TWI355453B - Honeycomb body, in particular large honeycomb body - Google Patents

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九、發明說明： C發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明係有關於一蜂窩狀本體，包括一外殼及具有一 彎曲外形及一預定長度的複數層。每一層包括至少部分地 結構化的至少一金屬箔，其構成具有一通道橫戴面的複數 之通道。本發明亦係有關於製造蜂窩狀本體之方法，處理 廢氣之方法及廢氣總成。該等蜂窩狀本體特別是用在汽車 工業的廢氣後處理。該專金屬蜂窩狀本體較佳地係使用金 屬、冶建構而成，並係使用作為汽車内燃機之廢氣系統中催 化活性、吸附、氧化、還原及/或進一步塗裝的載體。 t先前技術3 由於存在該等應用中極度熱應力及動態應力，對於確 保個別金屬箔之間以及金屬箔與外殼之間的永久連接係特 別地重要。金屬箔通常相互連接並藉由一接合技術與外殼 連接，特別是藉由燒、结、硬焊及/或焊接。為此，於所需連 接位置處相鄰金屬箔之間以及金屬箔與外殼之間需存在有 充分的接觸位置，於該一方式下該等接觸位置能夠使用作 為連接之基礎部分。 為了確保金屬箔穩定地連接至外殼，歐洲專利EPO 245 737 B1 ’ 與美國專利第4,803,189號、4,832,998號、4,923,109 號及4,946,822號相當’揭示與平滑金屬薄片層相較將波狀 金屬薄片層縮短，能夠確保金屬薄片層之端部接觸且貼靠 著官狀外殼。該貼靠動作使易於以不同的接觸角度產生與 管狀外殼牢固地連接。 國際公開案第W0 2005/033484號，與於2006年4月3日 提出申請的尚未審查確定之美國專利申請案第11/396/991 號相當，揭示製造具有不同層長度的一金屬蜂窩狀本體的 方法’其中複數之平滑金屬箔及至少部分結構化的金屬箔 係配置在一外殼中’平滑金屬箔具有一第一長度以及結構 化金屬箔具有一第二長度，第一長度與第二長度之間的差 異係經選定作為一預力（prestress)之函數。事實上，在傳統 式製造該型式之蜂窩狀本體期間，假若在一相當大程度的 預力下將其壓縮入外殼中，則結構化金屬箔變形，於世界 專利公開案第WO 2005/033484號所提出的製造方法，與於 2006年4月3曰提出申請的尚未審查確定之美國專利申請: 第11/396/991號相當，可雜金屬绪之端部係均勻地接觸 然而，特別地，於蜂窩狀本體的一形式中金屬箔並; 螺旋狀地捲繞或僅係層疊，在製造期間，出現藉由接~ 術的較大變形且較不易成功地構成連接。例如，亦即^ 因於金屬㉔之非對稱形式的捲繞。然而，特別地就連續」 產而言’存在不規職形蜂窩狀本體的風險，其具有多j 有些強烈變形通道橫截面的區域。例如，亦影響廢氣心 一該型式之蜂窩狀本㈣流祕質，因此在特定環境下 必而將蜂窩狀本體與廢氣之流動外形對準。 此外’特別是在製造大型蜂寫狀本體時產生進―七 困難性’例如供固定使用或是用於卡車。特別地摔^ 型金屬“及於捲繞期間所產生的力量，已經證實於一 罪製程中難以控制。當直徑增加時，於捲繞期間非對稱的 影響及/或捲繞所需之力量亦變得相當大。假若無法捲繞或 扭轉金屬箔用以構成實質上與外殼之内部區域的輪廓相配 合的一本體’則必需施以較大的力量用以強制本體進入外 殼中。在特定環境下，由於外殼具有非常薄的壁，所以外 殼本身甚至會變形，導致與一廢氣系統發生整合的問題。 【發明内容】 發明概要 本發明之一目的在於提供用於汽車廢氣後處理之蜂窩 狀本體，特別是大型蜂窩狀本體，製造蜂窩狀本體之方法， 處理廢氣之方法及廢氣總成，其降低或解決之前提及的問 題以及之前所熟知的裝置與此一般型式的方法之缺點。特 別地，意欲提供一蜂窩狀本體，其之特點在於一特別均勻 的通道橫截面之構形，在個別金屬箔之間或是金屬箔與外 设之間具有特別界定的連接點。再者，意欲提供—種用以 製造此型式之蜂窩狀本體的方法，利用該一可靠方法特別 地能夠以小力量製造大型蜂窩狀本體。較佳地，亦意欲說 明為了谷許即使連續地製造一不變品質的蜂窩狀本體，如 何設計用以捲繞該大型蜂窩狀本體的裝置。最後，亦意欲 具體說明此型式之蜂窩狀本體的用法。 就前述及其他目的而言，根據本發明提供的—蜂窩狀 本體包含一外殼及複數之配置在外殼中的層，具有—彎曲 的外形以及一段預定的長度。