトの巻層の間に設置する。この場合、転向
手段は、その都度、順次外側の巻層上に設置される。こ
れにより、担体ベルトが転向手段によりその都度その下
にある巻層から持ち上げられ、転向手段の周りに担体ベ
ルトを巻くことによって転向点が形成されることになる
巻き取り工程後、転向手段を担体マトリフクスから除去
し、担体マトリックスを変形させなから担体マトリック
スの最終的形を有するケース中に導入する。その際、担
体マトリックスは、ケース中に導入する前又はその時に
、ケースの形に変形される。このことにより、運転中に
担体マトリックスを流通する排ガスは転向手段によって
妨害されず、担体マトリックスの機能は制限されず、同
時に転向手段によって作られた、担体マトリックスの所
望の横断面が維持される。
有利な別の実施態様では、連続して巻き上げる際に担体
ベルトが順次巻かれる転向手段の間隔は、担体マトリッ
クスが変形してケース中に導入された後に、転向点の間
の担体ベルトの長さに相当する。これにより、転向手段
の空間的位置は、もはや担体マトリックスの所望の横断
面に束縛されず、転向手段は単に担体ベルトの巻層の間
の間隔に応じて設置しうろことになる。この場合、転向
手段が直線で、殊に星状に配置されるのが特に有利で取
り速度で巻き取ることが可能になる。
有利な実施態様は、担体ベルトに転向点に該当する弱薄
個所を巻き取り前に設けることにある。
この手段により、転向個所が担体ベルト中に存在する屈
曲又は穿孔によってなお一層良好かつ精密に形成される
ことになる。
本発明による担体マトリックスを製造する有利な装置に
おいては、2個の回転不能に相互に結合された、回転駆
動装置を有する円板が設けられ、そのうち少なくとも1
個には、回転軸から間隔をおいて転向手段のための収容
部が設けられている。
この装置を用いると、担体ベルトの巻き取りと同時に転
向手段を差し込むことによって転向点を作ることが可能
になる。この場合、転向手段として、少なくとも1個の
円板から巻き取り範囲中に出るピンを使用するのが特に
有利であり、その際、ピンのため巻き取りの進行に応じ
て接続しうる押圧駆動装置を設けることができる。原則
として、担体ベルトを巻き取り、転向手段を差し込むた
だ1個の円板を回転駆動装置に設けることもできる。
別の実施態様においては、円板の軸に対して平行で、円
板に相互に向き合って配置された2個の同軸のピンがそ
れぞれ設けられている。この手段により、巻き取り工程
を更に自動化し、加速することが可能になる。ピンの外
面が転向縁部を形成するのが特に有利である。これは、
担体ベルトを巻き取る際に、転向個所を精密に固定する
作用をする。
有利な実施態様は、担体マトリックスを予備成形し、そ
の形をケースの形に適合させる装置を包含する。この装
置を用いて、転向手段として作用するピンを除去した後
に担体マトリックスをまず成形し、次にケース中に導入
するか、又はケース中に導入する際に同時に担体マトリ
ックスの最終的形に成形する。
〔実施例〕
本発明の特徴及び利点を、有利な実施例を示した図面の
簡単な説明から更に明らかにする。
第1図には、担体マトリックスの所望の断面の形をハツ
チング領域12で示した。この断面の形は、例えば、担
体マトリックスが原動機付き車両のカルダントンネルの
範囲に固定され、そこで利用される全空間を満たすよう
に規定される。第1図に示した断面を有する担体マトリ
ックスの製造法を第2図に基づいて以下に説明する。
第2図において、担体マトリックス15は、巻芯17及
び転向手段18の周りに巻かれている耐高温性金属担体
ベルト16から成る。この場合、回転軸19が巻き取り
の中心を形成する。符号22で示した担体マトリックス
15の個々の巻層は、常に、巻芯17の周りの担体ベル
ト16の完全な巻付体から成る。担体ベルト16は、そ
の幅が担体マトリックス15の軸方向の所望の長さに対
応する平滑な金属ベルト及び波状金属ベルトから成る。
しかし、担体ベルト16は台形に成形されたベルトの形
であってもよい。巻芯17は長い形を有するが、転向手
段18は円筒体である。転向手段18は、巻芯17の両
側にそれぞれ一つの平面21内に配置され、その平面は
巻芯17の平面とそれぞれ鈍角をなす。その際、転向手
段18を互い違いにずらせて、特に平面21に対してジ
グザグに配置することもできる。
