PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR UN CUERPO DE NIDO DE ABEJA DE FORMA ANULAR Y CUERPO DE NIDO DE ABEJA DE FORMA ANULAR.

Procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja (6) que presenta una zona parcial radial (9) con canales (10) atravesables por un fluido,

siendo la zona parcial (9) de configuración anular, formándose el cuerpo de nido de abeja (6) a partir de una única capa metálica (1, 13, 14) y presentando el procedimiento al menos los pasos siguientes:

- formación de tramos sustancialmente lisos (2) y tramos estructurados (3) de la capa metálica (1, 13, 14), presentando los tramos sustancialmente lisos (2) al menos una primera longitud de tramo (19) y presentando los tramos estructurados (3) al menos una segunda longitud de tramo (20) diferente de la primera longitud de tramo (19);

- plegado de los tramos (2, 3) uno sobre otro de modo que los tramos sustancialmente lisos (2) y los tramos estructurados alternen entre ellos;

- fijación de la única capa metálica (1, 13, 14) en al menos un punto de fijación (16) a un tubo envolvente exterior (7);

- retorcimiento en forma de envolvente de los tramos (2, 3) en el tubo envolvente (7)

Procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja de forma anular y cuerpo de nido de abeja de forma anular.

Son objeto de la presente invención un procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja de forma anular, así como un cuerpo de nido de abeja de forma anular. Tales cuerpos de nido de abeja se utilizan preferiblemente en sistemas de gas de escape de motores de combustión interna, especialmente en vehículos automóviles, vehículos acuáticos y/o vehículos aéreos, por ejemplo como cuerpos de soporte de catalizador y/o filtros de partículas.

En numerosos países las emisiones de motores de combustión interna tienen que respetar valores límites legales, ya que, por ejemplo, la cantidad emitida de un componente determinado del gas de escape no podrá sobrepasar un valor límite. Para muchos de estos valores límite es necesario un tratamiento posterior del gas de escape. A este fin, se conduce el gas de escape del motor de combustión interna, por ejemplo, a través de un cuerpo de soporte de catalizador y/o un filtro de partículas que están constituidos de modo que se efectúe una reducción de la proporción del componente en el gas de escape. Esto puede realizarse sobre un cuerpo de nido de abeja, por ejemplo, mediante la forma-ción de un revestimiento catalíticamente activo que comprenda, por ejemplo, metales nobles catalíticamente activos.

Según el espacio de montaje existente para componentes de procesamiento del gas de escape, puede ser ventajoso utilizar un cuerpo de nido de abeja de forma anular. Por ejemplo, puede ser ventajoso dividir una corriente de gas de escape y someter cada corriente parcial a un tratamiento separado. Esto puede efectuarse, por ejemplo, haciendo que una primera corriente parcial circule por un primer cuerpo de nido de abeja de forma anular, por ejemplo de forma de corona circular, y que una segunda corriente parcial circule por un segundo cuerpo de nido de abeja que, por ejemplo, está situado en el interior del primer cuerpo de nido de abeja de forma de corona circular.

Se conocen en principio cuerpos de soporte de forma anular. Así, por ejemplo, se conoce por el documento EP-A-0 245 736 un cuerpo de nido de abeja de forma anular con un gran número de capas que discurren en forma de evolvente entre un tubo envolvente interior y un tubo envolvente exterior. Se conoce por el documento EP-A-0 322 566 un procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja de esta clase, en el que un gran número de capas se fijan con un complicado procedimiento a un tubo interior o bien una a otra y a un tubo exterior. Se conoce por el documento DE-23 21 378 un cuerpo de nido de abeja de forma anular que se fabrica a partir de una cinta de chapa lisa que se pliega y que está unida con un tubo envolvente interior y un tubo envolvente exterior. Este cuerpo de nido de abeja presenta una superficie insuficiente en proporción al volumen y a la sección transversal del anillo, cuya superficie puede ser provista de una sustancia catalíticamente activa. Así, para una sección transversal dada del anillo, hay que formar un cuerpo de nido de abeja de volumen relativamente grande a fin de proporcionar una superficie determinada, por ejemplo, para un revestimiento catalíticamente activo. Se conoce también por el documento WO-A-94/01661 un procedimiento de fabricación en el que se arrollan en forma de corona circular una capa lisa y una capa ondulada, luego se deforman estas capas de fuera a dentro en al menos tres líneas y se enlaza en el mismo sentido la estructura semejante a una estrella así obtenida. Para la separación de capas onduladas consecutivas se propone aquí introducir al menos un tramo de capa lisa entre las capas onduladas. Esto tiene como consecuencia un elevado consumo de material. Se conoce también por el documento DE-A-2452929 un procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja en el que se forma primero una capa individual con zona planas y zonas que presentan resaltos. A continuación, se pliega la capa sobre sí misma de modo que se obtiene un cuerpo de nido de abeja.