每一層包括至少部分地結構 化的至少一金屬箔，其構成具有一通道橫戴面的複數之通 道。大部分之層相互地具有不同的長度。 以該一形式構成的一“層”，其係構成至少—系列之通 道。例如’此係可藉由堆疊結構化金Μ，或是—平滑及 一結構化金屬结’或是二平滑金屬落之間具有—結構:金 屬结而達成。金屬fg之結構，較佳地經構成涵蓋層之整個 長度，通常係與一正弦波相似，但亦可具有一2字形2或 方波構形。就相互支承的金屬箱及結構之儲備而言，構成 通道，一般而言係由至少二金屬箔加以限定。因此，界定 通道之一通道橫截面。特別地，通道橫截面具有—半圓狀、 鐘狀、矩形、omega狀或相似構形。通道橫截面之構形較佳 地涵蓋整個長度係為相同。 金屬箔較佳地係以一耐高溫、耐腐蝕材料構成。特別 地，具有高鋁及鉻成分的一鋼材料係適於此目的。金屬箔 較佳地所建構的厚度係位在小於〇.15公厘的一範圍中，特 別是位在自0_02公厘至0.12公厘的一範圍中。原則上，金屬 箔亦能夠建構具有開〇、孔徑或是一微結構（導引表面、雙 頭螺栓等）疊置在結構上。 現k出建構成相互長度不同的複數層。首先，此係魚 指蜂窩狀本體係藉由至少二層所構成。蜂窩狀本體較佳地 包括超過5、1〇或甚至20的複數之層。能夠將層配置成複數 群組並接著加以編結，於每一例子中，—群組之所有層係 依循一外形，其係與另外群組之外形不同。亦能夠將所有 層相互地堆疊在頂部上，從而變形用以產生蜂窩狀結構， 因此所有層大體上具有相同的外形。於此例中，能夠構成 不同捲繞型式或形狀的層之外形，特別是-螺旋狀、S狀、 V狀或W狀。例如，亦能夠選定捲繞的型式，同時亦將外殼 之構形列入考量。原則上，能夠使用任何的外殼橫截面， 特別是圓形、橢圓形、多邊形、三角形或是相似的外殼橫 裁面。所有捲繞型式的共同特徵在於該等層係配置成—脊 曲外形，並且層較佳地係完全彎曲，亦即，未有任何平坦 。戸刀。然而，外型之曲率並無關係。例如，能夠存在不同 的曲率半技、凹及/或凸部分、彎曲位置、鞍狀位置或相同 者。彎曲外形，如適用，以及外殼之橫戴面形狀導致層之 5的憂开v程度，因此在捲繞、編結及/或扭轉之後，其構 成外輪廊’針對相同的層之長度，並未與外殼橫截面相 致。因此’迄今為止製造方法係以該一方式設計，該等 層'、有段長度致使在壓入外殼期間，將層之突出部分變 形確實地填注整個外殼橫截面。 本發明第—次脫離該程序，因為於此所提出在該一方 式下選定每一個別層的層長度，層之端部，在插入外殼之 -XL- 月1J ’構成一輪廓其大體上與外殼橫截面相一致。事實上， 於此·例中’能夠考量多樣性之不同外殼橫截面，至少複數 之層係建構成相互間層之長度不同。極佳地，配置在蜂窩 <所有層之長度係建構成不同的長度。迄今為止並 + 4里該型式之概念，因為在操作不同層及相互間定位作 業上預期具相當的困難性。 然而’現已揭露的是，特別是在直徑大於150公厘或甚 公厘的大型蜂窩狀本體的例子中（如同特別是在 1355453 卡車以及固定應用所用），能夠以一確實方法並使用相對低 的力量完成外殼中金屬箔之整合，因此實際上包括金屬箔 的結構並無變形，因而構成一極為均性的蜂窩狀本體。除 了改良通過此型式之蜂窩狀本體的廢氣之一部分的流動性 5 質之外，特別地，此亦導致個別金屬箔之間以及金屬箔與 外殼之間明確的接觸，因此能夠以一確實方法以及一局部 明確的方式藉由一接合技術構成連接。依序地，如此導致 謹慎地以及長期方式設定金屬箔相互間以及金屬箔與外殼 之間的熱膨脹性質，特別是對於大型蜂窩狀本體係為重要 10 的。 根據本發明之另一特性，至少95%之通道的通道橫截 面係為相同的。極佳地，至少98%之所有通道橫截面係為 相同的，以及對於一構形中所有通道係完全地僅藉由具有 相同通道橫截面的金屬箱所界定，具特別偏好性。特別地 15 由於以該一方式選定之不同長度之層而能夠達到，層端 部，無顯著的變形，簡單地於外殼處終止，於該例中，能 夠免除對於結構化金屬箔之平滑端部部分用以確保其貼靠 著外殼的需求，而仍然確保與外殼接觸。於此經由解釋應 注意的是，假若存在標準製造公差，則通道橫截面亦能夠 20 視為“相同”。 根據本發明之一進一步特性，複數之金屬箱建構成相 互間具有不同的長度。此應瞭解特別地意指一層内的金屬 箔亦建構成相互間具有不同的長度。於此例中，層之長度 係由一層中金屬箔長度的平均值所產生。