JPH0370548B2 - - Google Patents

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JPH0370548B2
JPH0370548B2 JP61172677A JP17267786A JPH0370548B2 JP H0370548 B2 JPH0370548 B2 JP H0370548B2 JP 61172677 A JP61172677 A JP 61172677A JP 17267786 A JP17267786 A JP 17267786A JP H0370548 B2 JPH0370548 B2 JP H0370548B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複雑な断面形状の金属製巻き込み
形排気ガス触媒担体に関する。
［従来の技術］ ドイツ連邦共和国特許出願公開第2302746号公
報から金属製巻き込み形排気ガス触媒担体及びそ
の製造の方法と装置が知られている。
排気ガス触媒は特に乗用自動車において一般に
床板の下に配置されるが、その場合床をできるだ
け解放するために限られた空間しか利用できな
い。従つて円筒形の触媒担体を製造するのではな
くて、偏平で所与の条件に適合する形状の触媒担
体を製造することが希望される。しかしながらこ
のことは巻き込み形触媒担体において製造の際に
非常な困難に当面する。後に図面により詳細に説
明するように、回転対称なうず巻形に巻き込まれ
た触媒担体を製造することは非常に簡単であり、
またうず巻形に巻き込まれた中空円筒を押しつぶ
すことにより得られる偏平な形状もまた問題を生
じない。しかしながらこの方法では直接製造でき
ない他のすべての形状（以下一般に複雑な断面と
呼ぶ）は従来の巻き込み装置を用いては製造でき
ない。
［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、自動車の床板の下における場所的
条件に更によく適合できるように、幾何学的に複
雑な断面形状の金属製巻き込み形触媒担体を製造
することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この目的を解決するために、狭さく部を持たな
い断面形状に対しては特許請求の範囲第１項記載
の金属製巻き込み形排気ガス触媒担体を使用す
る。かかる触媒担体は、外被筒が複雑な幾何学的
形状をしているにも拘わらず巻き込み形成でき、
あたかも巻き込みが外から内に向かつて密に実施
されたかのように（これは工業的に経済的にはで
きない）、外被筒の断面を充填する。帯板の始ま
りないし終わりは、その断面に内接する最大の円
のほぼ中心点にある。一般にかかる排気ガス触媒
担体は外被管の中に挿入した後で接合処理が施さ
れ、例えば平滑な帯板と波打つた帯板は互いにろ
う付けされる。
本発明の別の実施態様において、狭さく部を持
つた断面形状に対しては特許請求の範囲第２項記
載の金属製巻き込み形排気ガス触媒担体を使用す
る。この排気ガス触媒担体は図面を参照して後述
するように、全断面の各部分面を充填する二つ以
上の巻き込み部から構成されている。後に図面に
より詳細に説明するように、複雑な断面は平滑な
帯板と波打つた帯板とから成る中空円筒形のうず
巻形巻き込み体の弾性変形によつてはもはや充填
できない。しかしながらこの素材が密に巻き込ま
れてはおらず、少なくとも部分的に緩く巻き込ま
れたターンから成り、しかしこれらのターンが素
材の安定化のために一側面でそれぞれ点により相
互に結合され、それによりそこに密に巻き込まれ
た範囲が生じるときには、不規則な形状もまた巻
き込まれた素材により充填できることが判明して
いる。狭さく部を有しないあらゆる断面に対し
て、かかる断面を有する外被筒が相互に密に接し
て並んだ平滑な帯板と波打つた帯板とにより完全
に充填できるためには、それぞれの個々のターン
がどのような長さでなければならないかというこ
とが測定又は計算できる。
［実施例］ 次にこの発明に基づく金属製触媒担体の素材の
幾つかの実施例と素材の製造装置の一実施例とを
示す図面により、この発明を詳細に説明する。
第５図はうず巻状に巻き込まれた半径R1の触
