專利名稱：制造蜂窩體的方法和裝置以及蜂窩體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造蜂窩體的方法和裝置以及一種蜂窩體。
背景技術(shù)：
在汽車制造業(yè)中其基本結(jié)構(gòu)例如由EP0245737B1、EP0430945B1和GB1,452,982所知的蜂窩體得到多方面的應(yīng)用，尤其是在廢氣處理中它用作催化器基體。隨著法律規(guī)定的汽車廢氣排入外界的允許有害物質(zhì)濃度的邊界值的不斷降低可以調(diào)節(jié)廢氣處理過程的方法越來越重要。對于這種調(diào)節(jié)必需的允許測量例如廢氣化學(xué)成分或廢氣中的有害物質(zhì)濃度的測量傳感器是調(diào)節(jié)運(yùn)行的廢氣處理設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。由此造成一種允許安裝一個(gè)或幾個(gè)測量傳感器的蜂窩體，用來控制調(diào)節(jié)催化處理的數(shù)據(jù)，例如由DE8816154U1所知，它是調(diào)節(jié)運(yùn)行的廢氣處理設(shè)備的一個(gè)重要元件。
作為測量傳感器例如考慮采用用來確定廢氣化學(xué)成分的探針，如λ-探針，以及碳?xì)浠衔飩鞲衅?HC-傳感器)，它測量廢氣的碳?xì)浠衔锖狭俊Ｔ趯⑦@種測量傳感器裝入例如用作催化器基體的由形成表面(波紋)構(gòu)造以下簡稱構(gòu)造的板制成的蜂窩體時(shí)眾所周知會(huì)出現(xiàn)不同的問題。一方面至少對于一定的結(jié)構(gòu)形式卷繞成一蜂窩體的所有板層可以在卷繞之前在一對于所有板層相同的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一缺口。這允許在卷繞后在這個(gè)區(qū)域內(nèi)裝入一測量傳感器，但是有這樣的缺點(diǎn)，即由缺口構(gòu)成的用來安裝測量傳感器的空余(自由)體積明顯大于裝入蜂窩體內(nèi)的測量傳感器的體積。這導(dǎo)致蜂窩體內(nèi)有效表面的損失，這些表面例如可以具有催化活性的涂層。這造成蜂窩體效力降低。
另一種可能性是，在卷成蜂窩體后在它上面例如鉆一個(gè)孔。這種方法存在各種缺點(diǎn)。一方面這個(gè)工步無法插入已經(jīng)通常存在的工步之中。而是存在一附加的后續(xù)進(jìn)行的工步。這造成在制造這種類型的蜂窩體時(shí)生產(chǎn)成本顯著上升。此外如果已經(jīng)涂覆了起催化活性的涂層，那么在制造孔時(shí)會(huì)導(dǎo)致所用板層上的起催化作用的涂層的脫落。這也降低蜂窩體在使用時(shí)的效力。最后根據(jù)所用的方法的不同鉆孔還會(huì)導(dǎo)致通道的局部堵塞。因此基本上也允許將測量傳感器裝入陶瓷蜂窩體的這種方法不能毫無問題地使用。

發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)，本發(fā)明的目的是，推薦一種在其內(nèi)部帶有可自由穿通的體積的蜂窩體的制造方法和裝置，其制造費(fèi)用與按上面提供的方法制造的相比降低，并且其中有效表面沒有不必要地縮小。
這個(gè)目的通過具有權(quán)利要求1特征的方法，具有權(quán)利要求11特征的裝置，以及具有權(quán)利要求15特征的蜂窩體來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)良的結(jié)構(gòu)方案和改進(jìn)結(jié)構(gòu)是各個(gè)從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
本發(fā)明的方法用來由規(guī)定數(shù)量的來自至少一個(gè)喂給輥的板層制造蜂窩體，其中至少一部分是至少局部形成表面(波紋)構(gòu)造的板層，其構(gòu)造使得形成流體可流過的蜂窩體。蜂窩體在其內(nèi)部具有一用于測量傳感器的規(guī)定的空余體積。