事實上，該等層 10 1355453 之高度係位在小於10公厘的範圍内並且特別是小於5公 厘，利用此蜂窩狀本體之構形，其經設計甚至產生相鄰金 屬箔之該等稍微不同的曲率。 針對特定應用，外殼具有至少一彎曲外殼部分以及在 5 此至少一彎曲外殼部分之端部處具有至少一些層係為有利 的。應瞭解的是，特別地，此係意指該等層與彎曲外殼部 分毗連，但顯著地並未貼靠覆蓋著一特定外殼部分(例如超 過10公厘或6公厘）。層之端部貼靠著外殼的方法，之前所 使用，導致增加材料消耗量以及外通道的較大變形。就儲 10 備不同長度層而言，能夠將該等層直接地配置位在外殼端 部，甚至具有此彎曲構形。 根據本發明之附加特性，該等層構成與外殼的接觸 點，與相鄰接觸點的距離經選定，對於至少一些接觸點而 言係為不相等。相鄰接觸點之間距離的不規則構形，大體 15 上亦受層之外形的捲繞型式或形狀影響。接觸點之此型式 構形，特別地，導致一均性徑向預力並降低邊緣區域中通 道變形。 根據本發明之一附加特性，金屬箔構成相互間以及與 外殼的接觸位置。接觸位置共同硪定整個接觸區域，所構 20 成的黏合性連接至多為整個接觸區域的50%。所構成的黏 合性連接至多為整個接觸區域的30%或甚至僅至多10%的 構形係為較佳的。 特別地，就大體上相互平行分佈的直線通道之構形而 言，於個別金屬箔之間或金屬箔與外殼之間構成複數之實 11 際上線性接觸位置。該等接觸位置根本地可用於上述組件 之間藉由一接合技術構成連接。整組之該等接觸位置於此 係視為“整個接觸區域”。假若接觸位置，例如，大體上係 為線性形式，則整個接觸區域係為線性接觸位置的總合， 5因此最終其能夠具體指定整個長度。此外，亦應注意的是 個別金屬箔之間的接觸位置表示顯著的大多數，介於金屬 4與外设之間的接觸位置之比例，例如，位在小於10%的 Φ 一範圍内，特別地約為5%。 現提出的是此至多50%的整個接觸區域係實際地為黏 10合性連接，儘管整個接觸區域之剩餘部分並未針對此目的 而使用，但組件之間鬆開的連接容許滑動或不同的熱膨張 生質。黏合性連接較佳地係構成為藉由—硬料所產生的 焊接或是硬焊連接。與蜂窩狀本體有關的黏合性連接之構 形丄能夠如所需地考量熱應力及蜂窩狀本體使用的材料而 15選疋。制地，能夠相互獨立地以及在蜂窩狀本體之徑向、 • ㈣及任何其他所需方向上以一局部界定方式提供黏合性 連接。例如，所有接觸位置之端·侧附裝僅超出首先的數公 厘⑽如’ 6、8或10公厘）係為較佳的，涵蓋蜂窩狀本體之整 個域面，為此’於製造期間較佳地在個別層之間及/或層 20與外殼之間配置軟焊或硬焊材料條。如此，視蜂寫狀本^ 之尺寸而定，甚至能夠用於小於3〇%之實際上藉由黏合性 連接構成的整個接觸區域。亦能夠用於經由使用列印法(液 滴形式應用，例如所熟知的按需要即_警則刪邮、 喷墨、連續喷墨法)完成精確地將軟焊或硬焊材料施加至所 12 1355453 需接觸位置。就此型式之方法而言，特別地，甚至能夠用 於小於10%之實際上藉由黏合性連接構成的整個接觸區 域。 就本發明之目的而言，亦提供一用以製造蜂窩狀本體 5 的方法。該方法包含以下步驟：a)形成複數之預定長度層。 每一層包括至少部分地結構化的至少一金屬箔，其構成具 有一通道橫戴面的複數之通道。複數層相互地長度不同。 b)複數層中至少一些層係堆疊在相互之頂部上，用以構成 至少一堆疊。c)該至少一堆疊係經變形用以構成層之彎曲 10 外形。d)該至少一堆疊係安置在外殼中。該方法係適合， 特別地，製造上述本發明之蜂窩狀本體。 關於步驟a)，應注意的是層之形成包含特別是在切割 金屬箔、金屬箔之結構化、金屬箔堆疊在相互之頂部上、 金屬箔相互對準、金屬箔暫時地連接(例如，藉由黏合劑或 15 膠黏劑）以及其他作業。特別地，步驟a)構成至少一列相互 緊鄰配置的通道。每一通道較佳地限定為部分是結構化金 屬箔以及部分是平滑金屬箔。 接著，根據步驟b)，至少一些形成層係堆疊在相互之 底部上。堆疊之數目較佳地總是在自1至6的一範圍内選定。 20 再者，根據步驟C)，將堆疊變形。例如，此亦能夠在 複數之階段中進行，因此，例如，首先將每一堆疊變形， 特別是分別地彎曲或復原（turned in )，接著將該等堆疊相互 地配置並共同地捲繞、編結、彎曲或以一相似方式變形。 於步驟c)之後，包含於其中的堆疊或層較佳地涵蓋其之整 13 1355453 個長度構成具有-彎曲外形。特別地，存在著具不同曲率 半"ί空的區域。 5 最後，根據步驟d)，該等堆疊係配置在外殼中。