KR100497083B1 - 벌집체 제조 방법 및 장치 - Google Patents

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에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
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Abstract

본 발명은 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로 구성되고 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널을 포함하는 벌집체를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 방법에 따라, 적어도 하나의 적층물이 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판을 적층시킴으로써 생성된다. 이 적층물은 몰드 내에 삽입되어 적층물의 중심영역 내의 감기장치에 의해서 고정된다. 그 다음에 적층물은 소정의 정도로 감겨질 때까지 감겨진다. 서로에 대해 배치되고 적층물의 구조화된 금속판으로 만들어지는 구조물을 갖춘 중심영역의 형상은 적어도 감기 작업 동안에 유지된다.

Description

벌집체 제조 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A HONEYCOMB BODY}
본 발명은 벌집체, 특히 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로 구성된 적어도 하나의 적층물을 포함하는 촉매변환기 지지체의 제조 방법 및 이러한 벌집체의 제조 장치에 관한 것이다.
배기가스 특히, 엔진의 배기가스 내의 오염물질의 양을 감소시키는 촉매변환기용 지지체는 금속 벌집체의 형태를 가질 수 있다. 이러한 벌집체는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로 구성된 적층물(stack)을 포함한다. 미국 특허 제 4,923,109호에 적어도 부분적으로 구조화된 금속판으로 구성된 적층물을 구비한 벌집체가 개시되어 있으며, 이 적층물은 자체 중심영역을 중심으로 반대 방향으로 꼬여있다.
독일 특허 제 195 21 685호에는 그러한 벌집체의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면, 최초 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판 층으로 적층물을 형성한 다음에, 이 적층물을 제조하고자 하는 벌집체의 외형과 일치하는 몰드 부분으로 형성된 개방식 몰드(open mould) 내에 삽입하는데, 이 적층물은 중심영역에서 비틀림 장치에 의해 유지된다. 그 결과, 적층물은 회전방향으로 감겨지고 몰드는 미리 결정된 정도의 감기(predetermined degree of wrapping)가 완료된 다음에 감기장치의 회전방향과 반대방향으로 몰드 부분을 선회시킴으로써 닫혀진다.
독일 특허 195 22 327호에는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판 층(a plurality of at least partially structured sheet metal layers)으로 구성되고, 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널을 갖춘 벌집체를 제조하기 위한 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 WO 90/03220호로부터 공지된 바와 같은 벌집체를 제조하는데 특히 적합하다. 이러한 벌집체는 금속판으로 된 적어도 세 개의 적층물을 가지며, 여기서 적어도 세 개의 적층물은 벌집체의 중심영역에서 각각의 관련 굽힘선을 중심으로 접혀지고 굽힘선과 중심영역을 중심으로 그리고 서로의 둘레를 동일한 방향으로 접혀진 상태에서 감겨진다. 이러한 벌집체의 제조는 독일 특허 출원 제 195 22 327 A1호에 따라서 각각의 적층물이 각각의 굽힘선을 중심으로 접혀짐으로써 달성된다. 이러한 방법으로 접혀진 적층물이 몰드 내에 삽입된다. 각각의 적층물은 중심영역에서 감기장치에 의해 유지된다. 감기장치는 각각의 굽힘선의 영역에서 굽혀진 적층물에 맞물리는 감기 바아를 갖고 있다. 각각의 적층물은 중심축을 중심으로 한 감기 바아의 회전에 의하여 동일한 방향으로 감겨진다.
WO 94/01661호에는 적어도 하나의 금속판 층으로 통합되는 적어도 하나의 기다란 전도체 또는 기다란 절연 전도체의 형태를 갖는 금속판 층 중의 하나에 알맞은 구성을 갖고 있으며 극소수의 금속판으로 제조된 벌집체가 개시되어 있다. 적어도 부분적으로 구조화된 금속판 층으로 구성된 그러한 금속성 벌집체를 제조하기 위하여, WO 94/01661호에서는 적어도 부분적으로 구조화된 소수의 금속판 스트립으로 제조되는 중공식 원뿔체(hollow cone)를 제시하고 있다. 이러한 중공식 원뿔체 또는 원형 링은 적어도 세 개의 라인에서 외부로부터 안쪽으로 변형되어, 상응하는 수의 반전 라인이 링의 외측영역과 내측영역 모두에 형성된다. 이에 따른 고리형상을 갖는 별모양 또는 장미꽃모양 구조물이 내측 반전 라인을 중심으로 내측 반전 라인 및 외측 반전 라인 사이에 뻗어 있는 고리형상과 동일한 방향으로 회전 감김에 의해 감겨진다.