担体ベルト16は、巻芯17の右端に固定され、その上
側に重ねられる0巻芯17の左端では、担体ベルト16
は転向手段18上に案内され、次いで、巻芯17の下側
に対して平行に巻芯17の右端にある転向手段18まで
達する。その後、担体ベルト16はその都度前の巻層2
2上に重ねられるか又はその都度別の転向手段18の周
りに巻かれる0個々の転向手段は順次に、しかも常にそ
の都度設置すべき転向手段の下にある巻層が巻き取られ
た後に、即ち、担体ベルト16がその都度の転向手段1
8の周りに巻かれる直前に初めて設置される。巻芯17
及び転向手段18を担体マトリックス15中に設置し、
固定する方法及び態様については、以下に説明する。全
体として、担体ベルト16を巻芯17及び転向手段18
上に巻き上げることによって台形形態を有する担体マト
リックス15が生じる。
第3図では、断面が第1図に示した断面12に相当する
ケース10中に第2図の巻き上げた完成担体マトリック
ス15が存在する0巻芯17及び転向手段18が担体マ
トリックス15から除去された後、このケース10中に
第2図の担体マトリックス15が導入される。ケース1
0中に担体マトリックス15を導入することによって巻
芯17の両側でそれぞれ平面21内にある転向点20が
形成される。このような転向点20での担体ヘルド16
の屈曲に応じて、転向点20はある程度、尖った角度を
有する。転向点20を含む両方の平面21は第2図の転
向手段18と同様に、担体マトリックス15の平行な両
側面と鈍角を形成し、交点23で交差する。
ケース10は、綱から製造され、第2図の担体マトリッ
クス15の導入の前に既に第1図に示したような所望の
断面を有するのが有利である。ケース10の製造は公知
であり、詳述しない、しかし、ケース10中への担体マ
トリ・ノクス15の導入については、なお記載する。
第2図に藉いて、転向手段18は、巻き取りだけによっ
て担体マトリックス15のほぼ所望の断面が得られるよ
うに設置されている。従って、他の断面を得るためには
、単に、転向手段18を他のものに対応して配置し、担
体ベルト16を巻き取ればよい。しかし、担体ベルト1
6の巻き取りの際に既に、はぼその最終的形状を有する
巻き上げ体を得ることは、原則として必要ではない、場
合により、巻芯17を使用せず、担体マトリックス15
の巻き取りを転向手段18によって直ちに始めるのが有
利である。この場合には、担体ベルト16の開始点を転
向手段18又は巻軸19のところに固定することができ
る。また、他の形状の巻芯17及び/又は転向手段18
を使用することもできる。
弾性変形可能な担体ベルト16を使用する際には、担体
マトリックス15の任意の断面を得るのに、転向手段1
8の空間位置は決定的ではないが、担体マトリックス1
5の個々の巻!522の周の長さは重要である。所望の
断面から出発して、担体マトリックスを巻く前に断面の
周を個々の巻層について計算又は測定することができる
。重ねられる転向手段18は、これによって生じる巻層
が対応する周長を有する限り、原則として、空間的に任
意に配置することができる。担体ベルト16の弾性変形
可能性に基づいて、担体マトリックス15を巻き取り、
巻芯17及び転向手段18を除去した後、担体マトリッ
クス15をケース10中に導入したときに、その際、担
体マトリックス15の塑性変形を起こすことなく、所望
の形に圧縮することができる。
転向手段18はできるだけ星形、例えば、巻軸から出発
する直角な十文字の形で配置されるのが特に有利である
。これにより、担体マトリックス15を高(て、一様な
巻速度で巻くことができ、複雑な巻装置を設けなくてす
む。
第4a図においては、別の担体マトリックスの所望の断
面がハツチングした面32で示されている。他の担体マ
トリックスは、担体ベルト16から成る合計3個の巻き
上げ体から製造され、そのうち2個は第4b図に示した
巻き上げ体35の三角形の断面を有し、1個は第4C図
に示した巻き上げ体36の円形断面を有する。第4b図
及び第4c図に示した巻き上げ体は、第1図〜第3図の
ものと同様に製造され、第4b図の巻き上げ体の場合に
は、巻芯は使用しないが、星形に配置された転向手段3
9が使用され、第4C図の巻き上げ体の場合には、巻芯
38及び線状に配置された転向手段39が使用される。
第5図には、断面が第4a図に示した断面に相当するケ