在堆 疊已配置在外殼中之前及/或之後，能夠在蜂寫狀本體中及 /或蜂窩狀本體上施加添加物，將該等添加物特別地包括用 以構成黏合性連接的方法(諸如，於此例巾，點、结劑、點合 劑、黏合限制物(例如，蠟、油）、軟焊料或 10 根據本發明之另-模式，剛係以該_=): 一堆疊之複數層係相互偏移地配置。此意指，例如，相鄰 層可建構成不僅具㈣長度村相互偏移地配置亦即， 其並未構成-共同的終止平面。偏移之型式與本質係取決 於外殼之構形及金職之結構。在特定㈣況下，甚至位 在-層中的金職相互偏移地配置亦係為有利的。 15 根據本發明之一進—步模式，複數層係至少於步驟a) 或b)期間題性顧定。由於狀不料度及/或個別層之 間的偏移’所以堆疊之操作具有問題存在。現提出的是層 或金屬Μ堆疊’經由使h少—錢轉持在相互界定 的位置中。㈣容許甚料使用齡劑而㈣運送及/或儲 存層或堆疊’其中為此目的户 20 斤用的％作單元能夠同時地用 於不同層及/或蜂窩狀本體。層At 屬月b夠错由磁性握爪、磁性襯 墊物及相似物加以固定。 根據本發明之-附加模式，如已顯示者，步驟〇能夠 在至少—階段中完成，其中有利地至少完成以下的其中之 一動作： 14 1355453 將至少一堆疊摺疊； 將複數之堆疊相互對準； 編結複數之堆疊； 使用一第一工具將至少一堆疊變形儘可能到一第一範 5 圍並使用至少一第二工具進一步地將至少一堆疊變形。 實行上述動作特別是在蜂窩狀本體之直徑大於150公 厘，特別是大於200公厘的例子係為有利的。於捲繞法之二 階段構形中，僅利用稍微的通道變形及/或使用相對低的力 量而能夠達到特別和緩的產品。 10 以下所說明的蜂窩狀本體其已螺旋地捲繞並係構成 (儘管非必要地)具有複數之不同長度的層。就此例而言，以 下程序係為有利的： 形成一層其包括至少部分結構化的至少一金屬箔，俾 便構成複數之通道； 15 使用一握抓單元將層固定在一端部區域中； 轉動握抓單元，因此將層本身環繞該握抓單元配置並 構成一直徑增加的蜂窩狀本體； 確定蜂窩狀本體已抵達一第一範圍； 致動至少一第二工具或導件或是驅動器； 20 進一步將堆疊配置靠著蜂窩狀本體之現存的周圍表面 直至其達到所需直徑為止。 於内文中，特別地參考與第11圖有關的增補說明。根 據握抓單元之轉動角度及/或直接地位在蜂窩狀本體處而 確定達到第一範圍。 15 1355453 根據本發明之一附加模式，步驟c)係用以構成具有一 直徑的一圓筒蜂窩狀結構。蜂窩狀結構在配置於外殼中之 前以及之後直徑至多有5%的改變。直徑變化較佳地位在小 於2%的範圍内（例如，與小於3公厘的一直徑誤差相一致卜 5此係說明藉由本發明之方法能夠精確地構成具有一預定外 部輪廓的一蜂窩狀結構，因此此外部輪廓係極為接近外殼 橫截面。使蜂窩狀結構之輪廓如此地接近外殼橫戴面，讓 所有的邊緣區域（就未經圓滑處理的外殼而言）均勻地填 注’同時避免邊緣區域中通道變形。然而，層之端部與外 10殼之間確貫的接觸，例如，用以確保藉由一接合技術構成 連接。 根據本發明之另一模式，於步驟e)完成蜂窩狀本體涵 蓋其之周長的變形。易言之，此係意指在將堆疊已配置在 外殼中之後，附加地完成蜂窩狀本體一進一步、較小的塑 15 性變形’為所熟知的“校準”。為此目的，例如，均勻地施 加徑向向内的壓力涵蓋外殼之周圍，因此外殼經校準至_ 所需直徑或一預定圓度（roundness)或是其他的形狀精確 度。同時’於内部發生層或金屬箔之“鬆弛(relaxing)，，或“緩 和（relieving)’’，因此確保在層之端部與外殼之間再—次確 20 實的接觸。 根據本發明之一進一歩模式’如步驟f)，至少在金屬窄 之間或至少在一金屬箔與外殼之間產生區域上限制的黏人 性連接。該等區域係相異地建構在蜂窩狀本體之不同的平 面中。較佳地’在個別金屬箔之間以及金屬箱與外殼之間 16 5 產生黏合性連接。 應瞭解的是“區域上的連接” 指蜂窝壯士 - „ 域 °、 有具點合性連接及不具黏合性連接的區 不同的軸㈣性。料區域可為蜂窩狀本 體之大面積式4· 4_ + 疋大谷積部分，例如朝向外殼的一星狀區域 =。周圍區域’同時亦能㈣限制在一特定數目之通道 品""、、例如·^於10相鄰配置通道。於一通道之方向上 亦存在區域上限制的連接因此構錢道之金屬㉟並未在 參倜通道長度上相互黏合性地連接。再一次，較佳地，所 的〆蜂寫狀本體之構形中，例如，至多10%之整個接 l〇 if<L 中禾同地構成黏合性連接。該等平面可視為位在通道之 该威具有黏合性連接，特別是僅最多5%。