벌집체의 품질에 나쁜 영향을 미치는 결함이 광범위한 방식으로 완성된 벌집체의 매크로구조물(macrostructure)에서 발생함이 입증되었다. 이러한 결함은 동일한 장치를 사용하여 제조되는 다수의 벌집체의 연속적인 제조에 일정하지 않은 양식으로 일어난다. 이것은 제조되는 벌집체에 대한 품질제어를 제한한다.
도 1은 제 1 실시예의 적층물을 형성하기 위한 공정을 도시한 개략도이고,
도 2는 제 2 실시예의 적층물을 형성하기 위한 공정을 도시한 개략도이고,
도 3은 적층물을 구비한 장치의 제 1 실시예의 개략 평면도이고,
도 4는 감기장치의 제 1 실시예를 도시한 도면이고,
도 5는 감기장치의 제 2 실시예를 도시한 도면이고, 그리고
도 6은 도 5의 감기장치의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따른 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 적층물 2 : 구조화된 금속판
3 : 편평한 금속판 4 : 채널
5 : 금속판 스트립 6 : 절단기
7 : 파형 마루부 8 : 파형 골부
9 : 적층물 10, 11 : 몰드 부분
12 : 몰드 13, 14 : 선회축
15 : 감기장치 16 : (벌집체의) 외형
17 : 중심축선 18 : 중심영역
19 : 지지대 20, 21 : 감기 바아
22, 23 : 적층물의 외측면 24, 25 : 지지대
26 : 중심 28 : 위치설정 부재29 : 유지장치
본 발명의 목적은 제조되는 벌집체의 품질을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 용이하게 품질을 보증할 수 있는 다수의 벌집체 제조 방법을 제공하는 것이다. 또 다른 본 발명의 목적은 품질이 향상된 벌집체를 제조할 수 있는 벌집체 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 상기 목적을 달성하기 위하여 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로 구성되고 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널을 갖춘 벌집체를 제조하기 위한 방법이 제시되며, 여기서 적어도 하나의 적층물은 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로부터 형성된다. 적층물은 몰드 내에 삽입되고 적층물의 중심영역에서 축을 중심으로 회전하는 감기장치에 의해 몰드 내에 고정된다. 그 다음에, 몰드 내에 삽입되어 있는 적층물은 미리 결정된 정도로 감길 때가지 감겨지는데, 여기서 적어도 감기는 동안에는 금속판 서로에 대해 배치되어 있는 구조물을 갖고 중심영역에 형성되어 있는 구조적 형상물이 유지된다. 이러한 방식은 구조물의 상대 이동이 적층물의 중심영역에서 일어나지 않도록 하기 때문에, 균일한 품질의 벌집체를 제조할 수 있게 한다. 적층물의 중심영역에서 서로에 대해 배치되어 있는 금속판의 구조물을 갖춘 구조적 형상물을 유지하는 것은 중심영역 내의 구조적 형상물의 형성에 의해 달성된다. 예를 들어, 독일 특허 출원 제 195 21 685 A1호에 공지된 바와 같은 벌집체의 경우에, 구조적 형상물은 금속판 적층물을 형성하는 작업이 종료된 다음의 다른 단계를 거치면서 유지된다. 적층물이 굽힘선을 중심으로 접혀있는 벌집체의 경우에는, 중심영역 내, 즉 굽힘선 영역 내의 적층물의 매크로 구조물은 구조적 형상물로 간주된다.
바람직하게는, 구조적 형상물이 적층물의 중심영역에서 미리 결정된다. 또한, 경험에 의하면 적층물의 중심영역 내의 구조적 형상물(a structural configuration in the central region of a stack)을 결정하는 것이 가능하여, 벌집체의 품질 측면에서 특히 유리하다.
