RU2184007C2 - Способ и устройство для изготовления сотового элемента - Google Patents

Способ и устройство для изготовления сотового элемента Download PDF

Info

Publication number
RU2184007C2
RU2184007C2 RU99118889/12A RU99118889A RU2184007C2 RU 2184007 C2 RU2184007 C2 RU 2184007C2 RU 99118889/12 A RU99118889/12 A RU 99118889/12A RU 99118889 A RU99118889 A RU 99118889A RU 2184007 C2 RU2184007 C2 RU 2184007C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
packet
central zone
metal sheets
twisting
structured
Prior art date
Application number
RU99118889/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99118889A (ru
Inventor
Рольф БРЮКК
Роберт ДИВАЛЬД
Original Assignee
Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх filed Critical Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх
Publication of RU99118889A publication Critical patent/RU99118889A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2184007C2 publication Critical patent/RU2184007C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • 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
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/28—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/02—Cellular or porous
    • B32B2305/024—Honeycomb
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49345—Catalytic device making
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49908—Joining by deforming
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу изготовления сотового элемента, в частности корпуса-носителя катализатора, из нескольких набранных по меньшей мере в один пакет и по меньшей мере частично структурированных металлических листов, а также к устройству для изготовления такого сотового элемента. Способ заключается в том, что из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов набирают по меньшей мере один пакет с образованием в нем каналов между слоями. Затем пакет помещают в форму, где он удерживается в центральной зоне скручивающим приспособлением. Скручивающее приспособление имеет возможность поворота вокруг центральной оси, служащей одновременно осью намотки. Оно содержит по меньшей мере две намоточных оправки, расположенные параллельно центральной оси и проходящие вдоль каналов. Оправки воздействуют в центральной зоне пакета на его соответствующую наружную поверхность. Скручивающее приспособление имеет также позиционирующие элементы, входящие по меньшей мере частично в каналы. Пакет скручивают, свертывая в рулон, до достижения заданной степени скручивания. При этом сохраняется неизменным по меньшей мере в процессе скручивания сформированное в центральной зоне пакета строение со взаимным расположением структур металлических листов. Устройство для осуществления способа содержит форму и скручивающее приспособление. Внутренний контур формы соответствует наружному контуру сотового элемента. Изобретение позволяет исключить деформацию стенок пакетов. 3 с. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу изготовления сотового элемента, в частности корпуса-носителя катализатора, из нескольких набранных по меньшей мере в один пакет по меньшей мере частично структурированных металлических листов, а также к устройству для изготовления такого сотового элемента.
Корпуса-носители катализаторов, служащие для снижения содержания токсичных веществ в отработавших газах (ОГ), в частности в ОГ двигателей специальных автомобилей (для нетранспортных работ), могут быть выполнены в виде металлического сотового элемента, т.е. элемента, имеющего сотовую структуру. Такие сотовые элементы состоят из нескольких набранных в пакет по меньшей мере частично структурированных металлических листов. В US 4923109 описан сотовый элемент, выполненный из пакета по меньшей мере частично структурированных металлических листов, свернутых в рулон во взаимно противоположных направлениях вокруг центральной зоны.
Из DE 19521685 известен способ изготовления такого сотового элемента. Согласно этому способу вначале набирают в пакет несколько по меньшей мере частично структурированных металлических листов, после чего этот пакет помещают в открытую форму, образованную профильными сегментами, внутренний контур которых соответствует наружному контуру изготавливаемого сотового элемента, причем пакет удерживается в этой форме в центральной зоне скручивающим приспособлением. После этого пакет рулонируют, скручивая в определенном направлении, а затем по достижении заданной степени скручивания пакета закрывают форму поворотом ее профильных сегментов в направлении, противоположном направлению вращения скручивающего приспособления.
Из DE 19522327 известен способ изготовления сотового элемента со множеством сквозных каналов для прохождения текучей среды из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов. Этот способ наиболее пригоден для изготовления сотового элемента, известного из WO 90/03220. Такой сотовый элемент включает по меньшей мере три пакета металлических листов, причем по меньшей мере три из них сложены пополам (сфальцованы) по соответствующей линии сгиба в центральной зоне сотового элемента и в таком сфальцованном состоянии свернуты в рулон путем их скручивания в одном направлении вокруг друг друга и вокруг центральной зоны, в которой находятся линии сгиба. Такой сотовый элемент изготавливают согласно DE 19522327 А1 следующим путем. Сначала каждый пакет фальцуют по соответствующей линии сгиба. Затем сфальцованные таким образом пакеты помещают в форму. Каждый пакет удерживается в форме скручивающим приспособлением в центральной зоне. Скручивающее приспособление имеет намоточные оправки, вставляемые в сфальцованный пакет в месте расположения каждой линии сгиба. Поворотом этих намоточных оправок вокруг центральной оси в одном направлении отдельные пакеты свертывают в рулон.
