給一裝置加釺料的方法
2023-11-02 21:34:37
專利名稱：給一裝置加釺料的方法
技術領域：
本發明涉及一種給一個裝置加釺料的方法，此裝置包括一個裝在套管內的蜂窩體。
通過堆置和/或卷繞其中至少一部分是具有某種結構的薄板層構成的蜂窩體已知有許多形式。這些蜂窩體例如用作起催化作用的塗層的載體。這種有塗層的蜂窩體例如用作催化劑載體。尤其對於在例如汽車中使用的內燃機，蜂窩體與套管構成排氣系統的一部分。例如在EP-A1-0245738中說明了作為催化劑載體的這種裝置的不同設計。
堆置和/或卷繞的薄板層彼此至少局部釺焊，從而形成一整體式蜂窩體。眾所周知，蜂窩體至少與它裝在其中的套管局部釺焊。為此將釺料加入薄板層和套管的釺焊區內。
例如由WO89/11938、WO94/06594、WO93/25339以及DE-A12924592已知給一個包括蜂窩體和套管的金屬裝置加粘附劑和釺料的方法。
由此先有技術已知，蜂窩體至少局部加上粘附劑，釺料粉則粘附在粘附劑上。由先有技術已知的這些方法，在有關方法的實施方面，由於在構成蜂窩體期間或構成蜂窩體之後加粘附劑和釺料的順序不同而有所不同。此先有技術的詳細說明可見WO/8911938。
有關給一裝置加釺料的不同方法各有不同的優點。但為了經濟地製造一種裝置力求有這樣一種加釺料的方法，即，一方面釺料只是加在應形成釺焊連接的區域內，另一方面加釺料的過程應儘可能迅速和用比較少的成本來完成。
已知的包括一個裝在套管內的蜂窩體的裝置設計為，套管至少在一個邊緣段從蜂窩體伸出。換句話說，蜂窩體以這樣的方式裝在套管內，即，至少蜂窩體的一個端面位於與套管的相鄰端面有一定距離處。
套管的這些伸出的邊緣段構成連接區，所以此裝置可與其他構件或部分連接。例如，在這種裝置用於排氣系統中時可在套管的一個連接區設一擴散器，後者例如與內燃機排氣系統的排氣管連接。還已知套管有兩個連接區，它們分別設計在套管的端部，在這些連接區內基本上沒有蜂窩體。
由於套管伸出的連接區，將由先有技術已知的用於給一裝置加釺料的方法移用於此類特殊設計的裝置時帶來一些缺點。
若例如運用由DE-A12924592A1已知的連接蜂窩體與套管的方法，其中蜂窩體與套管一起浸入含有粘附液的浸滲池內並接著加粉末狀釺料，則套管的連接區不管是否必要也被加上了釺料。連接區不僅在套管內表面而且也在套管外表面上加有粘附劑。尤其是抓住套管外表面的操作器具也將與粘附劑接觸。其結果是可能需要非常費力地清洗此操作器具。
在DE-A12924592中說明的其他一些方法原則上適用於給套管和蜂窩體加釺料，這些加釺料的方法成本較高。
以此出發，本發明的目的是提供一種給一裝置加釺料的方法，這種方法避免了所提及的先有技術的缺點以及允許合理地製造此裝置。
為達到此目的建議了一種有權利要求1特徵的方法。按本發明方法的有利的設計和進一步發展是從屬權利要求的內容。
為了給一個包括蜂窩體和套管的裝置加釺料，建議，首先通過堆置和/或卷繞其中至少部分結構化的薄板層構成一個有可流過流體的通道的蜂窩體。將此蜂窩體部分地裝入套管內。蜂窩體從套管伸出的段的端面與粘附液接觸。之後，將蜂窩體置入套管內和在蜂窩體內加入釺料。
通過只是令蜂窩體從套管伸出的段與粘附液接觸，避免了套管也與粘附液接觸。因此做到使套管無粘附劑，釺料粉也因而不會粘附在套管上。
由於套管沒有加粘附劑，所以也沒有必要為了避免粘附劑綿延而可能的為此套管清除粘附劑。
通過使從套管伸出的段與粘附劑接觸而導致蜂窩體沿其軸向至少局部加有粘附劑，從而做到使蜂窩體沿其整個橫截面加有粘附劑，所以蜂窩體的邊緣區也可順利地加上釺料粉。由此保證，即使在蜂窩體邊緣區內或蜂窩體與套管之間也能形成可靠的釺焊連接。