於不同的平 黏 以及與之橫向的方向上❶原則上，亦可為其中未配置 速接的平面 沭未發明之目的而言，附加地提供一用以處理廢氣的 涑。该方法包含提供一車輛廢氣系統並將本發明之一蜂 狀本雜與該廢氣系統連接。 2〇 沭本發明之目的而言，附隨地提供一廢氣總成。總成 私食/車輛廢氣系統及一與廢氣系統連接的蜂窩狀本體。 ^ >述本發明之一蜂窩狀本體或是根據本發明之方法所 褽造的/蜂窩狀本體，較佳地與汽車之廢氣系統結合使 兩。換拉地，本發明提出供卡車之廢氣系統所用，於該例 蜂寫狀本體之直徑大於150公厘。 祝為本發明之特徵的其他特性係於附加的申請專利範 17 5 5

10 :出’其中個別地列出的特性能夠以任何技術上適合 式相互結合’俾便提供本發明之進 儘管本發明於此經圖示及說明I财主的糾 後處理之蜂萬狀太㉒Μ 夂、體化為用於汽車廢氣 之4狀本體，特別是大型蜂窩狀本體製 狀本體之方法，處理贿之方法及魏總成，“並科 :::Γ所示之細節’由於於此能夠作不同的修改及結構 之等效領域與卜 ^及涵錢中請專利範圍 然而，當閱讀相關之伴隨圖式時，由以下的具體實施 例之《將對本發明之結構及操作方法連同其之附加目的 及優點有最佳的瞭解。 圖式簡單說明 第1圖係為製造蜂窝狀本體所用之一層的一示範具體 實施例的一概略側視圖；. 第2圖係為一側視圖，圖示一層之運輸方式； 第3圖係為一側視圖，圖示複數層的一堆疊； 第4圖係為-端視圖，圖示於—外殼中具有捲繞層的— 蜂窩狀本體； 第5圖係為一圖表，顯示一堆疊的層長度； 第6圖係為一端視圖，表示介於層與外殼之間的接觸 第7圖包括一側視圖及一端視圖，表示包含在一用於製 造蜂窩狀本體的熟知方法中的技術問題； 第8圖係為蜂窩狀本體之製造方法的一變化形式具體 18 1355453 實施例的一透視圖； 第9圖係為一蜂窩狀本體的一放大、片段視圖； 第10圖係為一斷面視圖，表示於一蜂窩狀本體中具有 黏合性連接的區域； 5 第11圖係為用於蜂窩狀本體之二階段捲繞的一裝置的 一透視圖；以及 第12圖係為具有一具一蜂窩狀本體的廢棄系統的一車 輛之一部分分離、側視圖。 I：實施方式:J 10 詳細說明 現詳細地參考該等圖式，其係為概略的因此大體上不 適合用以代表尺寸比例，特別地，首先第1至4圖係圖示用 以製造一蜂窩狀本體的方法。第1圖係顯示層之形成，第2 圖係顯示將一層運輸至一堆疊，接著根據第3圖建構，並且 15 最後第4圖係圖示於一外殼中具有一彎曲外形的二堆疊之 構形。 第1圖中所示之裝置包括一平滑帶條傳送機構26,其中 一平滑金屬箔6，例如，係在一盤捲器上捲起。一方面，平 滑帶條傳送機構26將一平滑金屬箔6傳送至一波狀帶條裝 20 置27，其中一結構化金屬箔6係由平滑金屬箔6所構成(例如 藉由波紋輥軋）。另一方面，平滑帶條傳送機構26將平滑金 屬箔6在一傳送帶28上傳送，該傳送帶係經建構具一磁鐵29 用以將平滑金屬箔6固定在適當位置。於所示之實例中，結 構化金屬箔6及一平滑金屬结6係相互結合用以製造一層 19 1355453 3(於第2圖中顯示）。二金屬箔6係配置在相互的頂部上並且 —起進給至一切割裝置47,其係自無端金屬箔6構成一所需 長度的層3。 如第2及3圖中所示，以此方式構成的層3包括一完全結 5構化金屬箔6以及一完全平滑金屬箔ό，其現以該一方式配 置俾便經由使用一握抓器3〇構成一堆疊15，該握抓器同樣 地具有用以磁性地將層3固定在適當位置的措施。現複數之 層3(至少於一些例子中具有相互不同的長度5)個別地堆疊 在相互之頂部上，相互相鄰配置的層3之間附加地提供一偏 10 移31。於所示之變化形式具體實施例中，七層3經結合用以 構成一堆疊15。 —堆疊15因而首先分開地翻倒’因此層3之一端部係配 置位在一側邊上。接著，二堆疊15係經編結並導入於第4圖 中所示之一外殼2中，俾便構成一所需的蜂窩狀本體1。以 15 此方式所製造的蜂窩狀本體1包括外殼2及一藉由層3所構 成的蜂窩狀結構19，其中層3係以一彎曲外形4配置於其 中。層3之端部係直接地與外殼2毗連涵蓋〆圓周21 ’特別 地包括一彎曲外殼部分9。位在外殼部分9之區域中層3之接 觸點10較佳地係適於在層3與外殼2之間藉由一接合技術產 20生連接。第4圖亦部分地圖示具有通道7之結構’用以圖示 蜂窩狀結構19。 第5圖係為一蜂窩狀本體1之層3之不同長度5的一示範 具體實施例，如第4圖中所示，其係構形具有層3之—5形狀 外形4。層3之長度5係標繪在縱座標，以及堆疊15之層3的 20 1355453

