KR100396963B1 - 벌집형본체제조장치및방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 형성하는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재로 구성된 하나 이상의 스택으로부터 벌집형 본체를 제조하기 위한 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는 축을 중심으로 회전 가능하며 각 스택과 결합하는 포크식 감기 장치와, 포머를 구성하도록 폐쇄되는 포머 세그먼트를 포함하고 있다. 포머는 두 개 이상의 포머 세그먼트로 형성되어 있다. 포머 세그먼트 각각은 감기 장치의 중심축에 평행하게 각각 연장되어 있는 피봇축 각각을 중심으로 감기 장치의 회전 방향과 반대 방향으로 피봇 가능하다.

Description

벌집형 본체 제조 장치 및 방법 {METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A HONEYCOMBED BODY}
특히 자동차 배기 가스 내의 오염물을 제거하는데 촉매식 변환기 캐리어 본체를 사용한다. 그러한 촉매식 변환기 캐리어 본체는 금속 벌집형 본체일 수도 있다. 벌집형 본체는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재로 구성되는 스택(stack)을 포함한다. 스택은 그 자체 및 중심 영역에 대해 대향 방향으로 꼬인다. 벌집형 본체의 그러한 설계 형상은 미국 특허 제 4 923 109호에 설명되어 있다.
WO 90/03220은 적어도 부분적으로 구조화된 금속 판재로 구성된 자동차용 금속 촉매식 변환기 캐리어 본체를 설명하고 있다. 그러한 촉매식 변환기 캐리어 본체는 적어도 세 개의 금속 판재 스택을 포함하고 있으며, 적어도 세 개의 스택 각각은 벌집형 본체의 중심 영역 내의 각각 연관된 접힘선에 대하여 접혀있으며, 접힌 상태에서 접힘선에 의해 중심 영역 및 서로에 대하여 동일한 방향으로 꼬여있다.
이러한 촉매식 변환기 캐리어 본체를 제조하기 위한 장치는 공지되어 있는데, 축을 중심으로 회전 가능하고 각각의 스택에 결합하는 감기 장치 또는 포크형 덮개와, 포머(former)를 구성하도록 밀폐되는 포머 세그먼트를 포함하고 있다. 폐쇄된 포머의 내부 윤곽은 덮이거나 감겨진 상태의 벌집형 본체의 외부 윤곽에 상응한다. 제조되는 벌집형 본체의 대부분은 원통형이다. 스택을 서로에 대해서 그리고 중심 영역에 대해서 확실하게 감기 위하여, 포머 세그먼트는 포크형 비틀기 장치의 회전 운동 동안에 스택이 포머 세그먼트의 에지에 지탱되며 에지가 지지 수단을 형성 방법으로 스택 쪽으로 이동한다. 제조 공정의 마지막 즈음에, 포머는 완전하게 폐쇄되므로 최종 형상을 벌집형 본체에 부여한다.
공지된 장치는 직선으로 서로에 대해 이동 가능한 두 개의 포머 세그먼트를 갖고 있다. 폐쇄 작업 동안에 적어도 한 개의 포머 세그먼트가, 꼬여지고 있는 스택 이동 방향에 반대 방향으로 이동할 위험이 있다. 만일 포머 세그먼트가 스택과 충돌하면 바람직하지 않은 스택의 변형을 가져올 수 있다. 그러한 변형은 개개의 금속 판재의 부분 좌굴을 가져온다. 그 결과, 완성된 벌집형 본체의 구조에 불리하게 작용한다. 한편으로는 결과적으로 벌집형 본체의 강도에 영향을 미치며 다른 한편으로는 통로 단면에 국부적 변화가 발생한다.
