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CN1930382A - 由具有翻折段的层和具有对应结构的层构成的蜂窝体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由交替的基本平滑的层和至少部分形成结构的层形成的蜂窝体，特别是优选用于汽车排气系统的催化剂基体和/或过滤器，所述层形成允许流体基本沿轴向流动方向流过的空腔，该形成结构的层具有与相邻的基本平滑的层接触的结构极限部，并且该形成结构的层在结构极限部的区域中具有翻折段，该翻折段伸入空腔中并在垂直于流动方向延伸通过蜂窝体的横截面中具有与结构极限部大致相反的形式，从而在翻折段的区域中在结构极限部内产生中断。按照本发明，在翻折段和/或结构极限部的区域中，在基本平滑的层内形成对应结构，该对应结构与结构极限部和/或翻折段接合，特别是成形锁接合。在本发明的蜂窝体中，翻折段和对应于它的对应结构的相互作用防止了所述层沿流动方向的相对位移。这通过对应结构与翻折段彼此接合来进行。这样还可特别防止蜂窝体的伸缩。

Description

由具有翻折段的层和具有对应结构的层构成的蜂窝体
技术领域
本发明涉及一种由交替的基本平滑的层和至少部分地形成结构的层构成的蜂窝体。此时，形成结构的层的结构通常为波纹，其中，该波纹还有形式为翻折段的子结构。
背景技术
尤其是在汽车建造中，许多国家中日益严格的法定极限值已经使得人们使用催化转化器来转化废气中的有害成分。蜂窝体常常作为催化转化器中的催化剂基体或还作为过滤器体来使用，因为它有大的每体积单位的反应面积或过滤面积可供使用。
这种蜂窝体主要由陶瓷材料形成，或者是包括多个层的金属蜂窝体。对于金属蜂窝体，主要分成两种典型的结构形式。一种由DE 2902779 A1示出的早期的结构形式是螺旋形的结构形式，其中基本上平滑的板层和形成波纹的板层相互叠置并螺旋形地卷绕。在另一种结构形式中，蜂窝体由许多交替布置的平滑板层和形成波纹的或不同地形成波纹的板层构成，其中，所述板层首先布置成一个或多个堆叠，然后彼此卷绕。此时，所有板层的端部都位于外部并且可与壳体或套管连接，由此形成多个连接部，所述连接部提高了蜂窝体的耐久性。这种结构形式的典型例子在EP0245737B1或WO 90/03220中作了说明。长期以来还已知，所述板层配备有附加的结构，以影响流动和/或实现单个流通道之间的横向混合。这种构型的典型例子为WO 91/01178、WO 91/01807和WO 90/08249。最后，还存在锥形结构形式的蜂窝体，该蜂窝体有时也具有其它用于影响流动的附加结构。例如WO 97/49905中说明了一种这样的蜂窝体。此外还已知，在蜂窝体中留出一用于传感器、特别是用于容纳兰布达探测器的凹口。其示例在DE 8816154 U1中说明。蜂窝体也可作为吸附器结构使用，其中至少可以暂时储存有害物成份例如氧化氮，该蜂窝体还可作为过滤器特别是微粒过滤器使用，该过滤器可以做成开口的或封闭的。
特别是对于金属蜂窝体，已经证明，当将它们用在汽车排气系统中时，一段时间以后蜂窝体会由于热交变负荷而变形。尤其还知道，蜂窝体可伸缩—即该蜂窝体的一部分由于受脉动气流的影响而从该蜂窝体的一个端面伸出，或者蜂窝体呈现为桶形—即该蜂窝体的直径在气体入口侧和/或气体出口侧区域减小。这种变形或其它变形是以空腔的相邻壁在流动方向的可移动性为基础的或者会引起该可移动性，这可能出现在例如空腔的相邻的壁无连接或连接有缺陷的情况下，该空腔优选通过热接合方法例如钎焊或焊接形成。