전술한 바와 같이 벌집체는 자체 매크로구조물 내에 결함을 가질 수도 있다. 이러한 결함은 적어도 부분적으로 구조화된 금속판으로 형성된 채널 벽의 변형과 관련이 있다. 그러한 변형 현상은 비교적 단단한 구조를 갖는 벌집체의 영역에 인접해서 일어난다. 그러한 단단한 구조 영역 내의 채널 벽의 변형을 피하기 위하여, 파형 마루부 및 골부를 갖춘 구조화된 금속판과 편평한 금속판을 교대로 적층한 적층물이 제시되며, 여기서 적층물의 적층은 구조화된 금속판의 파형 마루부를 인접한 구조화된 금속판의 두 개의 골부 사이에 배치시킴으로써 달성된다. 이러한 적층물은 비교적 낮은 강도를 갖는다. 적층물(들)을 감는 작업에 의하여 인접한 금속판의 구조물의 상대 이동이 발생한다. 그 결과, 벌집체의 단면은 중심영역보다 큰 강성(단단함)을 가질 수 있는 영역을 갖게 된다. 그러나, 이러한 강성이 큰 영역은 그러한 영역의 인접 지역에서 조립체가 채널 벽을 형성하는 구조물의 변형을 받을 정도로 단단하지는 않다. 비교적 부드러운 중심영역을 갖는 적층물을 형성하는 것은 소직경 또는 작게 감긴 벌집체를 제조하는데 특히 적합하다.
벌집체의 단면에 비교적 단단한 영역을 피하기 위해서 적층물의 중심영역 내의 구조적 형상물이 비교적 부드럽게 하는 것으로 충분하다. 또한, 적층물의 강도가 어느 곳에서나 구조물의 종방향에 대하여 횡방향으로 동일하도록 적층물을 구성하는 것이 가능하다. 이를 위하여, 구조화된 금속판이 일정한 파형 길이를 갖도록 반복되는 파형 마루부와 골부를 갖는 것이 제안된다. 구조화된 금속판에 대한 이러한 구성에 의하여, 적층 작업 이전에 금속판이 금속판 스트립으로부터 절단되는 것이 제안되며, 여기서 판은 파형 길이의 정수배에 해당한다. 금속판을 길이에 대해 절단하는 이러한 작업은 구조화된 금속판이 적층물을 형성하도록 적층된 조립체가 될 때 구조화된 금속판의 파형 마루부가 인접한 구조화된 금속판의 두 개의 파형 골부 사이에 배치될 수 있도록 한다.
낮은 강성을 갖는 중심영역 내에 구조적 형상물을 갖춘 적층물에 대한 다른 실시예로서, 적층물의 중심영역 내의 구조적 형상물이 비교적 높은 강성을 갖는 것이 제안된다. 비교적 높은 강성은 파형 마루부 및 골부를 갖춘 구조화된 금속판과 편평한 금속판을 교번하는 층 조립체로 배열함으로써 적층물의 중심영역 내의 구조적 형상물에 부과되며, 상기 교번 방식은 인접한 구조화된 금속판의 파형 마루부와 골부가 각각의 파형 마루부 및 골부의 종방향 연장에 대해 거의 횡방향으로 서로 겹쳐지도록 정렬되는 것이다. 만일 구조화된 금속판의 파형 마루부와 골부가 반복되는 파형 길이를 수반한다면, 적층 배열은 비교적 높은 강성을 갖는 적층물을 생성하게 된다. 적층물의 주위를 감는 작업은 인접한 금속판의 파형 마루부와 골부의 상대 이동을 야기시킨다. 그 결과, 파형 마루부는 인접한 금속판의 파형 골부와 정렬된 상태로 놓여지지 못하기 때문에, 반경방향에서 보여지는 바와 같이 중심영역보다 낮은 강성을 수반하는 구조물이 중심영역의 외부에서 완성된 벌집체에 부여된다. 완성된 벌집체의 중심영역은 비교적 단단한 심재로 간주될 수 있으며, 이 심재의 외부는 비교적 부드러운 껍질로 간주될 수 있다. 또한, 이러한 방법은 껍질 내에 높은 강도를 갖는 단단한 지역을 형성하지 않는 벌집체를 제공한다.