ース30中に存在する担体マトリックス15が示されて
いる。担体マトリックス15は、第4b図及び第4C図
の2個の巻き上げ体35及び巻き上げ体36から成る。
2個の巻き上げ体35は、巻芯38及び転向手段39を
除去した後、巻き上げ体36の内室中に導入される。次
いで、巻き上げ体36は、その上側で力37で押される
これにより、円形巻き上げ体36の上部は内側へ湾曲し
て、担体マトリックス15全体が予備成形されたケース
30中に導入できるようになる。
数個の巻き上げ体を一つの担体マトリックスに組み立て
ることによって、任意の断面の担体マトリックスを製造
することができる。特に、担体マトリックスに冨んだ湾
曲を設けることができる。
第6図は、担体マトリックスの製造用の巻き取り装置5
0を示す、この目的で、2個の巻き取り円板52は軸5
1によって回転不能に相互に結合されている。各巻き取
り円板52には、半径方向の平面に配置された同一の孔
53が存在する。Sき取り装置50全体は、人為的に又
は相応する駆動機械を用いて回転軸19を中心に回転さ
れる。
担体マトリックスを巻き取るには、その初端を軸51に
固定し、次いで、巻き取り装置50を回転運動させる0
巻き取り工程の間、SINの間に転向手段を設置すると
、この転向手段は対応する孔53によって両方の巻き取
り円板52の間の範囲に案内され、更に、担体ベルトを
巻き取る。これを第7図に更に示す。
第7図は、第6図の巻き取り装置50の部分断面図、即
ち、巻き取り円板52と軸51との結合の範囲の断面図
である。この結合は、その−例として、ねじ58によっ
て示され、その際、ねじり強度のためピン73を設ける
ことができる。冒頭に既に記載したように、担体ベルト
16は第7図に符号57及び56で示した波形ベルト及
び平滑ベルトから成る。2個のベルトの間の距離は、波
形ベルト57の成形によって生じる。更に、2個の巻き
取り円板52の間の範囲で巻き取り範囲66に達し、従
って担体ベルト16の平滑ベルト56が載せられる転向
ビン55が示されている。
ピン55は、孔53によって案内され、巻き取り範囲6
6に、担体ベルト16が折り曲げられる端部67を有し
、第3図に示した転向点20の角のある形態を得られる
。各ピン55は、巻き取り装置50の回転軸19に対し
て平行に延び、2個の巻き取り円板52の2個の相互に
関連する孔53を貫通して転向点20を形成する。転向
点20を形成するため、2個の巻き取り円板52の2個
の相互に関連する、向き合った孔53に差し込まれ、こ
れにより同軸で延び、少しだけ巻き取り範囲66中に達
する2個のピンを使用するのが特に有利である。特にそ
の成形に基づいて、担体ベルト16の安定性によって、
転向点を形成するため、担体ベルト16を単にその縁部
で対応するビン55上を通って案内すれば充分である。
また、担体ベルト16を一方の巻き取り円板52上にだ
け巻き取り、単にこのピン59を貫通させて転向点20
を形成することもできる。
第8図は、同様に第6図の巻き取り装置50の部分断面
図を示すが、この場合には、個々の転向手段は巻き取り
範囲に自動的に引き入れられる。
この目的で、第8図の巻き取り円板52の孔53中には
、ばね62によって巻き取り範囲66から押し出される
ピン59が存在する。この場合、ばね62は、巻き取り
円板52とピン59との間の切欠部63中に存在する。
保持部材61を用いて巻き取り円板52と結合されてい
るスライダー60は、巻き取り円板52の外側に、ピン
59上を摺動するように設置されている。その際、スラ
イダー60がその斜めの端面65でピン59に達すると
、スライダー60の前進運動がピン59の斜めの表面6
4上を経て転向してピン59を動かす、これによって、
ピン59の先端が巻き取り範囲66中に達し、担体ベル
ト16の巻き取りによって転向点20が生じることにな
る。ピン59を押し込むと、ばね62も一緒に押圧され
、スライダー60を引き戻し、従ってピンを解放すると
、ピンは自動的に巻き取り範囲66から再び引き出され
る。
断面が三角形のピン59を設け、その際、三角形の先端
が軸51から離れた方向を指し、これにより担体ベルト
16に対する縁部を形成するのが特に有利である。更に
、スライダー60を巻き取り装置50全体を駆動させる
装置と結合し、個々のピン59を自動的に適切な時点で