在这种情况下，从EP 0298943A1已知一种催化剂基体，该催化剂基体不是钎焊的，而是通过腹板和凹部的相互作用在对应的相邻层中机械地固定。从DE 2733640A1中已知，可通过舌状物与相邻层中的相应凹部来实现相应的互锁。
只要在蜂窝体内例如在形成结构的层中存在翻折段，这些翻折段用于影响流动尤其还用于相邻的空腔沿周向的连接，并且如同从上述现有技术中已知的那样，则相邻层的互锁就很麻烦。
发明内容
由此出发，本发明基于这样的目的，即提供一种金属蜂窝体，该蜂窝体包含用于影响流动的措施以及层，所述层可被有效地保护而避免相邻的层沿流动方向相对位移。
该目的通过具有权利要求1的特征的蜂窝体实现。从属权利要求为有利的改进。
按照本发明的蜂窝体由交替的基本上平滑的层和至少部分地形成结构的层形成，并特别作为优选用于汽车排气系统的催化剂基体和/或过滤器。此时，所述层形成允许流体基本沿轴向的流动方向流过的空腔，其中，形成结构的层具有与相邻的基本平滑的层相接触的结构极限部，并且形成结构的层在其结构极限部的区域中具有翻折段，所述翻折段伸入空腔中并且在一垂直于流动方向穿过蜂窝体的截面内具有与结构极限部大致相反(倒相)的形式。按照本发明，在翻折段和/或结构极限部的区域中在基本平滑的层上形成有对应结构，所述对应结构与结构极限部和/或与翻折段接合。
如果结构极限部和/或翻折段与对应结构形锁合地相互作用以便特别阻止各个层沿流动方向的相对位移，则是特别有益的。
在这种情况下，翻折段理解为一种通过形成结构的层的成形而形成的结构。这种翻折段提供一可流过的开口并且形成与相邻空腔的连接。通过这种开口，诸如流经蜂窝体的废气的流体可从一个空腔到达相邻的空腔。此开口优选沿流动方向形成。由于翻折段的附加的入流(受流)边缘，翻折段有利地造成流动涡旋，该涡旋对层状边界流的形成起反作用。因此，可取的是，与对应结构的形锁连接不再完全封闭如此形成的开口，而是只利用开口截面积的很小的一部分。在最有利的情况下，形锁连接的尺寸只有层厚的数量级。
使翻折段相对于形成结构对称地形成—亦即使翻折段对称于结构最小部或结构最大部形成，是特别有利的。形成的结构特别理解为波纹，例如金属蜂窝体中常见的波纹，例如正弦波纹或三角波纹。基本连续的结构可以特别理解为这样的结构，它沿流动方向在蜂窝体的除翻折段以外的整长度上延伸。优选地，由所述对应结构在与翻折段接合时造成的对可流过的横截面的覆盖尽可能小。在结构极限部的区域内形成翻折段也可例如意味着仅有部分结构参与翻折段，特别是形成结构的壁仅有较小部分材料被翻折，从而在翻折段的区域内保留了形成结构的基本形式。
如果在基本平滑的层，尤其是板层或由纤维形成的层中设置对应结构—所述对应结构在蜂窝体中大致横向于以后的流动方向延伸，则这些层在形成蜂窝体时必须卷绕，其中卷绕方向要正好使得对应结构能明显地使这种卷绕变困难或甚至阻止该卷绕，这是因为对应结构增加了层的刚性。因此，应当将对应结构设计成使得层的柔韧性适于卷绕，甚至以小半径卷绕。这可以用不同的方式实现，当然特别是通过将对应结构设计成非突起或凹陷而只是形成结构的层的极限部可伸入其中的简单的孔来实现。但是，对应结构也可以作为突起和/或凹陷形成，只要将它们设计成合适的尺寸和/或中断以便足够柔韧。连续的突起和/或凹陷可通过中断例如孔或卸荷缝改变，以便即使存在对应结构，该层仍然有足够的柔韧性。
通过所描述的翻折段和对应结构的形成，在按照本发明的蜂窝体中，两个在基本垂直于流动方向的方向上相邻的空腔壁不会沿流动方向产生相对位移，因为蜂窝体仅可作为整体移动。即使本发明的蜂窝体的各层相互热连接—例如钎焊或焊接，并且这个由热形成的连接部至少部分地松开，也不会产生相对位移。其原因在于，与翻折段相接合的对应结构防止了两个在基本垂直于流动方向的方向上相邻的空腔壁的相对位移。