Из WO 94/01661 известен сотовый элемент, который сформирован лишь из небольшого количества металлических листов и конструкция которого позволяет интегрировать по меньшей мере в один из слоев металлических листов по меньшей мере один удлиненный электрический проводник или же выполнить сам этот один из слоев в виде удлиненного изолированного электрического проводника. Для изготовления такого металлического сотового элемента из по меньшей мере частично структурированных металлических листов в WO 94/01661 предложено изготавливать из небольшого количества по меньшей мере частично структурированных металлических полос полый конус. Этот полый конус, соответственно круглое кольцо, подвергают обработке давлением, деформируя по направлению снаружи внутрь по меньшей мере по трем линиям, в результате чего как в наружной, так и во внутренней зоне кольца образуется соответствующее количество линий излома. Полученную в результате звездообразную, соответственно розеткообразную, структуру с выступами в виде лопастей скручивают, сгибая вращением в одном направлении расположенные между внутренними и внешними линиями излома "лопасти" вокруг внутренних линий излома.
Было установлено, что на отдельных участках макроструктуры готовых сотовых элементов обнаруживаются дефекты, ухудшающие качество этих сотовых элементов. При поточном изготовлении на одном и том же оборудовании больших партий сотовых элементов подобные дефекты появляются нерегулярно. Это обстоятельство обусловливает необходимость принятия особых мер по обеспечению качества изготовления сотовых элементов.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ, который обеспечивал бы улучшение качества изготовления сотовых элементов. Еще одной задачей изобретения является разработка такого способа серийного изготовления сотовых элементов, который обеспечивал бы более простое достижение требуемого качества изготовления таких сотовых элементов. Следующая задача изобретения заключается в разработке устройства для изготовления сотовых элементов, которое позволяло бы производить сотовые элементы более высокого качества.
Для решения этих задач согласно изобретению предлагается способ изготовления сотового элемента со множеством сквозных каналов для прохождения текучей среды из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов, заключающийся в том, что из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов набирают по меньшей мере один пакет. Затем этот пакет помещают в форму, где он удерживается в центральной зоне скручивающим приспособлением, имеющим возможность поворота вокруг центральной оси. После этого помещенный в форму пакет скручивают, свертывая в рулон, до достижения заданной степени скручивания с сохранением неизменным по меньшей мере в процессе скручивания сформированного в его центральной зоне строения со взаимным расположением структур металлических листов. Такая технология осуществления способа обеспечивает отсутствие каких-либо сдвигов этих структур друг относительно друга в центральной зоне пакета, что является предпосылкой изготовления сотовых элементов стабильного качества. Взаимное расположение структур металлических листов в центральной зоне пакета предпочтительно сохранять с момента формирования такого строения пакета в этой его центральной зоне. У сотовых элементов, известных, например, из DE 19521685 А1, указанное строение пакета предпочтительно сохраняют для дальнейших технологических операций с момента окончания набора листов в пакет. У тех сотовых элементов, у которых пакет фальцуют по определенной линии сгиба, в качестве такого неизменяемого строения пакета считают его макроструктуру в центральной зоне, т.е. на участке линии сгиба.
Строение пакета в его центральной зоне предпочтительно задавать заранее. Однако строение центральной зоны пакета, которое позволяет изготавливать сотовые элементы особо высокого качества, можно определить и эмпирическим путем.
Выше уже говорилось о том, что макроструктура сотовых элементов может иметь дефекты. В данном случае под дефектами подразумевается деформация стенок каналов, образованных по меньшей мере частично структурированными металлическими листами. В частности, подобные деформационные дефекты проявляются на границе с теми участками, на которых сотовые элементы имеют относительно жесткую структуру. Во избежание деформации стенок каналов в местах расположения подобных жестких структур предлагается набирать в пакет структурированные металлические листы, имеющие гофры с вершинами и впадинами, попеременно чередуя с гладкими листами, таким образом, чтобы вершина гофра структурированного листа располагалась по существу между двумя впадинами гофр смежного структурированного листа. Такой пакет обладает сравнительно невысокой жесткостью. При скручивании пакета, соответственно пакетов, структуры смежных металлических листов сдвигаются друг относительно друга. В результате в поперечном сечении сотового элемента образуются участки, жесткость которых может превышать жесткость в центральной зоне. Однако эти более жесткие участки не настолько ярко выражены, соответственно не настолько жестки, чтобы приводить к деформации образующих каналы структур в смежных с этими участками зонах. Формирование пакета с относительно мягкой центральной зоной целесообразно прежде всего для изготовления сотовых элементов малого диаметра, соответственно с небольшой степенью скручивания.
