Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wabenkörper, insbesondere Katalysa- tor-Körper für Kraftfahrzeuge, aus einem in einem konischen Mantelrohr angeordneten geschlungenen Stapel, der eine Vielzahl aufeinandergeschichteter Bleche aufweist, wobei jedes Blech Wellen hat mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein solcher Wabenkörper ist durch die WO 93/20339 bekannt. Diese Druck¬ schrift beschreibt einen Wabenkörper mit einer Achse und einem bezüglich dieser konischen Mantelrohr, in das eine Anordnung aus zumindest einem nach Art einer Evolventen um die Achse geschlungenen Stapel eingepaßt ist. Der Stapel weist eine Vielzahl aufeinandergeschichteter Bleche auf. Jedes Blech ist nach Art eines Kreisringsegmentes geformt, so daß es von einem bezüglich eines Mittelpunktes etwa kreisförmigen äußeren Bogen und einem zu diesem konzentrisch, zwischen diesen und dem Mittelpunkt liegenden, etwa kreisförmigen inneren Bogen begrenzt ist. Jedes gewellte Blech hat Wellen. Die Wellung eines Bleches weist über das gesamte Blech keine konstante Wellhöhe auf. Die Wellhöhe muß sich ausgehend von einer kleineren Wellhöhe an dem kleineren, das Blech begrenzenden Bogen, zu einer größeren Wellhöhe an dem größeren, das Blech begrenzenden Bogen vergrößern. Hierbei muß das Verhältnis der Wellhöhen etwa dem Verhältnis der Längen der Bogen entsprechen, damit bei Verschlingung des Bleches ein etwa konischer Wabenkörper entsteht.

Ein Wabenkörper, wie er in der WO 93/20339 beschrieben ist, ist ins¬ besondere als Träger für einen Katalysator zur Bewirkung einer katalytischen Reaktion in einem ihn durchströmenden Fluids geeignet. Er ist insbesondere als Vorkatalysator für einen Wabenkörper bekannter Art geeignet, wobei der

konische Wabenkörper in einem Diffusor des Abgassystems unmittelbar vor dem bekannten Wabenkörper angeordnet ist. Dadurch, daß der konischen Wabenkörper als Difrusor für die nachgeschalteten an und für sich bekannten Wabenköφer dient, soll eine gleichmäßige Anströmung eines nachfolgenden Wabenkörpers erzielt werden. Der konisch ausgebildete Wabenkörper kann auch hinter dem Wabenkörper angeordnet werden, so daß dieser als ein Konfusor wirkt. Die Problematik einer gleichmäßigen Anströmung eines einen Katalysator tragenden Wabenköφers ist in der EP 0 386 013 Bl beschrieben.

Bei einem Wabenköφer der gattungsgemäßen Art bilden die strukturierten Bleche eine Vielzahl von für ein Fluid durchströmbare Kanäle aus. Bei den üblichen Dimensionierungen ist die Strömung eines Fluids in den Kanälen im wesentlichen laminar, da der Kanalquerschnitt relativ gering ist. Hierdurch bedingt bilden sich an den Kanalwänden relativ dicke Grenzschichten aus, die einen Kontakt der Kernströmung in den Kanälen mit den Wänden verringern. Eine Verringerung eines Kontaktes der Kernströmung mit den Wänden führt unter Umständen zu einer verringerten katalytischen Wirkung des mit einem Katalysator versehenen Wabenköφers. Durch die EP 0 484 364 Bl ist ein Wabenköφer, insbesondere ein Katalysator-Trägerköφer, aus mindestens teilweise strukturierten Blechen, die die Wände einer Vielzahl von durch ein Fluid durchströmbaren Kanäle bilden, bekannt, bei dem ein Teil der Bleche eine Hauptwellung mit Wellenbergen und Wellentälern und einer vorgebbaren Wellenhöhe aufweist, wobei die Wellenberge und/oder Wellentäler mit einer Vielzahl von Umstülpungen versehen sind, deren Höhe kleiner oder gleich der Wellenhöhe ist, wodurch im Inneren Kanäle zusätzli¬ che Anströmungkanten ausgebildet sind. Durch diese Ausgestaltung eines Wabenköφers, der als Hauptkatalysator wirkt, wird bei gleichem Material¬ einsatz eine höhere katalytische Umsetzungsrate als bei entsprechenden Köφern ohne Umstülpungen erreicht.