按照本方法的另一項有利的設計建議，在加上釺料前蜂窩體的一個與此段處於相對位置的段與粘附劑接觸。尤其在一種有套管而且套管在相對的端段各有一連接區的裝置中，建議蜂窩體被推移通過套管，從而使一段從套管伸出。令這一段與粘附液接觸。然後蜂窩體按這樣的方式置入套管，即，使蜂窩體基本上不處於套管的連接區內。
為了穩定地操作此裝置，建議蜂窩體這樣置入套管內，即，在這一段或另一段與粘附劑接觸期間此蜂窩體沿其軸向長度的主要部分處於套管內。因此，此裝置有一個位置有利的可防止裝置傾倒的重心。
特別還建議蜂窩體按這樣的方式置入套管內，即它從套管伸出至少1mm，優選5mm。這一距離足以防止套管與粘附液接觸。
蜂窩體與套管有不同的熱膨脹特性。因此力求避免在蜂窩體各端區蜂窩體與套管之間剛性連接。若在蜂窩體各端區與套管不存在任何剛性連接，則避免了在套管與蜂窩體之間的熱應力。由WO96/26805已知，通過蜂窩體與套管之間恰當地釺焊可以避免此類熱應力。按本發明方法的一項有利的設計，為了避免蜂窩體與套管之間產生熱應力，在套管內置入一襯套狀構件，它有一個基本上貼靠在套管內表面一部分上的外套，以及蜂窩體裝在此構件內。藉助於此襯套狀構件防止蜂窩體與套管釺焊。在這裡，此襯套狀構件只沿套管和蜂窩體的部分軸向長度延伸。此襯套狀構件優選地由薄片構成。
套管有加工引起的某些不圓度，也還存在套管內徑波動的公差。因此在套管內表面與構件之間形成間隙。通過從套管伸出的蜂窩體與粘附劑接觸，防止粘附劑進入構件與套管之間的間隙內，所以在加上釺料後在此間隙中仍基本上保持無釺料。由此做到在套管與此襯套狀構件之間不形成釺焊連接。另一方面也做到蜂窩體可一直釺焊到襯套狀構件處並也與此襯套狀構件釺焊。
優選地此襯套狀構件與套管連接，所以在將蜂窩體置入套管內時襯套狀構件仍保持預定的位置不變，儘管蜂窩體沿套管並因而也沿襯套狀構件的軸向壓入以及由此在襯套狀構件上施加了一個沿蜂窩體插入方向的力。尤其還建議此構件與套管藉助材料連接。在這裡例如可涉及一種焊接。作為替換或附加地，構件可與套管粘結。在襯套狀構件與套管之間的連接優選地設計為，使此連接強度低於構件與蜂窩體之間的連接強度。尤其在構件與套管之間是粘結的情況下，這種粘結已經在釺焊過程中由於釺焊時存在的溫度而被廢除。由於構件與套管之間的連接有比構件與蜂窩體之間的連接低的強度，還保證套管與蜂窩體之間的熱應力不會經構件傳入蜂窩體。優選地此構件用與蜂窩體或套管相同的材料製造。構件與套管之間的連接基本上是裝配連接，藉此應保證此構件在裝配期間亦即在蜂窩體置入套管過程中不改變其位置。
為了將蜂窩體釺焊在套管的一個軸向分區內並與襯套狀構件釺焊，建議設計至少一個釺料段，它與套管和構件搭接。在這裡它優選地涉及沿套管周向看為一個封閉的釺料段。
按本方法另一項有利的設計，建議，要用粘附劑潤溼的段與含粘附劑的塗料裝置接觸，在這裡塗料裝置有一個潤溼面，它大於此段的端面並與之全面搭接。通過方法的這種有利的發展，做到了使蜂窩體的這一段可沿其全部橫截面的表面與粘附劑接觸。實施此方法的優點還在於，為了潤溼有不同橫截面積的蜂窩體可以使用相同的塗料裝置。因此沒有必要使塗料裝置針對蜂窩體不同的橫截面幾何尺寸進行調整。
有利的是此裝置基本上在垂直位置亦即蜂窩體的縱軸線基本上垂直延伸的情況下與粘附劑接觸。塗料裝置可以為了與蜂窩的此段接觸而設在蜂窩體的下方。優選地在實施一種方法時塗料裝置布置在套管的上方以及令此段與塗料裝置接觸。
