CUERPO DE NIDO DE ABEJA CON ZONA FRONTAL DE SOLDADURA DURA.

Cuerpo de nido de abeja (1) con dos lados frontales opuestos (2),

que comprende al menos una carcasa (3) y al menos una capa metálica (5) que forma canales (4), en donde el cuerpo de nido de abeja (1) presenta solamente en al menos un lado frontal (2) al menos una zona (6) fijada con soldadura dura dentro de la al menos una capa (5), la cual forma un área (7) de forma de cinta exenta de soldadura que linda con la carcasa (3), y en donde el área (7) de forma de cinta exenta de soldadura comprende una pluralidad de canales (4) formados por la al menos una capa (5); y dicho cuerpo de nido de abeja comprende también solamente en al menos un tramo parcial (12) distanciado de la al menos una zona (6) unas uniones de soldadura dura (13) entre la al menos una capa (5) y la al menos una carcasa (3)

Cuerpo de nido de abeja con zona frontal de soldadura dura.

La presente invención concierne a un cuerpo de nido de abeja con dos lados frontales opuestos, que comprende al menos una carcasa y al menos una capa metálica que forma canales. El cuerpo de nido de abeja está fijado con soldadura dura en al menos un lado frontal dentro de una zona. Un campo de aplicación preferido para tales cuerpos de nido de abeja es el tratamiento posterior de gases de escape de motores de combustión interna móviles.

En tales cuerpos de nido de abeja se realiza usualmente la carcasa con un tubo envolvente de pared gruesa, comprendiendo usualmente la capa metálica al menos una lámina metálica al menos parcialmente estructurada. En vista del campo de aplicación de los cuerpos de nido de abeja, estos componentes están sometidos a altos esfuerzos alternativos térmicos y dinámicos. Por este motivo, es importante garantizar una unión permanente de la capa metálica con la carcasa o entre las capas. Es conocido a este respecto, por ejemplo por el documento DE-A1-33 12 944, el recurso de soldar con la carcasa no el cuerpo de nido de abeja completo, sino únicamente áreas parciales del mismo, de modo que las áreas parciales no soldadas puedan compensar con sus dimensiones un comportamiento de dilatación térmica diferente. Estas áreas parciales soldadas espacialmente distribuidas se denominan conjuntamente también patrón de soldadura.

Sin embargo, particularmente en cuerpos de nido de abeja relativamente grandes que están realizados con diámetros grandes, pero con una pequeña longitud axial, se han presentado ocasionalmente después de la fabricación defectos de unión en el área del borde entre las capas metálicas y la carcasa. En particular, se ha podido constatar en parte un desprendimiento de las capas metálicas respecto de la carcasa, por lo que en este sitio se presentaba una especie de rendija. No obstante, bajo una carga de larga duración del cuerpo de nido de abeja, esta rendija tiene, en ciertas circunstancias, la consecuencia de que se produzca un fallo de esta pieza de montaje.

Partiendo de esto, el cometido de la presente invención consiste en resolver al menos parcialmente los problemas técnicos expuestos. En particular, se pretende indicar un cuerpo de nido de abeja y un procedimiento para su fabricación que, incluso con una desfavorable relación de diámetro/longitud, garanticen un buen amarre de la capa o capas metálicas en la carcasa. Al mismo tiempo, el cuerpo de nido de abeja deberá presentar una buena compensación de comportamientos de dilatación térmica diferentes de los componentes de dicho cuerpo de nido de abeja, así como una alta resistencia o flexibilidad en cuanto al esfuerzo alternativo térmico y dinámico.

Estos problemas se resuelven con un cuerpo de nido de abeja dotado de las características de la reivindicación 1 y con un procedimiento dotado de los pasos según la reivindicación 8. Ejecuciones ventajosas de la invención se describen en las reivindicaciones formuladas en forma subordinada, pudiendo combinarse entre ellas las características individualmente señaladas de cualquier manera tecnológicamente conveniente y ofreciendo estas características otras ejecuciones de la invención.

El cuerpo de nido de abeja según la invención con dos lados frontales opuestos comprende al menos una carcasa y al menos una capa metálica que forma canales, presentando el cuerpo de nido de abeja solamente en al menos un lado frontal al menos una zona fijada con soldadura dura dentro de la al menos una capa. Esta zona está configurada ahora de modo que define un área exenta de soldadura en forma de cinta adyacente a la carcasa, comprendiendo el área exenta de soldadura en forma de cinta una pluralidad de canales formados por la al menos una capa y estando previstas además, solamente en al menos un tramo parcial distanciado de los lados frontales, unas uniones de soldadura dura entre la al menos una capa y la al menos una carcasa.

Con "lados frontales" se quieren dar a entender especialmente los lados del cuerpo de nido de abeja desde los cuales se extienden canales hacia dentro de áreas interiores del cuerpo de nido de abeja. Según la configuración del cuerpo de nido de abeja, la superficie frontal puede ser de configuración sustancialmente plana o bien puede estar configurada al menos en parte con resaltos y/o depresiones. Además, es posible también que el lado frontal tenga una forma redonda, ovalada, aproximadamente angulosa u otra. Preferiblemente, ambos lados frontales son del mismo tipo de construcción en cuanto a la forma y la previsión de una zona soldada.

Como explicación, cabe consignar en este sitio que con "soldadura dura" o "soldadura" se quiere dar a entender siempre una técnica de unión con material de soldadura dura a temperaturas por encima de 450ºC. En principio, en un lado frontal pueden estar presentes varias zonas soldadas, pero en este caso una de ellas forma el área exterior exenta de soldadura. Por ejemplo, pueden estar previstas varias zonas concéntricas o bien una limitación exterior de la zona determina el área exenta de soldadura, mientras que con su limitación interior se conecta a una o varias zonas adicionales.

