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Patent Searching and Data


Title:
EXHAUST GAS AFTERTREATMENT DEVICE HAVING SMALL CAVITIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/268799
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for the aftertreatment of exhaust gases from an internal combustion engine, said device comprising: a honeycomb body (2) through which a flow can pass along a main flow direction; a ceramic mat (4); and at least one first casing (5, 10) which accommodates the honeycomb body (2), the ceramic mat (4) being located between the honeycomb body (2) and the casing (5, 10) and surrounding the honeycomb body (2) in an annular manner in the peripheral direction, the ceramic mat (4) being designed in such a way that the cavity formed between the honeycomb body (2) and the first casing (5, 10) is completely filled by the ceramic mat (4). The invention also relates to a method for manufacturing the device, the honeycomb body (2) being accommodated in a second casing (3) and the honeycomb body (2) accommodated in the second casing (3) being surrounded in an annular manner in the peripheral direction by the ceramic mat (4), the second casing (3) having, at the end region facing the gas inlet side (20), a portion (22) which has a structure which is different from the rest of the structure of the second casing (3).

Inventors:
HIRTH PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/066858
Publication Date:
December 29, 2022
Filing Date:
June 21, 2022
Export Citation:
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Assignee:
VITESCO TECH GMBH (DE)
International Classes:
F01N3/28; F01N3/20
Foreign References:
US20030180198A12003-09-25
EP0336115A11989-10-11
US4160010A1979-07-03
EP0174919A21986-03-19
DE10043654A12002-06-13
JPS6258009A1987-03-13
Attorney, Agent or Firm:
VITESCO TECHNOLOGIES (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmo tors, mit einem entlang einer Hauptdurchströmungsrichtung von einer Ga seinlassseite zur einer Gasauslassseite durchström baren Wabenkörper (2), mit einer keramischen Matte (4) und mit zumindest einem ersten Mantel (5, 10), welcher den Wabenkörper (2) aufnimmt, wobei die keramische Matte (4) zwischen dem Wabenkörper (2) und dem Mantel (5, 10) angeordnet ist und den Wabenkörper (2) ringförmig in Umfangsrichtung umschließt, wobei die keramische Matte (4) derart ausgebildet ist, dass der zwischen dem Wa benkörper (2) und dem ersten Mantel (5, 10) ausgebildete Hohlraum voll ständig von der keramischen Matte (4) ausgefüllt ist, wobei der Wabenkörper (2) in einen zweiten Mantel (3) aufgenommen ist und der in den zweiten Mantel (3) aufgenommene Wabenkörper (2) von der keramischen Matte (4) ringförmig in Umfangsrichtung umschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zweite Mantel (3) an dem der Ga seinlassseite (20) zugewandten Endbereich einen Abschnitt (22) aufweist, welcher eine Struktur aufweist, die unterschiedlich ist zur restlichen Struktur des zweiten Mantels (3).

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zweite Mantel (3) in dem Abschnitt (22) Öff nungen (21) aufweist, welche in Umfangsrichtung zueinander beabstandet an der Gaseinlassseite (20) angeordnet sind.

3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abschnitt (22) des zweiten Mantels (3) an der Gaseinlassseite (20) aus einem vom restli chen zweiten Mantel (3) abweichenden Material gebildet ist, wobei dieses abweichende Material eine deutlich reduzierte Wärmekapazität aufweist.

4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abschnitt (22) des zweiten Mantels (3) eine Porosität von 50% bis 90% aufweist, im Vergleich zur Porosität des restli chen zweiten Mantels (3).

5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die keramische Matte (4) im Abschnitt (22) an der Gaseinlassseite (20) zumindest ab schnittsweise direkt dem in dem Wabenkörper (2) strömenden Fluid aus gesetzt ist.

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abschnitt (22) des zweiten Mantels (3) eine axiale Erstreckung von 20mm bis 50mm von der Gaseinlassseite (20) aus betrachtet aufweist.