Во избежание образования относительно жестких участков в сечении сотового элемента пакет в его центральной зоне достаточно сделать относительно мягким. Кроме того, пакет можно сформировать таким образом, чтобы его жесткость перпендикулярно продольному направлению структур везде была одинаковой. С этой целью предлагается структурированные металлические листы выполнять в виде гофрированных металлических листов с повторяющимися с постоянным шагом вершинами и впадинами гофр. При таком выполнении структурированных металлических листов предлагается перед набором таких листов в пакет отрезать их от металлической ленты таким образом, чтобы их длина была кратна целому числу шагов. Такая резка металлических листов на листы мерной длины обеспечивает при их наборе в пакет практически точное попадание вершины гофра одного структурированного листа в промежуток между двумя впадинами гофр смежного структурированного листа.
В качестве альтернативы пакету с низкой жесткостью его строения в центральной зоне листы предлагается набирать в пакет, который обладает относительно высокой жесткостью его строения в центральной зоне. Такую сравнительно высокую жесткость пакету в центральной зоне можно придать, если при наборе в пакет структурированные металлические листы, имеющие гофры с вершинами и впадинами, попеременно чередовать со слоями гладких металлических листов таким образом, чтобы вершины и впадины гофр смежных структурированных листов располагались по существу в одну линию друг над другом перпендикулярно продольному направлению этих вершин, соответственно впадин гофр. Когда структурированные металлические листы выполнены таким образом, что вершины и впадины их гофр повторяются с определенным шагом, получаемое в результате набора пакета расположение слоев придает ему относительно высокую жесткость. При рулонировании такого пакета вершины и впадины гофр смежных металлических листов смещаются друг относительно друга. В результате такого смещения вершины гофр не располагаются больше в линию с впадинами гофр смежных металлических листов, из-за чего структура готового сотового элемента вне его центральной зоны имеет в радиальном направлении меньшую жесткость, чем в этой центральной зоне. Центральную зону готового сотового элемента можно рассматривать как относительно жесткую сердцевину, а зону вне этой сердцевины - как сравнительно мягкую оболочку. Такой вариант осуществления предлагаемого способа также позволяет изготовить сотовый элемент, в оболочке которого исключено образование выраженных зон с высокой прочностью.
При использовании для изготовления сотового элемента структурированных металлических листов, имеющих гофры с повторяющимися с шагом λ вершинами и впадинами, предлагается перед набором пакета отрезать структурированные листы от металлической полосы с длиной L, рассчитываемой по формуле L = nλ+0,5λ, где n обозначает элемент из множества натуральных чисел. При таком подходе обеспечивается расположение вершин и впадин гофр набранных в пакет смежных структурированных металлических листов по существу в одну линию друг с другом.
При изготовлении сотового элемента не всегда есть возможность произвольно выбирать длину структурированных металлических листов, поскольку готовый сотовый элемент, являясь корпусом-носителем катализатора, должен иметь определенные геометрические параметры, например, иметь в сечении определенное количество каналов. Поэтому для получения пакета с определенным строением в центральной зоне предлагается после набора листов в пакет вставлять в каналы в его центральной зоне позиционирующие элементы. За счет соответствующей конструкции и расположения позиционирующих элементов друг относительно друга можно получить пакет с относительно высокой или относительно низкой жесткостью в центральной зоне. Можно также задать определенные параметры жесткости пакета в его центральной зоне, если позиционирующие элементы соответствующим образом согласовать с требуемым строением этой центральной зоны пакета.
Еще одним объектом изобретения является способ изготовления сотовых элементов, причем каждый сотовый элемент имеет множество сквозных каналов для прохождения текучей среды, из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов, обеспечивающий возможность изготовления более качественных сотовых элементов.
Согласно этому способу изготовления сотовых элементов предлагается набирать из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов по меньшей мере один пакет. Этот пакет затем помещают в форму, где он удерживается в центральной зоне скручивающим приспособлением, имеющим возможность поворота вокруг определенной оси. После этого пакет скручивают, свертывая в рулон, до достижения заданной степени скручивания. Далее пакет в таком скрученном виде извлекают, необязательно после его фиксации, например, в трубчатом кожухе, из формы. Описанные технологические операции повторяют для каждого пакета каждого следующего сотового элемента. При этом каждый пакет формируют с неизменно одинаковым в его центральной зоне строением. Такое строение обеспечивается взаимным расположением структур металлических листов и сохраняется в каждом пакете неизменным по меньшей мере в процессе скручивания каждого из пакетов. Благодаря тому, что относительное расположение структур металлических листов в центральной зоне пакета у каждого сотового элемента является одинаковым, у нескольких сотовых элементов обеспечивается практически одинаковое распределение каналов по их сечению. Строение центральной зоны пакета предпочтительно задавать для первого сотового элемента с учетом изготовления нескольких сотовых элементов. Заданное строение центральной зоны пакета предпочтительно подбирать таким образом, чтобы по сечению сотового элемента не возникало ярко выраженных жестких участков, вблизи которых образуются деформированные структуры.