본 발명은 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 갖춘 벌집형 본체, 특히 촉매식 변환기 캐리어 본체를 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 스택을 갖춘 장치의 제 1 실시예의 개략 평면도이고,
도 2는 부분적으로 감긴 스택을 갖춘 도 1에 도시되어 있는 장치의 개략 평면도이고,
도 3은 폐쇄된 포머를 갖춘 도 1의 장치의 개략 평면도이고,
도 4는 세 개의 스택을 갖춘 장치의 제 2 실시예의 개략 평면도이고,
도 5는 하나가 다른 하나 주위에 부분적으로 감기는 스택을 갖춘 도 4의 장치의 개략 평면도이고,
도 6은 폐쇄된 포머를 갖춘 도 4의 장치의 평면도이고,
도 7 내지 도 12는 상이한 작동 단계에서 장치의 제 3 실시예의 개략 평면도이고, 그리고
도 13 내지 도 19는 제 4 실시예의 개략 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1,2,3 : 스택4 : 중심 영역
5 : 포머6,7,8 : 포머 세그먼트
9 : 중심축10,11,12 : 지지 수단
13,14,15 : 피봇축16,17,18 : 접힘선
19,20,21 : 접기 장치22,23,24 : 피스톤-실린더 장치
25,26,27 : 구동 장치28,29,30 : 피스톤 로드
31 : 벌집형 본체32 : 밀폐부
33,34,35 : 접기 바아36,37,38 : 입구 잠금 장치
39,40 : 축41,42 : 잠금 장치 개폐기
기본적으로 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조 공정 동안 스택이나 개개의 금속 판재가 변형되지 않는 벌집형 본체를 제조하기 위하여 공지된 장치를 개선시키는 문제를 기본으로 하고 있다. 또한, 본 발명은 개개의 스택의 변형을 피할 수 있는 벌집형 본체를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따라서, 이러한 문제는 청구범위 내의 제 1 항의 특징을 갖는 장치에 의해 해결된다. 이 장치의 유익한 개선점은 종속항인 제 2 내지 18 항 및 제 22 내지 24 항의 청구내용이다. 벌집형 본체를 제조하기 위한 방법은 제 19 및 제 20 항에 설명되어 있다. 방법의 유익한 개선점은 종속항인 제 21 항의 청구내용이다.
유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 형성하는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재로 구성되는 적어도 한 개의 스택으로부터 벌집형 본체를 제조하기 위한 본 발명에 따른 장치는 적어도 두 개의 포머 세그먼트를 갖춘 포머를 갖는다. 각 포머 세그먼트는 감기 장치의 축에 각각 평행하게 연장되어 있는 각각의 피봇축을 중심으로 감기 장치의 회전 방향과 반대 방향으로 피봇 가능하다. 감기 장치의 회전 방향에 반대 방향인 각 포머 세그먼트의 피봇 운동은 한 개 이상의 판재 금속 스택이 포머의 밀폐부상에 전복되지 않도록 한다. 바람직하게는, 두 개 이상의 스택을 처리할 때, 본 장치는 감기 장치의 회전 방향과 반대 방향으로 피봇 가능하며, 스택의 수에 상응하는 수의 포머 세그먼트를 갖는다. 포머 세그먼트의 피봇축은 완성된 벌집형 본체 주위의 밀폐부 상에서 서로에 대해 등거리로 배열되는 것이 바람직하다.
벌집형 본체를 제조하기 위한 공지된 장치의 구조에 의하면, 벌집형 본체의 스택의 금속 판재는 고부하를 받는다. 금속 판재 상의 그러한 부하는 특히 지지수단이 힘이 인가되는 중심부에서 비교적 이격되어 배열되는 것에 기인한다. 지지 수단, 판재 금속 스택 및 힘이 인가되는 중심부로 구성되어 있는 본 장치는 한 단부가 클램핑되어 있는 겹판 스프링(laminated leaf spring)과 유사하다. 이러한 종류의 겹판 스프링의 경우에도 물론 개개의 스택 층 사이에서 마찰이 발생한다. 이러한 마찰 효과는 감기 작업에서 에너지 소모를 증가시킨다. 더욱이, 아직 감기지 않은 각각의 스택은 좌굴되어, 압착 또는 가압 작용을 받을 수밖에 없다.