7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zweite Mantel (3) wesentlich dünner ist als der erste Mantel (5, 10), wobei bevorzugt der erste Mantel (5, 10) 4-fach bis 20-fach dicker ausgebildet ist als der zweite Mantel (3).

8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Mantel (10) einen in radialer Richtung ausgestülpten Abschnitt (11) aufweist.

9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der in radiale Richtung ausgestülpte Bereich (12) die keramische Matte (4) aufnimmt.

10. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorherge henden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Wabenkörper (2) in eine keramischen Matte (4) eingesetzt wird, wobei die keramische Matte (4) mit dem aufgenommenen Wabenkörper (2) in den ersten Mantel (5, 10) eingesetzt wird, wobei auf den ersten Mantel (5, 10), die keramische Matte (4) und/oder den Wabenkörper (2) zumindest eine radial wirkende Kraft aufgebracht wird.

11. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung (1) einen zweiten Mantel (3) aufweist, wobei der zweite Mantel (3) einen Au ßendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich ist als der Innendurch messer der keramischen Matte (4), wobei der zweite Mantel (3) nach dem Einsetzen in die keramische Matte (4) radial aufgeweitet wird, wodurch die keramische Matte (4) in radialer Richtung komprimiert wird und/oder eine in radialer Richtung von der keramischen Matte (4) auf den ersten Mantel (5, 10) wirkende Kraft erzeugt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Wabenkörper (2) nach dem Aufwickeln durch eine Mehrzahl von Schweißpunkten gegen Auffächern fixiert wird und in eine keramische Matte (4) eingesetzt wird, wobei die keramische Matte (4) einen mit dem Außendurchmesser des fixierten Wabenkörpers (2) identischen Innendurchmesser aufweist, wobei die keramische Matte (4) mit dem Wa benkörper (2) in einen ersten Mantel (5, 10) eingesetzt wird, welcher einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser der ke ramischen Matte (4), wobei nach dem Einsetzen der keramischen Matte (4) eine radiale Kraft von außen auf den ersten Mantel (5, 10) aufgebracht wird, wodurch der Durchmesser des ersten Mantels (5, 10) reduziert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die radiale Kraft auf den ersten Mantel (5, 10) derart aufgebracht wird, dass die keramische Matte (4) im ersten Mantel (5, 10) sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung komprimiert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die radiale Kraft auf den in radialer Richtung aus gestülpten Abschnitt (11 ) des ersten Mantels (10) aufgebracht wird.

Description:
Beschreibung

Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung mit geringen Hohlräumen

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, mit einem entlang einer Hauptdurchströmungsrichtung durchström baren Wabenkörper, mit einer keramischen Matte und mit zumindest einem ersten Mantel, welcher den Wabenkörper aufnimmt, wobei die keramische Matte zwischen dem Wabenkörper und dem Mantel angeordnet ist und den Wa benkörper ringförmig in Umfangsrichtung umschließt. Außerdem betrifft die Erfin dung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Wabenkörper (2) in einen zweiten Mantel (3) aufgenommen ist und der in den zweiten Mantel (3) aufgenommene Wabenkörper (2) von der keramischen Matte (4) ringförmig in Umfangsrichtung umschlossen ist.

Stand der Technik

Wabenkörper für Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmo toren weisen eine Mehrzahl von entlang einer Hauptdurchströmungsrichtung durchström baren Strömungskanäle auf. Wabenkörper, insbesondere Wabenkörper aus Metall, sind durch eine Vielzahl von glatten und/oder zumindest teilweise strukturierten Metallfolien gebildet, die aufeinandergestapelt und zum endgültigen Wabenkörper aufgewickelt sind. Die aus den Metallfolien gebildete Matrix wird zur Stabilisierung und zum Zwecke des Schutzes vor mechanischen Störeinflüssen in ein Gehäuse eingesetzt und mit diesem dauerhaltbar verbunden.

