CUERPO DE NIDO DE ABEJA CON ZONA EXENTA DE UNIÓN.

La presente invención concierne a un cuerpo de nido de abeja que tiene al menos una carcasa y una estructura de nido de abeja con un gran número de canales, en donde la estructura de nido de abeja está formada con un estrato metálico al menos parcialmente estructurado que define los puntos de unión que fijan la estructura de nido de abeja. A lo sumo un 20% de los puntos de contacto interiores en una sección transversal de la estructura de nido de abeja forman aquí un punto de unión. Tales cuerpos de nido de abeja, que se caracterizan por una alta flexibilidad interior, se aplican especialmente como cuerpos de soporte de catalizador en sistemas de gas de escape de motores de combustión interna móviles. Los cuerpos de nido de abeja en la depuración de gas de escape de motores de combustión interna, como, por ejemplo, motores Diésel o motores Otto, tienen la ventaja de una superficie especialmente grande, de modo que se garantiza un contacto muy íntimo de la corriente de gas escape circulante por ellos en las paredes de los canales. Esta superficie, que está formada fundamentalmente por las paredes de los canales, es revestida regularmente con catalizadores adecuados, eventualmente diferentes, para hacer posible una conversión de contaminantes contenidos en el gas de escape. Tales cuerpos de nido de abeja pueden fabricarse fundamentalmente a base de material cerámico o metálico. Sin embargo, en los últimos tiempos se ha destacado especialmente el cuerpo de soporte de catalizador metálico, ya que aquí se puede trabajar con materiales muy delgados, por ejemplo láminas de chapa con un espesor de menos de 80 m o incluso menos de 50 m. Esto va acompañado de una superficie geométrica muy grande y una pérdida de presión significativamente más reducida de la corriente de gas de escape al circular por el cuerpo de nido de abeja, en comparación con estructuras de soporte cerámicas. Como ventaja adicional puede considerarse el hecho de que aquí se hace posible igualmente un amarre muy sencillo al sistema de gas de escape restante (por ejemplo, tubo de gas de escape), puesto que se combinan siempre materiales metálicos uno con otro. Sin embargo, esta estructura de nido de abeja está sometida durante su ciclo de vida en un sistema de gas de escape móvil a un gran número de cargas diferentes. Hay que tener en cuenta a este respecto que precisamente la superposición de estas cargas parcialmente extremas influye persistentemente sobre la durabilidad a la fatiga de tales cuerpos de nido de abeja. Así, la carga térmica, tal como, por ejemplo, las puntas extremas de temperatura (hasta por encima de 1000ºC), la notable velocidad de variación de la temperatura durante el calentamiento y el enfriamiento, y la distribución de la temperatura de la corriente de gas de escape afluente pueden ser un factor esencial. Esto se aplica igualmente en lo que respecta a la carga mecánica, concretamente, por ejemplo, respecto del nivel de aceleración máxima, el dominio de frecuencia de excitación en lo que respecta a las frecuencias propias, y también la carga dinámica de gas por pulsación de gas. Esto permite reconocer que precisamente las zonas de unión entre los distintos componentes (láminas de chapa, carcasa, ) de un cuerpo de nido de abeja de esta clase están expuestas a cargas especialmente altas y, a ser posible, deberán hacer frente durante mucho tiempo a las cargas térmicas y/o dinámicas continuamente variables. Se conocen técnicas de unión en las que se posiciona un material de soldadura dura (tal como una lámina de soldadura, polvo de soldadura y/o pasta de soldadura) en áreas determinadas de un cuerpo de nido de abeja de esta clase para unir los componentes metálicos uno con otro. Entre la carcasa y las láminas de chapa del cuerpo de nido de abeja se forman regularmente áreas periféricas a manera de bandas, pudiendo extenderse éstas sobre una parte o sobre la totalidad de la longitud axial del cuerpo de nido de abeja o de la carcasa. Para unir las láminas de chapa una con otra se puede considerar también conocido el que éstas estén unidas una con otra por toda la sección transversal en una zona parcial axial del cuerpo de nido de abeja. Además de esto y/o como alternativa a ello, es posible también formar áreas (vistas por el lado frontal) que comprendan un gran número de canales en los que esté realizada una unión. Así, se pueden generar modelos frontales, por ejemplo a la manera de anillos concéntricos, bandas, triángulos y similares. El documento DE 10 2004 058 285 A1 describe un cuerpo de nido de abeja con una carcasa y una estructura de nido de abeja con un gran número de canales y se ocupa de la habilitación de un material de unión que haga posible un posicionamiento deliberado de material de soldadura en posiciones prefijadas con alta precisión durante la fabricación de tales cuerpos de nido de abeja metálicos. A este fin, se propone un material de unión en el que está formado discontinuamente un material de soldadura sobre un material de soporte continuo, de una manera semejante a una etiqueta. Por lo demás, se comentan un gran número de posibilidades en las que puede aplicarse tal material de soldadura para obtener un cuerpo de nido de abeja (grande) que presente un buen comportamiento de dilatación térmica y una buena durabilidad a la fatiga. Sin embargo, aún cuando se han hecho ya un gran número de propuestas diferentes para el diseño de una imagen de soldadura de esta clase, éstas, en lo que respecta a la durabilidad a la fatiga, no pueden aguantar todas las condiciones actualmente reinante en el sistema de gas de escape de un vehículo automóvil. Al establecer un diseño para una imagen de soldadura de un cuerpo de nido de abeja de esta clase se pueden considerar un gran