此方法包括以下工步a)從喂給輥選擇一段板條用于相應(yīng)尺寸的板層；b)確認(rèn)/識別板層并從存儲(chǔ)器中讀出至少一個(gè)所屬的孔位置和至少一個(gè)所屬的孔邊緣；c)在板層內(nèi)在至少一個(gè)規(guī)定孔位置上形成至少一個(gè)帶有孔邊緣的孔；d)必要時(shí)板段的至少一部分形成構(gòu)造；e)必要時(shí)從喂給輥上切下板段；f)重復(fù)工步a)至e)，直至達(dá)到規(guī)定數(shù)量的板層；g)必要時(shí)根據(jù)多個(gè)單個(gè)板層的識別堆疊規(guī)定數(shù)量的板層；
h)必要時(shí)重復(fù)工步a)至g)，以制造多個(gè)堆疊；i)將至少一個(gè)板層或至少一個(gè)板堆疊卷繞成蜂窩結(jié)構(gòu)；j)將蜂窩結(jié)構(gòu)裝入一個(gè)套管；和k)將測量傳感器在規(guī)定位置上裝入蜂窩結(jié)構(gòu)和套管。
在這種方法時(shí)工步b)、c)、d)和e)可以按任意的順序進(jìn)行。
如果作為例子考察一形成構(gòu)造的板層，尤其是波紋板層，那么首先可以進(jìn)行板層相應(yīng)的鉆孔，接著使板層形成構(gòu)造，但是也可以首先制造形成構(gòu)造的板層，然后接著在它上面鉆孔。
其次這種方法允許由唯一的或多塊板組成蜂窩體結(jié)構(gòu)，以及由一個(gè)或多個(gè)板層的堆疊組成蜂窩體結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明也可以制造由唯一的一塊至少局部形成構(gòu)造的板形成的蜂窩體。
板層的識別可以方便地通過這樣的方法進(jìn)行，即在生產(chǎn)過程中知道，正在加工的板條段以后在蜂窩體中位于哪里。這例如可以通過一用來計(jì)數(shù)制造的板層的自動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)，在加工過程中板層一個(gè)接一個(gè)按其在卷繞后在蜂窩體內(nèi)的位置“從內(nèi)向外”加工，其中以及按本發(fā)明也可以采用其它的方案。在每一種情況下工步和板層運(yùn)動(dòng)的記錄使得可以識別板層。
儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器內(nèi)的孔位置和所述的孔邊緣是相對于各板層特定的。如果用來制造蜂窩體所必需的n塊板層之一確認(rèn)為板層N1，那么可以從存儲(chǔ)器中讀出屬于該板層N1的至少一個(gè)孔邊緣和至少一個(gè)孔位置。對于所有排在后面的板層N2、N3、N4......，Nn也一樣?？走吘壥且辉谙鄬τ诳孜恢么_定的坐標(biāo)系內(nèi)的封閉曲線。
一種結(jié)構(gòu)形式是，對于每個(gè)板層Ni孔邊緣設(shè)計(jì)得不同，而在另一種結(jié)構(gòu)方案中對于所有板層采用相同的孔邊緣?？孜恢靡部梢晕挥谧R別的板條段之外，這意味著，不進(jìn)行板段鉆孔。此外可能出現(xiàn)這樣的情況，即每個(gè)板段存在多個(gè)孔位置。同樣板段也可能應(yīng)該具有多個(gè)，部分僅僅局部形成的孔。這例如取決于蜂窩體的結(jié)構(gòu)形式和其它參數(shù)，如單元密度，亦即每單位橫截面的單元數(shù)。所有這些信息以適當(dāng)?shù)姆绞椒椒▋?chǔ)存在存儲(chǔ)器內(nèi)，并可從存儲(chǔ)器中調(diào)出。
形成構(gòu)造的工步可以不僅僅包括純粹的形成波紋，而存在按本發(fā)明的實(shí)施形式，其中待形成構(gòu)造的板層設(shè)有一次和二次構(gòu)造或先后進(jìn)行多次制波紋工序，以得到例如完全確定的波紋形狀。
一個(gè)板的一部段僅僅局部形成構(gòu)造也例如是有利的，由此形成一板條，它例如一半是波紋的，另一半是光滑板層。由這種板條可以用簡單的方式方法卷繞成例如具有多個(gè)板層的做成螺線形的蜂窩體。