數目係標繪在橫座標。由圖式中可見並無層3係與本身具有 相同長度5的一層3相鄰，並且特別地無相鄰層3具有與任一 特定層3相同的長度5。亦能夠見到的是於-堆疊15中在層3 之最大長度5與取小長度5之間能存在多於公厘、％公厘 5或甚至1〇〇么厘的距離。假若第5圖中所示之堆疊15現係捲 繞成S形狀’則如第6圖中所示接觸點1〇係構成位在外殼2 處。於此财，能夠見到所構成之接觸點⑴相互間具有一 非為固定的距離11，而係相互變化。 10 15

20 弟圖圖示，例如，一於熟知製造方法中所發生的成布 T差。於第7圖中的左手圖式中’使用一包括複數層3的均 «15，其中層3係建構成具有一均勻長度5。然而，在捲繞 作業之後’產生-具有橢圓輪廓的蜂窩狀結構Μ。應需將 此蜂窩狀結構19導入-圓筒狀外殼2中，在突出變形區域％ 上施以-特別力量，讓於該處構成的通道變形。根據本發 明之方法以及本發明之蜂窩狀本航_免雜況發生。 第8圖係圖示針對—預定長度5之層3的—生產線的一 變化形式具财關，每—者包括至少部分結構化的至少 -金屬糾。於此财，經由制—隸帶料置a巧造一 义々向37上運运，至一切割 割裝置47_物自靖條34及平滑帶们 且該等層接著在-中間托盤35中連接。經由使用抓哭 30將切割層3自巾叫盤35 h 台匕豹於χρι沾七a , 且t ^36’该握抓器 月匕夠於方向上移動並且，假如剌，亦能夠轉動。 21 5 利用與相鄰層3相關的所需對準，例如具有 執行此轉移作業。以此方式駭的堆扣最後能 抓益3〇轉移至—進—歩處理站。握抓器30較佳地係建 有磁性地將層3固定在適當位置的措施。 第9圖顯示-蜂窩狀本體丨的一部分其中包括 一外殼2中的複數之層3。層3係分別地由-平滑及-波狀今 所誠，俾便構成具有—預定通道橫截面8的通道^ 疋全藉由金屬⑼構成的所有通道7之通道橫截面8 係為相同的。 賤上 10 亦能夠自第9圖中見到包括連接部㈣的區域。 15 示之蜂窩狀本體1的變化形式具體實施财，所有波形金】 泊6係於與外殼2的接觸位置12處，以係為一硬焊連接部八 的連接部分14建構而成叫盡管第9圖並未顯示於平滑金屬二 6與外殼2之間的接觸位置12有關的任何連接部分“，然: =些例子中’該等接觸位置12係建構具有-相的 接Μ 14。區域性地限定的連接部分咐係配置在蜂寫 狀結構19之内部中介於金屬糾之間的接觸位置12中。 20 =的是不同層3係建構具有不同數目的連接部分Μ，其 =則的間隔或為可變化的。藉由—接合技術的此區域性形 :之連接部分14,使蜂窩狀本體^因熱應力變動而在通道之 卜形方向上及狄外形方向上，相關於蜂綠本體ι之轴 向上相對地自由膨脹及收縮。接觸位置邮同地確 =個接_㈣’所構成⑽合性連接部分邮多為整 接觸區域13的娜。該等構形較佳地其中構成具有黏合 22 1355453 性連接部分14至多僅為整個接觸區域13的3〇%，或甚至是 至多僅為整個接觸區域13的1〇%。 第ίο圖係圖示藉由一接合技術構成之連接部分14的一 稍大區域範圍。圖示之蜂窩狀本體丨於一端部側邊48之附近 5區域中具有一包括連接部分14的區域22。此區域22大體上 係配置在外殼2之附近區域中並於一子區域中徑向向内地 加寬。然而，於一軸49之方向上，此端部側邊區域22並未 延伸涵蓋蜂窩狀本體1之整個深度，而僅涵蓋部分之深度。 此外，在蜂寫狀本體1之内區域中構成具有連接部分14的另 10外區域22。於第10圖之圖式中，所示之二平面23係與軸49 垂直。於所圖示的蜂窩狀本體丨的平面23中，不同地構成區 域22。 第11圖係顯示一裝置，螺旋地捲繞至少一層3用以構成 一蜂窩狀本體1。將層3自一層貯存器41導引至一心轴44， 15其固定層3之一端部。心軸44係為一第一工具16的一部分， 其容許心軸44相關於其之自有軸轉動43。於捲繞製程之一 第一階段中，層貯存器41係位在一固定位置以及根據心轴 44之轉動43而專有地構成蜂窩狀本體丨。當達到一預定範圍 17時，例如’位在5〇公厘之附近區域的一範圍17，為了建 20構蜂窩狀本體1而打開一第二工具18 ,進一步地直至到達其 之最後所需直徑20為止。 第π圖顯示二進一步的第二工具18，其能夠個別地使 用或是結合地使用，獨自地或是協助第一工具16。上述第 二工具18包括一撞錘39，例如藉由一位移4〇，其係與蜂窩 23 1355453