层可以由各种不同种类的材料形成。例如，层中的至少一些可由板—优选耐腐蚀和耐高温的钢板—形成，或者按照本发明还可以由铝板形成。此外，按照本发明，层的至少一部分可由至少部分地允许流体流过的材料例如金属纤维材料形成。按照本发明，层的至少一部分还可以由合成材料形成，例如由至少部分地允许流体流过的、包括陶瓷纤维和金属纤维的材料形成。此处，陶瓷纤维层可通过与建立接缝技术的板条连接而增强。
按照本发明的一种蜂窝体可有利地作为催化剂基体和/或过滤器在汽车的排气系统中使用。特别优选的是，可以作为微粒过滤器使用。这种微粒过滤器可以是开口的或封闭的。在开口的微粒过滤器中，其尺寸明显大于所用过滤器介质的小孔的颗粒可以通过该微粒过滤器，从而不会堵塞该过滤器；而没有颗粒能通过封闭的微粒过滤器。此外，按照本发明的蜂窝体的一种有利的使用，可将蜂窝体放在发动机附近或涡轮增压器的上游。按照本发明，也可以用作废气中一种或更多成份例如氧化氮(NOx)的吸附器。此外，本发明的蜂窝体的基本构型可如同前面在现有技术中所述的那样—即例如螺旋形、S形或渐开线形，而且按照本发明，也可使用上面在所引用的现有技术中描述的所有实施形式、补充和/或应用。
按照本发明的蜂窝体的一种有利构型，该蜂窝体由下列各项形成：
a)至少一个基本平滑的层和至少一个至少部分地形成结构的层，或
b)至少一个至少部分地形成结构的层，
其中，在基本平滑的层和/或至少部分地形成结构的层中形成有翻折段和/或对应结构。在这种情况下，特别优选的是，蜂窝体通过下列各项形成：
c)卷绕至少一个层，或
d)堆叠多个层以形成至少一个堆叠，并盘绕至少一个堆叠。
用基本平滑的板层和/或至少部分地形成结构的板层形成蜂窝体，能有利地形成按照本发明的蜂窝体。不过，按照本发明，同样有利和可能的是，蜂窝体不完全由板层构成，而是至少一部分采用其它的层，特别是金属层。例如，这些层可以是由至少部分地允许流体流过的材料例如金属纤维垫构成的层—它们可用于构造微粒过滤器，不过，也涉及合成材料，例如可由陶瓷纤维和金属纤维并且必要时由板段组成。对于许多应用场合，也可有利地采用穿孔的板层。
当蜂窝体至少部分地由板层构成时，该蜂窝体可例如卷绕或盘绕成螺旋形、S形或渐开线形，其细节可参考上面引用的现有技术。不过，按照本发明，蜂窝体也可以有其它形式。
按照本发明的蜂窝体的一种有利构型，其中，在以结构高度H至少部分地形成结构的层中形成翻折段，该翻折段的高度h小于或等于结构高度H。
按照本发明的蜂窝体的另一种有利构型，其中，在以结构高度H至少部分地形成结构的层中形成有翻折段，该翻折段的高度h大于结构高度H。
根据翻折段的高度h，可将对应结构形成相匹配的形式。例如，只要翻折段的高度h大于形成结构的层的结构高度H，对应结构就可简单地包括位于相邻层例如基本平滑的层中的狭缝/切口。有利地，使狭缝在流动方向上的范围与翻折段的相应范围相匹配，以便实现形锁合。另一可能性为，对应结构也包括相应的翻折段或由翻折段在结构中留下的凹部。在翻折段沿流动方向具有相应的范围时，此处也可以在空腔的两个相邻的壁之间建立翻折段与对应结构的形锁合。
如果翻折段的高度h小于至少部分地形成结构的层的结构高度H，则对应结构可以作为一沿基本垂直于流动方向形成的微观结构，例如形成为障壁(Wall)的形式。此处也可以将至少一个微观结构对应于翻折段沿流动方向的第一和/或第二界限形成。例如，也可形成两个共同与一翻折段接合的对应结构，其中，可将对应结构之间在流动方向上的距离选择成使得它基本对应于翻折段沿流动方向的范围。
按照本发明，不是每个翻折段都必须与一对应结构接合；根据应用场合，可有利地仅使一部分翻折段与对应结构相接合，例如仅每隔九个、每隔十九个或者每隔一个、每隔三个等。此处，用语“每隔九个、每隔十九个”等等是指翻折段的第十部分、第二十部分等与对应结构相接合。