만일 파형 길이(λ)로 반복되는 파형 마루부 및 골부를 갖춘 구조화된 금속판이 벌집체를 형성하는데 사용된다면, 적층 작업 전에 L = nλ + 0.5λ의 관계에 부합하는 길이로 금속판 스트립으로부터 절단된 금속판이 제안되며, 여기서 n은 자연수의 그룹에서 선택된 인자이다. 이것은 구조화된 금속판을 적층하는 작업에서 인접한 구조화된 금속판의 파형 마루부와 골부가 거의 서로 정렬되는 것을 보장한다.
벌집체의 제조에 있어서, 구조화된 금속판의 길이는 촉매 변환기 지지체로서의 완성된 벌집체가 소정의 기하 특성, 예컨대 단면에 대한 소정의 개수의 채널 등을 수반하기 때문에 항상 자유롭게 선택될 수는 없다. 적층물의 중심영역 내에 특정 구조적 형상물을 형성하기 위하여, 위치설정 부재가 적층물의 형성 작업 후에 중심영역 내의 채널에 삽입된다. 서로에 대한 위치설정 부재의 적절한 형상 및 배열은 비교적 낮거나 높은 강성을 갖는 적층물의 중심영역 내에 구조적 형상물을 생성시킬 수 있다. 또한, 적층물의 중심영역에 적당한 레벨의 강성을 얻을 수 있어서, 위치설정 부재는 중심영역의 필요한 구조적 형상물에 적절하게 개조될 수 있다.
본 발명의 다른 특성에 따르면, 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로 구성되고 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널을 갖춘 각각의 벌집체를 제조할 수 있는 방법이 제안되며, 본 방법에 의하여 향상된 품질을 갖는 벌집체가 제조될 수 있다.
벌집체를 제조하기 위한 본 방법에 따라서, 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로부터 형성된 적어도 하나의 적층물이 제안된다. 적층된 적층물은 몰드 내에 삽입되고 적층물의 중심영역 내에서 축선을 중심으로 회전할 수 있는 감기장치에 의해 몰드 내에서 유지된다. 예정된 정도로 감길 때까지 적층물이 감겨진다. 이렇게 감겨진 적층물은 가능한 관형 케이스 등에 의한 고정이 이루어진 후에 몰드로부터 제거된다. 이러한 공정 단계가 벌집체 각각의 적층물에 반복된다. 각각의 적층물이 항상 중심영역에서 동일한 구조적 형상물을 가지도록 형성된다. 구조적 형상물은 서로에 대해 배열되어 있는 금속판의 구조물을 갖는다. 이러한 구조적 형상물은 적어도 각각의 적층물을 위한 감기 공정 동안에 유지된다. 적층물의 중심영역에서 서로에 대해 배열되어 있는 금속판 구조의 구조적 형상물이 각각의 벌집체의 경우에 동일하다는 사실은 벌집체의 단면에 걸친 채널의 분포가 다수의 벌집체에 대해서 거의 동일하다는 것을 보장한다. 바람직하게도, 적층물의 중심영역 내의 구조적 형상물은 다수의 벌집체의 제 1 벌집체로 미리 결정된다. 미리 결정된 중심영역 내의 구조적 형상물은 벌집체의 단면 내에 구조물을 변형시키는 높은 레벨의 강성을 수반하는 단단한 지역이 없도록 바람직하게 선택된다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 특징에 의하여, 적층식 배열로 형성되는 다수의 벌집체의 제 1 벌집체를 위한 적층물 및 제 1 벌집체를 위하여 결정된 적층물의 중심영역에 있는 구조적 형상물이 제공된다. 중심영역에서의 제 1 적층물의 구조적 형상물은 금속판을 층상으로 적절하게 배열시킴으로써 반복되어, 제 1 적층물로부터 제조되는 벌집체가 소정의 품질 기준을 만족시킨다면 다른 벌집체 각각에 대한 적층물을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 개념에 따라서, 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널을 형성하는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로 구성된 적어도 하나의 벌집체, 특히 촉매 변환기 벌집체를 제조하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는 제조되어질 벌집체의 외측형상에 거의 일치하는 내부 형성을 가진 몰드를 포함한다. 또한, 이 장치는 적어도 감기 동안에 자체 중심영역에서 각각의 적층물을 유지할 수 있는 감기장치를 포함한다. 이 감기장치는 중심영역 내에 형성되어 있는 구조적 형상물을 서로에 대해 배열되어 있는 금속판의 구조물과 함께 적어도 감기 작업 동안에 유지시키도록 적층물의 중심영역 내에 각각의 적층물을 유지시키는 유지장치를 갖는다.