número de criterios diferentes a fin de materializar una flexibilidad suficiente de la estructura de nido de abeja en uno de los 2   lados y una durabilidad suficiente a la fatiga de dicha estructura en el otro lado. Además, en la producción de una imagen de soldadura de esta clase hay que tener en cuenta también que las uniones de soldadura tienen que materializarse en forma reproducible, exactamente posicionable y segura para el proceso. Partiendo de esto, el problema de la presente invención consiste en resolver al menos parcialmente los problemas expuestos con relación al estado de la técnica. En particular, se pretender indicar un cuerpo de nido de abeja que, bajo los esfuerzos térmicos y dinámicos extremos en el sistema de gas de escape de un automóvil, tenga una vida útil netamente mejorada. A tal fin, especialmente los puntos de unión deberán estar dispuestos uno respecto de otro de modo que se indique una imagen de soldadura independiente de la constitución de la estructura de nido de abeja. El cuerpo de nido de abeja deberá caracterizarse, además, por un comportamiento de termochoque netamente mejorado y/o un comportamiento de vibración mejorado. El cuerpo de nido de abeja según la invención presenta al menos una carcasa y una estructura de nido de abeja con un gran número de canales. La estructura de nido de abeja está formada con al menos un estrato metálico al menos parcialmente estructurado que define los puntos de unión que fijan la estructura de nido de abeja. Asimismo, a lo sumo un 20% de los puntos de contacto interiores en una sección transversal de la estructura de nido de abeja forman un punto de unión. Los puntos de unión están distanciados uno de otro de modo que una zona exenta de unión que los rodee sea siempre del mismo tamaño. En cuanto al número de canales, se prefiere que el cuerpo de nido de abeja esté realizado con una densidad de canales por pulgada cuadrada (cpsi) en el intervalo de 100 a 1000, especialmente de 200 a 600. Es más preferible que se utilicen varias láminas de chapa lisas y estructuradas (por ejemplo onduladas) para fabricar el cuerpo de nido de abeja. Sin embargo, aun cuando tales láminas de chapa pueden arrollarse, por ejemplo, en forma de espiral, se prefiere que las láminas de chapa presenten un trazado diferente de esto, por ejemplo en forma de S, en forma de V, en forma de W, en forma de U o similares. La disposición de las láminas de chapa una respecto de otra se efectúa entonces de modo que éstas rellenen en último término uniformemente la sección transversal (redonda, ovalada o similar) del cuerpo de nido de abeja. Estas láminas de chapa están unidas ahora una con otra (unión de conjunción de fuerza) en diversas posiciones, los llamados puntos de unión. Se trata aquí preferiblemente de una unión de soldadura, especialmente una unión de soldadura en vacío a alta temperatura. Es así evidente también que la dirección del trazado o la imagen de soldadura se refiere regularmente al cuerpo de nido de abeja terminado (enrollado o enroscado). Respecto de los puntos de unión, es... [Seguir leyendo]

1. Cuerpo de nido de abeja (1) que presenta al menos una carcasa (2) y una estructura de nido de abeja (3) con un gran número de canales (4), en donde la estructura de nido de abeja (3) está formada con al menos un estrato metálico (5) al menos parcialmente estructurado que forma puntos de unión (6) que fijan la estructura de nido de abeja (3), caracterizado porque a lo sumo un 20% de los puntos de contacto interiores (7) en una sección transversal (8) de la estructura de nido de abeja (3) forman un punto de unión (6) y porque los puntos de unión (6) están distanciados uno de otro de modo que una zona (9) exenta de unión que los rodea sea siempre del mismo tamaño. 2. Cuerpo de nido de abeja (1) según la reivindicación 1, en el que la estructura de nido de abeja (3) está formada con al menos una pila (10) de varias láminas de chapa estructuradas (11) y varios estratos metálicos lisos (5) que alternan entre ellos, y en el que los puntos de unión (6) en una lámina de chapa estructurada (11) están posicionados alternando entre ellos hacia estratos metálicos contiguos (5). 3. Cuerpo de nido de abeja (1) según la reivindicación 1 ó 2, en el que los puntos de unión (6) a lo largo de un estrato metálico (5) están formados con una distancia diferente (12) entre ellos. 4. Cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los puntos de unión (6) son puntos de soldadura que se conforman seguidamente como extremos (13) del sustrato metálico (5) al menos parcialmente estructurado. 5. Cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los sitios de unión (6) están configurados solamente en al menos un tramo parcial (14) de la extensión (16) de la estructura de nido de abeja (3) en la dirección de su eje (17). 6. Cuerpo de nido de abeja (1) según la reivindicación 5, en el que están previstos dos tramos parciales (14, 15) distanciados uno de otro en la dirección del eje (17) y en el que se superponen los puntos de unión (6), considerado en la dirección del eje (17). 7. Cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la estructura de nido de abeja (3) está unida con la carcasa (2) por medio de todos los estratos metálicos (5) y en toda la extensión (16) de la estructura de nido de abeja (3). 8. Cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el al menos un estrato metálico (5) al menos parcialmente estructurado está realizado con al menos una protuberancia (18) o una abertura (16). 9. Unidad de depuración de gas de escape (20) que presenta al menos un cuerpo de nido de abeja (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8. 10. Vehículo automóvil (21) que presenta al menos una unidad de tratamiento de gas de escape (20) según la reivindicación 9. 9     11   12   13