본 발명의 장치 및 본 발명의 방법의 유리한 개선점은, 지지 수단이 감긴 스택을 직접적으로 지탱하는 경우 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 갖춘 벌집형 본체, 특히 촉매식 변환기 캐리어 본체의 제작이 보다 바람직할 가능성이 있다고 하는 기본 개념을 포함하고 있다. 아직 감기지 않은 스택 부분은 자유롭다. 그러므로, 통상의 경우에서와 같이 아직 감기지 않은 스택 부분은 부하를 받지 않는다. 따라서 아직 감기지 않은 스택 부분 상에는 굽힘 부하가 없다.
이러한 기본 개념은 청구항 제 4 항에 따라 구현되는데, 여기서는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재 스택을 포함하고, 축을 중심으로 회전 가능하며 상기 스택과 맞물리는 포크형 감기 장치 및 포머 세그먼트를 구비한, 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 갖춘 벌집형 본체, 특히 촉매식 변환기 캐리어 본체를 제조하기 위한 장치가 개시된다. 상기 장치에서는 포머 세그먼트가 제공되며, 피봇축이 지지 수단을 형성하는 포머 세그먼트의 각 단부에 배치되어 있으며, 그리고 각각의 지지 수단은 상기 축을 향하는 방향 및 상기 축으로부터 이격되는 방향으로 이동 가능하다. 이러한 장치에서, 지지 수단은 감기 공정 동안 항상 스택을 지탱한다. 감기 공정 동안, 이미 감긴 스택의 방사상 범위는 증가한다. 이러한 공정을 감안하여 지지 수단은 감기 장치의 축을 향한 방향 및 이격되는 방향으로 이동 가능하다. 지지 수단은 일정한 압력으로 스택을 지탱할 수 있다.
만일 벌집형 본체가 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재로 구성된 적어도 세 개의 스택으로부터 형성되고 이러한 스택이 동시에 서로에 대해 꼬여진다면, 스택 수만큼의 포머 세그먼트를 갖는 장치가 필요하다. 포머 세그먼트 각각은 감기 축에 평행하게 연장되며 각 지지 수단을 형성하는 단부에 배열되는 피봇축을 중심으로 피봇 가능하다. 포머 세그먼트는 감기 장치의 회전 방향과 반대 방향으로 피봇 가능하다. 지지 수단 각각은 감기 장치의 축으로부터 또는 축 쪽으로 이동 가능하다. 이러한 장치에 의해 WO 90/03220에 설명되어 있는 바와 같은 벌집형 본체가 제조될 수 있다.
또 다른 유익한 개념에 따라, 중심에 대해 방사상으로 연장된 유도 홈을 갖춘 기저판을 구비하는 장치의 개선이 이루어진다. 피봇축을 형성하는 핀은 각각의 유도 홈 내에서 활주 가능하게 유도된다. 각 유도 홈은 다각형 단면을 갖는다. 유도 홈의 양호한 형상은 T-형 또는 더브테일형(dovetail-shaped) 단면이다. 핀은 유도 홈 내로 결합하는 상응하는 헤드를 갖는다. 유도 홈이 기저판과 일체일 필요는 없다. 또한 유도 홈은 적절한 형상인 다수의 판으로 만들어질 수 있다.
축으로부터의 지지 수단의 이동은 가급적 전기 모터에 의해 이루어진다. 특히 이러한 목적에 적절한 모터는 이미 감긴 스택의 지지 수단의 이동을 정확하게 조절하는 스텝핑 모터이다. 또한, 적절한 전동 장치가 전기 모터 구동기와 지지수단 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어 한 단부에서 지지 수단과 연결되고 전기 모터 구동기의 상응하는 기어에 결합할 수 있는 치형 랙(toothed rack)과 같이 다른 것도 가능하다.