巻き取り範囲66に案内するのが有利である。
同様の方法で、個々のピン59を異なった長さに形成し
て、ピンが出発状態で円板52から異なる幅で離れてい
るようにすることができる。巻き取り円板52に対して
平行にその上を運動する板は、次に個々のピン59を順
次巻き取り範囲66中に圧入する。圧入の時点は、個々
のピン59の長さに左右される。
第8図に示した巻き取り装置の代わりに他の装置、例え
ば、水圧、気圧又は電気若しくは電子により制御される
電磁弁により個々のピン59を動作させる装置を使用す
ることもできる。特に電子装置、例えば、相応してプロ
グラミングされたコンピュータを使用する場合、特に有
利な方法で、巻き取り装置の回転数の制御及び転向点の
形成のための個々のピンの摺動の時点の他に、更に、担
体ベルトに巻き上げ前に相応する転向点で屈曲又は穿孔
等を設けることができる。
担体マトリックスを巻き取り、場合により存在する巻芯
及び転向ピンを除去すると、担体マトリックスは第9図
に示した装置によりケース中に、従って、その最終的形
に移される。この工程で、前記のように、担体マトリッ
クスの断面を代えることができ、その際、担体マトリッ
クス、特に、担体ベルトの形状を塑性変形しない、これ
は、担体マトリックスの転向点に基づいて、担体マトリ
ックスの個々の巻層の周囲を所望の形に調整することに
よって可能となる。
第9図においては、ケース10が装填されている保持装
置72にホッパー70が開口している。
その場合、ホッパー70及び保持装置72の出口断面は
、ケース10の断面に対応する。担体マトリックス15
は方向71に前進運動し、その断面はホンパー70のテ
ーパー面に基づいて自動的にケース10の断面に変形さ
れる。
他の装置を用いて担体マトリックス15をケース10中
に導入することもできる0例えば、少なくとも部分的に
担体マトリックスの所望の断面の形を有する平坦なジッ
ーに担体マトリックスをその外面で固定し、場合により
変形させて、次に、スタンプを用いてケース中に担体マ
トリックスを導入することもできる。その際、ケースが
数個の部材から成り、平坦なジッーを形成することもで
きる。この場合、ケースの個々の部材は、担体マトリッ
クスの導入後に例えば相互に溶接できなければならない
【図面の簡単な説明】
第1図は、担体マトリックスに関して空間的理由から必
要な断面図、第2図は、巻き取られたが、ケース中に導
入されていない担体マトリックスの断面図、第3図は、
ケース中に存在する担体マトリックスの断面図、第4a
図は、別の担体マトリックスの空間的理由から必要な断
面図、第4b図は、3角形の巻き取り体の断面図、第4
c図は、リング状巻き取り体の断面図、第5図は、組み
立てられてケース中に存在する3個の担体マトリックス
部分の断面図、第6図は、巻き取り装置の略示図、第7
図は、第6図の巻き取り装置の部分断面図、第8図は、
第6図による自動巻き取り装置の部分断面図、そして第
9図は、導入装置の断面図である。 図中、10・・・ケース、15・・・担体マトリックス
、16・・・担体ベルト、17・・・巻芯、18・・・
転向手段、19・・・回転軸、20・・・転向点、22
・・・巻層、5o・・・巻き取り装置、52・・・円板
、53・・・孔、耕そして59・・・ピンである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ケースで包囲された担体マトリックスが巻き取られ
    ている、主として横方向で成形された金属担体ベルトを
    少なくとも1個有する、特に内燃機関における排ガスを
    浄化する接触反応容器用の担体マトリックスにおいて、
    担体マトリックス(15)が、主として少なくとも一つ
    の平面(21)に存在する、担体ベルト(16)の転向
    点(20)で巻かれていることを特徴とする担体マトリ
    ックス。 2、転向点(20)が存在する平面(21)が交差する
    、特許請求の範囲第1項記載の担体マトリックス。 3、担体ベルト(16)が転向点(20)の前後で直線
    的に延びる、特許請求の範囲第1項又は第2項記載の担
    体マトリックス。 4、担体マトリックス(15)が若干の巻かれた担体マ
    トリックス部材(35、36)から成る特許請求の範囲
    第1項〜第3項のいずれか1項に記載の担体マトリック