在塗料裝置作如此布局時，粘附劑由於重力也會流入此段中。取決於此段與塗料裝置的接觸時間和/或蜂窩體在此垂直位置的保留時間，還可以做到使粘附劑沿蜂窩體的全部軸向長度或沿蜂窩體的部分軸向長度加入此蜂窩體內。為了給蜂窩體在與釺焊連接有密切關係的區域內沿其整個軸向長度加上粘附劑，蜂窩體沒有必要相當長時間地停留在塗料裝置處。只要此段與塗料裝置尤其與粘附劑保持接觸的時間能長到有足夠多的粘附劑進入蜂窩體的各通道內，從而實現粘附劑充分地潤溼對構成釺焊連接關係密切的區域就夠了。由於實施此方法也不再有必要令蜂窩體兩端與粘附劑接觸。尤其是當蜂窩體處於其垂直位置運輸時，為了將裝置從將粘附劑加入蜂窩體內的潤溼站輸送到將釺料粉加入蜂窩體內的加釺料站所必須的時間便可以充分利用來使粘附劑自動在蜂窩體內部輸送。
尤其在藉助於布置在蜂窩體上方的塗料裝置塗覆粘附劑時，恰當的是將粘附劑載體設計為基本上彈性和有吸收能力的。若此段壓靠在含有粘附劑的粘附劑載體上，則做到了將粘附劑從粘附劑載體擠出並進入此段內。也可以將粘附劑載體壓靠在蜂窩體的此段上。作為替換形式，裝置和粘附劑載體可彼此相對運動，從而使它們彼此相壓。
在蜂窩體成批地加釺料時，各蜂窩體相繼與粘附劑載體接觸。若這些蜂窩體壓靠在粘附劑載體上，則存在著粘附劑載體由於材料疲勞現象而有使結構破壞的危險，由此可能導致沒有實現將粘附劑充分地加入此段內。這會導致沒有提供足夠的用於粘附釺料粉的粘附劑。為了保證能將足夠的粘附劑加入蜂窩體的此段內，建議，在該段與粘附劑載體或與粘附劑接觸時形成的接觸面在至少兩個相繼的裝置中只是局部重疊。這項建議基於下列考慮，即，粘附劑載體不在同一個位置與相繼的裝置接觸，因此，粘附劑載體至少部分地不在同樣的位置受載，從而可以不出現或只是推遲到很晚才出現粘附劑載體的材料疲勞。
下面藉助於附圖表示的方法步驟和裝置說明此方法的其他詳情和優點。其中
圖1帶一構件和一釺料段的套管剖面圖；圖2在塗粘附液過程中的裝置；圖3將蜂窩體置入套管內；圖4在蜂窩體的第二段上塗粘附液；
圖5將釺料加入蜂窩體內；以及圖6放大表示裝置的邊緣區。
圖1在剖面圖中表示套管1。套管1優選地有基本上圓形的橫截面。在套管1的各端段處設計連接區4、5。連接區4、5用虛線表示。這些連接區4、5規定用於此裝置與圖中未表示的其他部件連接。尤其是每一個連接區4、5可與內燃機排氣系統的一個部件連接。
套管1位於連接區4、5之間的軸向段有長度LW，它基本上等於蜂窩體的軸向長度。
在套管1內裝入一襯套狀構件2。此襯套狀構件2有外套13，尤其可由圖6清楚地看出，它基本上貼靠在套管1內表面14的一部分上。襯套狀構件2優選地沿周向看設計成環狀。如圖1和尤其如圖6所示，此襯套狀構件2沿套管1軸向長度的一部分延伸。襯套狀構件2的軸向長度小於蜂窩體6的軸向長度，由圖6可看出這一點。
襯套狀構件2與套管1連接。標號3表示一釺料段，它部分地與套管1和襯套狀構件2搭接。釺料段3有第一段3a，它基本上與構件2的軸向長度相同。釺料段3b連接在釺料段3a上並朝連接區4的方向延伸。
藉助釺料段3的第一段3a，在蜂窩體6與構件2之間進行釺焊。通過釺料段3b令蜂窩體6與套管1連接。至少構件2的軸向長度構成一補償段，藉助於此補償段可以補償套管1與蜂窩體6不同的熱膨脹。也可以設一個沿全部長度LW延伸的釺料段3。
蜂窩體6置入帶襯套狀構件2的套管1內。蜂窩體6以這樣的方式置入套管1內，即如圖2所示從套管1伸出一段7。蜂窩體6的這一段7與圖中未畫的粘附劑尤其一種粘附液接觸。粘附液製備在一塗料裝置8內。蜂窩體的潤溼從端面那裡沿蜂窩體6的軸向進行。如尤其可從圖2看出的那樣，塗料裝置8設計為，它提供使用的粘附劑面積大於蜂窩體6的橫截面積，所以可沿蜂窩體6的整個橫截面用粘附劑潤溼。