Das Gehäuse ist im einfachsten Fall durch ein Rohr gebildet, welches dazu aus gebildet ist, die Matrix in seinem Inneren aufzunehmen. Eine weitere Funktion des Gehäuses ist es, die Durchströmung des Wabenkörpers sicherzustellen und ins besondere das Vorbeiströmen von Abgas am Wabenkörper zu vermeiden. Die Befestigung der Matrix im Gehäuse muss einerseits dauerhaltbar erfolgen, gleichzeitig soll das Gehäuse möglichst leicht und somit dünnwandig aufgebaut sein. Einige Ausführungsformen von Katalysatoren weisen einen Innenmantel auf, welcher die Matrix direkt aufnimmt. Der Innenmantel ist dann über geeignete Ab stützungen gegenüber dem Gehäuse beziehungsweise dem Außenmantel abge stützt.

Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass zwischen den einzelnen Elementen eines Katalysators, zum Beispiel zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel, Luftspalte entstehen können, welche bei der Beschichtung der Matrix mit einem katalytisch aktiven Material durch dieses Mate rial zugesetzt werden können. Durch mechanische Erschütterungen sowie ther mische Einflüsse im Betrieb kann sich dieses in den Luftspalten festgesetzte Ma terial lösen, wodurch es zu Beschädigungen und/oder der katalytischen Deakti vierung nachgelagerter Komponenten zur Abgasnachbehandlung kommen kann. Außerdem kann im Raum zwischen dem Innenmantel und Außenmantel, sofern dieser zugänglich für strömendes Abgas ist, eine konvektive Strömung entstehen, die den Wärmeübergang zwischen Innenmantel und Außenmantel erheblich ver bessert und dadurch die eigentlich gewünschte thermische Isolationswirkung deut lich reduziert, wodurch der Katalysator als Temperatur und somit an Effektivität verliert.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Abgas nachbehandlung zu schaffen, welche eine sichere Aufnahme der Matrix innerhalb eines Gehäuses ermöglicht und gleichsam die Entstehung von Luftspalten zwi schen den einzelnen Komponenten vermindert oder gänzlich vermeidet, um ein ungewolltes Lösen von Beschichtungsmaterial zu vermeiden. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachbehand lung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, mit einem entlang einer Haupt- durchströmungsrichtung durchström baren Wabenkörper, mit einer keramischen Matte und mit zumindest einem ersten Mantel, welcher den Wabenkörper aufnimmt, wobei die keramische Matte zwischen dem Wabenkörper und dem Mantel ange ordnet ist und den Wabenkörper ringförmig in Umfangsrichtung umschließt, wobei die keramische Matte derart ausgebildet ist, dass der zwischen dem Wabenkörper und dem ersten Mantel ausgebildete Hohlraum vollständig von der keramischen Matte ausgefüllt ist, wobei der Wabenkörper in einen zweiten Mantel aufgenommen ist und der in den zweiten Mantel aufgenommene Wabenkörper von der kerami schen Matte ringförmig in Umfangsrichtung umschlossen ist, wobei der zweite Mantel an dem der Gaseinlassseite zugewandten Endbereich einen Abschnitt aufweist, welcher eine Struktur aufweist, die unterschiedlich ist zur restlichen Struktur des zweiten Mantels.

Die Matte dient zur Fixierung des Wabenkörpers in dem ersten Mantel, welcher typischerweise den Außenmantel der Vorrichtung darstellt. Die keramische Matte ist derart gestaltet, dass sie eine thermisch isolierende Eigenschaft hat, und so den Wärmeabgang hin zum Außenmantel deutlich reduziert. Die Matte ist in Umfangs richtung vollständig umlaufend um den Wabenkörper angeordnet, um sicherzu stellen, dass keine Luftspalte zwischen dem Wabenkörper und dem Außenmantel entstehen. Die keramische Matte ist in der Lage mechanische Spannungen auf zunehmen und gegebenenfalls durch Komprimierung teilweise abzubauen. Diese mechanischen Spannungen können insbesondere durch das Ausdehnen der Matrix des Wabenkörpers unter Hitzeeinfluss entstehen.