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20 撞結構19的其中之一端部側邊48嚙合或接觸。此第二工具 18較佳地建構具有一驅動器38，因此撞錘39能夠與心軸44 同步地轉動。如此’蜂窩狀結構轉動所需之力量係分佈於 複數之驅動器38之間’或是涵蓋蜂窩狀結構19之該（等）端部 側邊48的一較大面積’因此甚至當範圍π變得較大時，確 保已構成環繞蜂窩狀結構19的層3之一均勻構形。亦可提供 撞錘39作為一底座或是位在心軸44之一圓周區域中的一部 分。再者，撞錘39亦能夠建構具有複數之凹口或加高部分， 例如，其係於已構成之蜂窩狀結構19的通道7中嚙合。再 者，針對一大容積力量導引空間亦能夠使用具有等效動作 的措施，諸如進一步的插銷、磁板等。 再者，亦能夠使用層貯存器41本身，用以構成—第二 工具I8。於此例中，層貯存器q能夠改變其之與構成的蜂 窩狀結構19㈣的位置，特別地其能夠環形，於該例中能 夠變化朝向心軸44的半徑。如此，能夠用以說明—路徑2 =1?41(與一螺旋相似)於一增加的距離處輸 寫狀、，·。構19運行，並因而使層埃之接^此第二上 可建構具有-驅動㈣，為了執行此路徑42如 存器41本身的_。 Μ収 卜相互適用的控财式操作第—及第二卫 係純佳的。此外，㈣提供用叫定目前範®17、产錘 39之疋位及/或產生第二工具18與第— 里’ 移動的措施。 具16相關之相 對 圖 第12圖圖科此制之-蜂窩狀本影雜佳用途 24 1355453 式說明係為一卡車形式的一車輛25，具有建構為一柴油引 擎45的一内燃機。於引擎45中所產生的廢氣係給經由一廢 氣系統24，於一流動方向46，在經淨化廢氣最後排放至大 氣之前，流動至具有不同功能的複數之蜂窩狀本體1。於此 5 型式之車輛25或汽車中，特別是使用直徑大於150公厘的蜂 窩狀本體1。蜂窩狀本體1及其之製造方法，如於此所說明， 係特別地適用於該等蜂窩狀本體1。 【圖式簡單說明】 第1圖係為製造蜂窩狀本體所用之一層的一示範具體 10 實施例的一概略側視圖； 第2圖係為一侧視圖，圖示一層之運輸方式； 第3圖係為一側視圖，圖示複數層的一堆疊； 第4圖係為一端視圖，圖示於一外殼中具有捲繞層的一 蜂窩狀本體； 15 第5圖係為一圖表，顯示一堆疊的層長度； 第6圖係為一端視圖，表示介於層與外殼之間的接觸 點； 第7圖包括一侧視圖及一端視圖，表示包含在一用於製 造蜂窩狀本體的熟知方法中的技術問題； 20 第8圖係為蜂窩狀本體之製造方法的一變化形式具體 實施例的一透視圖； 第9圖係為一蜂窩狀本體的一放大、片段視圖； 第10圖係為一斷面視圖，表示於一蜂窩狀本體中具有 黏合性連接的區域； 25 1355453 第11圖係為用於蜂窩狀本體之二階段捲繞的一裝置的 一透視圖；以及 第12圖係為具有一具一蜂窩狀本體的廢棄系統的一車 輛之一部分分離、側視圖。

【主要元件符號說明】 1···蜂窩狀本體 20…最後所需直徑 2…外殼 21…圓周 3…層 22…區域 4·.·彎曲外形 23…平面 5…長度 24…廢氣系統 6···平滑金屬箔 25…車輛 7…通道 26…平滑帶條傳送機構 8…通道橫截面 27…波狀帶條裝置 9···彎曲外殼部分 28…傳送帶 10…接觸點 29…磁鐵 11···距離 30···握抓器 12…接觸位置 31…偏移 13…整個接觸區域 32…突出變形區域 14…連接部分 33···平滑帶條 15…堆疊 34…波狀帶條 16…第一工具 35…中間托盤 17…預定範圍 36…堆疊托盤 18…第二工具 37…前進方向 19…蜂窩狀結構 38…驅動器 26 1355453 39…撞錘 45···柴油引擎 40···位移 46···流動方向 41…層貯存器 47···切割裝置 42…路徑 48…端部側邊 43…轉動 49…轴 44. · ·心 27

Claims (1)

