Cuerpo de panal de abejas con puntos de unión flexibles.

Cuerpo de panal de abejas (1) con una pluralidad de canales (2),

que se extienden entre dos lados frontales (21)en una dirección de la extensión del canal (17) a través del cuerpo de panal de abejas (1), en el que el cuerpo depanal de abejas (1) está formado con al menos una lámina de chapa (3) al menos parcialmente estructurada, en elque la lámina de chapa (3) tiene una dirección de circulación (4) y que presenta puntos de conexión (6) en el ladosuperior y puntos de conexión (37) en el lado inferior consigo misma y con al menos otra lámina de chapa lisa (5) olámina de chapa estructurada (3) y, además, al menos puntos de conexión (6) en el lado superior o puntos deconexión (37) en el lado inferior definen una línea de conexión curvada (33) y entre los puntos de conexiónrespectivos de la línea de conexión curvada (33) están formadas unas junturas de dilatación (38), caracterizadoporque los puntos de conexión (6) están configurados solamente cerca de los lados frontales (21) y las láminas dechapa (3, 5) se apoyan entre sí en la zona intermedia totalmente sin conexiones y, además, los puntos de conexión(6) presentan en la dirección de de extensión del canal (17) una anchura (18) de máximo 7 mm y una distancia conrespecto al lado frontal (21) de máximo 3 mm.

Cuerpo de panal de abejas con puntos de unión flexibles La presente invención se refiere a un cuerpo de panal de abejas con una pluralidad de canales, que está formado con al menos una lámina de chapa estructurada al menos parcialmente. Las láminas de chapa tienen en este caso una dirección de extensión y están fijadas consigo mismas o con al menos otra lámina de chapa lisa o estructurada por medio de puntos de unión. Tales cuerpos de panal de abejas encuentran aplicación especialmente como cuerpos de soporte de catalizador en sistemas de escape de gases de motores de combustión móviles.

Los cuerpos de panal de abejas en la purificación de gases de escape de motores de combustión, como por ejemplo en motores Diesel o motores Otto, tienen la ventaja de una superficie especialmente grande, de manera que se garantiza un contacto muy íntimo de la corriente de gases de escape que circula a través del mismo en las paredes del canal. Esta superficie, que está formada, en principio, por las paredes del canal, se recubre regularmente con catalizadores adecuados, dado el caso diferentes, para posibilitar una conversión de sustancias nocivas contenidas en los gases de escape.

Tales cuerpos de panal de abejas pueden estar fabricados, en principio, de material cerámico o metálico. No obstante, en los últimos tiempos se ha prestando una atención especial al cuerpo de soporte del catalizador metálico, puesto que aquí se puede trabajar con materiales muy finos, por ejemplo láminas de chapa con un espesor inferior a 50 !m o incluso inferior a 30 !m. Ello implica una superficie geométrica muy grande y una pérdida de presión significativamente más reducida de la corriente de gases de escape durante la circulación a través del cuerpo de panal de abejas en comparación con las estructuras de soporte cerámicas. Como otra ventaja se puede considerar que aquí se posibilita de la misma manera una unión muy sencilla al resto del sistema de gases de escape (por ejemplo, el tubo de escape de gases) , porque se combinan en cada caso entre sí materiales metálicos.

No obstante, una estructura de panal de abejas está sometida en su ciclo de vida útil en un sistema de escape de gases móvil a una pluralidad de cargas diferentes. En este caso, hay que tener en cuenta también que precisamente la superposición de estas cargas parcialmente extremas influye de una manera constante sobre la capacidad de carga duradera de tales cuerpos de panal de abejas. Así, por ejemplo, son un factor esencial como carga térmica los picos extremos de temperatura (hasta por encima de 1.000ºC) , la velocidad considerable de modificación de la temperatura durante el calentamiento y la refrigeración así como la distribución de la temperatura de la corriente de gas afluente. Esto se aplica de la misma manera con respecto a la carga mecánica, a saber, por ejemplo, con respecto al nivel máximo de aceleración, a la gama de frecuencias de la excitación con relación a las frecuencias propias así como también a la carga dinámica del gas a través de la pulsación del gas. Esto permite reconocer que las zonas de unión de los componentes individuales (láminas de chapa, carcasa…) de un cuerpo de panal de abejas de este tipo entre sí están expuestas a cargas especialmente altas deberían resistir, a ser posible, cargas térmicas y/o dinámicas que varían constantemente.