按照蜂窝体的另一种有利的构型，对应结构的高度a小于，优选远小于，翻折段的高度h。
因此，可在不显著增加通过通道的流的压力损失的情况下，有利地使对应结构与翻折段相接合或甚至形成形锁合。
按照蜂窝体的一种有利的构型，每个翻折段与对应结构接合。
按照本发明，可以根据应用场合有利地对每个翻折段形成对应结构。
按照蜂窝体的一种有利的构型，对应结构中至少一些包括翻折段。
用翻折段形成对应结构允许以简单的方式构造蜂窝体，例如仅用一种类型的具有翻折段的层来构造蜂窝体。如果这些翻折段相应地形成，则可以例如省去基本平滑的层的形成。此外，按照本发明，也可以为基本平滑的层设置翻折段，从而可使它与至少部分地形成结构的板层中的翻折段相接合。按照本发明，也可以构造这样一种蜂窝体，其中，只有一部分对应结构是翻折段，而另一部分则是其它类型的对应结构。通过不同类型的对应结构，可以有利地影响蜂窝体内的压力状况。按照本发明，也可以经过蜂窝体将流分配至不同的区域。
按照本发明蜂窝体的另一种有利构型，至少部分对应结构包括压纹(模压部)。
将对应结构形成为压纹是对应结构的一种特别简单的形式。这种压纹例如可形成在基本平滑的层中以及/或者至少部分地形成结构的层中。
在这种情况下，特别优选的是，将压纹形成为基本横向于蜂窝体的轴向方向延伸的微观结构。
在这种情况下，微观结构可以理解为这样一种结构，在至少部分地利用至少部分形成结构的层构造蜂窝体时，该微观结构具有比由至少部分地形成结构的层构成的结构小的结构高度。微观结构既可形成在基本平滑的层中，也可作为次要结构形成在至少部分地形成结构的层中。
按照本发明的蜂窝体的一种有利的构型，至少一部分对应结构包括至少两个沿流动方向间隔开的压纹。
两个或更多沿轴向间隔开的压纹使之有可能在翻折段与对应结构之间存在形锁合，而又不会因翻折段与对应结构的相互作用使压力损失显著增大。尤其是，两个其沿流动方向的间距优选对应于翻折段在流动方向上的尺寸的压纹可以有利地防止蜂窝体在流动方向上的相对位移，即，特别是伸缩作用，并由此提高蜂窝体的寿命。
按照本发明的蜂窝体的另一种有利构型，压纹具有通孔，特别是微观通孔。微观通孔的突出之处为，其尺寸明显小于至少部分地形成结构的层的结构的尺寸。在金属层特别是板层的情况下，在压纹中形成通孔有利于层的可变形性，尤其是可卷绕性。压纹由所述通孔中断或限制。
按照本发明蜂窝体的另一种有利构型，至少一部分对应结构作为孔形成。
在翻折段的相应构型下，可使对应结构与其接合，尤其是以形锁合接合。可简单地将孔作为对应结构。有利地，孔沿流动方向的尺寸对应于翻折段沿流动方向的尺寸。
对应结构的形式和构型不限于此处所示出的例子。尤其是，还可在单个蜂窝体中或在单个层内形成对应结构的不同形式和构型。
按照本发明的蜂窝体的另一种有利构形，至少一部分对应结构在一基本平滑的层中形成。
这允许例如防止蜂窝体的至少部分地形成结构的层和至少基本平滑的层沿流动方向的相对位移。
按照本发明的蜂窝体的另一种有利构型，至少一部分对应结构在一至少部分地形成结构的层中形成。
这使本发明有可能例如在这样的蜂窝体中实现，该蜂窝体只由至少部分地形成结构的层特别是诸如板层的金属层形成。
当然，按照本发明，对应结构可以以同样的方式既形成在基本平滑的层中，又形成在至少部分地形成结构的层中。
按照本发明的蜂窝体的另一种有利构型的突出之处在于，由下列两项得出的商小于1：
a)翻折段的高度(H)与对应结构的高度(a)的和，与
b)空腔的两个壁之间的径向距离(KH)。
也就是说，得到下列关系：
                  (h+a)/KH＜1。