Следующий вариант предлагаемого в изобретении способа заключается в том, что для первого сотового элемента с учетом нескольких последующих сотовых элементов набирают пакет и для этого первого сотового элемента задают строение центральной зоны пакета. Такое же строение воспроизводят путем соответствующего набора других металлических листов в каждый следующий пакет каждого следующего сотового элемента в том случае, когда изготовленный из первого пакета сотовый элемент удовлетворяет заданным критериям качества.
Еще одним объектом изобретения является устройство для изготовления по меньшей мере одного сотового элемента, в частности корпуса-носителя катализатора, из по меньшей мере одного пакета, набранного из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов, образующих множество сквозных каналов для прохождения текучей среды. Это устройство имеет форму, внутренний контур которой практически соответствует наружному контуру изготавливаемого сотового элемента. Кроме того, предусмотрено скручивающее приспособление, служащее для удержания каждого пакета в его центральной зоне по меньшей мере в процессе скручивания. Это скручивающее приспособление имеет крепежное приспособление, с помощью которого каждый пакет удерживается в его центральной зоне таким образом, чтобы по меньшей мере в процессе скручивания сохранять неизменным сформированное в центральной зоне строение пакета со взаимным расположением структур металлических листов.
У крепежного приспособления предпочтительно предусмотреть позиционирующие элементы, которые могут вставляться по меньшей мере частично, в каналы в центральной зоне каждого из пакетов. Конфигурация этих позиционирующих элементов в основном соответствует форме каналов. Сами позиционирующие элементы предпочтительно выполнять в виде оправок. Ширину крепежного приспособления предпочтительно рассчитывать таким образом, чтобы она соответствовала толщине пакета.
Ниже предлагаемый способ, соответственно предлагаемое устройство, более подробно поясняются на примере нескольких вариантов его осуществления, соответственно выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - схема процесса формирования пакета согласно первому варианту выполнения изобретения,
на фиг.2 - схема процесса формирования пакета согласно второму варианту выполнения изобретения,
на фиг. 3 - схематичное изображение в виде сверху устройства с пакетом согласно одному из вариантов его выполнения,
на фиг.4 - первый вариант выполнения скручивающего приспособления,
на фиг.5 - второй вариант выполнения скручивающего приспособления и
на фиг.6 - разрез скручивающего приспособления по фиг.5.
На фиг. 1 показана схема процесса формирования пакета 1. Пакет 1 набирается из несколько по меньшей мере частично структурированных металлических листов 2. Между расположенными один над другим слоями структурированных металлических листов 2 находятся гладкие металлические листы 3. Структурированные листы 2, а также гладкие листы 3 образуют в пакете 1 каналы 4. Отдельные структурированные листы 2 соответствующей длины отрезают от металлической полосы 5 режущим приспособлением 6.
Структурированные металлические листы 2 имеют гофры с вершинами 7 и впадинами 8. Структурированные листы 2 набраны в пакет такими попеременно чередующимися слоями, у которых вершины 7 и впадины 8 гофр смежных структурированных листов 2 в основном расположены в одну линию друг с другом.
Вершины 7 и впадины 8 гофр в структурированных металлических листах 2 повторяются с шагом λ. Перед набором пакета от металлической ленты 5 отрезают листы 2 длиной L, рассчитываемой по формуле L = nλ+0,5λ, где n обозначает элемент из множества натуральных чисел. Данные вариант выполнения пакета и схема расположения в нем металлических листов придают ему относительно высокую жесткость.
Еще один возможный вариант расположения слоев структурированных листов 2 и гладких листов 3 показан на фиг.2. В пакете 9 по фиг.2 слои структурированных листов 2 и гладких листов 3 расположены таким образом, что вершины 7 гофр одного структурированного листа 2 попадают примерно в середину между двумя впадинами 8 гофр смежного структурированного листа 2. Вершины и впадины гофр в структурированных листах 2 повторяются с шагом λ. Перед набором пакета структурированные листы 2 отрезают от металлической ленты 5 таким образом, чтобы их длина L была кратна целому числу шагов λ.