Die keramische Matte weist bevorzugt eine Stärke von 2mm bis 5mm auf und hat neben der erwähnten starken thermischen Isolation auch elektrisch isolierende Eigenschaften, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn der Wabenkörper ein elektrisch beheizter ist oder er in einem leitfähigen Kontakt mit einem elektrisch beheizten Wabenkörper steht. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da durch einen zweiten Mantel die Herstellung verbessert werden kann.

Der zweite Mantel, welcher bevorzugt ein Innenmantel ist und zwischen dem Wa benkörper und der keramischen Matte angeordnet ist, kann mit einer radialen Kraftkomponenten beaufschlagt werden und so gezielt auf einen vorgegebenen Innenquerschnitt aufgeweitet werden. Dieser Vorgang wird auch Kalibrierung des Innenmantels genannt. Auf diese Weise lässt sich zwischen dem Innenmantel und der keramischen Matte eine gewisse Vorspannung erzeugen und gleichzeitig ein für die Aufnahme des Wabenkörpers günstiger Innenquerschnitt des Innenmantels erzeugen.

Der Abschnitt an der Gaseinlassseite ist insbesondere durch einen ringförmigen Bereich gebildet, der sich von der Gaseinlassseite entlang der axialen Erstreckung des Wabenkörpers erstreckt. Der Abschnitt kann sich von dem restlichen zweiten Mantel beispielsweise durch die Materialwahl, die Dicke des Materials, die Porosität des Materials unterscheiden. Insbesondere können Strukturen in den Abschnitt eingebracht werden, die eine Veränderung der Wärmekapazität verursachen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der zweite Mantel in dem Abschnitt Öffnungen aufweist, welche in Umfangsrichtung zueinander beabstandet an der Gaseinlass seite angeordnet sind. Öffnungen können beispielsweise durch rechteckige Fenster gebildet sein, die beabstandet zueinander angeordnet sind. Alternativ können runde oder ovale Löcher vorgesehen werden, die in einem vorgebbaren Muster ange ordnet werden. Es kann beispielsweise vorgesehen werden, dass die Anzahl oder Größe der Löcher sich entlang der axialen Erstreckung verändert.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Abschnitt des zweiten Mantels an der Gasein lassseite aus einem vom restlichen zweiten Mantel abweichenden Material gebildet ist, wobei dieses abweichende Material eine deutlich reduzierte Wärmekapazität aufweist. Bevorzugt kann beispielsweise ein Streckmetall vorgesehen werden, welches Öffnungen in seiner Struktur aufweist. Auch kann ein Material gewählt werden, welches eine niedrigere Wärmekapazität besitzt. Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn der Abschnitt des zweiten Mantels eine Po rosität von 50% bis 90% aufweist, im Vergleich zur Porosität des restlichen zweiten Mantels. Durch die veränderte Porosität wird insbesondere die thermische Masse des zweiten Mantels verringert, wodurch die Aufheizung der katalytisch aktiven Struktur des Wabenkörpers begünstigt wird.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die keramische Matte im Abschnitt an der Ga seinlassseite zumindest abschnittsweise direkt dem in dem Wabenkörper strö menden Fluid ausgesetzt ist.

Darüber hinaus ist es zu bevorzugen, wenn der Abschnitt des zweiten Mantels eine axiale Erstreckung von 20mm bis 50mm von der Gaseinlassseite aus betrachtet aufweist. Eine Erstreckung über eine solche axiale Länge hat sich insbesondere bei Vorrichtungen zur Abgasnachbehandlung von Personenkraftwagen als vorteilhaft herausgestellt.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der zweite Mantel wesentlich dünner ist als der erste Mantel, wobei bevorzugt der erste Mantel 4-fach bis 20-fach dicker ausgebildet ist als der zweite Mantel. Dies ist vorteilhaft, da somit die thermische Masse auf ein Minimum reduziert ist.