通過光滑的和形成構(gòu)造的板層的適當(dāng)組合可以形成板堆疊，它們可以卷繞成蜂窩體。在板層或相應(yīng)的板堆疊卷繞成蜂窩結(jié)構(gòu)后，可以將它裝入一套管。
為了使板層相互連接，以及使套管與蜂窩結(jié)構(gòu)連接可以設(shè)置不同的連接工步，例如釬焊。為此通過相應(yīng)的方法，例如膠涂、涂焊料和涂鈍化層，以保證在板層上相應(yīng)的焊料分布，可能是必要的，以使在釬焊時(shí)各個(gè)板層之間以及蜂窩結(jié)構(gòu)和套管之間形成牢固的連接。也可以通過焊接連接。
按照本方法一種優(yōu)良的方案各個(gè)板層中的孔位置和孔邊緣這樣選擇，使得在蜂窩體內(nèi)形成一關(guān)聯(lián)的空腔，其空余體積基本上至少相當(dāng)于裝入蜂窩體內(nèi)的測量傳感器的體積。這使得可以用有利的方法制造具有測量傳感器的蜂窩體，它具有小的有效表面的損失。
按照本方法另一種優(yōu)良的方案板層上至少一個(gè)孔的尺寸比測量傳感器的橫截面在相應(yīng)板層上的投影大規(guī)定的間隙值。這允許考慮加工誤差。由此即使在存在加工誤差時(shí)也可以使測量傳感器毫無問題地裝入蜂窩體內(nèi)。
按照本方法另一種優(yōu)良的方案對于每個(gè)板層儲(chǔ)存的孔位置和/或儲(chǔ)存的孔邊緣由在卷繞狀態(tài)下測量傳感器的橫截面在板層上的投影確定。這允許以有利的方法非常精確地確定用來產(chǎn)生安裝測量傳感器的空余體積的必要的孔邊緣形狀。
孔位置和/或孔邊緣可以在儲(chǔ)存之前由一個(gè)數(shù)學(xué)模型計(jì)算推導(dǎo)出來。這允許在板層的識別已知時(shí)，也就是說在卷繞后板層的相對位置已知時(shí)，計(jì)算出蜂窩體內(nèi)不同位置上不同傳感器的孔位置和孔邊緣。
按照本方法另一種有利的方案各個(gè)板層的孔位置和/或孔邊緣在儲(chǔ)存之前根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值確定。這允許以有利的方式確定孔形狀和孔位置，即使不存在用來描述相應(yīng)蜂窩體的數(shù)學(xué)模型。
按照本方法又一種優(yōu)良的方案儲(chǔ)存的孔位置和/或孔邊緣的數(shù)值根據(jù)測量傳感器和空余體積之間實(shí)際存在的誤差值進(jìn)行匹配。這使得可以根據(jù)例如與批次有關(guān)的加工誤差直接對生產(chǎn)過程進(jìn)行反饋。因此可以例如在生產(chǎn)過程期間便用直接反饋的方法減小材料損失和有效表面損失。
按照本方法另一種優(yōu)良的方案孔這樣形成，即空余體積的橫截面可以裝入基本上圓形的、橢圓形的或多角形的，尤其是橢圓形或四邊形橫截面的測量傳感器?？仔螤罨旧鲜菣E圓特別優(yōu)選。這考慮了在完工蜂窩體內(nèi)板層的曲率。
按照本方法又一種優(yōu)良的方法作為測量傳感器裝入一λ-探針或HC-傳感器，最好是λ-探針。這允許以有利的方式制造具有內(nèi)置λ-探針或內(nèi)置HC-傳感器的催化器，它們可以用在例如廢氣凈化系統(tǒng)的調(diào)節(jié)中。
按照本發(fā)明的設(shè)想推薦一種用來制造具有用來安裝內(nèi)置測量傳感器的空余體積的蜂窩體的裝置。這種蜂窩體由一塊或多塊板層制成，其中至少部分板層至少局部這樣地形成構(gòu)造，使得其構(gòu)造成可使流體流通的蜂窩體。裝置具有一用來在其以后在蜂窩體內(nèi)的位置方面來識別板段的識別單元，此板段以后構(gòu)成確定的板層，還具有一用來儲(chǔ)存各個(gè)在蜂窩體內(nèi)的板層的至少一個(gè)孔邊緣和至少一個(gè)孔位置的存儲(chǔ)器，一帶有一個(gè)鉆孔工具、必要時(shí)還有形成構(gòu)造和還原/修正工具(Reduktionswerkzeuge)的鉆孔單元和一堆疊或卷繞單元。存儲(chǔ)器和鉆孔單元通過傳遞至少一個(gè)孔邊緣和至少一個(gè)孔位置的信號線相互連接。