Se conocen técnicas de unión, en las que se posiciona soldadura (como lámina de soldadura, polvo de soldadura y/ pasta de soldadura) en determinadas zonas de un cuerpo de panal de abejas de este tipo, para unir los componentes metálicos entre sí. Entre la carcasa y las láminas de chapa del cuerpo de panal de abejas se forman regularmente zonas circundantes del tipo de franjas, pudiendo extenderse estas zonas sobre una parte o sobre toda la longitud axial del cuerpo de panal de abejas, o bien de la carcasa. Para la conexión de las láminas de chapa entre sí se puede considerar de la misma manera como conocido que éstas están unidas entre sí sobre toda la sección transversal en una sección parcial axial del cuerpo de panal de abejas. Adicional y/o alternativamente a ello, también es posible formar zonas (vistas desde el lado frontal) , que comprenden una pluralidad de canales, en los que se realiza una unión. De esta manera, se pueden generar patrones frontales, por ejemplo a modo de anillos concéntricos, franjas, triángulos y similares.

Un cuerpo de panal de abejas de este tipo se conoce a partir del documento DE 10 2004 058 285 A1.

También se han realizado ya una pluralidad de diferentes propuestas con relación al diseño de una imagen soldada de este tipo, pero éstas no pueden cumplir, en lo que se refiere a la capacidad de resistencia duradera, todas las condiciones dominantes actualmente en el sistema de gases de escape de un automóvil.

Partiendo de aquí, la presente invención tiene el cometido de solucionar, al menos parcialmente, los problemas descritos con relación al estado de la técnica. En particular, debe indicarse un cuerpo de panal de abejas, que tenga una duración de vida útil claramente mejorada con las solicitaciones térmicas y dinámicas extremas planteadas al sistema de escape de gases de un automóvil. En este caso, especialmente los puntos de unión de las láminas de chapa entre sí deben estar diseñados para una duración de vida útil más larga. El cuerpo de panal de abejas debe caracterizarse adicionalmente por un comportamiento claramente mejorado a los impactos térmicos y por un comportamiento mejorado a la oscilación.

Estos cometidos se solucionan con un cuerpo de panal de abejas de acuerdo con las características de la reivindicación 1 de la patente. Otras configuraciones ventajosas del cuerpo de panal de abejas se indican en las

reivindicaciones de la patente formuladas de forma dependiente. Hay que indicar que las características indicadas individualmente en las reivindicaciones de la patente se pueden combinar entre sí de una manera discrecional, tecnológicamente conveniente y muestran otras configuraciones de la invención. La descripción, especialmente en conexión con las figuras, explica a continuación la invención e indica variantes de realización adicionales especialmente preferidas de la invención.

El cuerpo de panal de abejas de acuerdo con la invención tiene una pluralidad de canales y está formado con al menos una lámina de chapa estructurada al menos parcialmente. La lámina de chapa tiene una dirección de extensión y puntos de unión superiores y puntos de unión inferiores consigo misma o al menos con otra lámina de chapa fina o lámina de chapa estructurada. Además, al menos los puntos de unión del lado superior y los puntos de unión del lado inferior definen una línea de unión curvada, estando formadas unas junturas de dilatación entre los puntos de unión respectivos de la línea de unión curvada.

Con respecto al número de los canales, se prefiere que el cuerpo de panal de abejas esté realizado con una densidad de canales por pulgada cuadrada (cpsi) en el intervalo de 100 a 1.000, en particular de 200 a 600. Se prefiere, además, que varias láminas de chapas lisas y estructuradas (por ejemplo onduladas) sean utilizadas para la fabricación de un cuerpo de panal de abejas. Aunque tales láminas de chapa se pueden arrollar, por ejemplo, en forma de espiral, sin embargo se prefiere que las láminas de chapa presenten un desarrollo que se desvía del mismo, por ejemplo en forma de S, en forma de V, en forma de W, en forma de U o similar. La disposición de las láminas de chapa entre sí se realiza entonces de tal manera que éstas rellenan en último término al mismo tiempo de una manera uniforme la sección transversal (redonda, ovalada o similar) del cuerpo de panal de abejas. Estas láminas de chapa están unidas entre sí ahora en diversas posiciones, los llamados puntos de unión. En este caso se trata con preferencia de una unión soldada, especialmente de una unión soldada a vacío a alta temperatura. De esta manera está claro también que la dirección de desarrollo se refiere regularmente al cuerpo de panal de abejas acabado (arrollado o bien retorcido) .