Bevorzugt weist der erste Mantel, welcher den Außenmantel der Vorrichtung bildet, eine Stärke von 2mm bis 5mm auf. Dies ist notwendig, um die Vorrichtung einerseits gasdicht abzuschließen und andererseits eine ausreichende mechanische Stabilität zu erzeugen. Der zweite Mantel, welcher den Innenmantel zwischen dem Wa benkörper und der keramischen Matte darstellt, weist bevorzugt eine Dicke von 0,1 mm bis 0,55mm auf. Der Innenmantel soll insbesondere leicht sein und mit einer vergleichsweise geringen Kraft aufweitbar beziehungsweise kalibrierbar sein, so dass ein geeigneter Querschnitt für die Aufnahme des Wabenkörpers ausgebildet werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mantel einen in radialer Richtung ausgestülpten Abschnitt aufweist. Ein derart ausgestülpter Bereich ist vorteilhaft, da er von Innen betrachtet eine radial nach Außen geformte in Umfangsrichtung umlaufende Tasche ausbildet, in welche ins besondere die keramische Matte zu großen Teilen ihrer radialen Erstreckung oder sogar vollständig aufgenommen werden kann. Durch die Begrenzung dieser Aus stülpung in axialer Richtung kann auch eine zusätzliche Fixierung der keramischen Matte und somit des Wabenkörpers erreicht werden.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn der in radiale Richtung ausgestülpte Bereich die keramische Matte aufnimmt. Dies ist besonders vorteilhaft, um sowohl eine radiale Fixierung der keramischen Matte zu erzeugen als auch eine axiale Fixierung im ersten Mantel beziehungsweise dem Außenmantel.

Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird durch ein Verfahren mit den Merk malen von Anspruch 6 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Verfahren zur Fierstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Wabenkörper in eine keramischen Matte eingesetzt wird, wobei die keramische Matte mit dem aufgenommenen Wabenkörper in den ersten Mantel eingesetzt wird, wobei auf den ersten Mantel, die keramische Matte und/oder den Wabenkörper zumindest eine radial wirkende Kraft aufgebracht wird.

Durch das Aufbringen einer in radialer Richtung wirkenden Kraft können einzelne Komponenten entweder geweitet werden oder komprimiert werden. In jedem Fall ist dadurch zu erreichen, dass der Kontakt zwischen zueinander benachbarten Komponenten verstärkt wird.

Das Aufbringen der radial wirkenden Kraft kann zum sogenannten Kalibrieren ge nutzt werden. Hierbei wird zumindest eine der Komponenten auf ein definiertes Maß aufgeweitet oder zusammengestaucht. Dadurch können beispielsweise Unter schiede im Querschnitt der einzelnen Komponenten ausgeglichen werden und ein eng anliegender Sitz der Komponenten aneinander erreicht werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung einen zweiten Mantel auf weist, wobei der zweite Mantel einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich ist als der Innendurchmesser der keramischen Matte, wobei der zweite Mantel nach dem Einsetzen in die keramische Matte radial aufgeweitet wird, wodurch die keramische Matte in radialer Richtung komprimiert wird und/oder eine in radialer Richtung von der keramischen Matte auf den ersten Mantel wirkende Kraft erzeugt wird.

In einer ersten Anordnung ist in den ersten Mantel, welcher den Außenmantel bildet, eine keramische Matte eingelegt. In die keramische Matte wird dann der zweite Mantel, der Innenmantel, eingelegt. Der Innenmantel hat dabei einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der keramischen Matte. Anschlie ßend wird von Innen auf den Innenmantel eine radial nach Außen gerichtete Kraft aufgebracht, wodurch der Innenmantel auf ein vordefiniertes Maß geweitet wird. Dadurch wirkt ebenfalls eine Kraftkomponente auf die keramische Matte, wodurch diese komprimiert wird. Je nach Ausgestaltung kann ebenfalls noch eine Kraft komponente auf den Außenmantel wirken.

Der auf Maß aufgeweitete Innenmantel kann sodann den Wabenkörper aufnehmen, welcher anschließend mit dem Innenmantel verlötet wird. Durch das Aufweiten wird sichergestellt, dass zwischen dem Innenmantel, der keramischen Matte und dem Außenmantel ein eng anliegender Sitz entsteht und keine Luftspalte zwischen den einzelnen Komponenten ausgebildet werden. Somit ergeben sich keine Hohlräume, welche bei der nachfolgenden Beschichtung des Wabenkörpers mit einer kataly tisch aktiven Beschichtung mit dem Beschichtungsmaterial ungewollt ausgefüllt werden könnten.

Es ist insbesondere deshalb bevorzugt, dass kein Beschichtungsmaterial in Hohl räumen außerhalb des Wabenkörpers angesammelt wird, um im späteren Betrieb ein ungewolltes Lösen dieses Beschichtungsmaterials zu verhindern. Da das Be schichtungsmaterial katalytisch aktiv ist, ist es chemisch reaktiv, wodurch es ins besondere in der Wechselwirkung mit anderen Beschichtungsmaterialien von in Strömungsrichtung nachfolgenden Komponenten zur Abgasnachbehandlung zu einer Beschädigung dieser Komponenten kommen kann. Man spricht in diesem Fall von einer sogenannten Vergiftung, da die Fähigkeit zur Abgasnachbehandlung der nachfolgenden Komponenten stark beeinträchtig werden kann.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Wabenkörper nach dem Aufwickeln durch eine Mehrzahl von Schweißpunkten gegen Auffächern fixiert wird und in eine keramische Matte eingesetzt wird, wobei die keramische Matte einen mit dem Außendurch messer des fixierten Wabenkörpers identischen Innendurchmesser aufweist, wobei die keramische Matte mit dem Wabenkörper in einen ersten Mantel eingesetzt wird, welcher einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser der keramischen Matte, wobei nach dem Einsetzen der keramischen Matte eine radiale Kraft von außen auf den ersten Mantel aufgebracht wird, wodurch der Durchmesser des ersten Mantels reduziert wird.

Eine alternative Vorgehensweise sieht das Fixieren des aufgewickelten Waben körpers beispielsweise mit Schweißpunkten an der Matrix vor. Dies verhindert ein Aufrollen oder Auffächern der Matrix. Der Wabenkörper wird in eine keramische Matte eingesetzt, welche passgenau zur Aufnahme des Wabenkörpers ausgebildet ist. Das Paket aus Wabenkörper und keramischer Matte wird dann in den Außen mantel eingesetzt, welcher einen größeren Innendurchmesser als das eingesetzte Paket aufweist. Der Außenmantel kann dabei wahlweise eine nach Außen gerich tete Ausstülpung aufweisen oder auch zylindrisch ausgebildet sein.

Auf den Außenmantel wird darauffolgend eine radial nach Innen gerichtete Kraft aufgebracht, welche den Außenmantel komprimiert und so zu einem Anpressen des Außenmantels an die keramische Matte führt.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die radiale Kraft auf den ersten Mantel derart auf gebracht wird, dass die keramische Matte im ersten Mantel sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung komprimiert wird. Insbesondere kann dies vorteilhaft erreicht werden, wenn der Außenmantel eine nach Außen gerichtete Ausstülpung aufweist, in welche die keramische Matte und der Wabenkörper ein gesetzt werden. Insbesondere ein Außenmantel mit ausgestülptem Abschnitt er- möglicht eine einfache Fixierung auch in axialer Richtung, wenn die keramische Matte mit den vom ausgestülpten Abschnitt zum nicht ausgestülpten Abschnitt verlaufenden Flanken des Außenmantels in Anlage kommt.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die radiale Kraft auf den in radialer Richtung ausgestülpten Abschnitt des ersten Mantels aufgebracht wird. Dies ist besonders vorteilhaft, da in diesem Abschnitt die keramische Matte mit dem Wabenkörper angeordnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprü chen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Be zugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht mit einem in einem Innenmantel aufgenommenen Wabenkörper und einer keramischen Matte, welche in einem Außenmantel aufgenommen ist.,