媒担体に対する最も簡単に製造できる周知の円形
断面を示す。
第６図に示す断面もまた周知の方法により、す
なわちターンの無い半径r2／πの内円と密に巻き
込まれた厚さR2の中空円筒リングとを有するら
線形に巻き込まれた中空円筒を押しつぶすことに
より容易に製造できる。
第７図ないし第９図に排気ガス触媒担体のため
のだんだんと複雑になる断面が示されている。図
示されたこれらの三つの形状はこの発明に基づく
製造方法により実現できる形状の例として挙げら
れている。丸められた隅を有するかかるくさび形
又はこのくさび形から側面を僅かに変形すること
により生じる変形体は、従来の手段すなわち単な
る巻き込みによつては製造できない。長さを切り
整えられた又は曲がりくねつて折り曲げられた帯
板切片を積み重ねることを目指す方法が提案され
ているけれども、この方法は非常に費用がかかり
かつ複雑な製造装置を必要とする。
しかしながら例えば第２図から分かるように、
多かれ少なかれ不規則なくさび形でも純粋に原理
的には平滑な帯板と波打つた帯板とから成る巻き
込み体により充填できる。このことは、かかる断
面を外から内に向かつて巻き込むことにより充填
し始めるときに、理論的に全く容易に認識され
る。残念ながらかかる製造方法は是認できる出費
では技術的に実現できない。しかしながら理論的
に熟慮すればいかなるかかる断面に対しても、変
形された後適切な導入装置を通つて当該断面の外
被筒の中に挿入できる適切な素材があるはずで、
それにより素材が外被筒を正確に満たすことがで
きるということが分かる。
かかる断面のための素材は密にうず巻形の巻き
込まれることは許されず、個々の各ターンの長さ
を計画された最終的の断面形に応じて選ばなけれ
ばならないということが判明した。従つて適した
素材は少なくとも部分域において緩く、すなわち
個々の帯板層の間に隙間を持たせて巻き込まれて
いなければならない。かかる素材が取扱いの際に
相互に反発し合つて簡単に中空円筒にならないよ
うに、各ターンは一周した後に、例えば点溶接又
は類似の接合方法又は一時的に係合する保持装置
によつて、前記の位置に関してあらかじめ固定し
なければならない。こうして特定の断面形グルー
プにそれぞれ適した偏心した又は不規則な卵形の
素材が生まれる。
この発明の理解に役立つ二、三の別の特性を第
７図ないし第９図並びに第１図及び第２図により
説明しよう。不規則な各くさび形は最大の内接円
を有する。第７図ではこの内接円は点M3を中心
とした半径R3を有する円EK3である。この円は
断面の境界に部分的に一致する。第８図ではこの
円はM4を中心とする円EK4であり、この円は断
面の外周線に三ケ所で接している。同様に第９図
ではM5を中心とする最大内接円EK5である。こ
れらの内接円はこの発明に対して特別の意味を有
する。なぜならば素材の密に巻き込まれあらかじ
め固定された側面Ｐは、外被筒の中に挿入する際
に近似的に内接円が外周線に接触する範囲の中に
だけ存在し得るからである。もしそうでなければ
課題の変形力が点状の接合部上に加わるおそれが
あるか、又はあらかじめ与えられた断面を素材に
より問題無く充填できないであろう。
第７図及び第８図において、くさび形の丸めら
れた隅がそれぞれ或る曲率半径を有するものとす
る。第７図では一つの隅が曲率半径R3を有し、
他の隅が点A3を中心とし半径r3を有する円の一
部である。かかる形状のための素材は内側範囲に
ほぼ等しい大きさの中間空間を持つ緩い複数のタ
ーンを有し、一方この素材は外側範囲において厚
さr3の密なターンの層を有しなければならない。
第８図に示す断面の場合には更に複雑である。
なぜならばそこでは隅に対する三つの異なる曲率
半径すなわちR4，R′4とr4が曲率中心A4，B4とC4
と共に現われているからである。対応する素材は
外側範囲においてここでも厚さr4の密に巻かれた
層を有し、しかしながらその他の範囲ではターン
の長さを測定又は計算により決めなければならな
い。
第９図に示すような全く不規則な形状に対して
は、素材の形状はすべての個々のターンの長さの
指示があるときだけ描くことができる。しかしな
がらターンの長さは計算又は試みにより決定でき
る。