유익하게도, 이 유지장치는 각각의 적층물의 중심영역 내의 구조적 형상물의 채널 내에 일부분 이상이 삽입될 수 있는 위치설정 부재를 갖는다. 이 위치설정 부재의 형상은 채널의 형상과 거의 일치한다. 바람직하게는, 이 위치설정 부재는 막대기 형상 또는 심봉 형상을 갖는다. 유지장치의 폭은 적층물의 두께와 일치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방법 및 장치의 보다 상세한 설명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조한다.
도 1은 적층물(1)을 형성하기 위한 공정을 나타내고 있다. 적층물(1)은 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판(2)을 포함한다. 편평한 금속판(3)은 서로 중첩되는 구조화된 금속판(2) 사이에 배치된다. 채널(4)이 구조화된 금속판(2)과 편평한 금속판(3)에 의해 적층물(1) 내에 형성된다. 개개의 구조화된 금속판(2)은 절단기(6)에 의해 적절한 길이로 금속판 스트립(5)으로부터 절단된다.
구조화된 금속판(2)은 파형 마루부(7) 및 파형 골부(8)를 갖고 있다. 인접한 구조화된 금속판(2)의 파형 마루부(7)와 파형 골부(8)가 서로 정렬됨으로써 구조화된 금속판(2)은 교대로 적층 배열된다.
구조화된 금속판(2)의 파형 마루부(7)와 파형 골부(8)는 파형 길이(λ)를 갖고 반복된다. 적층 작업을 하기 전에, 구조화된 금속판(2)은 금속판 스트립(5)으로부터 길이(L)만큼 절단되고, 길이(L)는 nλ + 0.5λ에 해당하며 여기서, n은 자연수 그룹에서 선택된 인자이다. 적층물의 이러한 형상과 배열에 따라서 적층물의 강성이 결정된다.
도 2는 구조화된 금속판(2)과 편평한 금속판(3)의 적층 배열을 달리한 것이다. 도 2에 도시된 적층물(9)은 구조화된 금속판(2)의 파형 마루부(7)가 인접한 구조화된 금속판(2)의 파형 골부(8)의 사이에 놓여지는 구조화된 금속판(2)과 편평한 금속판(3)의 배열을 갖고 있다. 구조화된 금속판(2)의 파형 마루부(7)와 파형 골부(8)는 파형 길이(λ)를 갖고 반복된다. 적층 작업을 하기 전에, 구조화된 금속판(2)은 금속판 스트립(5)으로부터 길이(L)를 갖도록 절단되고, 길이(L)는 파형 길이(λ)의 정수배에 해당한다.
구조화된 금속판(2)의 파형 마루부(7)가 인접한 구조화된 금속판(2)의 파형 골부(8) 사이에 항상 위치해 있기 때문에 적층물(9)은 적층물(1)보다 낮은 레벨의 강성을 갖는다.
도 3은 벌집체를 제조하기 위한 장치를 도시하고 있다. 이것은 벌집체를 제조하기 위한 장치의 일례이다. 이러한 장치는 DE 195 21 685 A1에 공지되어 있다. 이 장치는 두 개의 몰드 부분(10, 11)으로 구성된 몰드(12)를 갖고 있다. 각각의 몰드 부분(10, 11)은 각각의 선회축(13, 14)을 중심으로 선회할 수 있다. 몰드 부분(10, 11)이 선회된 상태에서 이들은 감기장치(15)에 의해 형성된 벌집체를 감싸게 된다. 벌집체의 외형(16)은 일점쇄선으로 도시되어 있다.