翻折段与对应结构的这种构型有利地保证了耐久性，即使是在其中蜂窝体例如用作汽车排气系统中的催化剂基体的磨损非常严重的情况下，所述磨损例如由强烈的脉动气流和大的热梯度和热瞬变而引起。蜂窝体中沿流动方向的相对位移被有效地阻止。
按照本发明的蜂窝体的另一有利构型，至少一部分层是金属层。在这种情况下，特别优选的是，至少一部分金属层是板层。这些层的厚度优选小于60μm，更优选小于40μm，特别优选小于25μm。
按照本发明的蜂窝体的另一有利构型，至少一部分金属层至少部分地允许流体流过。在这种情况下，特别优选地，至少部分地允许流体流过的金属层中至少一部分由金属纤维材料特别是烧结的金属纤维材料形成。
按照本发明的蜂窝体的另一有利构型，至少一部分层由合成材料构成，优选由包括陶瓷纤维和金属纤维的合成材料构成。
附图说明
下面参考在图中示出的实施例说明本发明，但并不限制于此。图中：
图1示出一具有翻折段的至少部分地形成结构的层；
图2示出蜂窝体的一部分的示意性透视图；
图3示出图2的蜂窝体沿线III的示意性剖视图；
图4示出在形成在基本平滑的层中的对应结构中通过孔形锁合的示例；
图5示出带翻折段的波纹层和平滑层之间的形锁合连接的另一示例；
图6示出具有翻折段的至少部分地形成结构的层和相应的具有对应结构的基本平滑的层的另一示例；
图7用横截面示出按照本发明的蜂窝体；
图8用示意性横截面示出具有翻折段和对应结构的基本平滑的层和至少部分地形成结构的层的另一示例；以及
图9用示意性横截面示出具有翻折段和对应结构的基本平滑的层和至少部分地形成结构的层的又一示例。
具体实施方式
图1示出一例如由薄金属箔特别是耐腐蚀的薄钢箔构成的层1，该层至少部分地形成结构并具有翻折段2。在本实施例中，该至少部分地形成结构的层1具有三角形(但其它未在图中清楚示出的波形也同样适用于所有实施例)结构3，该三角形结构在除翻折段2以外的区域中沿层1的整个长度延伸。这些结构3各自具有结构最大部4和结构最小部5(都称为结构极限部)，并与其它层形成允许流体例如废气流过的空腔。在结构最大部4和/或结构最小部5的区域内各自形成有高度为h的翻折段2。在结构极限部4、5的区域内，层1沿一个方向折叠。翻折段2是层1的材料的成形部，在其中该层1沿一相对的第二方向弯曲或折叠—即形成与基本结构大致相反的形状。在至少部分地用这种层1建造蜂窝体时，该蜂窝体可使流体特别是废气基本沿流动方向19的方向流过。
图2示出形成结构的层1和具有对应结构11的基本平滑的层10相互形锁合的示意性透视图。图3示出沿线III贯穿图2的横截面。形成结构的层1的结构3具有结构最大部4和结构最小部5。此外，还形成有翻折段2。该翻折段2通过层1的材料的成形而形成。这种结构3(即不考虑翻折段时的结构)具有沿第一方向的折叠或曲率。在本示例的三角波的情况下，这意味着结构3由第一侧面6和第二侧面7构成，所述侧面在横截面中形成两条直线。此处，第一侧面6具有第一侧面坡度，而第二侧面7具有第二侧面坡度，所述侧面坡度的代数符号相反。在本示例中，翻折段2也由两个侧面—即第一翻折段侧面8和第二翻折段侧面9—形成。在形成翻折段2时，第一翻折段侧面8从第一侧面6产生，而第二翻折段侧面9则从第二侧面7产生。在横截面中，第一翻折段侧面8和第二翻折段侧面9形成两条直线，所述翻折段侧面的坡度具有不同的代数符号。因此，翻折段2基本沿与结构极限部4、5的折叠方向相反的方向折叠，结构3与翻折段2的形状大致相反。