此裝置允許以優(yōu)良的方式制造具有用來安裝測量傳感器的空余體積的蜂窩體。識別單元識別板層關(guān)于其以后在卷繞狀態(tài)下在蜂窩體內(nèi)的位置的情況。存儲(chǔ)器包含對于各板層特定的孔形狀和孔位置，它們通過信號線傳送給鉆孔單元，然后鉆孔單元在相應(yīng)位置上用鉆孔工具形成具有相應(yīng)孔邊緣的孔。
按本裝置一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)方案孔位置和/或孔邊緣由測量傳感器的橫截面積連同在卷繞狀態(tài)時(shí)的板層確定。這使得可以用簡單的方法確定和儲(chǔ)存各個(gè)單獨(dú)的板層相應(yīng)的孔位置和孔邊緣，并允許這樣地制造具有穿通的空余體積的蜂窩體，該空余體積基本上相當(dāng)于裝入蜂窩體內(nèi)的測量傳感器的體積。在這種情況下特別優(yōu)選采用具有圓形、橢圓形或多邊形，尤其是橢圓形或四邊形橫截面的測量傳感器。
按照本裝置另一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)方案鉆孔工具具有用來產(chǎn)生基本上橢圓形橫截面的結(jié)構(gòu)。由此考慮板層在卷繞狀態(tài)下的彎曲特性。
此外本發(fā)明的內(nèi)容是一蜂窩體，它按本發(fā)明的方法或用本發(fā)明的裝置制造。
按照本發(fā)明蜂窩體的一種優(yōu)良結(jié)構(gòu)測量傳感器做在沿流動(dòng)方向蜂窩體縱長的開頭50％，最好是開頭30％，特別是優(yōu)選在開頭15％內(nèi)。在定位用于調(diào)節(jié)帶蜂窩體的廢氣凈化設(shè)備的測量傳感器時(shí)一方面要保證，調(diào)節(jié)可以盡可能快地進(jìn)行，而另一方面必須防止測量傳感器受到損壞。在例如采用λ-探針時(shí)λ-探針盡可能靠近發(fā)動(dòng)機(jī)安裝雖然一方面可保證，廢氣凈化設(shè)備具有非常迅速的調(diào)節(jié)性能，而另一方面安裝在第一個(gè)蜂窩體之前使λ-探針具有損壞的危險(xiǎn)，因?yàn)樵诶淦饎?dòng)時(shí)在廢氣內(nèi)可能存在的水滴可能導(dǎo)致λ-探針的損壞-即所謂的水沖擊。因此λ-探針裝在蜂窩體的前部區(qū)域內(nèi)是有利的，因?yàn)檫@里避免水沖擊的危險(xiǎn)?？赡艽嬖诘乃巫驳椒涓C體上并在那里蒸發(fā)。即使在冷起動(dòng)階段蜂窩體正是在端面區(qū)域內(nèi)很快達(dá)到可以促使水滴蒸發(fā)的溫度。否則至少應(yīng)吸收水滴或阻滯其沖擊。
按照蜂窩體的另一種優(yōu)良結(jié)構(gòu)測量傳感器插入蜂窩體的深度小于蜂窩體直徑的25％，最好小于20％。這允許以有利的方式裝入測量傳感器，這在蜂窩體有效表面損失盡可能小的同時(shí)可以有效地調(diào)節(jié)包含蜂窩體的廢氣凈化裝置。
按照蜂窩體的又一種優(yōu)良結(jié)構(gòu)測量傳感器是一λ-探針或HC傳感器。采用λ-探針或碳?xì)浠衔飩鞲衅魇沟每梢杂糜欣姆绞秸{(diào)節(jié)在例如汽車內(nèi)燃機(jī)廢氣流中的廢氣凈化裝置。特別是在這種系統(tǒng)中采用λ-探針證明是合適和優(yōu)選的。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面按本發(fā)明方法和/或借助于按本發(fā)明的裝置制造的蜂窩體用作在特別是小轎車內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)排氣管中的催化器基體。
本發(fā)明其它優(yōu)點(diǎn)和特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方案在下面將借助于附圖作較詳細(xì)的說明，這里本發(fā)明并不局限于所示的實(shí)施形式。
附圖的簡要說明附圖表示

圖1示意表示一按本發(fā)明的裝置的實(shí)施例；圖2按本發(fā)明鉆孔的帶有兩段的板條的一個(gè)例子；圖3用剖視圖示意表示按本發(fā)明的蜂窩體的局部；圖4示意表示按本發(fā)明的蜂窩體。