Пакет 9 характеризуется меньшей по сравнению с пакетом 1 жесткостью, поскольку вершины 7 гофр структурированного листа 2 расположены таким образом, что они всегда находятся между двумя впадинами 8 гофр смежного структурированного листа 2.
На фиг.3 схематично показано устройство для изготовления сотового элемента. При этом речь идет об одном из примеров выполнения такого устройства. Подобное устройство известно из DE 19521685 А1. Устройство имеет форму 12 с двумя профильными сегментами 10, 11. Каждый профильный сегмент 10, 11 имеет возможность поворота вокруг соответствующей оси 13, 14. В сомкнутом положении профильные сегменты 10, 11 охватывают сформированный скручивающим приспособлением 15 сотовый элемент. Огибающая сотового элемента обозначена позицией 16.
Скручивающее приспособление 15 имеет возможность поворота вокруг центральной оси 17, являющейся одновременно осью намотки. Скручивающее приспособление 15 удерживает пакет 1 в его центральной зоне 18.
На фиг.4 схематично показано скручивающее приспособление 15. Это скручивающее приспособление 15 имеет держатель 19. На каждом из концов держателя 19 расположено по одной намоточной оправке 20, соответственно 21, каждая из которых воздействуют на соответствующую наружную поверхность 32, 33 пакета 1. Между намоточными оправками 20, 21 предусмотрены позиционирующие элементы 22, расположенные в основном параллельно этим оправкам 20, 21. Позиционирующие элементы 22 имеют в основном стержневую форму. Они входят по меньшей мере частично в каналы 4 пакета 1, сохраняя тем самым строение пакета неизменным в его центральной зоне 18. В скручивающем приспособлении 15 может иметься несколько рядов позиционирующих элементов 22. Последние могут быть также расположены со смещением относительно друг друга. Расположение позиционирующих элементов 22 зависит в основном от требуемого строения центральной зоны 18 пакета. При этом позиционирующие элементы 22 и держатель 19 образуют крепежное приспособление 23, которым каждый пакет 1 удерживается в его центральной зоне 18 таким образом, чтобы по меньшей мере в процессе скручивания сохранять неизменным сформированное в центральной зоне 18 пакета строение со взаимным расположением структур, в частности вершин 7 и впадин 8 гофр, структурированных металлических листов 2.
На фиг. 5 и 6 показан еще один вариант выполнения скручивающего приспособления 15. Такое скручивающее приспособление 15 предназначено в первую очередь для изготовления такого сотового элемента со множеством сквозных каналов для прохождения текучей среды из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов 2, в котором несколько пакетов, набранных из нескольких по меньшей мере частично структурированных металлических листов 2, расположены слоями, при этом каждый пакет сфальцован (сложен пополам) по соответствующей линии сгиба. Пакеты после их помещения в открытую форму, имеющую профильные сегменты, внутренний контур которых соответствует наружному контуру изготавливаемого сотового элемента, удерживаются в этой форме скручивающим приспособлением 15. Не показанные на чертеже пакеты свертывают в рулон, скручивая их в одном направлении один вокруг другого. Изготовление подобного сотового элемента описано, например, в DE 19522327 А1 и DE 19521685 А1. Содержание указанных публикаций в полном объеме включено в настоящее описание.
Скручивающее приспособление 15, показанное на фиг.5, имеет три держателя 19, 24, 25, выходящих из общего центра 26. В центре 26 предусмотрен приводной вал 27, обеспечивающий поворот скручивающего приспособления 15 вокруг оси 17. Все держатели 19, 24, 25 имеют одинаковое исполнение. Каждые два держателя 19, 24, 25 образуют между собой угол примерно в 120o. На свободном конце каждого держателя 19, 24, 25 расположено по одной намоточной оправке 20, которая может взаимодействовать с пакетом или пакетами. Эти оправки 20 взаимодействуют с пакетом в основном на участке линии сгиба. В результате однонаправленного поворота намоточных оправок 20 вокруг оси 17 не показанные на чертеже отдельные пакеты свертываются в рулон, скручиваясь в одном направлении. С целью сохранить по меньшей мере в процессе скручивания строение пакета неизменным в его центральной зоне у каждого держателя 19, 24, 25 имеются позиционирующие элементы 22, которые можно вставить по меньшей мере на часть их длины в каналы 4 каждого из пакетов. Расположение позиционирующих элементов 22 на каждом держателе 19, 24, 25 крепежного приспособления 23 не обязательно должно быть одинаковым. Можно предусмотреть и различное расположение позиционирующих элементов 22.

