Im Hinblick auf die Anordnung eines solchen Katalysator-Trägerkörpers im Ab- gassystem beispielsweise eines Pkw's haben sich unterschiedliche Einbau- Positionen bewährt. So werden Katalysator-Trägerkörper beispielsweise relativ nahe zu der Verbrennungskraftmaschine angeordnet, insbesondere im oder nahe dem Ventilauslass, im Krümmer oder vor einem Abgas-Turbolader. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse im Motorraum oder in dessen Nähe sind derartige Ka- talysator-Trägerkörper relativ kleinvolumig ausgeführt (z. B. mit einem Gesamtvo- lumen, welches vorzugsweise kleiner als 20% des Hubraums der Verbrennungs- kraftmaschine entspricht). Weiter ist es bekannt, derartige Katalysator- Trägerkörper im Bereich des Unterbodens eines Pkw's anzuordnen. Bei einer sol- chen Anordnung des Katalysator-Trägerkörpers ist insbesondere darauf zu achten, dass die Bodenfreiheit des Automobils nicht nachteilig beeinträchtigt wird, um einen Kontakt des Katalysator-Trägerkörpers mit der Fahrbahn zu verhindern. Um dies zu vermeiden, ist es auch bekannt, derartige Katalysator-Trägerkörper zu- mindest teilweise im Unterboden zu versenken und/oder die äußere Gestalt des Katalysator-Trägerkörpers abzuflachen.

Weiterhin werden auch beim Einsatz derartiger Katalysator-Trägerkörper im Be- reich der Zweikrafträder, Motorsägen, Rasenmäher oder dergleichen besondere Ausgestaltungen gewünscht, da hier infolge der räumlichen Gegebenheiten eine möglichst vollständige Ausnutzung der verfügbaren Räume erreicht werden soll.

Das hat den Vorteil, dass die zuvor genannten Geräte sehr klein, kompakt, hand- lich und leicht gebaut werden können und so die Bedienungsfreundlichkeit erheb- lich verbessert wird.

Ein ovaler Katalysator-Trägerkörper sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung geht beispielsweise aus der DE 28 56 030 Al hervor. Zur Herstellung des metalli- schen Wabenkörpers wird vorgeschlagen, zunächst Metallfolien spiralig zu einem kreiszylindrischen Körper aufzuwickeln. Dazu ist es erforderlich, dass die Metall- folienenden der einen Seite mit einem Kern verbunden werden, wobei durch die Drehung des Kerns die Metallfolien um diesen herum angeordnet werden. Der Kern mit den spiralförmig aufgewickelten Metallfolien wird anschließend in zwei Halbschalen eingelegt und befestigt. Dann wird der im Inneren befindliche Kern herausgezogen, so dass ein hohlzylindrischer Raum im Zentrum des Wabenkör- pers entsteht. Nachfolgend werden die Halbschalen zusammengefahren, so dass diese stumpf aufeinander stoßen und in dieser Position direkt verschweißt oder zumindest schweißgepunktet werden können. Beim Zusammenfahren der Halbschalen wird die kreiszylindrische Form des Wabenkörpers so verändert, dass der Wabenkörper letztendlich sich an den Innenseiten der Halbschalen gleichmäßig anlagert. Dies setzt allerdings voraus, dass der Außendurchmesser des kreiszylindrischen Körpers sowie der Innendurchmesser des hohlzylindrischen Raums des Wabenkörpers vor dem Zusammenfahren der Halbschalen eine bestimmte Beziehung zueinander einhalten.

Der so hergestellte Katalysator-Trägerkörper sowie das dort beschriebene Verfah- ren hat jedoch einige Nachteile. So ist beispielsweise die Herstellung des Gehäu- ses des Katalysator-Trägerkörpers mit zwei Halbschalen, die miteinander ver- schweißt werden müssen, aufwendig und kostenintensiv, wobei die hier generierte

Schweißnaht zusätzlich Ursache für ein zumindest teilweises Versagen des Kata- lysator-Trägerkörpers aufgrund der im Abgassystem herrschenden hohen thermi- schen und dynamischen Belastung sein kann. Auch die spiralförmige Anordnung der Metallfolien ist nachteilig im Hinblick auf die im Abgassystem herrschenden Vibrationen, die insbesondere ihren Ursprung in dem intermittierenden Verbren- nungsprozess in der Verbrennungskraftmaschine haben, welche sich periodisch durch das Abgassystem fortsetzende Druckstöße zur Folge haben. Aufgrund der Tatsache, dass die Metallfolien wegen ihrer Spiralform eine relativ große Länge haben und nur mit jeweils einem Metallfolienende an dem Gehäuse befestigt sind, besteht die Gefahr des Teleskopierens, also des Verschiebens der Metallfolien in Strömungsrichtung zueinander, und/oder des Ablösens zumindest von Teilen der Metallfolien vom Gehäuse.

Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass die Metallfolien enormen thermischen Belastungen ausgesetzt sind, die beispielsweise einerseits aus der Temperatur des Abgases selbst resultieren, wobei diese zunimmt, wenn der Katalysator- Trägerkörper näher an der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Anderer- seits führt auch die chemische, katalytische Umsetzung-zu einer Temperaturerhö- hung des Katalysator-Trägerkörpers, da dieser im Allgemeinen exotherm abläuft, so dass unter Umständen Temperaturen erreicht werden, die deutlich höher als die Abgastemperatur selbst ist (bis über 1200°C). Sowohl die Temperaturänderung als auch die Schwingungszustände im Abgassystem ändern sich mit relativ großer Geschwindigkeit, wodurch die Belastung für den Katalysator-Trägerkörper weiter erhöht wird.

Im Hinblick auf die oben genannten Schwierigkeiten ist es Aufgabe der vorlie- genden Erfindung, einen Katalysator-Trägerkörper anzugeben, der sich flexibel auch im Abgassystem eines Automobils unter extrem beengten Platzverhältnissen anordnen lässt und der dauerhaft den thermischen und dynamischen Belastungen im Abgassystem standhält. Weiterhin soll ein Verfahren vorgeschlagen werden, welches einfach und kostengünstig die Herstellung eines solchen Katalysator-

Trägerkörpers ermöglicht. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug anzugeben, mit dessen Hilfe schnell, einfach und preiswert ein Waben- körper für einen Katalysator-Trägerkörper mit einer nicht-zylindrischen Gestalt hergestellt werden kann Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines einen metallischen Wabenkörper aufweisenden Katalysator-Trägerkörpers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch einen Katalysator-Trägerkörper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Werkzeug zur Herstellung eines metallischen Wabenkörpers für einen Katalysator-Trägerkörper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest folgende Schritte : Herstellen mindestens eines Stapels mit mehreren abwechselnd angeordneten Blechlagen, die so strukturiert sind, dass für ein Fluid durchströmbare Kanäle gebildet werden ; Umformen des mindestens einen Stapels zu einem-zylindrischen Wabenkör- per ; und -Verformen des Wabenkörpers, so dass eine von der zylindrischen Form ab- weichende äußere Gestalt erzeugt wird.

In diesem Zusammenhang sei zunächst darauf hingewiesen, dass es sich vorlie- gend nicht um einen Wabenkörper handelt, welcher aus spiralförmig aufgewickel- ten Metallfolien gebildet ist. Vielmehr wird hier eine Mehrzahl von Blechlagen, insbesondere Glattlagen und Welllagen so aufgebaut, dass mittels der Lagenenden die äußere Gestalt des Wabenkörpers gebildet ist. Das heißt insbesondere, dass alle Lagenenden der Glattlagen und/oder Welllagen radial außen angeordnet sind und derart einerseits die äußere Gestalt des Wabenkörpers begrenzen und gleich- zeitig die Möglichkeit eröffnen, jede Lage mit beiden Enden an einem Gehäuse zu fixieren. Auf diese Weise wird das Teleskopieren der Lagen, wie es insbesondere

bei der Spiralform auftreten kann, vermieden. Zur Ausgestaltung eines derartigen Wabenkörpers, insbesondere im Hinblick auf die Anordnung der Glattlagen und Welllagen zueinander, sei an dieser Stelle auf die Dokumente WO 90/03220, EP 0 245 737 und EP 0 831 969 verwiesen, deren Offenbarungsinhalt hier vollständig mit umfasst ist. Dort wird insbesondere eine S-förmige, U-förmige, V-förmige Anordnung der Glattlagen und Welllagen beschrieben.

Nach dem Stapeln der Glatt-und Welllagen sind im Wesentlichen geradlinige und sich über die gesamte Länge des Stapels erstreckende Kanäle gebildet. Nun wird der mindestens eine Stapel zumindest teilweise gebogen, gewunden oder gewi- ckelt, so dass insgesamt ein Wabenkörper mit einer zylindrischen Form gebildet ist. Mit zylindrischer Form ist dabei im Wesentlichen die Ausgestaltung der Man- telfläche des Wabenkörpers gemeint, welche vorzugsweise alle Lagenenden der Glatt-und Welllagen umfasst. Die Umformung des Stapels zunächst zu einem zylindrischen Körper hat den Vorteil, dass eine relativ homogene Spannung in- nerhalb des Wabenkörpers bewirkt werden kann, wobei auf bekannte und bewähr- te Werkzeuge, Vorrichtungen und Verfahren zurückgegriffen werden kann. Diese haben bereits im Rahmen einer automatisierten Fertigung eine hohe Prozesssi- cherheit erreicht. Bei der Herstellung des Wabenkörpers mit dem zylindrischen Körper werden bereits Stirnseiten definiert, die einen vorgebbaren Flächeninhalt aufweisen. Diese sind im Wesentlichen kreisrund ausgeführt und weisen einen bestimmten Durchmesser auf.