本發(fā)明具體的實(shí)施方式圖1表示本發(fā)明方法和本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例。板條2從一喂給輥1上退繞。通過適當(dāng)?shù)难b置，例如一直接設(shè)置在一通過未畫出的信號線與一識別單元5連接的鉆孔單元9前面或其入口區(qū)內(nèi)的滾輪3可以在識別單元5內(nèi)結(jié)合來自生產(chǎn)過程的其它信息例如與板條2的相應(yīng)段6一致的板層的要求的數(shù)目n確定，當(dāng)時(shí)正在加工的板條2的段6以后在卷繞后位于蜂窩體7內(nèi)的什么地方。板條2的段6確認(rèn)為段N1。段和板層的概念基本上是同義的。板條的一定的段在后續(xù)生產(chǎn)過程中變成一個(gè)由多個(gè)板層組成的蜂窩體中一定的板層。板層是單獨(dú)的板，也即板段在加工過程中被切斷，還是象例如在螺線形卷繞的蜂窩體中那樣連在一起，取決于蜂窩體的結(jié)構(gòu)形式。
板條2的正在加工的段6的這種識別通過一第一信號線8傳輸給鉆孔單元9。鉆孔單元9通過第二信號線10與一個(gè)存儲(chǔ)器11連接，鉆孔單元可以讀出屬于識別的段N1的由至少一個(gè)孔位置12和至少一個(gè)孔邊緣13組成的坐標(biāo)值數(shù)組。每個(gè)孔邊緣13由一在相對于所屬孔位置12的坐標(biāo)系內(nèi)測量的封閉曲線組成。
根據(jù)蜂窩體類型的不同，也就是說根據(jù)蜂窩體的結(jié)構(gòu)形狀、單元密度和/或直徑對于卷繞成蜂窩體7的板段6的每個(gè)段Ni具有不同的由孔位置12和孔邊緣13組成的坐標(biāo)值數(shù)組。例如一個(gè)板段6可以不設(shè)孔或設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)孔一它們至少局部可以僅僅形成部分孔。由這些坐標(biāo)值數(shù)組得到的鉆孔由鉆孔單元9通過一個(gè)或幾個(gè)鉆孔工具4進(jìn)行。鉆孔工具4可以是沖模，但是也可以和按本發(fā)明采用切割工具和銑削工具，例如激光切割工具。
必要時(shí)在離開鉆孔單元9后也可以通過一形成構(gòu)造工具14使板段6至少局部形成構(gòu)造。構(gòu)造例如可以由波紋組成，但也可以是其它結(jié)構(gòu)。也可以使用多個(gè)形成構(gòu)造工具14，這樣它們便形成例如不同幅度的一次或二次構(gòu)造，或者它們也可以給板段6壓印特別的不能用形成構(gòu)造工具14制造的結(jié)構(gòu)形狀。在各種情況下構(gòu)造的幅度可以通過一還原工具15減小。在制造光滑板層時(shí)不使用形成構(gòu)造工具14。
切斷單元16必要時(shí)將板段6從板條2上切下。切斷單元16通過一第三信號線17與識別單元5連接。第四信號線17可以用于識別單元5和切斷單元16之間的相互雙向數(shù)據(jù)交換，使得切斷單元16的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)也可以用來識別板條2的正在實(shí)時(shí)加工的板段6。通過向識別單元5反饋使在不同單元和工具9、14、15、16、19內(nèi)的各個(gè)工步同步，使得在每個(gè)工步時(shí)知道，哪個(gè)板段Ni在哪個(gè)單元9、14、15、16、19內(nèi)。
在板段6從板條2上切下以后得到一板層18，根據(jù)在該板段6上所使用的形成構(gòu)造工具14的不同，板層既可以是光滑的，也可以至少局部形成構(gòu)造。
在離開切斷工具16以后板層18到達(dá)一堆疊和卷繞單元19。在該單元內(nèi)多個(gè)板段N1、N2、N3...如果需要的話，堆疊成待制造的蜂窩體所需要的板堆疊。然后接著將幾塊板層18或板段6，或規(guī)定數(shù)量的板堆疊卷繞成蜂窩結(jié)構(gòu)20，必要時(shí)它配上一個(gè)套管21，然后通過適當(dāng)?shù)倪B接措施連接成蜂窩體7。蜂窩體7離開堆疊和卷繞單元19。堆疊和卷繞單元19也通過一第四信號線22與識別單元5連接。因此在堆疊和卷繞單元19內(nèi)的實(shí)際狀況的數(shù)據(jù)可以用來識別正在加工的構(gòu)件。例如可以利用已經(jīng)在堆疊和卷繞單元19內(nèi)的板層18的編號Nk進(jìn)行識別。