감기장치(15)는 중심축선(17)을 중심으로 선회한다. 감기장치(15)는 적층물(1)을 중심영역(18)에 유지시킨다.
도 4는 감기장치(15)를 개략적으로 도시하고 있다. 감기장치(15)는 지지대(19)를 갖고 있다. 지지대(19)의 각 단부에는 감기 굴대 또는 바아(20, 21)가 각각 배치되어 있고, 이들 각각은 적층물(1)의 외측면(22, 23) 각각에 맞물린다. 감기 바아(20, 21) 사이에는 위치설정 부재(28)가 배치되어 있으며, 이 위치설정 부재(28)는 감기 바아(20, 21)에 거의 평행하게 뻗어있다. 위치설정 부재(28)는 거의 막대기 형상을 갖고 있으며 적층물(1)의 채널(4) 내에 일부분 이상이 삽입될 수 있어서, 중심영역(18) 내에서 구조적 형상을 유지시킨다. 감기장치(15)는 다수 열의 위치설정 부재(28)를 가질 수도 있다. 이들 위치설정 부재(28)는 또한 서로에 대해 교환되도록 배치될 수도 있다. 위치설정 부재(28)의 배열은 적층물의 중심영역(18)의 어떠한 구조적 형상물을 원하는 가에 따라 달라진다. 이와 관련하여, 위치설정 부재(28)와 지지대(19)가 유지장치(29)를 형성하며, 적어도 감기 공정 동안에, 상관적으로 배치된 구조물, 특히 구조화된 금속판(2)의 파형 마루부(7) 및 파형 골부(8)를 가지는 중심영역(18) 내의 구조적 형상물이 유지되는 방식으로 각각의 적층물(1)은 유지장치에 의해서 자체 중심영역(18)에서 유지된다.
도 5 및 도 6은 감기장치(15)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 이 감기장치(15)는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판으로 구성되고 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널을 갖춘 벌집체를 제조하기 위한 장치인데, 여기서 다수의 적층물은 적어도 부분적으로 구조화된 금속층(2)이 적층되어 형성되고 각각의 적층물은 각각의 굽힘선을 중심으로 접혀진다. 적층물은 제조하고자 하는 벌집체의 외형에 상응하는 몰드 부분으로 형성된 개방된 몰드 내에 삽입되고, 감기장치(15)에 의해 몰드 내에서 유지된다. 적층물(도시 안함)은 한쪽 회전방향으로 서로의 둘레에 꼬여지거나 감겨진다. 이러한 유형의 벌집체 제품이 독일 특허 출원 제 195 22 327 A1호 및 독일 특허 출원 제 195 21 685 A1 호에 개시되어 있다. 이러한 공보의 내용은 본 특허 출원의 내용에 속하는 것이다.
도 5에 도시되어 있는 감기장치(15)는 공통 중심(26)으로부터 뻗어있는 세 개의 지지대(19, 24, 25)를 갖고 있다. 중심(26)에는 구동샤프트(27)가 제공되어 있어서, 감기장치(15)를 중심축선(17)을 중심으로 선회시킨다. 각각의 지지대(19, 24, 25)는 동일한 형상을 갖고 있다. 각각의 지지대(19, 24, 25) 사이의 각도는 약 120°를 이룬다. 각각의 지지대(19, 24, 25)의 자유 단부에는 각각의 감기 바아(20)가 제공되어 있어서, 적층물(들)과 맞물릴 수 있다. 감기 바아(20)는 적층물의 굽힘선의 영역 내에 맞물린다. 감기 바아(20)가 중심축선(17)을 중심으로 한쪽 방향으로 회전함으로써 각각의 적층물(도시 안함)이 동일한 방향으로 꼬여지게 된다. 적층물의 구조적 형상물이 중심영역에서 적어도 감는 동안에는 유지될 수 있도록, 각각의 지지대(19, 24, 25)는 각각의 적층물 내의 채널(4)에 일부분 이상이 삽입될 수 있는 위치설정 부재(28)를 갖고 있다. 유지장치(29)의 각각의 지지대(19, 24, 25)에 있는 위치설정 부재(28)를 동일하게 배치할 필요는 없다. 또한, 상이한 배열을 갖는 위치설정 부재(28)를 제공할 수도 있다.