    ス。 5、巻き取り工程中、担体ベルト(16)の転向点(2
    0)を固定する転向手段(18)を担体ベルト(16)
    の巻層(22)間に設置することを特徴とする担体マト
    リックスの製造方法。 6、転向手段(18)を外側の巻層(22)上にその都
    度順次設置する、特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、巻き取り工程の後、転向手段(18)を担体マトリ
    ックス(15)から除去する、特許請求の範囲第5項又
    は第6項記載の方法。 8、巻き取り工程の後、担体マトリックス (15)を、変形させながら、担体マトリックス(15
    )の最終的形を有するケース(10)中に導入する、特
    許請求の範囲第5項〜第7項のいずれか1項に記載の方
    法。 9、担体マトリックス(15)を、ケース(10)中に
    導入する前に、ケース(10)の形に変形する、特許請
    求の範囲第8項記載の方法。 10、担体マトリックス(15)を、ケース(10)中
    に導入する際に、ケース(10)の形に変形する、特許
    請求の範囲第8項記載の方法。 11、連続して巻き取る際に担体ベルト(16)を順次
    巻き取る転向手段(18)の間隔が、担体マトリックス
    (15)を変形しながらケース(10)中に導入した後
    の転向点(20)の間の担体ベルト(16)の長さに相
    当する、特許請求の範囲第5項〜第10項のいずれか1
    項に記載の方法。 12、1個以上の中空室(38)をそのままにして担体
    マトリックス部材(36)を巻き取り、ケース(10)
    中に変形を伴って導入する前に、前記室中に1個以上の
    特別に製造された他の担体マトリックス部材(35)を
    嵌め込む、特許請求の範囲第5項〜第11項のいずれか
    1項に記載の方法。 13、担体ベルト(16)に、転向点(20)に該当す
    る弱薄個所を巻き取り前に設ける特許請求の範囲第5項
    〜第12項のいずれか1項に記載の方法。 14、好ましくは2個の回転不能に相互に結合された、
    回転装置を備えた円板(52)が設けられ、そのうち少
    なくとも一方が回転軸(19)から離れて転向手段(1
    8)の収容部を有することを特徴とする担体マトリック
    スの製造装置。 15、収容部が回転軸(19)に対して平行な孔(53
    )である、特許請求の範囲第14項記載の装置。 16、孔(53)が直線で、特に星状に配列されている
    、特許請求の範囲第15項記載の装置。 17、転向手段(18)として、少なくとも1個の円板
    (52)から巻き取り範囲(66)中に押出されるピン
    (55、59)が使用されている、特許請求の範囲第1
    4項〜第16項のいずれか1項に記載の装置。 18、ピン(59)のため、連続する巻き取りに対応し
    て接続可能な押出駆動装置(60)が設けられている、
    特許請求の範囲第17項記載の装置。 19、円板(52)の軸(51)に対して平行な、円板
    (52)中で相互に向き合って配置された2個のピン(
    59)が設けられている、特許請求の範囲第17項又は
    第18項記載の装置。 20、ピン(55)の外面が転向縁部(67)を形成す
    る特許請求の範囲第17項〜第19項のいずれか1項に
    記載の装置。 21、巻き取りが進行すると共に相互に上下に続くピン
    (55、59)の距離が、変形させてケース(10)中
    に導入した後の担体ベルト(16)の長さに対応して固
    定されている、特許請求の範囲第17項〜第20項のい
    ずれか1項に記載の装置。 22、担体マトリックス(15)を変形させてその形を
    ケース(10)の形に適合させる装置(70)が設けら
    れている、特許請求の範囲第14項〜第21項のいずれ
    か1項に記載の装置。 23、担体ベルト(16)に転向点(20)に該当する
    弱薄個所を設ける装置が設置されている、特許請求の範
    囲第14項〜第22項のいずれか1項に記載の装置。
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