這種方法對于所有板層18，也就是板層N1、N2、N3......都進(jìn)行，直至在堆疊和卷繞單元19內(nèi)存在n塊正確的板層18或板堆疊，接著卷繞成蜂窩結(jié)構(gòu)20，并與一套管21連接成一蜂窩體7。
按照本發(fā)明在必要時(shí)也可以不同于這里所選擇的次序形成構(gòu)造，尤其是形成波紋、確定孔形狀和孔位置、鉆孔和必要時(shí)切斷。按照本發(fā)明的可以是必要時(shí)形成構(gòu)造，尤其是形成波紋、確定孔形狀和孔位置、鉆孔和必要時(shí)切斷的任意組合。
圖2表示一按本發(fā)明鉆過孔的板條2。可以看到兩個(gè)板段6，它們識別為板段N1和板段N2。板段N1有一第一孔23，板段N2有一第二孔24。它們分別通過一孔位置12和一相對與它定義的孔邊緣13確定。
孔位置12和孔邊緣13在通過識別單元5識別板段N1，N2后由鉆孔單元9從存儲(chǔ)器11中讀出。鉆孔單元9的鉆孔工具4在每個(gè)板段N1、N2上產(chǎn)生相應(yīng)的孔23、24，例如沖出或切割出。
在不同板段N1和N2或者說必要時(shí)以后的板層N1和N2以及其它板段Ni內(nèi)的孔位置12和孔邊緣13這樣確定，使得在卷成的蜂窩體6內(nèi)形成一關(guān)聯(lián)的空余體積25。
圖3表示一按本發(fā)明的帶一蜂窩結(jié)構(gòu)20和一套管20的蜂窩體7。蜂窩結(jié)構(gòu)20由光滑板層26和波紋層27構(gòu)成，為了看得清楚起見它們僅僅部分畫出，這些板層形成流體可流通的通道28。在蜂窩體7上一測量傳感器29裝入由一用附圖標(biāo)記示意表示的一孔邊緣13圍成的空余體積25?？沼?5體積略大于裝入的測量傳感器29的體積，以補(bǔ)償可能出現(xiàn)的加工誤差，孔邊緣13的尺寸略大于測量傳感器29相應(yīng)的橫截面。這造成空余體積邊界的不平齊，邊界是臺(tái)階形的，因?yàn)槔绱嬖谝坏谝徽`差值30和一第二誤差值31。孔深度32也相應(yīng)地略大于測量傳感器29的埋入長度33。
這里所示的測量傳感器29的傾斜裝入導(dǎo)致測量傳感器29貼合面35和套管21之間的第三誤差值34。在一種—按本發(fā)明也可以的—測量傳感器29直線(垂直)裝入蜂窩體7時(shí)不出現(xiàn)這個(gè)第三誤差值34。
圖4表示一蜂窩體7，它由一套管7和一蜂窩結(jié)構(gòu)20組成，并具有一關(guān)聯(lián)的空余體積25，一個(gè)測量傳感器29，例如λ-探針29，裝入此空腔內(nèi)。測量傳感器29在沿流動(dòng)方向36蜂窩體7的前部軸向區(qū)域內(nèi)，以避免測量傳感器由于水沖擊而損壞的危險(xiǎn)。
附圖標(biāo)記表1喂給輥 2板條3滾輪4鉆孔工具5識別單元6板段7蜂窩體 8第一信號線9鉆孔單元10第一信號線11存儲(chǔ)器 12孔位置13孔邊緣 14形成構(gòu)造工具15還原工具 16切斷單元17第三信號線 18板層19堆疊和卷繞單元 20蜂窩結(jié)構(gòu)21套管 22第四信號線23第一孔 24第二孔25空余體積 26光滑板層27波紋板層 28通道29測量傳感器 30第一誤差值31第二誤差值 32孔深度33埋入長度 34第三誤差值35貼合面 36流動(dòng)方向
n蜂窩體內(nèi)建造的板層數(shù)N1、Ni…Nn一定板層的識別號Nk已經(jīng)存在于堆疊和卷繞單元內(nèi)的板層數(shù)
權(quán)利要求