이 장치의 바람직한 개선점은 지지 수단 각각이 피스톤-실린더 장치에 연결된다는 것이다. 피스톤-실린더 장치는 유압 또는 공압식으로 작동될 수 있다. 이러한 관점에서, 공지된 표준 피스톤-실린더 장치를 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 또 다른 개선점에 따라, 피봇축은 스프링력에 반하여 중심 축으로부터 이동된다. 이러한 스프링력은 인장 스프링 또는 압축 스프링 또는 이러한 스프링의 조합에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, 지지 수단이 꼬인 스택을 지탱하게 하는 스프링력이 조절 가능하다. 이는 벌집형 본체의 형상과 원료에 대한 본 발명 장치의 적응이 가능하게 한다. 바람직하게 스프링력은 하강성 특징(degressive characteristic)을 갖는다. 이것은 지지 수단이 스택을 지탱하도록 하는 스프링력이, 더 큰 굽힘 반경에 의해, 굽어진 스택의 중심에서 보다 더 낮아질 수 있다는 생각을 기초로 한다. 또한, 스프링의 사용은 확실하고 신뢰성있게 작동하는 표준화 요소를 포함하는 이점을 갖는다.
포머를 폐쇄하기 위하여 각각의 포머 세그먼트는 각 피봇축을 중심으로 상응하는 포머 세그먼트를 피봇 운동시키는 구동 장치에 연결된다. 이러한 구동 장치는 유압식이거나 공압식 피스톤-실린더 장치일 수 있다.
이제, 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재로부터 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 갖춘 벌집형 본체를 제조하기 위한 방법을 언급한다. 이방법에서 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재로 구성된 금속 판재의 스택이 층을 이룬다. 이러한 스택은 개방되어 있는 포머 내로 유입된다. 스택과 포머의 중심 영역에서 스택은 감기 장치에 의해 고정된다. 감기 장치는 포크식 형상을 가질 수 있다. 스택은 감기 장치에 의해 감기게 된다. 포머는 감기 장치의 회전 방향에 반대 방향인 포머 세그먼트의 피봇 운동에 의해 폐쇄된다. 포머는 소정 치만큼 감기가 달성되었을 때 폐쇄될 수 있다. 스택이 완전하게 감기는 것을 필요로 하지는 않는다. 포머를 폐쇄하는 작동은 아직 감기지 않은 스택의 연장 부분이 포머 세그먼트의 외주의 길이 이하가 될 때 시작될 수 있다. 폐쇄 작동이 시작되었다면, 각 세그먼트는 폐쇄됨에 따라 아직 감기지 않은 스택 부분을 축 쪽으로 가압하여 감기 작업을 돕는다. 이러한 공정에 의해 EP 0 245 737에 공지되어 있는 벌집형 본체를 제조한다. 이러한 벌집형 본체는 S-Cat이라는 명칭으로 당업자에게 잘 알려져 있다.
예를 들어 WO 89/03220에 설명되어 있는 바와 같은, 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재로부터 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 갖춘 벌집형 본체를 제조하기 위하여, 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속 판재로 층이 형성되어 있는 다수의 스택이 제안된다. 스택의 각각은 각각의 접힘선에 대해 접힌다. 각 스택은 개방되어 있는 포머 내로 유입되고 포머의 중심 영역 내에서 감기 장치에 의해 고정된다.
본 발명의 방법의 또 다른 개선점에 따라서, 감기 장치가 스택에 결합된 후, 각각의 지지 수단은 중심 영역에서 스택의 각 측면상에 배열되는데, 상기 지지 수단은 대향하게 위치되고 스택을 지탱하게 되는 것이 제안된다. 그 후에 스택은 반대 방향으로 감긴다. 감기 작동 동안 각각의 지지 수단은 스택을 항상 지탱하면서 중심 영역의 방사상 외측으로 이동한다. 감기 작업이 완료될 때, 포머 세그먼트는 각각의 피봇축을 중심으로 피봇되며, 이에 의해 포머가 폐쇄된다.