Fig. 2 eine schematische Ansicht entsprechend der Figur 1 , wobei der

Außenmantel einen radial nach Außen ausgestülpten Abschnitt aufweist,

Fig. 3 eine schematische Ansicht entsprechend der Figur 2, wobei zwischen der keramischen Matte und dem Wabenkörper kein Innenmantel angeordnet ist, und

Fig. 4 eine perspektivische Schnittansicht durch einen als Innen mantel dienenden zweiten Mantel, welcher in einem Abschnitt an der Gaseinlassseite eine vom restlichen zweiten Mantel abweichende Struktur aufweist. Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Abgasnachbehandlung. Die Vorrichtung 1 weist einen Wabenkörper 2 auf, welcher in einem Innenmantel 3 aufgenommen ist. Der Wabenkörper 2 mit dem Innenmantel 3 ist in einer keramischen Matte 4 auf genommen. Die keramische Matte 4 ist wiederum in dem Außenmantel 5, welcher das nach Außen sichtbare Gehäuse bilden kann, aufgenommen.

Die Figur 1 zeigt eine Schnittansicht durch die Mittelachse des Wabenkörpers 2. Sowohl der Innenmantel 3, die keramische Matte 4 als auch der Außenmantel 5 sind ringförmige Elemente, welche den zylindrischen Wabenkörper umschließen. In alternativen Ausgestaltungen können auch Querschnittsformen gewählt werden, die ungleich einem kreisrunden Querschnitt sind.

Links von dem Wabenkörper 2 ist eine Heizscheibe 6 eines elektrisch beheizbaren Wabenkörpers dargestellt, welche über Stützstifte 7 mit dem Wabenkörper 2 ver bunden sind. Die Heizscheibe 6 ist über elektrische Durchführungen 8, 9 elektrisch kontaktierbar. Durch Anlegen eines Stroms an die Heizscheibe 6 kann diese unter Ausnutzung des ohmschen Widerstandes erhitzt werden. Die Heizscheibe 6 kann dem Wabenkörper 2 in Durchströmungsrichtung vorgelagert oder nachgelagert sein.

Der Außenmantel 5 der Figur 1 ist rohrförmig ausgebildet und weist einen entlang der Länge gleichbleibenden Querschnitt auf. Bevorzugt wird der Innenmantel 3 mit einer radial nach Außen gerichteten Kraft beaufschlagt, um die keramischen Matte 4 in radialer Richtung zu komprimieren und Druck auf den Außenmantel 5 aufzu bauen. Dadurch kann das Paket aus Wabenkörper 2, Innenmantel 3, keramischer Matte 4 gegenüber dem Außenmantel 5 fixiert werden. Zusätzlich ist es vorsehbar, dass der Außenmantel 5 nach dem Einsetzen des Wabenkörpers 2 einer radial nach Innen gerichteten Kraft ausgesetzt wird, um die gesamte Vorrichtung zu komprimieren und die einzelnen Komponenten gegeneinander zu fixieren. Alterna tiv oder zusätzlich können einzelne Komponenten oder alle Komponenten durch ein Lötverfahren oder ein ähnliches Verfahren miteinander stoffschlüssig verbunden werden.

Die Figur 2 zeigt einen der Figur 1 ähnlichen Aufbau. Identische Elemente sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Gegensatz zur Figur 1 ist der Außenmantel 10 derart ausgebildet, dass er einen radial nach Außen gestülpten Abschnitt 11 aufweist. Dieses Ausstülpung 11 ist bevorzugt in Umfangsrichtung vollständig umlaufend ausgebildet und bildet im Inneren des Außenmantels 10 einen Aufnahmebereich 12 für die keramische Matte 4 aus.