1.制造蜂窩體(7)的方法，此蜂窩體具有規(guī)定數(shù)量(n)的來自至少一個(gè)喂給輥(1)的板層(18)，其中至少一部分是至少局部形成構(gòu)造的板層(18)，其結(jié)構(gòu)使蜂窩體(7)對于流體是可流通的，其中蜂窩體(7)在其內(nèi)部具有用于一個(gè)測量傳感器(29)的規(guī)定的關(guān)聯(lián)的空余體積(25)，此方法包括以下工步a)從來自喂給輥(1)的板條(2)上選取用于相應(yīng)尺寸的板層(18)的一段(6)；b)識別板層(18)，并從存儲(chǔ)器(11)中讀出至少一個(gè)所屬的孔位置(12)和至少一個(gè)所屬的孔邊緣(3)；并必要時(shí)至少部分板段(6)形成構(gòu)造；c)在板層(18)上在至少一個(gè)確定的孔位置(12)生成至少一個(gè)帶有孔邊緣(13)的孔(23，24)；d)必要時(shí)使板段(6)的至少一部分形成構(gòu)造；e)必要時(shí)從喂給輥(1)上切下板段(6)；f)重復(fù)工步a)至e)，直至達(dá)到規(guī)定數(shù)量(n)的板層(18)；g)必要時(shí)根據(jù)識別的單個(gè)板層(18)堆疊規(guī)定數(shù)量的板層(18)；h)必要時(shí)重復(fù)工步a)至g)，以制造多個(gè)板堆疊；i)將至少一個(gè)板層(18)或至少一個(gè)板堆疊卷繞成一蜂窩結(jié)構(gòu)(20)；j)將蜂窩結(jié)構(gòu)(20)裝入套管(21)；和k)將測量傳感器(29)在規(guī)定位置上裝入蜂窩結(jié)構(gòu)(20)和套管(21)；其中工步b)、c)、d)和e)可以按任意順序進(jìn)行。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為這樣地選擇在各個(gè)板層(18)內(nèi)的至少一個(gè)孔位置(12)和至少一個(gè)孔邊緣(13)，使得在蜂窩體(7)內(nèi)形成一關(guān)聯(lián)的空腔，其體積(25)基本上至少相當(dāng)于裝入蜂窩體(7)內(nèi)的測量傳感器(29)的體積。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征為板層(18)上至少一個(gè)孔(23、24)的尺寸比測量傳感器(29)隨相應(yīng)的板層(18)的截面積大規(guī)定的誤差值。
4.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為儲(chǔ)存的孔位置(12)和/或儲(chǔ)存的孔邊緣(13)由測量傳感器(29)的截面積連同在卷繞狀態(tài)下的板層(18)確定。
5.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為孔位置(12)和/或孔邊緣(13)在儲(chǔ)存之前由一數(shù)學(xué)模型計(jì)算推導(dǎo)出來。
6.按權(quán)利要求1至4之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為孔位置(12)和/或孔邊緣(13)在儲(chǔ)存之前根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值確定。
7.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為所儲(chǔ)存的孔位置(12)和/或孔邊(13)的值根據(jù)在測量傳感器(29)和空余體積(25)的邊界之間實(shí)際存在的誤差值進(jìn)行匹配。
8.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為孔(23、24)做成這樣，使得空余體積的橫截面可以裝入基本上圓形的、橢圓形的或多邊形的，尤其是橢圓形或四邊形橫截面的測量傳感器(29)。
9.按權(quán)利要求7所述的方法，其特征為孔邊緣(13)基本上是橢圓。
10.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為作為測量傳感器(29)裝入一λ-探針或一HC-傳感器，尤其是λ-探針。