본 발명에 따른 장치와 방법의 다른 특징은 첨부된 도면에 도시되어 있는 4개의 실시예와 관련해서 설명된다.
도 1 내지 도 3은 스택(1)으로부터 벌집형 본체를 제조하기 위한 장치의 제 1 실시예를 도시하고 있다. 스택(1)은 도 1 내지 도 3에 도시되어 있지 않은 적어도 부분적으로 구조화된(structured) 다수의 금속 판재를 포함하고 있다. 완성된 벌집형 본체에는, 적어도 부분적으로 구조화된 금속 판재가 다수의 유체 투과성 통로를 형성하고 있다. 상기 장치는 두 개의 포머 세그먼트(6, 7)로 구성되어 있는 포머(5)를 포함하고 있다. 포머 세그먼트(6, 7) 각각은 피봇축(13, 14) 각각에 대하여 피봇운동 가능하다. 각 포머 세그먼트(6, 7)의 단부는 폐쇄된 포머가 거의 연속선을 형성하도록 형성되어 있다. 도시되어 있는 실시예에서, 벌집형 본체(31)는 원형 단면을 갖고 있다. 두 개의 포머 세그먼트(6, 7)는 밀폐부(32) 상에서 원주방향으로 형성되어 있다.
스택(1)은 개방된 포머(5) 내로 도입되고 그 안에서 (도시되지 않은) 감기장치에 의해 유지된다. 감기 장치는 포크 형상을 갖고 있으며 도면의 평면에 수직인 축(9)의 주위를 회전한다. 축(9)에 대한 감기 장치의 회전 방향은 S로 도시되어 있다. 스택(1)이 부분적으로 꼬이는 것이 도 2에 도시된다. 아직 감기지 않은 스택(1)의 부분은 밀폐부(32)의 원주의 이분의 일에 해당하는 길이(L)이다. 이러한 공정 단계에서, 포머 세그먼트(6, 7)는 포머(5)를 폐쇄하도록 화살표(F)로 도시된 방향으로 각각의 피봇축(13, 14)을 중심으로 피봇될 수 있다. 이때, 포머 세그먼트(6, 7)는 아직 덜 감긴 스택(1)의 부분을 스택의 중심에 대하여 압박한다.
도 4 내지 도 6은 세 개의 스택(1, 2 및 3)을 포함하고 있는 벌집형 본체를 제조하기 위한 장치의 제 2 실시예를 도시하고 있다. 스택(1, 2 및 3)은 축(9)을 중심으로 대칭적으로 배열되어 있다. 스택(1, 2 및 3) 각각을 유지하며 회전 방향(S)으로 스택을 회전하는 감기 장치는 도면을 명확하게 하기 위하여 도시하지 않았다. 전술한 바와 같이 감기 장치는 포크형 장치를 포함할 수 있다. 포머(5)는 세 개의 포머 세그먼트(6, 7 및 8)를 포함하고 있다. 포머 세그먼트(6, 7 및 8) 각각은 원의 일부분을 형성하고 있다. 포머 세그먼트(6, 7 및 8) 각각은 감기 장치의 회전 방향(S)에 반대 방향으로 각각의 축(13, 14 및 15)에 대하여 피봇 운동한다. 구동 장치(25, 26 및 27) 각각이 포머 세그먼트(6, 7 및 8) 각각의 피봇 운동을 발생시키도록 제공되어 있다. 구동 장치(25, 26 및 27)는 피스톤-실린더 장치를 각각 포함하고 있다. 피스톤 로드(28, 29 및 30)는 포머 세그먼트(6, 7 및 8)에 각각 연결되어 있다. 연결부는 피봇 가능하다. 구동 장치(25, 26 및 27) 각각은 고정적으로 배열되어 있다.