此外，图2和3示出两个相邻的基本平滑的金属层10，所述金属层在本示例中具有作为微观结构形成的对应结构11。这些对应结构11包括障壁状(wallfrmigen)的压纹，所述压纹形成在与翻折段2相邻的区域内。此对应结构11接合进翻折段2。优选将对应结构11形成为使得在该对应结构11与翻折段2之间存在形锁合。为了提高层10的柔韧性—否则该层会由于对应结构11而非常僵硬，设置卸荷缝22，该卸荷缝优选具有弄圆的端部，以避免切口效应和进一步的撕裂。翻折段2与对应结构11之间的接合或形锁合有利地防止了至少部分地形成结构的金属层1与相邻的、基本平滑的金属层10之间的相对移动。如果用这种层1、10建造蜂窝体—例如特别在汽车制造中使用的催化剂基体或过滤器，则在此时可以有利地防止层1、10的相对移动，特别是避免蜂窝体的收缩。至少部分地形成结构的层1具有结构高度H的三角形结构。翻折段2形成在结构最小部5和结构最大部4的区域内，并且相对于该结构极限部4、5对称。在本例中，翻折段2的高度h小于结构3的结构高度H。此外，对应结构11形成在基本平滑的金属层10中，该对应结构的高度a大大小于翻折段2的高度h。作为示例，对每个翻折段2图示出一对应结构11，但同样也可以仅为一部分翻折段2设置对应结构11。在确定每个对应结构11与翻折段2的相对数目时、在设计对应结构11的形状时以及在确定对应结构11与翻折段2是否形成纯接合或形锁合时，可以有利地考虑使用所述后一设计。例如在奥托发动机的排气系统中使用的催化剂基体，就脉动频率和脉动幅度以及废气的温度而言，就受到与例如柴油发动机或转子发动机不同的负载。催化剂基体相对于内燃机的位置(例如在内燃机附近、在弯管或集管中等)也对催化剂基体要经受的负载有很大影响。
当如上所述—即通过卷绕或盘绕一个或更多层—来建造蜂窝体时，就形成了空腔12，所述空腔允许流体流入或流过并且由层1、10界定。空腔的两个相邻壁1、10之间的径向距离KH基本对应于结构高度H。
除了在图2和3中示出的对应结构11的类型外，还有许多可能的对应结构的形式，在其它附图中作为示例示出了其中某些形状。各种类型的对应结构11可在按照本发明的蜂窝体中任意地组合。此外，翻折段2和对应结构11也可以不必形成在整个蜂窝体中，它们可以并且按照本发明形成在某些区域中，例如仅形成在轴向或径向子区域内。在其它子区域内可以例如形成尺寸较大的孔，优选该尺寸明显大于结构3的结构重复长度。
图4和5用示意性透视图示出孔23可如何作为对应结构11起作用，其中，孔与结构3的结构极限部4、5或与翻折段2相互作用。这种实施形式特别有利，因为孔23不会减小基本平滑的层的柔韧性，而且甚至可提高该柔韧性。
这种金属层1、10可至少部分地为薄的板层，其厚度优选小于60μm，特别优选小于40μm，尤其优选小于25μm。层1、10也可至少部分地由至少部分地允许流体流过的材料例如金属纤维材料组成，该金属纤维材料例如由粉末、切屑或纤维烧结而成，或者将该金属纤维材料涂敷到诸如拉延金属丝网的支承结构上。
图6示出用于建造根据本发明的蜂窝体的层1、10的另一实施例。此处，至少部分地形成结构的层1做成正弦波形并具有结构3。此外，还形成有翻折段2，该翻折段沿与该区域中的对应结构3的曲率相对的方向弯曲。翻折段2在结构最大部4与结构最小部5的区域内相对于结构3对称地形成。形成结构3的材料仅有一部分参与翻折段2的形成。该对应结构2作为压纹形成。有利地，也可对每个翻折段2形成多个例如两个对应结构11，所述对应结构有利地沿流动方向19隔开一定距离，该距离对应于翻折段2在流动方向19上的范围。
图7用横截面示出按照本发明的蜂窝体13，它具有形成在套管14中的蜂窝结构15。蜂窝结构15由基本平滑的金属层10和至少部分地形成结构的金属层1构成，按照本发明，该蜂窝结构在至少部分地形成结构的金属层1中具有仅作为例子示出的翻折段2，并在基本平滑的金属层10中具有对应结构11-为了清楚起见该对应结构未示出。金属层1、10形成沿流动方向19延伸并界定空腔12的空腔壁。这两个空腔壁1、10之间在基本垂直于流动方向19的方向上的间距KH在本示例中基本通过结构高度H限定。按照本发明的这种蜂窝体13允许流体例如废气沿流动方向19流过。