Claims (9)

1. Способ изготовления сотового элемента со множеством сквозных каналов (4) для прохождения текучей среды из нескольких, по меньшей мере, частично структурированных металлических листов (2), заключающийся в том, что а) из нескольких, по меньшей мере, частично структурированных металлических листов (2) набирают, по меньшей мере, один пакет (1) с образованием между слоями в этом пакете каналов (4), (б) пакет (1, 9) помещают в форму (12), где он удерживается в центральной зоне (18) скручивающим приспособлением (15), имеющим возможность поворота вокруг центральной оси (17) и имеющим, по меньшей мере, две намоточных оправки (20, 21), которые расположены в основном параллельно центральной оси (17), служащей одновременно осью намотки, и проходят в продольном направлении каналов (4) и которые воздействуют в центральной зоне (18) пакета (1) на его соответствующую наружную поверхность, а также имеющим позиционирующие элементы (22), входящие, по меньшей мере, частично в каналы (4), в) пакет (1, 9) скручивают, свертывая в рулон, до достижения заданной степени скручивания с сохранением неизменным, по меньшей мере, в процессе скручивания сформированного в его центральной зоне (18) строения со взаимным расположением структур (7, 8) металлических листов (2).
2. Способ изготовления сотовых элементов, причем каждый сотовый элемент имеет множество сквозных каналов для прохождения текучей среды, из нескольких, по меньшей мере, частично структурированных металлических листов (2), заключающийся в том, что а) из нескольких, по меньшей мере, частично структурированных металлических листов (2) набирают, по меньшей мере, один пакет (1, 9) с образованием между слоями в этом пакете каналов (4), б) пакет (1, 9) помещают в форму (12), где он удерживается в центральной зоне (18) скручивающим приспособлением (15), имеющим возможность поворота вокруг центральной оси (17) и имеющим, по меньшей мере, две намоточных оправки (20, 21), которые расположены в основном параллельно центральной оси (17), служащей одновременно осью намотки, и проходят в продольном направлении каналов (4) и которые воздействуют в центральной зоне (18) пакета (1) на его соответствующую наружную поверхность, а также имеющим позиционирующие элементы (22), входящие, по меньшей мере, частично в каналы (4), в) пакет (1, 9) скручивают, свертывая в рулон, до достижения заданной степени скручивания, г) пакет (1, 9) в скрученном виде извлекают из формы (12), д) стадии а)-г) повторяют для каждого пакета (1, 9) каждого следующего сотового элемента, формируя каждый пакет (1, 9) с неизменно одинаковым в его центральной зоне (18) строением, заключающимся во взаимном расположении структур (7, 8) металлических листов (2), и сохраняя в каждом пакете (1, 9) неизменным, по меньшей мере, в процессе скручивания указанное строение со взаимным расположением структур (7, 8) металлических листов (2).
3. Способ по п. 1 или 2, в котором строение пакета (1, 9) в его центральной зоне (18) задают для определенного сотового элемента или для первого из нескольких сотовых элементов.
4. Способ по п. 2, в котором для первого сотового элемента набирают пакет (1, 9) и для этого первого сотового элемента задают строение его центральной зоны (18), причем такое же строение воспроизводят путем соответствующего набора других металлических листов в каждый следующий пакет (1, 9) каждого следующего сотового элемента в том случае, когда изготовленный из первого пакета (1, 9) сотовый элемент удовлетворяет заданным критериям качества.
5. Способ по пп. 1, 2 или 3, в котором структурированные металлические листы (2) имеют гофры с вершинами (7) и впадинами (8) и эти структурированные металлические листы набирают в пакет (9), попеременно чередуя со слоями гладких листов (3), таким образом, чтобы вершина (7) гофра структурированного листа (2) располагалась по существу между двумя впадинами (8) гофр смежного структурированного листа (2).
6. Способ по п. 5, в котором структурированные металлические листы (2) имеют гофры с вершинами (7) и впадинами (8), повторяющимися с шагом λ, при этом перед набором пакета структурированные листы (2) отрезают от металлической полосы таким образом, чтобы их длина L была кратна целому числу шагов λ.
7. Способ по пп. 1, 2 или 3, в котором структурированные металлические листы (2) имеют гофры с вершинами (7) и впадинами (8) и эти структурированные металлические листы набирают в пакет, попеременно чередуя со слоями гладких листов (3), таким образом, чтобы вершины (7) и впадины (8) гофр смежных структурированных листов (2) располагались по существу в одну линию друг с другом.
8. Способ по п. 7, в котором структурированные металлические листы (2) имеют гофры с вершинами (7) и впадинами (8), повторяющимися с шагом λ, при этом перед набором пакета структурированные листы (2) отрезают от металлической полосы с длиной L, рассчитываемой по формуле
L = nλ+0,5λ,
где n обозначает элемент из множества натуральных чисел.