각 피스톤-실린더 장치(25, 26 및 27) 내의 압력을 적절하게 증강함으로써, 그것에 의해 연장된 각각의 세그먼트(6, 7 및 8)가 각각의 피봇축(13, 14 및 15)에 대하여 피봇 운동하며 포머가 폐쇄된다. 포머가 폐쇄된 상태는 도 6에 도시되어 있다.
도 7 내지 도 12는 제 3 실시예를 도시하고 있다. 스택(1)으로부터 벌집형 본체를 제조하기 위한 장치는 피봇축(13, 14)에 대해 각각 피봇 가능한 두 개의 포머 세그먼트(6, 7)를 갖고 있다. 포머 세그먼트(6, 7) 각각은 감기 장치의 축(9)에 대하여 방사상으로 이동 가능하다. 도 7은 개방되어 있는 포머(5)에서의 스택(1)의 배열을 도시하고 있다. 스택이 포머 내에 배열되고 (도시되지 않은) 감기 장치에 결합된 후, 포머 세그먼트(6, 7)는 스택(1)쪽으로, 화살표(R)의 방향으로 방사상 내측으로 이동한다. 포머 세그먼트(6, 7) 각각은 한 단부에서 스택을 지탱하게 된다. 이러한 단부 각각에 피봇축(13, 14)이 제공된다. 스택(1)을 지탱하는 포머 세그먼트의 단부는 지지 수단(10, 11)을 형성한다. 회전 방향(S)으로 스택(1)을 꼬는 작업 동안, 포머 세그먼트(6, 7)는 지지 수단(10, 11)이 항상 스택을 지탱하면서 방향(B)으로 방사상 외측으로 이동한다. 이러한 작업은 특히 도 9, 도 10 및 도 11에 명확하게 도시되어 있다. 감기 작업이 끝난 후, 포머 세그먼트(6, 7)는 피봇축(13, 14) 각각에 대해 피봇 운동하며 포머가 폐쇄된다. 도 11 및 도 12는 도 2 및 도 3에 상응한다. 그러므로 상기 도면에 대한 설명을 참고로 한다.
금속 판재인 세 개의 스택(1, 2 및 3)을 포함하는 적어도 부분적으로 구조화된 금속 판재로부터 유체 투과성 다수 통로를 갖춘 벌집형 본체, 특히 촉매식 변환기 캐리어 본체의 제조에 있어서, 세 개의 스택(1, 2 및 3)은 벌집형 본체의 중심 영역 내에서 각각의 접힘선(16, 17 및 18)에 대해 접혀지며, 중심 영역(4)의 주위 및 서로의 주위에서 동일한 방향으로 접힌 상태로 꼬이도록 하기 위하여, 도 13 및 도 19에 도시되어 있는 바와 같은 장치가 제공된다. 이러한 장치는 세 개의 접기 장치(19, 20 및 21)를 포함하고 있다. 접기 바아(33, 34 및 35)는 직선으로 왕복 운동이 가능하다. 접기 장치(19, 20 및 21) 각각은 쌍부품 입구 잠금 장치(36, 37 및 38)를 갖고 있다. 잠금 장치(36, 37 및 38)는 축(39, 40)에 대해 피봇 가능한 두 개의 개폐기(41, 42)를 각각 갖고 있다. 피봇 운동은 외력에 반하여 발생한다. 스택(1, 2 및 3)을 접기 위하여, 스택은 잠금 장치(36, 37 및 38)에 각각 평행하게 배치된다. 바아(33)는 개폐기(41, 42) 사이에 대칭적으로 배치된다. 스택(1)에 바아(33)의 힘이 인가되고 개폐기(41, 42)의 피봇성으로 인하여 스택(1)이 접힘선(16)의 주위로 접힌다. 이러한 접힌 상태가 도 14에 도시되어 있다. 접는 작업에 의해 스택(1, 2 및 3)이 장치의 중심 영역 내로 도입된다. 스택(1, 2 및 3)은 축(9)에 대해 대칭으로 배열된다. 접는 작업이 완료한 후, 바아(33, 34 및 35)는 각 스택의 외부로 빠져나간다. 접기 장치(19, 20 및 21)는, 도면의 명확성을 위하여, 도 15 내지 도 19에 도시되어 있지 않다.
