[发明专利]用于制造环形蜂窝体的方法以及环形蜂窝体

说明书

技术领域

本发明的主题是一种用于制造环形蜂窝体的方法以及一种环形蜂窝体。这种蜂窝体优选用在内燃机排气系统中，特别是用在机动车、水上运输工具和/或飞机中，例如用作催化剂载体和/或颗粒过滤器。

背景技术

在很多国家，内燃机排放物必须遵守法律规定的极限值，例如某一排气组分的排放量不许超过某一极限值。对于很多所述的极限值，排气后处理是必需的。为此，内燃机的排气例如被引导穿流催化剂载体和/或颗粒过滤器，该催化剂载体和/或颗粒过滤器能实现降低排气中排气组分的含量。这例如可通过在蜂窝体上形成包括例如催化活性贵重金属的催化活性涂层来实现。

根据现有的用于处理排气的部件的结构空间，有利的是，可使用环形蜂窝体。例如，可能有利的是，使排气流分开并分别处理每个分流。这例如可这样进行，即第一分流穿流环形的，例如圆环形的，第一蜂窝体，而第二分流穿流例如位于圆环形第一蜂窝体内部的第二蜂窝体。

环形载体基本上已知。因此，例如由EP-A-0 245 736已知一种具有在内套管和外套管之间以渐开线状延伸的多个层的环形蜂窝体。由EP-A-0322 566中已知一种用于所述类型的蜂窝体的制造方法，在这种蜂窝体中通过复杂的方法在内部管上或相互地以及在外部管上固定有很多层。由DE-A-23 21 378中已知一种环形蜂窝体，该蜂窝体由被折叠的且与内套管和外套管相连接的平滑的金属板带制成。这种蜂窝体具有与体积和环形横截面积相比不充足的可设置催化活性物质的表面积。因此，对于给定的环形横截面积，必须构造出较大体积的蜂窝体，以便例如为催化活性涂层提供一定的表面积。由WO-A-94/01661又已知一种制造方法，在这种制造方法中，平滑的层和制成波纹状的层卷绕成圆环形，然后在至少三条线上由外向内地变形，并且由此产生的类似星形的结构同向缠绕。为了使否则彼此堆在一起的制成波纹状的层分开，这里提出，在制成波纹状的层之间插入至少一个平滑的层段。这导致材料消耗增大。

发明内容

由现有技术出发，本发明的目的在于，给出一种用于制造环形蜂窝体的方法，该方法可简便地且材料消耗小地实施，其中所述环形蜂窝体在单位蜂窝体体积内和单位环形横截面积上具有足够大的表面积。此外，还提出一种相应的蜂窝体。

所述目的通过一种用于制造蜂窝体的方法以及一种具有独立权利要求所述特征的蜂窝体来实现。各从属权利要求涉及有利的改进方案。

根据按照本发明的用于制造蜂窝体的方法，所述蜂窝体具有带有流体可穿流的通道的径向部分区域，其中，该径向部分区域是环形的，该蜂窝体由至少一个在至少一个固定点上固定在外套管上的金属层形成，每个金属层具有彼此堆叠地折叠起来的区段/部分。基本上平滑的区段和形成结构的区段彼此交替地形成。

环形的部分区域是指外侧被外部界线包围的部分区域，该部分区域在内部具有开放的、也即未设有通道的被内部界线包围的区域，其中外部和内部界线优选基本上彼此平行地延伸，特别是不相交。这些界线特别是可具有基本上圆形、椭圆形、两个相对的侧边被相应的半圆代替的矩形和/或多边形的几何形状。环形区域特别是指圆环形区域。

彼此交替特别是指，基本上平滑的、未构成层边界的区段在两侧具有相邻的形成结构的区段。同样，这特别是指，未构成层边界的形成结构的区段具有两个相邻的基本上平滑的区段。形成结构的区段具有稍后至少部分地形成通道壁的结构。结构特别是指具有一定的结构幅度和结构重复长度的结构。基本上平滑的区段是指平滑的区段，也就是说例如仅在折叠和扭曲和/或卷绕过程中变形，或者仅具有结构幅度比形成结构的区段的结构幅度小的微型结构。所述微型结构特别是可定向成，使得在已制成的蜂窝体中微型结构的延伸方向与形成结构的区段的延伸方向不一致。

结构特别是包括波纹形状。所述波纹形状特别是可通过波形辊子成形，但按照本发明例如也可采用印压方法来在层的相应区段中形成结构。层优选包括多个区段。蜂窝体优选由一至六个层形成。在这里，特别优选由唯一一个层形成。

金属层特别是指薄的金属薄板，其厚度优选为80微米(μm)或更少，特别优选为30至60μm或者40至50μm或者甚至25μm或更少。此外，金属层也可完全或部分地由流体可至少部分地穿流的、特别是多孔的金属材料形成。在这里，层特别是可至少部分地由多孔的金属纤维材料和/或烧结材料形成。金属层基本上优选由耐高温的、耐腐蚀的材料形成，这种材料适合于经受得住例如在内燃机排气系统中的、优选也在发动机附近应用场合中的高温等条件。