Claims (18)

  1. 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판 층을 가지며 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널이 형성되는 벌집체의 제조 방법으로서,
    a) 종방향을 향하는 채널을 형성하는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판 층과 중심영역을 구비하는 적층물을 형성하는 단계와,
    b) 상기 적층물을 몰드내로 도입시키는 단계와,
    c) 상기 적층물의 중심영역에 있는 상기 채널로 일부분 이상이 삽입된 위치설정 부재와 감기 장치로 상기 적층물을 상기 몰드내에 유지시키는 단계와, 그리고
    d) 상기 적층물의 중심영역에서, 서로에 대해 배치되고 상기 적어도 부분적으로 구조화된 금속 판 층에 의해 형성되는 구조체적 구조적 형상물을 유지하면서, 상기 적층물이 미리 결정된 정도로 감겨질 때까지 상기 적층물을 감는 단계를 포함하며,
    상기 c)단계에서, 상기 감기장치는 권선 축선 둘레로 선회가능하고 상기 권선 축선에 실질적으로 평행하게 위치되고 상기 채널의 종방향을 따라 연장되는 두 개 이상의 감기 바아를 가지며 상기 두 개 이상의 감기 바아는 상기 적층물의 중심영역에서 상기 적층물과 각각의 외측면에서 맞물리는,
    벌집체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적층물의 중심영역에 있는 상기 구조적 형상물을 상기 벌집체로 미리 결정하는,
    벌집체의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 구조화된 금속판 층의 파형 마루부가 인접한 구조화된 금속판 층의 두 개의 파형 골부 사이에 실질적으로 배치되도록 상기 적층물을 형성하기 위해 파형 마루부와 파형 골부를 구비한 구조화된 금속판 층과 편평한 금속판 층을 교대로 적층하는 단계를 포함하는,
    벌집체의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 적층하는 단계 전에 금속판 스트립으로부터 상기 구조화된 금속판 층을 주어진 파형 길이의 정수배에 대응하는 길이로 절단하는 단계를 포함하며, 상기 파형의 마루부와 상기 파형의 골부는 상기 주어진 파형 길이를 따라 반복되는,
    벌집체의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 인접한 구조화된 금속판 층의 파형 마루부와 파형 골부를 실질적으로 서로 정렬하는 방식으로 상기 적층물을 형성하기 위해 파형 마루부와 파형 골부를 구비한 구조화된 금속판 층과 금속 평판층을 교대로 적층하는 단계를 포함하는,
    벌집체의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 적층하는 단계 전에, 금속판 스트립으로부터 상기 구조화된 금속판 층을 L = nλ + 0.5λ의 관계에 해당하는 주어진 길이로 절단하는 단계를 포함하며, 여기서 L은 주어진 길이이고, n은 자연수이며 λ는 파형 마루부와 파형 골부가 반복되는 파형 길이인,
    벌집체의 제조 방법.