감기 장치(도시하지 않음)는 스택(1, 2 및 3)에 각각 결합한다. 개개의 포머 세그먼트(6, 7 및 8)는 피스톤-실린더 장치(22, 23 및 24)에 의해 축(9)을 향하여 방사상 내측으로 이동한다. 이동 작업은 포머 세그먼트(6, 7 및 8)의 한 단부에 제공되어 있는 지지 수단(10, 11 및 12)이 도 16에 도시되어 있는 바와 같이 각각의 스택(1, 2 및 3)을 지탱할 때까지 계속된다. 지지 수단이 스택(1, 2 및 3)을 지탱할 때, 감기 작업을 시작할 수 있다. 도 17은 개개의 스택(1, 2 및 3)이 감기는 상태를 도시하고 있다. 포머 세그먼트(6, 7) 각각은 포머(5)를 폐쇄하기 위하여 각각의 피봇축(13, 14)에 대하여 피봇 가능하다. 도 18 및 도 19의 요소는 도 5 및 도 6에 상응한다.
실시예 내에서 설명된 벌집형 본체들은 원형 단면을 갖고 있다. 본 발명에 따라서, 원형 단면을 갖지 않는 벌집형 본체를 제조하는 것도 가능하다. 예를 들어, 타원형, 부분 원형 또는 외-트로코이드형(epitrochoidal) 단면을 갖는 벌집형 본체를 또한 포함할 수도 있다.

Claims (24)

  1. 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 형성하는 부분적 또는 전체적으로 구조화된 다수의 금속판 층을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 스택(1, 2, 3)으로부터 벌집형 본체를 제조하기 위한 장치로서, 회전 방향(S)으로 중심 축(9)에 대해 회전 가능하며 각 스택(1, 2, 3)과 결합하는 포크식 감기 장치 및 제조되어질 벌집형 본체의 외부 형상에 상응하는 포머(5)를 구성하도록 폐쇄될 수 있는 포머 세그먼트(6, 7, 8)를 갖추고 있는 장치에 있어서,
    두 개 이상의 포머 세그먼트(6, 7, 8)를 갖추고,
    상기 포머 세그먼트(6, 7, 8) 각각이 중심 축(9)에 평행하게 각각 연장되어 있는 피봇축(13, 14, 15) 각각을 중심으로 회전 방향(S)과 반대 방향으로 피봇운동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 포머 세그먼트(6, 7, 8) 각각의 피봇축(13, 14, 15)이 제조되어질 벌집형 본체의 외곽선에 인접해 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 두 개 이상의 스택으로부터 벌집형 본체를 감기 위하여 스택(1, 2, 3)의 수와 일치하는 수의 포머 세그먼트(6, 7, 8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15)이 완성된 벌집형 본체의 밀폐부 상에서 서로에 대해 등거리로 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15) 각각이 지지 수단(10, 11, 12)을 형성하는 포머 세그먼트(6, 7, 8)의 각 단부에 배열되고, 상기 지지 수단(10, 11, 12) 각각이 중심 축(9)을 향하여 또는 중심 축(9)으로부터 멀어지도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 장치가, 중심에 대해 방사상으로 연장되는 유도 홈을 가진 기저판과, 상기 각각의 유도 홈 내에서 활주 가능하게 유도되며 피봇축을 형성하는 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 유도 홈 각각이 다각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15) 각각이 전기 모터 수단에 의해 상기 중심 축(9)을 향하여 또는 중심 축(9)으로부터 멀어지도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15) 각각이 스텝핑 모터에 연결되는것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15) 각각이 피스톤-실린더 장치(22, 23, 24)에 의해 상기 중심 축(9)을 향하여 또는 중심 축(9)으로부터 멀어지도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 피스톤-실린더 장치(22, 23, 24) 각각을 유압식 또는 공압식으로 작동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15) 각각이 스프링력에 반하여 상기 중심 축(9)으로부터 