Desweiteren ist durch die EP 0 152 560 ein Wabenköφer bekannt, bei dem die Wellungen eines Bleches Strömungskanäle bilden, die in Strömungs¬ richtung hintereinander, aber quer dazu gegeneinander versetzt angeordnet sind, so daß die Strömungskanäle von abwechselnd mit Wellenbergen und Wellentälern versehen sind, an ihren quer zur Strömungsrichtung verlaufen¬ den Vorder- und Rückkanten unmittelbar aneinanderhängenden Wellstreifen gebildet sind, die gegeneinander jeweils um einen Bruchteil ihrer Wellenlän¬ ge versetzt sind und einen zusammenhängenden Blechstreifen bilden. Durch diese Ausgestaltung der Bleche wird eine Turbulenzerhöhung auch in radialer Richtung innerhalb des durchströmten Wabenköφers erzielt, wodurch es zu einer Vergleichmäßigung des Strömungsprofils und zur Beaufschlagung der Randzonen des Wabenköφers, die damit an der Reaktion teilnehmen und auf diese Weise der Reaktionseffekt des Wabenköφers vergrößern.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen konischen Wabenköφer so weiterzuentwickeln, daß dieser aufgrund seiner geometrischen Struktur einen Beitrag zu einer verbesserten katalyti- schen Umsetzung leisten kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wabenköφer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausge¬ staltungen des Wabenköφers sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Wabenköφer zeichnet sich durch eine Vielzahl von aus den Wellen vorstehenden Strukturen aus, die sich im wesentlichen in axialer Richtung des Wabenköφers erstrecken. Durch diese Ausgestaltung des Wabenköφers wird zum einen eine gleichmäßige Anströmung eines sich an den konischen Wabenköφer anschließenden Wabenköφer und zum anderen eine verringerte Neigung zur Ausbildung von Grenzschichten beim Druchströmen eines Fluids erreicht. Ein solcher Wabenköφer weist bei

gleichem Materialeinsatz eine höhere katalytische Umsetzungrate auf als entsprechender Köφer ohne Strukturen. Die Strukturen bilden einen integra¬ len Bestandteil der Bleche, so daß diese in diesen ohne zusätzlichen Mate¬ rialeinsatz ausgebildet werden können. Durch die Ausgestaltung der Struk- turen wird das den Wabenköφer durchströmende Fluid zu einer Richtungs¬ änderung gezwungen. Die einzelnen Kanäle sind durch die Strukturen mitein¬ ander verbunden.

Bevorzugt ist eine Ausbildung des Wabenköφers, bei dem sich die Struktu- ren jeweils über einen Teil der axialen Länge des Wabenköφers erstrecken. Hierdurch wird durch die Strukturen die Festigkeit des Wabenköφers nicht negativ beeinflußt.

Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken wird vorgeschlagen, daß die Strukturen zwischen den Wellenbergen und den Wellentälern ausgebildet sind. Zur Vergrößerung der Anzahl der Anströmkanten der Strukturen wird vorgeschlagen, daß die Strukturen durch Umstülpungen gebildet sind, die in den Wellentälern und/oder auf den Wellenbergen ausgebildet sind. Die Höhe der Umstülpungen ist kleiner oder gleich der Wellhöhe. Bei dem konischen Wabenköφer ändert sich die Wellhöhe in axialer Richtung. Es wird daher vorgeschlagen, daß die Höhe der Umstülpungen sich proportional zu der Wellhöheänderung in axialer Richtung ändert.

Um den Wabenköφer mit noch mehr Anströmkanten auszubilden, welche nicht miteinander fluchten, können auch zwei oder mehrere Strukturen mit unterschiedlichen Höhen ausgebildet sein. Bei gleichem Materialeinsatz entstehen so zusätzliche Anströmkanten, die eine Unterteilung des Wabenkör¬ pers bewirken, so als hätte dieser ein viel größere Zahl an Kanälen als die Zahl der Wellenberge und Wellentäler der Wellung.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines konischen Wabenköφers,

Fig. 2 ein glattes Blech zur Bildung des Wabenköφers,

Fig. 3 ein gewelltes Blech, und

Fig. 4 ein Blech mit Strukturen.