La forma explícita de la zona soldada y del área exenta de soldadura se orienta preferiblemente según la configuración del cuerpo de nido de abeja o de la propia carcasa. Cuando el cuerpo de nido de abeja está realizado, por ejemplo, con una sección transversal redonda, se tiene entonces preferiblemente que también la una zona es redonda y, por tanto, el área exenta de soldadura es de forma anular. De manera correspondiente, se efectúa una adaptación de la zona a una configuración no cilíndrica del cuerpo de nido de abeja, estando realizada, a ser posible, el área de forma de cinta exenta de soldadura con una anchura sustancialmente constante. El área de forma de cinta exenta de soldadura discurre aquí directamente en la carcasa alrededor de su perímetro interior. El área comprende aquí al menos un tramo de la capa metálica o una pluralidad de canales formados con ella. En esta ejecución del cuerpo de nido de abeja ya no se presentan los problemas descritos al principio.

Esto rige especialmente para cuerpos de nido de abeja en los que los dos lados frontales opuestos limitan una longitud del cuerpo de nido de abeja y este cuerpo de nido de abeja presenta una extensión máxima en dirección perpendicular a la longitud, teniendo la relación de extensión a longitud un valor de al menos 2. Se quieren dar a entender con esto especialmente cuerpos de nido de abeja en los que la extensión máxima de su sección transversal es netamente mayor en comparación con la longitud del cuerpo de nido de abeja. Así, la extensión máxima, por ejemplo en cuerpos de nido de abeja sustancialmente cilíndricos, es de al menos 100 mm o incluso de 200 mm o de hasta aproximadamente 400 mm. Al mismo tiempo, los cuerpos de nido de abeja presentan entonces solamente, por ejemplo, una longitud máxima de aproximadamente 50 mm a 70 mm. Por tanto, la relación de extensión a longitud puede ascender también a al menos 3,5 o incluso a más de 5. Precisamente en tales ejecuciones del cuerpo de nido de abeja resulta sorprendente el patrón de soldadura aquí propuesto, ya que el volumen interior grande del cuerpo de nido de abeja tiene que mantenerse permanentemente al mismo tiempo bajo las altas cargas térmicas y dinámicas. Esto podría ser demostrado, por ejemplo, a velocidades de flujo algo más pequeñas del gas de escape, pero en ensayos de durabilidad a la fatiga.

Asimismo, solamente en al menos un tramo parcial distanciado de los lados frontales están previstas uniones de soldadura dura entre la al menos una capa y la al menos una carcasa. Esto quiere decir, por ejemplo, que la al menos una capa está realizada en el área central entre los lados frontales con un tramo parcial periférico. Estas uniones de soldadura dura se forman preferiblemente entre los extremos de la al menos una capa y la carcasa. En esta ejecución es especialmente ventajoso que las capas comprendan una pluralidad de láminas metálicas al menos parcialmente estructuradas que estén fijadas cada una de ellas con ambos extremos a la carcasa a través del tramo parcial. Sin embargo, en principio, se pueden aprovechar también otros materiales para construir las capas, tal como, por ejemplo, telas metálicas, velos, etc.

Asimismo, se propone que el área exenta de soldadura presente una anchura media de menos de un 10% de la extensión. Por tanto, la anchura media asciende preferiblemente a como máximo 10 mm y está preferiblemente en el intervalo de...

1. Cuerpo de nido de abeja (1) con dos lados frontales opuestos (2), que comprende al menos una carcasa (3) y al menos una capa metálica (5) que forma canales (4), en donde el cuerpo de nido de abeja (1) presenta solamente en al menos un lado frontal (2) al menos una zona (6) fijada con soldadura dura dentro de la al menos una capa (5), la cual forma un área (7) de forma de cinta exenta de soldadura que linda con la carcasa (3), y en donde el área (7) de forma de cinta exenta de soldadura comprende una pluralidad de canales (4) formados por la al menos una capa (5); y dicho cuerpo de nido de abeja comprende también solamente en al menos un tramo parcial (12) distanciado de la al menos una zona (6) unas uniones de soldadura dura (13) entre la al menos una capa (5) y la al menos una carcasa (3).

2. Cuerpo de nido de abeja (1) según la reivindicación 1, en el que los dos lados frontales opuestos (2) limitan una longitud (8) del cuerpo de nido de abeja (1) y este cuerpo de nido de abeja (1) presenta una extensión máxima (9) en dirección perpendicular a la longitud (8), teniendo una relación de la extensión (9) a la longitud (8) un valor de al menos 2.

3. Cuerpo de nido de abeja (1) según la reivindicación 1 ó 2, en el que el área (7) exenta de soldadura presenta una anchura media (10) inferior a un 10% de la extensión (9).

4. Cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la al menos una zona (6) fijada con soldadura dura está realizada con una profundidad (11) de a lo sumo 10 milímetros.

5. Cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que éste presenta solamente una respectiva zona soldada (6) en los lados frontales (2) y un respectivo tramo parcial soldado (12) distanciado de ésta con uniones de soldadura dura (13) entre la al menos una capa (5) y la al menos una carcasa (3).

6. Componente de tratamiento de gas de escape (14) para un motor de combustión interna (15), que comprende un cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

7. Vehículo automóvil (16) que comprende un cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o un componente de tratamiento de gas de escape (14) según la reivindicación 6.

8. Procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende al menos los pasos siguientes: