Durch die WO 92/18758 ist eine Einrichtung zur katalytischen Umsetzung wenig- stens einer Komponente eines Abgases, insbesondere eines Abgases einer Ver- brennungskraftmaschine, bekannt. Die Vorrichtung umfaßt einen metallischen Trägerkörper und einen Mantel. Der Trägerkörper ist aus mehreren Lagen ge- wellter oder glatter und gewellter Bleche gebildet. Er weist wenigstens eine, durch sich einander überlappende glatte Blechabschnitte gebildete, äußere Schicht auf.

Der Trägerkörper ist von dem Mantel umgeben und mit diesem verbunden. Nach der WO 92/18758 erfolgt die Verbindung des Trägerkörpers mit dem Mantel durch mindestens eine Schweißnaht. Die Schweißnaht ist vorzugsweise durch Laserschweißen erzeugt.

Desweiteren sind Einrichtungen zur katalytischen Umsetzung wenigstens einer Komponente eines Abgases bekannt, bei denen der Trägerkörper mit dem Mantel verlötet ist. Der Trägerkörper ist als ein monolithischer Körper ausgebildet. Hier- zu sind die Blechlagen untereinander wenigstens teilweise verlötet. Die Ausbil- dung der Lötverbindung bzw.-verbindungen zwischen den Blechlagen sowie zwischen dem Trägerkörper und dem Mantel erfolgt vorzugsweise in einem einzi- gen Lötvorgang. Verfahren zum Beloten einer Einrichtung, enthaltend einen Trä- gerkörper und einen Mantel, sind beispielsweise durch die WO 89/11938 und die DE 29 24 592 Al bekannt.

Bei der Verwendung der Einrichtung zur katalytischen Umsetzung wenigstens einer Komponente eines Abgases einer Verbrennungskraftmaschine, wird die Ein- richtung thermisch belastet. Der metallische Trägerkörper und der Mantel weisen aufgrund ihrer unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften ein unterschiedliches thermisches Dehnungsverhalten auf. Es wird daher angestrebt, daß eine starre Verbindung zwischen dem Trägerkörper und dem Mantel vermieden wird.

Hierzu wird nach der WO 96/26805 vorgeschlagen, daß wenigstens eine Blechla- ge des Trägerkörpers wenigstens einen sich von wenigstens einer Stirnseite über einen Teil der axialen Lange des Trägerkörpers erstreckenden und den Trägerkör- per zumindest teilweise umgebenden glatten Abschnitt aufweist. Der glatte Ab- schnitt bildet am Umfang des Trägerkörpers eine Schicht, die an dem Mantel an- liegt. Hierdurch wird erreicht, daß unabhängig vom Belotungsverfahren kein Lot zwischen die Außenschicht und das Mantelrohr gelant. Das Aufbringen des Lo- tes kann daher, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, erfolgen. Die Verbin- dung des Trägerkörpers mit dem Mantel erfolgt über einen Teil der axialen Lange des Mantels, wobei der glatte Abschnitt sich in der axialen Richtung des Träger- körpers nur bis zu dem Verbindungsbereich zwischen dem Trägerkörper und dem Mantel erstreckt.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Einrichtung zur katalytischen Umsetzung wenigstens einer Komponente eines Abgases so weiterzubilden, daß eine Belastung des Trägerkörpers, insbe- sondere aufgrund von Zugspannungen verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung zur katalytischen Umsetzung wenigstens einer Komponente eines Abgases, insbesondere eines Ab- gases einer Verbrennungskraftmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Einrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur katalytischen Umsetzung wenigstens einer Komponente eines Abgases, insbesondere eines Abgases einer Verbrennungs- kraftmaschine, weist einen metallischen Trägerkörper auf, der aus mehreren La- gen gewellter oder glatter und gewellter Bleche gebildet ist. Der Trägerkörper ist in einem Mantel angeordnet, der den Trägerkörper wenigstens teilweise um- schließt und mit diesem verbunden ist. Der Trägerkörper weist wenigstens eine äußere Schicht auf, die durch sich überlappende glatte Blechabschnitte gebildet ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens zwei Schichten vorgesehen sind, die im wesentlichen diametral gegenüberliegend ausgebildet sind. Die Schichten bilden mit dem Mantel jeweils verbindungsfreie Bereiche.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Einrichtung wird erreicht, daß die Belastung der Einrichtung verringert wird. Insbesondere wird das Auftreten von Zugspannungen in radialer Richtung, wenn nicht ganz, so doch wenigstens in einem solchen Ausmaß reduziert, daß insbesondere bei thermischer Belastung mit hohen und schnellen Temperaturänderungen ein Versagen des Trägerkörpers vermieden wird. Die radialen Zugspannungen werden dadurch vermieden, daß der Trägerkörper lediglich teilweise mit dem Mantel verbunden Mögliche axiale Zugspannungen werden über den Trägerkörper abgefangen, da dieser mit dem Mantel über diametral liegende Verbindungsbereiche verbunden ist. Die Verbindungsbereiche liegen zwischen den verbindungsfreien Bereichen.

Der von der jeweiligen Schicht in Umfangsrichtung des Trägerkörpers betrachtet eingeschlossene Winkel ist vorzugsweise einer Belastungssituation angepaßt. Es wird vorgeschlagen, daß der eingeschlossene Winkel auch über 180° sein kann, wenn die Belastung des Trägerkörpers auch hohe Schwingungsanteile enthält. Bei hohen thermischen Spannungen, insbesondere bei Thermoschock in radialer Richtung, sind kleine Winkel bevorzugt.

Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung kann dadurch vereinfacht werden, daß die Winkel der beiden Schichten im wesentlichen gleich groß sind.

Hierdurch weist der Trägerkörper keine bevorzugte Ausrichtung im Mantel auf.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird vorgeschlagen, daß die Schichten benachbart zu der jeweiligen Stirnfläche des Trägerkörpers ausgebildet sind.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung wird vor- geschlagen, daß die Länge der jeweiligen Schicht kleiner ist als die halbe Ge- samtlänge des Trägerkörpers. Dies hat den Vorteil, daß dem Trägerkörper inner- halb des Mantelrohres eine große Kompensationsstrecke gegeben wird. Vorzugs- weise sind die Längen der Schichten gleich groß. Dies hat den Vorteil, daß der Trägerkörper richtungsunabhängig im Mantelrohr angeordnet werden kann.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung wird vor- geschlagen, daß wenigstens ein Teil der Blechabschnitte durch Endabschnitte we- nigstens eines Teils der Bleche, vorzugsweise der glatten Bleche, gebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Endabschnitte einstückig mit den Blechen ausgebil- det sind. Alternativ kann wenigstens ein Teil der Blechabschnitte durch Blech- streifen gebildet sein, wobei jeweils ein Blechstreifen zwischen zwei benachbar- ten Blechen angeordnet ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Zu- schnitt der Bleche vereinfacht ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Einrichtung in einer Vorderansicht, Fig. 2 schematisch die Einrichtung in einer Schnittdarstellung,

Fig. 3 vergrößert eine Schicht und einen Mantel, Fig. 4 schematisch einen Stapel von Blechlagen, Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stapels von Blechlagen, Fig. 6 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Stapels von Blechlagen und Fig. 7 eine glattes Blech eines Stapels nach Figur 6.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur katalytischen Umsetzung wenigstens einer Kom- ponente eines Abgases, insbesondere eines Abgases einer Verbrennungskraftma- schine. Die Einrichtung weist einen metallischen Trägerkörper I auf. Der Träger- körper ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Lagen gewellter 3 und glatter 4 Bleche gebildet. Die Bleche sind S-förmig gebogen. Andere Aus- gestaltungen des Trägerkörpers 1 sind möglich.

Der Trägerkörper 1 ist in einem Mantel 2 angeordnet. Dieser umschließt den Trä- gerkörper in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, wie insbesondere in Verbin- dung mit Fig. 2 gezeigt ist, vollständig. Der Trägerkörper 1 ist mit dem Mantel 2 verbunden, insbesondere verlötet. Der Mantel 2 ist vorzugsweise rohrförmig aus- gebildet.

Fig. 2 zeigt, daß der Trägerkörper I zwei äußere Schichten 6,7 aufweist. Eine jede äußere Schicht 6,7 ist durch sich einander überlappende glatte Blechab- schnitte 5 gebildet. Die zwei Schichten 6,7 sind im wesentlichen diametral ge- genüberliegend ausgebildet. Die Schichten sind benachbart zu den jeweiligen Stirnflächen 10,11 des Trägerkörpers I angeordnet. Fig. 2 zeigt, daß die Länge 1 der jeweiligen Schicht 6,7 kleiner ist als die halbe Gesamtlänge L des Trägerkör- pers. Die Längen 1 der beiden Schichten 6,7 sind vorzugsweise gleich.

Die jeweilige Schicht 6,7 ist durch glatte, sich überlappende Blechabschnitte 5 gebildet. Der, von der jeweiligen Schicht 6,7 in Umfangsrichtung des Trägerkör- pers 1 betrachtet, eingeschlossene Winkel (, beträgt vorzugsweise ca. 180°. Die Winkel (, sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gleich. Dies ist nicht zwingend notwendig. Der Winkel cc kann sich auch in axialer Richtung des Trä- gerkörpers ändem.

Durch die äußeren Schichten 6,7 wird verhindert, daß beim stirnseitigen Beloten des Trägerkörpers 1 Lot zwischen die Bleche und den Mantel gelangt, so daß im Bereich der Schichten 6,7 keine Verbindung zwischen dem Trägerkörper 1 und dem Mantel 2 entsteht. Dort, wo der Trägerkörper 1 keine äußere Schicht auf- weist, entsteht eine Verbindung zwischen dem Mantel 2 und dem Trägerkörper 1.

In der Fig. 2 ist der Verbindungsbereich zwischen Trägerkörper 1 und Mantel 2 mit dem Bezugszeichen 8,9 versehen. Die Verbindungsbereiche 8,9 liegen auf- grund der Ausgestaltung des Trägerkörpers mit seinen beiden Schichten 6,7 auch diametral gegenüber.

Dadurch, daß der Trägerkörper verbindungsfreie Bereiche aufweist kann eine Re- duktion der auf den Körper einwirkenden radialen und axialen Zugspannungen reduziert werden. Insbesondere werden die Spannungen durch die gewellten Ble- che 3 abgebaut.

Fig. 3 zeigt vergrößert einen Ausschnitt des Trägerkörpers I mit einer äußeren Schicht 6, die am Mantel 2 anliegt. In dem dargestellten Ausftihrungsbeispiel wei- sen sowohl die gewellten 3 als auch die glatten 4 Bleche glatte Blechabschnitte 5 auf, die sich einander überlappen und die die äußere Schicht 6 bilden.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen Ausführungsbeispiele von Blechstapeln, die zur Ausbil- dung eines Trägerkörpers geeignet sind. Fig. 4 zeigt, daß lediglich die glatten Ble- che 4 glatte Blechabschnitte 5 aufweisen. Die gewellten Bleche 3 weisen keine Blechabschnitte 5 auf. Das glatte Blech 4 und die glatten Blechabschnitte 5 sind

einstückig ausgebildet. Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Blechabschnitte 5 diametral gegenüberliegend ausgebildet sind.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Stapels von Blechen 3,4. Die gewellten 3 und die glatten 4 Bleche bilden einen Stapel, wobei diese Bleche ei- nen im wesentlichen rechteckformigen Zuschnitt aufweisen. Blechabschnitte 5 sind durch Blechstreifen gebildet, die zwischen den benachbarten Blechen 3,4 eingelegt sind. Die Blechabschnitte können auch mit dem glatten Blech 4 bzw. mit dem gewellten Blech 3 verbunden sein. Die Verbindung kann beispielsweise eine Klebeverbindung sein.

Figur 6 zeigt einen Stapel von Blechen 3,4. Zwischen zwei benachbarten gewell- ten Blechen 3 ist ein glattes Blech 4 angeordnet. Die erste und die letzte Lage des Stapels kann auch durch ein glattes Blech 4 gebildet werden, wie dies durch die Figur 6 dargestellt ist.

Die gewellten Bleche 3 weisen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen im wesentlichen rechteckformigen Zuschnitt auf.

Die glatten Bleche 4 sind in Form eines Parallelogramms ausgebildet. Sie weisen jeweils gegenüberliegende Blechabschnitte 12,13 auf, die seitlich über den ge- wellten Blechen 3 vorstehen. Diese Blechabschnitte 12,13 überlappen sich, wenn der Stapel S-förmig verschlungen ist.

Die in den Figuren dargestellten Ausfuhrungsformen der Bleche stellen bevor- zugte Ausgestaltungen dar. Es ist auch beispielsweise möglich, die in den Figuren 6 und 7 dargestellten Blechabschnitte 12,13 derart auszubilden, daß diese sich lediglich über ein Teil der axialen Länge erstrecken.

Bezugszeichenliste 1Trägerkörper 2 Mantel Blech3gewelltes 4 glattes Blech 5 Blechabschnitt 6,7 Schicht 8,9Verbindungsbereich 10,11 Stirnfläche 12,13 Blechabschnitt