9. Устройство для изготовления, по меньшей мере, одного сотового элемента, в частности корпуса-носителя катализатора, из, по меньшей мере, одного пакета (1, 9), набранного из нескольких, по меньшей мере, частично структурированных металлических листов (2), образующих множество сквозных каналов (4) для прохождения текучей среды, причем это устройство имеет форму (12), внутренний контур которой практически соответствует наружному контуру изготавливаемого сотового элемента, и скручивающее приспособление (15), служащее для удержания каждого пакета (1, 9) в его центральной зоне (18), по меньшей мере, в процессе скручивания и имеющее возможность поворота вокруг определенной оси (17), отличающееся тем, что крепежное приспособление (23) имеет позиционирующие элементы (22), которые могут вставляться, по меньшей мере, частично в каналы (4) в центральной зоне (18) каждого из пакетов (1, 9), сохраняя таким путем, по меньшей мере, в процессе скручивания сформированное в центральной зоне (18) строение пакета (1, 9).
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что позиционирующие элементы (22) выполнены в виде оправок.
RU99118889/12A 1997-02-06 1998-01-29 Способ и устройство для изготовления сотового элемента RU2184007C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19704521.9 1997-02-06
DE19704521A DE19704521A1 (de) 1997-02-06 1997-02-06 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Wabenkörpers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99118889A RU99118889A (ru) 2001-08-20
RU2184007C2 true RU2184007C2 (ru) 2002-06-27

Family

ID=7819506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99118889/12A RU2184007C2 (ru) 1997-02-06 1998-01-29 Способ и устройство для изготовления сотового элемента

Country Status (11)

Country Link
US (2) US6226867B1 (ru)
EP (1) EP0958053B1 (ru)
JP (1) JP2001510400A (ru)
KR (1) KR100497083B1 (ru)
CN (1) CN1148261C (ru)
AU (1) AU6617098A (ru)
BR (1) BR9807659B1 (ru)
DE (2) DE19704521A1 (ru)
RU (1) RU2184007C2 (ru)
TW (1) TW384346B (ru)
WO (1) WO1998034725A2 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19825018A1 (de) * 1998-06-04 1999-12-09 Emitec Emissionstechnologie Verfahren und Blechpaket zur Herstellung eines Wabenkörpers mit einer Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen
DE19908834A1 (de) * 1999-03-01 2000-09-07 Emitec Emissionstechnologie Katalysatoranordnung mit Katalysator-Trägerkörpern und Vorrichtung sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE10329002A1 (de) * 2003-06-27 2005-01-20 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Aufbau einer metallischen Wabenstruktur und Verfahren zu dessen Herstellung
BRPI0611990A2 (pt) * 2005-06-21 2010-10-13 Honda Motor Co Ltd método de montagem para suporte de catalisador em forma de colméia metálico e aparelho de montagem para o mesmo
DE102005038572A1 (de) * 2005-08-12 2007-02-15 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung metallischer Wabenkörper mit mindestens einem Formsegment
CN102699164A (zh) * 2012-05-16 2012-10-03 丁胜康 一种金属蜂窝载体卷制装置
KR101495255B1 (ko) 2014-07-22 2015-02-24 (주)동신티앤지 질소산화물 제거용 금속담체의 제조시스템
DE102016210235A1 (de) 2016-06-09 2017-12-28 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3582649A (en) * 1968-10-21 1971-06-01 Varian Associates Retarding field electron diffraction spectrometer having improved resolution
DE1952232A1 (de) * 1969-10-16 1971-04-29 Kornilov Boris Petrovich Katalysator zur Kohlenwasserstoffkonversion und Verfahren zu dessen Herstellung
US3849076A (en) * 1972-06-21 1974-11-19 V Gryaznov Catalytic reactor for carrying out conjugate chemical reactions
DE3527111A1 (de) * 1985-07-29 1987-01-29 Interatom Metallischer, gewickelter abgaskatalysatortraegerkoerper mit geometrisch komplizierter form des querschnitts sowie verfahren, vorrichtung und rohling zu seiner herstellung
ES2010201B3 (es) * 1986-05-12 1989-11-01 Interatom Ges Mit Beschrankter Haftung Cuerpo alveolado, especialmente cuerpo portante de catalizador, con capas de chapa metalica entrelazadas en sentidos opuestos y procedimiento para su fabricacion.