멀어지도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15) 각각이 상기 중심 축(9)으로부터 멀어지도록 이동함에 반하는 상기 스프링력을 조절하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 스프링의 특성이 하강성인 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15) 각각이 하나 이상의 인장 스프링의 스프링력에 반하여 상기 중심 축(9)으로부터 멀어지도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 피봇축(13, 14, 15) 각각이 압축 스프링에 반하여 상기 중심 축(9)으로부터 멀어지도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 포머 세그먼트(6, 7, 8) 각각을 상기 각각의 피봇축(13, 14, 15)을 중심으로한 피봇 운동을 위하여 구동 장치(25, 26, 27)에 연결하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 구동 장치(25, 26, 27)가 유압식 또는 공압식으로 작동되는 피스톤-실린더 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 부분적 또는 전체적으로 구조화된 다수의 금속판 층으로부터 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 갖춘 벌집형 본체를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    부분적 또는 전체적으로 구조화된 다수의 금속판 층으로 스택(1)의 층을 형성하는 단계와,
    제조되어질 벌집형 본체의 외부 형상에 상응하는 포머 세그먼트(6, 7, 8)로 형성되어 있는 개방된 포머(5) 내로 상기 스택(1)을 도입하고, 상기 스택(1)을 중심 영역 내의 감기 장치에 의해 상기 포머 내에서 고정하는 단계와,
    회전 방향(S)으로 상기 스택(1)을 감는 단계와, 그리고
    소정 치만큼 감기가 달성되었을 때 상기 감기 장치의 회전 방향(S)에 반대 방향인 상기 포머 세그먼트(6, 7, 8)의 피봇 운동에 의해 포머(5)를 폐쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 부분적 또는 전체적으로 구조화된 다수의 금속판 층으로부터 유체가 투과할 수 있는 다수의 통로를 갖춘 벌집형 본체를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    부분적 또는 전체적으로 구조화된 다수의 금속판 층으로 다수의 스택(1, 2, 3)의 층을 형성하는 단계와,
    상기 각 스택(1, 2, 3)을 각 접힘선(16, 17, 18)에 대하여 접는 단계와,
    제조되어질 벌집형 본체의 외부 형상에 상응하는 포머 세그먼트(6, 7, 8)로 형성되어 있는 개방된 포머(5) 내로 상기 스택(1, 2, 3)을 도입하고, 중심 영역 내의 감기 장치에 의해 상기 포머 내에서 상기 스택(1, 2, 3)을 고정하는 단계와,
    상기 스택(1, 2, 3)을 회전 방향(S)으로 서로에 대해 감는 단계와, 그리고
    소정 치만큼 감기가 달성되었을 때 상기 감기 장치의 회전 방향(S)에 반대 방향인 상기 포머 세그먼트(6, 7, 8)의 피봇 운동에 의해 포머(5)를 폐쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 지지 수단(10, 11, 12) 각각이 상기 중심 영역에서 상기 스택(1, 2, 3)을 지탱하게 되고, 감기 작업 동안 상기 지지수단(10, 11, 12) 각각이 항상 상기 스택(1, 2, 3)을 지탱하면서 상기 중심 영역(4)의 외부로 방사방향으로 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 피봇축(13, 14, 15)이 포머 세그먼트(6, 7, 8) 각각의 단부 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 7 항에 있어서, 상기 유도 홈 각각이 T-형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 7 항에 있어서, 상기 유도 홈 각각이 더브테일형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
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