1355453 ,1¾ 01修⑻正替換頁 第95114883號申請案申請專利範圍修正本 li正日期：100.10.05. 十、申請專利範圍： 1. 一種蜂窩狀本體，其包含： 一外殼；以及 配置在該外殼_之複數層，其係捲繞成S形，且相 鄰層具有不同的曲率半徑以形成該蜂窩狀本體，並具有 一預定長度，該等層之各層包括至少部分地結構化的至 少一金屬箔，形成具有一通道橫截面的多數通道，至少 95%之該等通道的通道橫截面係相同的，該等層之大多 數層具有相互不同的長度，且至少下列條件中之一者係 被實行： 該等層中沒有一層係相鄰具有與該一層相同之 長度之該等層中之二其他層； 該等層具有一最大長度、一最小長度，且該最 大長度與該最小長度之間係大於20mm ; 該等層具有形成觸碰點的多個端點，且該外殼 係與相鄰觸碰點以不相等之距離配置。 2. 如申請專利範圍第1項之蜂窩狀本體，其中該大多數之 金屬箔相互地具有不同的長度。 3. 如申請專利範圍第1項之蜂窩狀本體，其中該金屬箔構 成相互間以及與該外殼的接觸位置，該等接觸位置共同 決定整個接觸區域，其具有的黏合性連接至多為該整個 接觸區域的50%。 4. 一種用以製造蜂窩狀本體的方法，該方法包含以下步 驟： 28 1355453 > · r » 10 Wi修(更)正替換頁 第95114883號申請案申請專利範圍修正本 正日期:100.10.05. a) 成形複數之預定長度層，該等層之各層包括至少 部分地結構化的至少一金屬箔，其形成具有一通道橫截 面的多數通道，至少95%之該等通道的通道橫截面係相 同的，大多數層具有相互不同的長度，且至少下列條件 中之一者係被實行： 該等層中沒有一層係相鄰具有與該一層相同之 長度之該等層中之二其他層； 該等層具有一最大長度、一最小長度，且該最 大長度與該最小長度之間係大於20mm ; b) 該等複數層中至少一些層係堆疊在彼此之頂部 上，用以形成至少一堆疊； c) 將該至少一堆疊變形，其藉由捲繞成S形且相鄰 層具有不同的曲率半徑，用以產生該等層之一彎曲外 形；以及 d) 將該至少一 S形的堆疊安置在一外殼中，且該等 層之多個端點係形成觸碰點，且該外殼係與相鄰觸碰點 以不相等之距離配置。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其進一步包含在將一堆 疊之複數層相互地偏移的一方式下完成步驟b)。 6. 如申請專利範圍第4項之方法，其進一步包含至少在步 驟a)或b)期間磁性地固定該等複數層。 7. 如申請專利範圍第4項之方法，其進一步包含在至少二 階段中完成步驟c)。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包含完成以下 29 1355453 i I 10丰％ 0异修(更)正替換頁 第95114883號申請案申請專利範圍修正本 正日期：100.10.05. 的至少一步驟： 將至少一堆疊摺疊； 將複數之堆疊相互彼此對準； 編結複數之堆疊；以及 使用一第一工具將該至少一堆疊變形儘可能到一 第一範圍並使用至少一第二工具將該至少一堆疊變形。 9. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包含將該至少 一堆疊摺疊。 10. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包含將複數之 堆疊相互彼此地對準。 11. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包含將複數之 堆豐編結。 12. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包含使用一第 一工具將該至少一堆疊變形儘可能到一第一範圍並使 用至少一第二工具將該至少一堆疊變形。 13. 如申請專利範圍第4項之方法，其進一步包含完成步驟 c)用以形成具有一直徑的一圓筒的蜂窩狀結構，該蜂窩 狀結構在配置於外殼中之前以及之後直徑至多有5%的 改變。 14. 如申請專利範圍第4項之方法，其進一步包含如步驟e) 將蜂窩狀本體涵蓋其之周長的變形。 15. 如申請專利範圍第4項之方法，其進一步包含至少在該 等金屬箱之間產生區域上限制的黏合性連接，以及在該 蜂窩狀本體之不同的平面中相異地建構該等區域。 30 1355453 • » 10革巧0吾修(更)正替換頁I 第95114883號申請案申請專利範圍修正本 修正日期：100.10.05. 16.如申請專利範圍第4項之方法，其進一歩包含至少在一 金屬箔與該外殼之間產生區域上限制的黏合性連接，以 及在該蜂窩狀本體之不同的平面中相異地建構該等區 域。 17·—種用以處理廢氣的方法，其包含以下的步驟： 提供一車柄廢氣系統；以及 將根據申請專利範圍第4項之方法所製造的一蜂窩 狀本體與該廢氣系統連接。 18.—種廢氣總成，其包含： 一車輛廢氣系統；以及 一根據申請專利範圍第1項之蜂窩狀本體，其係與 該廢氣系統連接。 31