图8示意性地用横截面示出对应结构11的另一示例。至少部分地形成结构的层1有翻折段2，该翻折段经过作为孔23形成在基本平滑的层10中的对应结构11伸入一沿径向相邻的空腔中。孔23的尺寸与翻折段2的尺寸相配，从而有利地允许在翻折段2与对应结构11之间形成形锁合。
图9示意性地用横截面示出对应结构11的另一示例。此对应结构11沿流动方向19在其中存在翻折段2的区域内作为压纹形成在基本平滑的层10中。压纹沿横向延伸，即基本垂直于流动方向19延伸，层1、10沿该流动方向延伸。由于该压纹而使基本平滑的层具有一平标高17和一压纹标高16。此处，平标高17距由虚线示出并由结构最小部5限定的基准平面18的距离对应于结构高度H，而压纹标高16距该基准平面18的距离对应于结构高度H与对应结构11的高度a之差。即压纹标高16与平标高17相差对应结构11的高度a。为了提高基本平滑的层10的可变形性，在压纹的区域内形成具有通孔边缘21的通孔20。
在按照本发明的蜂窝体13中，通过翻折段2与配设给该翻折段的对应结构11的相互作用，防止了层1、10沿流动方向19的彼此相对位移。这是通过使对应结构11与翻折段2彼此接合而进行的。这样，还可特别防止蜂窝体13的伸缩。
参考符号表
1、至少部分地形成结构的层
2、翻折段
3、结构
4、结构最大部
5、结构最小部
6、第一侧面
7、第二侧面
8、第一翻折段侧面
9、第二翻折段侧面
10、基本平滑的层
11、对应结构
12、空腔
13、蜂窝体
14、套管
15、蜂窝结构
16、压纹标高
17、平标高
18、基准平面
19、流动方向
20、通孔
21、通孔边缘
22、卸荷缝
23、孔
a、对应结构的高度
h、翻折段的高度
H、结构高度
KH、两个空腔壁的径向间距

Claims (23)

1.由交替的基本平滑的层(10)和至少部分地形成结构的层(1)形成的蜂窝体(13)，特别是优选用于汽车排气系统的催化剂基体和/或过滤器，所述层(1、10)形成允许流体基本上沿轴向流动方向(19)流过的空腔(12)，所述形成结构的层(1)具有与相邻的基本平滑的层(10)相接触的结构极限部(4、5)，并且所述形成结构的层(1)在其结构极限部(4、5)的区域内具有翻折段(2)，所述翻折段伸入该空腔(12)中并在一垂直于流动方向(19)延伸通过蜂窝体(13)的横截面中具有与所述结构极限部(4、5)大致相反的形式，从而在翻折段(2)的区域中在结构极限部(4、5)内产生中断(22)，其特征在于，在结构极限部(4、5)和/或翻折段(2)的区域内，在基本平滑的层(10)中形成有对应结构(11)，所述对应结构与结构极限部(4、5)和/或与翻折段(2)接合。
2.如权利要求1的蜂窝体(13)，其特征在于，所述对应结构(11)与结构极限部(4、5)和/或翻折段(2)的至少一部分成形锁合的接触。
3.如权利要求1或2的蜂窝体(13)，其特征在于，所述对应结构形成在基本平滑的层(10)中，从而特别是通过所述对应结构(11)中的孔和/或中断使得这些层(10)的柔韧性对卷绕仍然保持足够大。
4.如权利要求3的蜂窝体(13)，其特征在于，蜂窝体(13)通过下列各项形成：
a)卷绕至少一个层(1)，或
b)堆叠多个层(1、10)以形成至少一个堆叠，并盘绕至少一个堆叠。
5.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，所述翻折段(2)形成在以一结构高度(H)至少部分地形成结构的层中，该翻折段(2)的高度(h)小于或等于该结构高度(H)。