11.用來制造具有一用于安裝內(nèi)置測量傳感器(29)的關(guān)聯(lián)空余體積(25)的由一塊或幾塊板層(18)組成的蜂窩體的裝置，板層中至少一部分至少局部這樣地形成構(gòu)造，即其構(gòu)造使蜂窩體(7)對于流體是可流通的，該裝置具有一用來在其以后的蜂窩體(7)內(nèi)的位置方面識別板層(18)的識別單元(5)，一用于儲(chǔ)存對于在蜂窩體(7)內(nèi)的各個(gè)板層(18)的至少一個(gè)孔位置(12)和至少一個(gè)孔邊緣(13)的存儲(chǔ)器，一帶有鉆孔工具(4)必要時(shí)還有形成構(gòu)造工具和還原工具(14、15)的鉆孔單元(9)和一堆疊和卷繞單元(19)，其特征為存儲(chǔ)器(11)和鉆孔單元(9)通過用來傳輸至少一個(gè)孔邊緣(13)和至少一個(gè)孔位置(12)的信號線(10)相互連接。
12.按權(quán)利要求11所述的裝置，其特征為孔位置(12)和/或孔邊緣(13)由測量傳感器(29)的橫截面積連同在卷繞狀態(tài)下的板層(18)確定。
13.按權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征為測量傳感器(29)具有圓形、橢圓形或多邊形的，尤其是橢圓形或四邊形橫截面。
14.按權(quán)利要求10至12之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為鉆孔工具(4)具有產(chǎn)生一基本上橢圓形孔(23、24)的結(jié)構(gòu)。
15.按按權(quán)利要求1至10之任一項(xiàng)所述的方法制造的或采用按權(quán)利要求11至14之任一項(xiàng)所述的裝置制造的蜂窩體。
16.按權(quán)利要求15所述的蜂窩體，其特征為測量傳感器(29)裝在蜂窩體(7)的流動(dòng)方向開頭50％的長度內(nèi)，尤其是開頭30％，特別優(yōu)選在開頭15％的長度內(nèi)。
17.按權(quán)利要求15或16所述的蜂窩體，其特征為測量傳感器(29)埋入蜂窩體(7)內(nèi)的長度(33)小于蜂窩體(7)直徑的25％，最好小于20％。
18.按權(quán)利要求14至16之任一項(xiàng)所述的蜂窩體，其特征為可采用λ-探針或HC-傳感器，最好是λ-探針作為測量傳感器(29)。
19.按按權(quán)利要求1至10之任一項(xiàng)所述的方法制造的蜂窩體(7)或借助于按權(quán)利要求11至14之任一項(xiàng)所述的裝置制造的蜂窩體(7)或按權(quán)利要求15到18之任一項(xiàng)所述的蜂窩體(7)用作汽車排氣管中的催化器基體。
全文摘要
制造蜂窩體(7)的方法，此蜂窩體具有規(guī)定數(shù)量(n)的來自至少一個(gè)喂給輥(1)的板層(18)，其中至少一部分是至少局部形成構(gòu)造的板層(18)，其構(gòu)造使蜂窩體(7)對于流體是可流通的，其中蜂窩體(7)在其內(nèi)部具有用于測量傳感器(29)的規(guī)定的關(guān)聯(lián)的空余體積(25)，此方法包括以下工步從來自喂給輥(1)的板條(2)上選取用于相應(yīng)尺寸的板層(18)的一段(6)；識別板層(18)并從存儲(chǔ)器(11)中讀出至少一個(gè)所屬的孔位置(12)和至少一個(gè)所屬的孔邊緣(13)；在繼續(xù)加工蜂窩體之前在板層(18)上至少一個(gè)確定的孔位置(12)處制造至少一個(gè)帶孔邊緣(13)的孔(23、24)；將多個(gè)這樣預(yù)制好的板段卷繞，堆疊和/或纏繞成一蜂窩結(jié)構(gòu)(20)，使得由單個(gè)孔(23、24)形成一用于測量傳感器(29)的空余體積。用這種方法可以成本低廉和在現(xiàn)有加工流程中實(shí)現(xiàn)用于測量傳感器(29)的合適的空腔，而不產(chǎn)生多個(gè)不必要的空余體積。
文檔編號F02D35/00GK1511223SQ02806708
公開日2004年7月7日 申請日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月16日
發(fā)明者R·布呂克, R 布呂克 申請人:排放技術(shù)有限公司