第２図に例として示すように、素材により外被
筒を充填する際に一定の折れ曲がり線が生じる。
この折れ曲がり線は第７図ないし第９図において
破線により示されているように、隅の曲率中心か
らほぼ内接円の中心に向かう一定の線上を延びて
いる。第９図に示すような不規則な形状ではこの
折れ曲がり線は必ずしも直線的には延びず、場合
によつては線分5，5、5，5及び5，5で
示すように隣接する外周線の間の湾曲した中心線
に沿つて延びる。
第１図はこの発明に基づく素材の内側のターン
W1，W2，W3，…Wo-1，Woを示す。この素材は
少なくとも部分的に緩く巻かれたターンから成
り、これらのターンのそれぞれは平滑な帯板１と
波打つた帯板２とから成る。その際一つのターン
の平滑な帯板１は外側にも内側にも置くことがで
きる。素材の一側面Ｐ上では個々のターンはそれ
ぞれ、望ましくは小さな範囲で点溶接されること
により、移動しないようにあらかじめ固定されて
いる。その際素材６０全体は計画された最終的の
断面に調和した偏心した形状を有する。部分域特
に外側範囲において素材６０はまた密に巻き込ま
れたターンを有することができる。
第２図はほぼくさび形の断面を有する既に完成
された排気ガス触媒担体を示す。平滑な帯板１と
波打つた帯板２とは外被筒４の中で最終的な形状
に密にまとまつているので、どこにも過大な開口
が残つていることなく、個々の層の間に計画され
た流路が形成される。内接円が外被筒４に接する
範囲Ｐには素材の製造の際に作られた接合点３が
存在する。
第３図は種々のターン長さの計測を可能にする
改良された巻き込み装置を示す。二つの備蓄コイ
ル８１，８２は最初は平滑な帯板を持つている。
波付け装置８３の中で一つの帯板が波付けされ、
案内ローラ８４，８５を経て平滑な帯板１と波打
つた帯板２とが巻き込み装置８６へ供給される。
しかしながらこの巻き込み装置８６は従来の方法
のように単に両帯板をうず巻形に巻き込むのでは
なくて、テレスコープ腕８７，８９と協働する。
このテレスコープ腕はリンク８８及びグリツパヘ
ツドが磁石ヘツド９０を有する。装置の作動サイ
クルは相前後して又は同時に下記の段階を含む。
巻き込み装置８６が360°回転する。テレスコー
プ腕８７，８９は次のターンのために計画された
長さに延び、リンク８８で走つて来る帯板１，２
に向かつて倒れ、更にこれらの帯板と共に素材の
既に巻き込まれた部分に向かつて位置８９′；９
０′倒れる。テレスコープ腕のヘツド９０はグリ
ツパ装置又は磁石装置を有し、この装置により帯
板１，２を所望の場所に保持し巻き込み装置８６
に向かつて動かすことができる。ヘツド９０の中
には、個々のターンをそれぞれ先行する層上に接
合できる点溶接装置が組み込まれているのが有利
である。テレスコープ腕８７，８９と巻き込み装
置８８とはプログラム可能な制御装置により制御
可能であり、それによりそれぞれあらかじめ与え
られ蓄えられた長さが相前後して巻き込み装置８
６上にもたらされるのが有利である。
最後に第４図には排気ガス触媒担体の別の断面
形状が示され、この形状は狭さく部E9を有する
のでこれまで述べた方法では容易に製造できな
い。しかしながらかかる複雑な形状の断面９４は
一般に簡単な形状の面９１，９２，９３に分解で
き、これらの面はこの発明に基づく方法による素
材を用いて充填できる。それぞれの最適の分解方
法は特殊の形状と経済的な製造のための他の周囲
条件によつて決まる。
この発明はほとんど任意の形状の断面に対し
て、平滑な帯板と波打つた帯板とから成る排気ガ
ス触媒担体の製造を容易な方法で可能にする。そ
れにより自動車の床板の下に取り付けること、ま
た場合によつては場所的な条件がととのつていれ
ば後から設置することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に基づく触媒担体の素材の一
実施例の正面図、第２図は完成した触媒担体の一
実施例の正面図、第３図はこの発明に基づく製造
装置の一実施例の配置図、第４図はこの発明に基
づく方法で製造可能な触媒担体の特に複雑な断面
形状の一例を示す図、第５図及び第６図は従来の
方法でも製造可能な排気ガス触媒担体の断面形状
図、第７図ないし第９図はこの発明に基づく方法