  7. 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판 층을 각각 가지며 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널이 각각 형성되는 벌집체들의 제조 방법으로서,
    a) 종방향을 향하는 채널을 형성하는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판 층과 중심영역을 구비하는 적층물을 형성하는 단계와,
    b) 상기 적층물을 몰드내로 도입시키는 단계와,
    c) 상기 적층물의 중심영역에 있는 상기 채널로 일부분 이상이 삽입된 위치설정 부재와 감기 장치를 가진 상기 몰드내에 상기 적층물을 유지시키는 단계와, 그리고
    d) 벌집체를 제조하기 위해 상기 적층물이 미리 정해진 정도로 감길 때까지 상기 적층물을 감는 단계와,
    e) 상기 몰드로부터 감기 상태의 상기 적층물을 제거하는 단계와, 그리고
    f) 추가적인 벌집체들을 제조하기 위해 추가적인 적층물들로 a) 단계 내지 e) 단계를 반복하는 단계를 포함하며,
    상기 c) 단계에서, 상기 감기장치는 권선 축선 둘레로 선회가능하고 상기 권선 축선에 실질적으로 평행하게 위치되고 상기 채널의 종방향을 따라 연장되는 두 개 이상의 감기 바아를 가지며 상기 두 개 이상의 감기 바아는 상기 적층물의 중심영역에서 상기 적층물과 각각의 외측면에서 맞물리며,
    상기 f) 단계에서, 상기 적층물과 상기 추가적인 적층물 각각은 각각의 중심영역에서 동일한 구조적 형상물로 형성되고, 상기 구조적 형상물은 서로에 대해 배치되고 상기 적어도 부분적으로 구조화된 금속판 층에 의해 형성되는 구조를 가지며, 상기 감기 단계동안 적층물 각각의 상기 적어도 부분적으로 구조화된 금속판 층의 구조적 형상물을 유지하는,
    벌집체들의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 적층물의 중심영역에 있는 구조적 형상물을 상기 벌집체로 미리 결정하는,
    벌집체들의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 적층물을 형성하는 단계 후 상기 벌집체용 적층물의 중심영역에 구조적 형상물을 결정하는 단계와, 그리고
    상기 적층물로부터 제조된 상기 벌집체가 미리 결정된 품질 기준을 만족하는 경우, 상기 적층물의 중심영역에 있는 상기 구조적 형상물이 상기 추가적인 벌집체들을 위해 적어도 부분적으로 구조화된 추가적인 다수의 금속판 층을 적층함으로써 반복되도록 추가적인 적층물을 형성하는 단계를 포함하는,
    벌집체들의 제조 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 구조화된 금속판 층의 파형 마루부가 인접한 구조화된 금속판 층의 두 개의 파형 골부 사이에 실질적으로 배치되도록 상기 적층물을 형성하기 위해 파형 마루부와 파형 골부를 구비한 구조화된 금속판 층과 편평한 금속판 층을 교대로 적층하는 단계를 포함하는,
    벌집체들의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 적층하는 단계 전에 금속판 스트립으로부터 상기 구조화된 금속판 층을 주어진 파형 길이의 정수배에 대응하는 길이로 절단하는 단계를 포함하며, 상기 파형의 마루부와 상기 파형의 골부는 상기 주어진 파형 길이를 따라 반복되는,
    벌집체들의 제조 방법.
  14. 제 7 항에 있어서, 인접한 구조화된 금속판 층의 파형 마루부와 파형 골부가 실질적으로 서로 정렬되도록 상기 적층물을 형성하기 위해 파형 마루부와 파형 골부를 구비한 구조화된 금속판 층과 편평한 금속판 층을 교대로 적층하는 단계를 포함하는,
    벌집체들의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 적층하는 단계 전에, 금속판 스트립으로부터 상기 구조화된 금속판 층을 L = nλ + 0.5λ의 관계에 해당하는 주어진 길이로 절단하는 단계를 포함하며, 여기서 L은 주어진 길이이고, n은 자연수이며 λ는 파형 마루부와 파형 골부가 반복되는 파형 길이인,
    벌집체들의 제조 방법.
  16. 유체가 통과할 수 있는 다수의 채널을 형성하는 적어도 부분적으로 구조화된 다수의 금속판 층을 구비한 적층물로부터 벌집체를 제조하는 장치로서,
    제조되어질 벌집체의 외측 형상과 거의 일치하는 내측 형상을 갖춘 몰드,
    중심영역에서 적어도 부분적으로 구조화된 금속판 층의 적층물을 유지시키며 상기 적층물을 감기 위해 축선을 중심으로 선회할 수 있게 배치되는 감기장치, 및
    상기 적층물의 감기 작업 동안에 상기 적층물의 중심영역 내에 형성되어 있는 구조적 형상물을 유지시키도록 상기 적층물의 중심영역 내에 형성된 채널 내로 일부분 이상이 삽입되는 위치설정 부재를 갖춘 유지장치를 포함하는,
    벌집체를 제조하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 모드의 내측 형상이 촉매 변환기 지지체의 외측 형상과 일치하는,
    벌집체를 제조하는 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 위치설정 부재는 막대기 형상 또는 심봉 형상인,
    벌집체를 제조하는 장치.
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