Fig 1 zeigt schematisch einen Wabenköφer. Der Wabenköφer ist bezüglich der Achse 1 konisch ausgebildet. Er weist einen in ein konisches Mantelrohr 2 eingebrachten, S-förmig verschlungenen, Stapel 3 auf. Der Stapel 3 umfaßt glatte Bleche 4 und gewellte Bleche 5.

Ein glattes Blech 4 ist in der Fig. 2 dargestellt. Das glatte Blech 4 hat die Gestalt eines Kreisringsegmentes und ist begrenzt durch einen äußeren Bogen 7 mit einer Länge sl und einem, bezüglich seines Mittelpunktes 6 zu dem äußeren Bogen 7 konzentrischen, inneren Bogen 8 mit einer Länge s2. Das glatte Blech 4 entspricht der Abwicklung eines Kegelmantels in der Ebene. Durch Verschlingung dieses glatten Blechs 4 zusammen mit anderen Blechen kann entsprechend ein konischer Wabenköφer erhalten werden.

Zur Verdeutlichung der Geometrie eines gewellten Blechs 5 wird nachfol¬ gend auf die Fig. 3 Bezug genommen. Das gewellte Blech 5 weist Wellen 9 auf, wobei jede Welle 9 am äußeren Bogen 7 in eine einzige Welle 9 an dem inneren Bogen 8 übergeht. Die äußere Projektionsfläche in die Ebene des Blechs 5 entspricht der Gestalt eines Kreisringsegments. Er ist begrenzt durch einen äußeren Bogen 7 mit einer Länge sl und einem inneren Bogen

8 mit einer Länge s2. Die Welle 9 hat am äußeren Bogen 7 die Wellhöhe hl und am inneren Bogen 8 die Wellhöhe h2. Die Wellhöhe hl am äußeren Bogen 7 muß größer sein als die Wellhöhe h2 am inneren Bogen 8 ent¬ sprechend dem Verhältnis zwischen der Länge sl des äußeren Bogens 7 und der Länge s2 des inneren Bogens 8. Durch abwechselndes Aufeinander¬ schichten der glatten Bleche 4 und der gewellten Bleche 5 wird ein Stapel 3 gebildet, der beispielsweise evolventenförmig um die Achse 1 geschlungen wird.

Das gewellte Blech 5 weist eine Vielzahl von aus den Wellen 9 vorstehen¬ den Strukturen 10 auf, die sich im wesentlichen in axialer Richtung er¬ strecken. Die Strukturen 10 sind auf den Flanken 11 der Wellenberge 12 bzw. der Wellentäler 13 ausgebildet. Die Strukturen 10 sind durch Aus¬ stanzungen in dem gewellten Blech gebildet. In dem dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel nach Fig. 5 sind die Strukturen 10 nach außen hin gebogen. Sie geben in dem Blech 5 fensterartige Öffnungen 14 frei, durch die zwi¬ schen benachbarten Kanälen, die durch das gewellten Blech begrenzt sind, ein Fluidaustausch stattfinden kann.

In der Fig. 4 ist eine zweite Variante eines gewellten Blechs 4 mit Struktu¬ ren, die sich im wesentlichen in axialer Richtung des Wabenköφers er¬ strecken, dargestellt. Nach Fig. 4 geht eine Welle 9 am äußeren Bogen 7 über in zwei Wellen 9 am inneren Bogen 8. Auf dem Wellenberg 12 der Welle 9 am äußeren Bogen 7 ist eine Struktur 15 ausgebildet. Die Struktur 15 ist in Form einer Umstülpung ausgebildet, wobei die Umstülpung zum Wellental hin gerichtet ist. Eine entsprechende Umstülpung 15 ist auch auf dem Wellenberg 12 der Welle 9 am inneren Bogen 8 ausgebildet. Desweite¬ ren ist das Blech 5 mit einer Struktur in Form einer Umstülpung 16 ver¬ sehen, die im Wellental 13 zwischen den beiden Wellen 9 am inneren Bogen 8 versehen. Die Umstülpung 16 ist nach oben hin, d. h. zum

Wellenberg hin, umgestülpt. Die Strukturen 15, 16 bilden zusätzliche Kanäle 17 für ein Fluid.