Partiendo de este estado de la técnica, la presente invención se basa en el problema de indicar un procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja de forma anular que sea sencillo y pueda realizarse con un pequeño consumo de material, presentando el cuerpo de nido de abeja de forma anular una superficie suficientemente grande por volumen del cuerpo de nido de abeja y por sección transversal del anillo. Asimismo, se pretende proponer un cuerpo de nido de abeja correspondiente.

Estos problemas se resuelven por medio de un procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja y por medio de un cuerpo de nido de abeja con las características de las reivindicaciones independientes. Las respectivas reivindicaciones subordinadas se dirigen a perfeccionamientos ventajosos.

Según el procedimiento de la invención para fabricar un cuerpo de nido de abeja que presenta una zona parcial radial con canales que pueden ser atravesados por un fluido, siendo la zona parcial de configuración anular, se forma el cuerpo de nido de abeja a partir de una única capa metálica, presentando el procedimiento al menos los pasos siguientes:

- formación de tramos sustancialmente lisos y tramos estructurados de la capa metálica, presentando los tramos sustancialmente lisos al menos una primera longitud de tramo y teniendo los tramos estructurados al menos una segunda longitud de tramo diferente de la primera longitud de tramo;

- plegado de los tramos uno sobre otro de modo que los tramos sustancialmente lisos y los tramos estructurados alternen entre ellos;

- fijación de la única capa metálica en al menos un punto de fijación a un tubo envolvente exterior;

- retorcimiento en forma de envolvente de los tramos en el tubo envolvente.

Por zona parcial de forma anular se entiende una zona parcial que está exteriormente rodeada por una línea de limitación exterior y que presenta en el interior una zona abierta, es decir, no provista de canales, la cual está rodeada por una línea de limitación interior, corriendo de preferencia la línea de limitación exterior y la línea de limitación interior en direcciones sustancialmente paralelas una a otra, especialmente sin cortarse una con otra. En particular, las líneas de limitación presentan sustancialmente la forma geométrica de un círculo, una elipse, un rectángulo, en el que dos lados mutuamente opuestos están sustituidos por semicírculos correspondientes, y/o un polígono. En particular, se entiende por zona de forma anular una zona de forma de corona circular. Alternando entre ellos significa especialmente que un tramo sustancialmente liso que no limita la capa presenta en ambos lados unos tramos estructurados continuos. Igualmente, esto significa en particular que un tramo estructurado que no limita la capa presenta dos tramos contiguos sustancialmente lisos. Un tramo estructurado presenta estructuras que forman más tarde al menos en parte las paredes de los canales. En particular, se piensa en una estructura que presenta una amplitud de estructura y una longitud de repetición de estructura. Por tramo sustancialmente liso se entiende un tramo que es liso, es decir que, por ejemplo, se deforma solamente en el marco del proceso de plegado y de un proceso de retorcimiento y/o arrollamiento, o bien que presenta solamente microestructuras cuya amplitud de estructura es más pequeña que la amplitud de estructura de los tramos estructurados. Estas microestructuraciones pueden estar orientadas especialmente de modo que en el cuerpo de nido de abeja terminado no coincidan la dirección en la que se extienden las microestructuraciones y la dirección en la que se extienden las estructuras de los tramos estructurados.

Las estructuras comprenden especialmente ondulaciones. Estas ondulaciones pueden ser producidas especialmente por un rodillo ondulador, pero, según la invención, pueden utilizarse también, por ejemplo, procedimientos de estampación para producir las estructuraciones en los tramos correspondientes de la capa. Preferiblemente, la capa comprende un gran número de tramos. Preferiblemente, el cuerpo de nido de abeja está formado por una a seis capas. Se prefiere especialmente aquí la formación a base de una única capa.

Por capa metálica se entiende especialmente una lámina metálica delgada, preferiblemente de un espesor de 80 micrómetros (µm) o menos, prefiriéndose especialmente un espesor de 30 a 60 µm o bien de 40 a 50 µm o incluso de 25 µm o menos. Asimismo, una capa metálica puede estar formada también total o parcialmente por un material metálico, especialmente poroso, que...

1. Procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja (6) que presenta una zona parcial radial (9) con canales (10) atravesables por un fluido, siendo la zona parcial (9) de configuración anular, formándose el cuerpo de nido de abeja (6) a partir de una única capa metálica (1, 13, 14) y presentando el procedimiento al menos los pasos siguientes:

- formación de tramos sustancialmente lisos (2) y tramos estructurados (3) de la capa metálica (1, 13, 14), presentando los tramos sustancialmente lisos (2) al menos una primera longitud de tramo (19) y presentando los tramos estructurados (3) al menos una segunda longitud de tramo (20) diferente de la primera longitud de tramo (19);

- plegado de los tramos (2, 3) uno sobre otro de modo que los tramos sustancialmente lisos (2) y los tramos estructurados alternen entre ellos;

- fijación de la única capa metálica (1, 13, 14) en al menos un punto de fijación (16) a un tubo envolvente exterior (7);

- retorcimiento en forma de envolvente de los tramos (2, 3) en el tubo envolvente (7).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la única capa (1, 13, 14) está unida con un tubo metálico interior (8), efectuándose durante la fabricación un giro relativo de los tubos envolventes (7, 8) uno respecto de otro.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la unión entre la única capa (1, 13, 14) y el tubo envolvente interior (8) es soltable.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que se retira el tubo envolvente interior (8) después del giro.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los tramos (2, 3) de la capa (1, 13, 14) están separados por líneas de plegado (4), estando situada cada segunda línea de plegado (4) en un lado de la capa (1, 13, 14) y comprendiendo al menos una de las líneas de plegado (4) últimamente citadas al menos un punto de fijación (16).

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las estructuras (18) se producen en la capa (1, 13, 14) de forma sustancialmente periódica, presentando las estructuras (18) una longitud de repetición de estructura (11, 12), agrandándose la longitud de repetición de estructura (12) en al menos un sitio de la capa (1, 13, 14).

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se produce al menos un rebajo (15) en al menos un tramo estructurado (3).

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que se producen rebajos (15) en tramos lisos (2) y en tramos estructurados (3) de modo que, después del plegado, se obtenga una cavidad coherente (21).

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se hace que un tramo estructurado (3) que limita la capa (1, 13, 14) sea más corto que los tramos restantes.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la fijación de la capa (1, 13, 14) en los puntos de fijación (16) se efectúa por medio de un procedimiento mediado por material de unión.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se genera por mediación de material al menos en zonas parciales del cuerpo de nido de abeja (6) al menos una de las uniones siguientes:

a) una unión de la capa (1, 13, 14) con un tubo envolvente interior (8);

b) una unión de la capa (1, 13, 14) con un tubo envolvente exterior (7);

c) una unión de la capa (1, 13, 14) consigo misma; y

d) una unión de una capa (1, 13) con una capa contigua (1, 14).

12. Cuerpo de nido de abeja (6) que presenta una zona parcial radial (9) con canales (10) atravesables por un fluido, siendo la zona parcial (9) de configuración anular, estando formado el cuerpo de nido de abeja (6) con una única capa metálica (1, 13, 14) que está fijada en al menos un punto de fijación (16) a un tubo envolvente exterior (7), y presentando la capa metálica (1, 13, 14) unos tramos sustancialmente lisos (2) y unos tramos estructurados (3) que están plegados alternativamente uno sobre otro, caracterizado porque los tramos sustancialmente lisos (2) presentan al menos una primera longitud de tramo (19) y los tramos estructurados (3) presentan al menos una segunda longitud de tramo (20) diferente de la primera longitud de tramo (19), y porque cada tramo individual (2, 3) presenta una curvatura sustancialmente de forma de evolvente.

13. Cuerpo de nido de abeja (6) según la reivindicación 12, en el que los tramos estructurados (3) presentan solamente una amplitud de estructura.

14. Cuerpo de nido de abeja (6) según la reivindicación 12 ó 13, en el que está formado un tubo envolvente interior (8) con el cual está unida la única capa (1) al menos en zonas parciales.

15. Cuerpo de nido de abeja (6) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que los tramos (2, 3) de la capa (1, 13, 14) están separados por línea de plegado (4), estando situada cada segunda línea de plegado (4) en un lado de la capa (1, 13, 14) y estando unida al menos de las líneas de plegado (4) últimamente citadas, al menos en zonas parciales, con el tubo envolvente exterior (7).

16. Cuerpo de nido de abeja (6) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que las estructuras (18) de los tramos estructurados (3) presentan una longitud de repetición de estructura (11, 12), agrandándose la longitud de repetición de estructura (12) en al menos un sitio de la capa (1, 13, 14).

17. Cuerpo de nido de abeja (6) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, en el que al menos un tramo estructurado (3) presenta al menos un rebajo (15).

18. Cuerpo de nido de abeja (6) según la reivindicación 17, en el que algunos tramos lisos (2) y algunos tramos estructurados (3) presentan rebajos (15) que forman una cavidad coherente (21).

19. Cuerpo de nido de abeja (6) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, en el que se presenta en los puntos de fijación (16) una unión mediada por material.

20. Cuerpo de nido de abeja (6) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, en el que al menos una de las uniones siguientes comprende una unión mediada por material:

a) una unión de la capa (1, 13, 14) con un tubo envolvente interior (8);

b) una unión de la capa (1, 13, 14) con un tubo envolvente exterior (7);

c) una unión de la capa (1, 13, 14) consigo misma; y

d) una unión de una capa (1, 13) con una capa contigua (1, 14).