Durch das Aufbringen einer radial nach Innen gerichteten Kraft auf den Außen mantel 10 kann die keramische Matte 4 im Inneren fixiert werden. Durch die An ordnung der keramischen Matte 4 innerhalb des durch die Ausstülpung 11 gebil deten Aufnahmebereichs 12 wird diese auch zusätzlich in axialer Richtung der Vorrichtung 1 fixiert.

Die Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Vorrichtung der Figur 2. Im Unterschied zur Figur 2 ist in der Figur 3 kein Innenmantel 3 vorgesehen. In einer Ausführungsform gemäß Figur 3 wird der fertig aufgewickelte Wabenkörper 2 mit tels einer Mehrzahl von Schweißpunkten gegen das Auffächern beziehungsweise Aufrollen fixiert.

Der Wabenkörper 2 wird sodann in eine keramische Matte 4 eingesetzt und in den Aufnahmebereich 12 des Außenmantels 10 eingesetzt. Durch das Aufbringen einer radial nach Innen gerichteten Kraft wird der Wabenkörper 2 samt keramischer Matte 4 im Außenmantel 10 fixiert.

Durch das Aufbringen der radialen Kräfte in den Vorrichtungen aus den Figuren 1 bis 3 kann erreicht werden, dass eine enge Pressung erreicht wird und so das Entstehen von Luftspalten zwischen den einzelnen Komponenten vermieden wird. Das Beschichten des Wabenkörpers mit einer katalytisch aktiven Oberflächenbe schichtung führt somit nicht mehr zur Ablagerung von Beschichtungsmaterial in Luftspalten. Figur 4 zeigt einen Innenmantel 3, welcher einen Abschnitt 22 aufweist, der sich von der Gaseinlassseite 20 aus entlang der mit dem Bezugszeichen B bezeichneten Länge entlang der axialen Richtung erstreckt. Der Innenmantel 3 ist in einem Au ßenmantel 5 eingesetzt, wobei der Außenmantel 5 eine Kaverne ausbildet, in welche eine keramische Matte 4 eingesetzt ist.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 weist der Abschnitt 2 mehrere rechteckige Öffnungen 21 auf. Die Öffnungen sind in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet und reduzieren somit die thermische Masse des zweiten Mantels 3 in dem Abschnitt 22 drastisch.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 4, welches beispielhaft für einen erfindungsge mäßen Gegenstand ist, weisen die rechteckigen Öffnungen 21 eine Breite C ent lang der Umfangsrichtung auf, welche bevorzugt 30mm beträgt. Die axiale Erstre ckung der Öffnungen 21 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 30 mm. Der Ab stand D in Umfangsrichtung beträgt im Ausführungsbeispiel 5 mm. Der Abstand A zwischen der den zweiten Mantel 3 an der Gaseinlassseite 20 begrenzenden Kante und den Öffnungen 21 beträgt hier bevorzugt 7 mm. Dieses hier gezeigte Beispiel weist 10 Öffnungen auf.

Hiervon abweichende Gestaltungen sind vorsehbar. Das Ausführungsbeispiel der Figur 4 zeigt eine mögliche Ausgestaltung.

Die unterschiedlichen Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch untereinander kombiniert werden. So kann insbesondere der Außenmantel mit Ausstülpung mit einem Innenmantel kombiniert werden.

Die Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 4 weisen insbesondere keinen be schränkenden Charakter auf und dienen der Verdeutlichung des Erfindungsge dankens. Bezugszeichenliste

01 Vorrichtung 02 Wabenkörper 03 Innenmantel

04 Keramische Matte 05 Außenmantel 06 Heizscheibe 07 Stützstifte 08 elektrische Durchführung

09 elektrische Durchführung

10 Außenmantel

11 Ausstülpung

12 Aufnahmebereich 20 Gaseinlassseite

21 Öffnungen

22 Abschnitt

A Abstand Gaseinlassseite zu Öffnungen B Länge Öffnungen C Breite Öffnungen

D Abstand Öffnungen