EP0245737B1

Honeycomb body, particularly a catalyst carrier, provided with opposedly folded metal sheet layers, and its manufacturing process

Abstract

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EP0245737B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 12

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Expired 4 May 2007, 19.4 years ago.

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16 claims: 4 independent, 12 dependent

  1. 1
    Wabenkörper, insbesondere Katalysator-Trägerkörper, aus lagenweise angeordneten zumindest teilweise strukturierten Blechen (1, 2), die eine Vielzahl von für Gase durchströmbaren Kanälen bilden, wobei die Bleche von einem ggf. aus mehreren Segmenten bestehenden Mantelrohr (7) umgeben und mit diesem fügetechnisch verbunden sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:a) Der Wabenkörper besteht aus einem Stapel (3) von zumindest teilweise strukturierten Blechen (1, 2). b) Die Enden des Stapels sind jeweils gegensinnig um mindestens zwei Fixpunkte (5, 6;35, 36;45, 46;85, 86) verschlungen. c) Die Enden der Bleche (1, 2) sind fügetechnisch und/oder formschlüssig mit dem Mantelrohr (7) verbunden.
  2. 2
    Wabenkörper nach Anspruch 1 für runde Querschnittformen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Fixpunkte (5, 6) und damit die Höhe (h) des Stapels (3) und die Länge (L) des Stapels (3) in bezug auf den Radius (R) des Wabenkörpers folgenden Bedingungen gehorchen:mit n s 2, vorzugsweise 9 n s3, wobei n keine ganze Zahl zu sein braucht.
  3. 3
    Wabenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für langgestreckte Querschnitte die Fixpunkte (35, 36;85, 86;135, 136) gegeneinander versetzt zu dem Stapel (3) liegen.
  4. 4
    Wabenkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest teilweise strukturierten Bleche (1, 2) stirnseitig zumindest in Teilbereichen untereinander verlötet sind, vorzugsweise in einem schmalen Randzonenbereich 38;48).
  5. 5
    Wabenkörper nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest teilweise strukturierten Bleche (1, 2) abwechselnd angeordnete glatte (1) und gewellte (2) Bleche sind.
  6. 6
    Wabenkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die glatten Bleche (1) geringfügig länger als die gewellten Bleche (2) sind und an beiden Seiten über die gewellten Bleche (2) um eine geringe Länge (d) hinausragen.
  7. 7
    Wabenkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellten Bleche (2) an ihren Enden gerade Abschnitte (52) aufweisen, welche etwa mittig zwischen den angrenzenden glatten Blechen (1) verlaufen.
  8. 8
    Wabenkörper nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest teilweise strukturierten Bleche abwechselnd angeordnete gewellte Bleche (71, 72) sind, deren Wellung untereinander einen kleinen Winkel (a) bildet, so daß sich jeweils einige der durch die Wellungen gebildete Kanäle untereinander kreuzen unter dem Winkel (a), vorzugsweise a = 5 ° bis 30 ° .
  9. 9
    Wabenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Bleche (1, 2;71, 72) durch etwa in Umfangsrichtung verlaufende Schweißnähte an ihren Enden mit dem Mantelrohr verbunden sind, wobei die Haltbarkeit durch etwas nach innen ragende Schweißnähte wegen deren Formschluß noch verstärkt werden kann.
  10. 10
    Wabenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für ovale oder unregelmäßige Querschnittsformen, welche nicht vollständig mit einem gegensinnig verschlungenen Blechstapel ausfüllbar sind, Füllstücke (81) in den Wabenkörper integriert sind, welche ihrerseits wiederum aus zumindest teilweise strukturierten Blechen (1, 2) gewickelt oder geschichtet sind.
  11. 11
    Wabenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (1, 2;71, 72) im Zentralbereich des Wabenkörpers zu einer Stirnseite herausgedrückt sind, so daß eine quasirund-konische Stirnseitenform vorhanden ist.
  12. 12
    Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers, insbesondere Katalysator-Trägerkörpers nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:a) Eine geeignete Anzahl zumindest teilweise strukturierter Bleche (1, 2) wird zu einem Stapel (3) geschichtet. b) Mittels einer oder zweier gabelartiger Vorrichtung(en), welche an der Oberseite und Unterseite des Stapels (3) liegenden Fixpunkten (5, 6) angreift (bzw. angreifen), wird der Stapel gegensinnig verschlungen. c) Der verschlungene Stapel wird in ein Mantelrohr (7) eingesetzt oder mit einem solchen umwickelt. d) Die Enden der zumindest teilweise strukturierten Bleche (1, 2) werden fügetechnisch und/oder formschlüssig mit dem Mantelrohr (7) verbunden, vorzugsweise verlötet.
  13. 13
    Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers, insbesondere Katalysator-Trägerkörpers, nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:a) Zumindest teilweise strukturierte Bleche (1, 2) werden zu einem Stapel (3) gestapelt, wobei dieser Stapel einen etwa rechteckigen oder parallelogrammförmigen Querschnitt aufweist. b) Mittels einer an gegeneinander versetzten an der Oberseite und Unterseite des Stapels (3) liegenden Fixpunkten (35, 36;45, 46;135, 136) angreifenden Gabel oder dergleichen werden die Metallblechschichten gegensinnig verschlungen und anschließend mit einen Mantelrohr (37;47) versehen und verbunden.
  14. 14
    Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers, insbesondere Katalysator-Trägerkörpers, nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:a) Eine geeignete Anzahl zumindest teilweise strukturierter Bleche (1, 2) wird zu einem Stapel (3) geschichtet, wobei in den Stapel ein oder mehrere Füllstücke (81) eingelegt werden, vorzugsweise etwa im mittleren Bereich. b) Mittels einer an gegeneinander versetzten an der Oberseite und der Unterseite des Stapels (3) liegenden Fixpunkten (85, 86) angreifenden Gabel oder dergleichen werden die metallbeschichteten gegensinnig verschlungenen und anschließend mit einem Mantelrohr (87) versehen und verbunden.
  15. 15
    Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers, insbesondere Katalysator-Trägerkörpers, nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:a) Eine geeignete Anzahl zumindest teilweise strukturierter Bleche (1, 2) wird zu einem Stapel (3) geschichtet. b) Mittels einer Gabel oder dergleichen, welche an den an der Oberseite und der Unterseite des Stapels (3) liegenden Fixpunkten (5, 6) angreift, wird der Stapel (3) gegensinnig verschlungen. c) Der verschlungene Stapel wird in ein Mantelrohr (7) eingesetzt oder mit einem solchen umwickelt. d) Die Enden der zumindest teilweise strukturierten Bleche (1, 2) werden, falls für die folgenden Schritte erforderlich, fügetechnisch oder formschlüssig etwa in der Mitte des Mantelrohres in Umfangsrichtung befestigt, vorzugsweise durch eine in Umfangsrichtung um das Mantelrohr (7) verlaufende Schweißnaht. e) Mit einem Stempel oder dergleichen wird der Zentralbereich des Wabenkörpers zu einer Stirnseite herausgedrückt. f) Weitere fügetechnische und/oder formschlüssige Verbindungen der Bleche zum Mantelrohr werden hergestellt.
  16. 16
    Verfahren nach Anspruch 12, 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der strukturierten Bleche (1, 2;71, 72) mit dem Mantelrohr (7;37;47;87) verlötet werden, indem das Mantelrohr innenseitig mit Lot versehen und nach dem Einbringen der strukturierten Bleche (1, 2;71, 72) von außen aufgeheizt wird, beispielsweise durch Induktionsspulen, Infrarotbestrahlung oder dergleichen.
Independent claims16