6.如权利要求1至4之一的蜂窝体(13)，其特征在于，所述翻折段(2)形成在以一结构高度(H)至少部分地形成结构的层中，该翻折段(2)的高度(h)大于该结构高度(H)。
7.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，所述对应结构(11)为突起或凹陷，其高度(a)小于并优选远小于所述翻折段(2)的高度(h)。
8.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，每个翻折段(2)都与对应结构(11)接合。
9.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分对应结构(11)包括翻折段(2)。
10.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分对应结构(11)包括压纹。
11.如权利要求10的蜂窝体(13)，其特征在于，所述压纹作为微观结构形成，该微观结构基本上横向于蜂窝体(13)的轴向流动方向(19)延伸。
12.如权利要求10或11的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分对应结构(11)包括至少两个沿流动方向间隔开的压纹。
13.如权利要求10至12之一的蜂窝体(13)，其特征在于，所述压纹具有通孔，优选为微观通孔。
14.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分对应结构(11)作为孔(23)形成。
15.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分对应结构(11)作为孔(23)在基本上平滑的层(10)中形成，所述结构极限部(4、5)和/或翻折段(2)伸入并尤其是基本上形锁合地伸入所述孔中。
16.如权利要求3至15之一的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分对应结构(11)形成在所述至少部分地形成结构的层(1)中。
17.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，下列两项之商小于1：
a)翻折段(2)的高度(h)与对应结构(11)的高度(a)的和，与
b)空腔的两个壁(1、10)之间的径向距离(KH)。
18.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分层(1、10)为金属层。
19.如权利要求18的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分金属层(1、10)为板层。
20.如权利要求19的蜂窝体(13)，其特征在于，所述板层(1、10)的厚度小于60μm，优选小于40μm，特别优选小于25μm。
21.如权利要求18至20之一的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分金属层(1、10)至少部分地允许流体流过。
22.如权利要求21的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分至少部分地允许流体流过的金属层(1、10)由金属纤维材料，尤其是烧结的金属纤维材料形成。
23.如前述权利要求之一的蜂窝体(13)，其特征在于，至少一部分层(1、10)由合成材料构成，优选由包括陶瓷纤维和金属纤维做的合成材料构成。
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