Para la configuración de los diferentes puntos de unión hay que indicar que la lámina de chapa estructurada tiene una dilatación superficial, pudiendo considerarse estas dos superficies como lado superior y lado inferior. O bien están previstos puntos de unión solamente sobre el lado superior o sobre el lado inferior, pero regularmente estarán previstos puntos de unión tanto sobre el lado superior como también sobre el lado inferior. Puesto que las secciones de láminas de chapa adyacentes se unen sobre estos lados de acuerdo con la técnica de unión, se realiza la retención conjunta.... [Seguir leyendo]

1. Cuerpo de panal de abejas (1) con una pluralidad de canales (2) , que se extienden entre dos lados frontales (21) en una dirección de la extensión del canal (17) a través del cuerpo de panal de abejas (1) , en el que el cuerpo de panal de abejas (1) está formado con al menos una lámina de chapa (3) al menos parcialmente estructurada, en el que la lámina de chapa (3) tiene una dirección de circulación (4) y que presenta puntos de conexión (6) en el lado superior y puntos de conexión (37) en el lado inferior consigo misma y con al menos otra lámina de chapa lisa (5) o lámina de chapa estructurada (3) y, además, al menos puntos de conexión (6) en el lado superior o puntos de conexión (37) en el lado inferior definen una línea de conexión curvada (33) y entre los puntos de conexión respectivos de la línea de conexión curvada (33) están formadas unas junturas de dilatación (38) , caracterizado porque los puntos de conexión (6) están configurados solamente cerca de los lados frontales (21) y las láminas de chapa (3, 5) se apoyan entre sí en la zona intermedia totalmente sin conexiones y, además, los puntos de conexión (6) presentan en la dirección de de extensión del canal (17) una anchura (18) de máximo 7 mm y una distancia con respecto al lado frontal (21) de máximo 3 mm.

2. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cuerpo de panal de abejas (1) presenta una pluralidad de líneas de conexión (33) , para las que se aplica, al menos parcialmente, por lo menos alguna de las propiedades siguientes:

-la curvatura de al menos dos líneas de conexión (33) son diferentes entre sí,

-la curvatura de al menos una línea de conexión (33) varía sobre una extensión (41) de la línea de conexión (33) ,

-la pluralidad de las líneas de conexión (33) , que están delimitadas por puntos de conexión (6, 37) , se extienden desplazadas hacia un borde (39) y hacia un eje (20) del cuerpo de panal de abejas (1) ;

-las líneas de conexión (33) en lados frontales opuestos (21) del cuerpo de panal de abejas (1) no son coincidentes,

-las líneas de conexión (33) , que están definidas por puntos de conexión (6) en el lado superior, se diferencian al menos en lo que se refiere a la curvatura y/o extensión (41) de aquéllas que están definidas por puntos de conexión (37) en el lado inferior.

3. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que para cada dirección radial (8) del cuerpo de panal de abejas (1) se aplica que está prevista al menos una línea de conexión curvada (33) , que está constituida por puntos de conexión (6) en el lado superior, y al menos una línea de conexión curvada (33) , que está constituida por puntos de conexión (37) en el lado inferior.

4. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que todas las líneas de conexión (33) adyacentes tienen una distancia (7) constante entre sí en la dirección de la circulación (4) .

5. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que con una pluralidad de láminas de chapa estructuradas (3) y de láminas de chapa lisas (5) está formada al menos una pila (9) , que está dispuesta retorcida o arrollada en varias capas (10) y de esta manera forma el cuerpo de panal de abejas (1) , en el que las capas (10) adyacentes presentan puntos de conexión (6) que alternan en direcciones radiales (8) .

6. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el punto de conexión (6) está realizado con un máximo de dos uniones soldadas (11) en extremos de la estructura (12) que están adyacentes entre sí en la dirección de la circulación (4) .

7. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la al menos una lámina de chapa (3) , al menos parcialmente estructurada, tiene una estructura (13) con elevaciones (14) y avellanados (15) , en el que los puntos de conexión (6) están realizados en la dirección de la circulación (4) de forma alterna en el lado exterior de las elevaciones (14) y de los avellanados (15) .

8. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la distancia (7) entre los lugares de conexión (6) en la dirección de la circulación (4) comprende al menos 15 extremos de estructuras (12) .

9. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que están previstos unos medios de prevención de la comunicación (16) , al menos parcialmente, entre los puntos de conexión (6) al menos en la dirección de la circulación (4) o en la dirección de un eje (20) del cuerpo de panal de abejas (1) .

10. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo de panal de abejas (1) tiene una longitud (19) en la dirección de un eje (20) y los puntos de conexión (6) están dispuestos solamente en una zona del cuerpo de panal de abejas (1) de máximo 20 % de la longitud (19) , partiendo desde al menos un lado frontal (21) .

11. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que está prevista una carcasa (22) y el cuerpo de panal de abejas (1) está formado con al menos una pila (9) retorcida en forma de S con una pluralidad de láminas de chapa estructuradas (3) y láminas de chapa lisas (5) , en el que, además, todas las láminas de chapa (3, 5) se apoyan entre sí con sus dos extremos (23) en la carcasa (22) y están conectadas en una sección (24) en la dirección de un eje (20) del cuerpo de panal de abejas (1) con la carcasa (22) .

12. Unidad de tratamiento de gases de escape (25) , que presenta al menos un cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

13. Automóvil (26) , que presenta al menos una unidad de tratamiento de gases de escape (25) de acuerdo con la 10 reivindicación 12.