一旦完成了用粘附液充分潤溼蜂窩體，便將蜂窩體6置入套管1內。蜂窩體6的置入優選地藉助於衝頭9完成，通過衝頭9沿套管1的軸向在蜂窩體6上施加一個力。相應的託架作用在套管1上(圖中未表示此託架)，以及藉助於託架固定住套管1。蜂窩體6裝入套管1內直至它處於連接區4、5之間，尤其由圖6可看到這一情況。
圖4表示在加入釺料前蜂窩體6與此段7處於相對位置的另一段15與粘附劑接觸。粘附劑通過塗料裝置10製備。如圖4所示，塗料裝置的橫截面略小於蜂窩體6的橫截面，所以塗料裝置10部分進入套管1內。
在此另一段15加上粘附劑後，在蜂窩體6內加入釺料粉11。在蜂窩體6內加釺料的過程按這樣的方式進行，即，將蜂窩體端頭壓入釺料粉內。接著蜂窩體與套管1一起翻轉並將相對的端面壓入釺料粉11內。釺料粉11在容器12內準備好供使用。
權利要求
1．給一裝置加釺料的方法，包括通過堆置和/或卷繞薄板層構成蜂窩體，薄板層中至少一部分是具有某種結構的薄板層，所以蜂窩體(6)有可流過流體的通道；將蜂窩體(6)部分地置入套管(1)內；令蜂窩體(6)從套管(1)伸出的段(7)的端面與粘附劑接觸；將蜂窩體(6)置入套管(1)內；將釺料(11)至少加入蜂窩體(6)內。
2．按照權利要求1所述的方法，其中，在加入釺料(11)前，令蜂窩體(6)上與此段(7)處於相對位置的另一段與粘附劑接觸。
3．按照權利要求2所述的方法，其中，蜂窩體(6)被推移通過套管(1)，使此另一段從套管(1)伸出。
4．按照權利要求1、2或3所述的方法，其中，在其中之一段(7、15)與粘附劑接觸期間，蜂窩體(6)按這樣的方式置於套管(1)內，即，使它沿其軸向長度的主要部分處於套管(1)內。
5．按照權利要求4所述的方法，其中，蜂窩體(6)按這樣的方式置於套管(1)內，即，使蜂窩體從套管(1)伸出至少1mm，優選5mm。
6．按照權利要求1至5之一所述的方法，其中，在套管(1)內置入襯套狀構件(2)，它有一基本上貼靠在套管(1)內表面(14)一部分上的外套(13)，而蜂窩體(6)裝在此構件內。
7．按照權利要求6所述的方法，其中，構件(2)與套管(1)連接。
8．按照權利要求7所述的方法，其中，構件(2)與套管(1)通過材料連接。
9．按照權利要求7或8所述的方法，其中，構件(2)與套管(1)粘結。
10．按照權利要求6所述的方法，其中，設計至少一個釺料段(3)，它與套管(1)和構件(2)搭接。
11．按照權利要求1至10之一所述的方法，其中，此段(7)與一個含有粘附劑的塗料裝置(8)接觸，此塗料裝置有一潤溼面，它大於段(7)的端面並與之全面搭接。
12．按照權利要求1至11之一所述的方法，其中，此裝置基本上垂直定位，使伸出的段(7)與設在套管(1)上方含有粘附劑的塗料裝置(8)接觸。
13．按照權利要求11或12所述的方法，其中，至少此段(7)壓靠在一個基本上彈性的粘附劑載體上。
14．按照權利要求13所述的方法，其中，裝置和/或粘附劑載體定位為，使段(7)與粘附劑載體或粘附劑接觸時形成的接觸面在至少兩個彼此相繼的裝置中只是部分重疊。
全文摘要
本發明涉及給一個包括蜂窩體(6)及套管(1)的裝置加釺料的方法。首先,通過堆置和/或卷繞其中至少包括部分結構化的薄板層,構成一個有可流過流體的通道的蜂窩體(6)。將蜂窩體(6)部分地裝入套管(1)內。蜂窩體(6)從套管(1)伸出的段(7)的端面與粘附劑接觸。將蜂窩體(6)置入套管(1)內。之後,進行將釺料加入蜂窩體(6)內。
文檔編號B01D53/94GK1289277SQ99802422
公開日2001年3月28日 申請日期1999年1月21日 優先權日1998年1月27日
發明者路德維格·維萊斯 申請人:發射技術有限公司