DE3739841C1 (de) * 1987-11-20 1989-01-12 Herman Huegenell Primaerspiegel fuer ein Spiegelteleskop
KR960012698B1 (ko) * 1988-09-22 1996-09-24 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 다수의 금속판재로 이루어진 벌집형 구조물 및 그 제조방법
DE4024942A1 (de) 1990-08-06 1992-02-13 Emitec Emissionstechnologie Monolithischer metallischer wabenkoerper mit variierender kanalzahl
DE4111712A1 (de) * 1991-04-10 1992-10-22 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch leitfaehiger wabenkoerper
US5525309A (en) * 1991-01-31 1996-06-11 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Honeycomb body with a plurality of disks braced against one another
DE4129893A1 (de) * 1991-09-09 1993-03-11 Emitec Emissionstechnologie Anordnung zur temperaturmessung und/oder heizung und deren verwendung in einem wabenkoerper, insbesondere katalysator-traegerkoerper
KR100234225B1 (ko) * 1991-12-21 1999-12-15 베. 마우스 프레임에 고정된 내부구조물을 가진 벌집형 본체
DE59302286D1 (de) * 1992-07-14 1996-05-23 Emitec Emissionstechnologie Metallischer wabenkörper aus verschlungenen blechlagen und verfahren zu seiner herstellung
DE4233404C2 (de) * 1992-10-05 1994-08-18 Degussa Monolithischer Metallträgerkatalysator mit einem katalytisch beschichteten Wabenkörper
DE19521685C2 (de) 1995-06-14 1998-04-16 Emitec Emissionstechnologie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Wabenkörpers
DE19522327A1 (de) 1995-06-20 1997-01-02 Emitec Emissionstechnologie Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Wabenkörpers aus verschlungenen Blechlagen

Also Published As

Publication number Publication date
US6226867B1 (en) 2001-05-08
CN1246079A (zh) 2000-03-01
KR100497083B1 (ko) 2005-06-23
BR9807659B1 (pt) 2008-11-18
AU6617098A (en) 1998-08-26
BR9807659A (pt) 2004-08-31
JP2001510400A (ja) 2001-07-31
CN1148261C (zh) 2004-05-05
TW384346B (en) 2000-03-11
DE59802326D1 (de) 2002-01-17
DE19704521A1 (de) 1998-08-13
US6571458B2 (en) 2003-06-03
EP0958053A2 (de) 1999-11-24
EP0958053B1 (de) 2001-12-05
WO1998034725A3 (de) 1998-10-08
WO1998034725A2 (de) 1998-08-13
US20010009064A1 (en) 2001-07-26
KR20000070795A (ko) 2000-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2184007C2 (ru) Способ и устройство для изготовления сотового элемента
US8020282B2 (en) Apparatus for producing a coil winding for stators or rotors of electrical machines
KR100301170B1 (ko) 감겨진시트금속층의벌집형본체및그제조방법
JP2694433B2 (ja) 排ガス浄化を行う触媒反応装置用マトリックス
JP5135217B2 (ja) 電気機器の巻線を製作する方法
US20060096093A1 (en) Metallic honeycomb structure and process for producing the same
RU98101118A (ru) Устройство и способ для изготовления элемента с сотовой структурой, в частности корпуса-носителя каталитического нейтрализатора
JPH01203044A (ja) 触媒リアクタ用金属担体とその製造方法及び装置
CN106464100A (zh) 用于制造电机定子的包括预先形成步骤的方法以及相应的绕线定子
CN106416019A (zh) 用于制造电机定子的绕组的方法和相应的定子
CN106415995A (zh) 包括开口槽口的电机的外定子
US4033204A (en) Method of making rotary cutters
RU2153084C2 (ru) Устройство и способ изготовления сотового элемента
RU99118889A (ru) Способ и устройство для изготовления сотового элемента
RU2215164C2 (ru) Способ и пакет металлических листов для изготовления сотового элемента со множеством проточных каналов для прохождения текучей среды
US20100164318A1 (en) Phase winding for a rotating electrical machine stator and stator equipped with same
RU2001101146A (ru) Способ и пакет металлических листов для изготовления сотового элемента со множеством проточных каналов для прохождения текучей среды
CN101072640A (zh) 蜂窝式金属支承件及其制造方法
CN102978542A (zh) 一种线状物缠绕装置
US6602477B2 (en) Metal honeycomb structure
ES2338807T3 (es) Procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja de forma anular y cuerpo de nido de abeja de forma anular.
RU2001126569A (ru) Каталитический нейтрализатор с носителями катализатора, а также устройство и способ его изготовления
CN106415998A (zh) 没有齿根和包括标引设备的电机定子
FI104202B (fi) Katalysaattorikennorakenne
ES2237086T3 (es) Procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja mediante una chapa dura.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100130