で製造可能な触媒担体の複雑な断面形状の三つの
例を示す図である。 １……平滑な帯板、２……波打つた帯板、３…
…固定点、４……外被筒、６０……素材、８１，
８２……備蓄コイル、８３……波付け装置、８
４，８５……ガイドローラ、８６……巻き込み装
置、８７，８９……テレスコープ腕、８８……リ
ング、９０……ヘツド、９１ないし９３……部分
面、９４……断面、E9……狭さく部、EK3ないし
EK5……最大内接円、Ｐ……一側面、W1ないし
Wo……ターン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 平滑な帯板１と波打つた帯板２とを交互に重
    ねた層を巻き込んで作られ外被筒４で取り囲まれ
    ている金属製巻き込み形排気ガス触媒担体におい
    て、 (a) 外被筒４が狭さく部E9を持たない卵形や楕
    円形を除く任意の複雑な断面形状を有し、 (b) 巻き込んだ平滑な帯板１と波打つた帯板２
    が、あたかも巻き込みが外から内に向かつて密
    に実施されたかのように、外被筒４の断面を充
    填し、 (c) 巻き込みの中心が断面に内接する最大の円
    EK３；EK４；EK５のほぼ中心点にある、 ことを特徴とする排気ガス触媒担体。 ２ 平滑な帯板１と波打つた帯板２とを交互に重
    ねた層を巻き込んで作られ外被筒４で取り囲まれ
    ている金属製巻き込み形排気ガス触媒担体におい
    て、 (a) 外被筒４が少なくとも一つの狭さく部E9を
    有する任意の複雑な断面形状を有し、 (b) この外被筒４の断面９４が複数の単純な形状
    の部分面９１，９２，９３に分割され、 (c) 巻き込んだ平滑な帯板１と波打つた帯板２
    が、あたかも巻き込みが外から内に向かつて密
    に実施されたかのように、それらの単純な形状
    の部分面９１，９２，９３を充填し、 (d) それらの巻き込みの中心が各部分面に内接す
    る最大の円のほぼ中心点にある、 ことを特徴とする排気ガス触媒担体。
JP61172677A 1985-07-29 1986-07-22 排気ガス触媒担体 Granted JPS6228023A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3527111.6 1985-07-29
DE19853527111 DE3527111A1 (de) 1985-07-29 1985-07-29 Metallischer, gewickelter abgaskatalysatortraegerkoerper mit geometrisch komplizierter form des querschnitts sowie verfahren, vorrichtung und rohling zu seiner herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6228023A JPS6228023A (ja) 1987-02-06
JPH0370548B2 true JPH0370548B2 (ja) 1991-11-08

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61172677A Granted JPS6228023A (ja) 1985-07-29 1986-07-22 排気ガス触媒担体

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US (2) US4719680A (ja)
EP (1) EP0210546B1 (ja)
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KR (1) KR930007660B1 (ja)
AT (1) ATE50826T1 (ja)
BR (1) BR8603556A (ja)
CA (1) CA1285884C (ja)
DE (2) DE3527111A1 (ja)
ES (1) ES2000776A6 (ja)

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