Nun wird durch Verformen des zylindrischen Körpers eine hiervon abweichende äußere Gestalt des Wabenkörpers erzeugt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich der Flächeninhalt der Stirnflächen vor und nach der Deformierung des Wabenkör- pers nicht ändert, also im Wesentlichen konstant bleibt. Die Deformierung erfolgt vorzugsweise über die Mantelfläche des Körpers, so dass nach der Verformung beispielsweise ovale, elliptische oder sonstige äußere Gestalten generiert werden.

Dabei erfolgt vorzugsweise lediglich eine zumindest teilweise Relatiwerschie- bung der Glattlagen und Welllagen zueinander, insbesondere ohne eine Deformie-

rung der Kanalstruktur bzw. der Kanaldichte. Um sicherzustellen, dass trotz dieser Relativbewegung der Welllagen und Glattlagen zueinander deren Lagenenden nahe der Mantelfläche des Wabenkörpers angeordnet sind, ist es unter Umständen vorteilhaft, die Glattlagen und Welllagen mit einer unterschiedlichen Länge aus- zuführen (Länge in radialer Richtung des Wabenkörpers).

Das zuvor beschriebene Verfahren ist besonders einfach und kostengünstig. Auf- grund der Tatsache, dass eine separate Deformierung des Wabenkörpers unabhän- gig von dem Gehäuse erfolgt, sind nur geringe Kräfte notwendig, um nahezu be- liebige äußere Gestalten des Katalysator-Trägerkörpers herzustellen, solange ge- wisse Grenzen der Deformierbarkeit nicht überschritten werden. Typischerweise können Abweichungen von der Zylinderform von 10 bis 20 % des Zylinder- durchmessers gut erreicht werden. Somit können die Katalysator-Trägerkörper einfach an die entsprechenden Platzverhältnisse in Kleingeräten oder im Motor- raum bzw. nahe dem Unterboden eines Automobils angepasst werden. Bisher war die Fachwelt davon ausgegangen, dass sich vollständig ausgefüllte Wabenkörper nicht wesentlich in ihrer Querschnittsform verformen lassen, sondern in direkt in der gewünschten Endform hergestellt werden müssen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt das Verformen des Körpers mittels einer auf eine Mantelfläche des Körpers wirkenden Kraft, wobei diese vorzugsweise über einen Umfang der Mantelfläche ungleichmäßig verteilt eingeleitet wird. Um zu verhindern, dass eine Veränderung der Kanalstruktur bzw. eine Stauchung der Welllagen stattfindet, erfolgt die Krafteinwirkung zunächst lediglich in einem vorgegebenen Umfangsabschnitt, wobei die Lagen in Folge einer Relativbewegung zueinander in hiervon beabstandete Umfangsbereiche ausweichen. Dabei ist in Richtung der Krafteinwirkung eine Reduzierung des Ausgangsdurchmessers der zylindrischen Form feststellbar.

Weiter wird vorgeschlagen, dass das Verformen des Körpers mittels eines Werk- zeuges mit einem Eingangsquerschnitt und einem Ausgangsquerschnitt erfolgt,

wobei der Eingangsquerschnitt im Wesentlichen kreisförmig ist und der Aus- gangsquerschnitt einem Querschnitt der zu fertigenden äußeren Gestalt einspricht, wobei der Körper durch das Werkzeug von dem Eingangsquerschnitt hin zu dem Ausgangsquerschnitt hindurchgeführt wird. Das Werkzeug weist dabei eine steti- ge Innenfläche auf, so dass ein schonender Übergang von dem zylindrischen Kör- per hin zur gewünschten äußeren Gestalt des Wabenkörpers stattfindet. Dieser Verfahrensschritt ist besonders einfach und kostengünstig, da der vorbereitete Wabenkörper mit seiner zylindrischen Form lediglich durch das Werkzeug hin- durchgeschoben werden muss bzw. das Werkzeug über den Wabenkörper geführt werden muss. Eine elliptische, ovale oder sonstige Form wird demnach durch eine einfache Relatiwerschiebung von Werkzeug und Wabenkörper bewirkt.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Glattlagen und die Welllagen zumindest bei dem zylindrischen Körper S-förmig gebogen sind, wobei diese S-förmige Anord- nung der Glattlagen und Welllagen vorzugsweise auch nach der Verformung des Körpers vorliegt. Zur Herstellung von Wabenkörpern mit S-förmig gebogenen Lagen sei an dieser Stelle auf US 4,923, 109 verwiesen, deren Offenbarungsinhalt hier vollständig zum Gegenstand des Beschreibungsinhalts gemacht wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der zylindrische Körper nur teilweise verformt, so dass die von dem zylindrischen Körper abweichende äußere Gestalt lediglich in einem Teilbereich in Richtung einer Achse des Wa- benkörpers gebildet ist. Das bedeutet mit anderen Worten, dass der Wabenkörper in einem Teilbereich einen wesentlichen zylindrischen Aufbau hat, während der restliche Teilbereich mit einer hiervon abweichenden äußeren Gestalt (oval, ellip- tisch oder dergleichen) ausgeführt ist. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, dass der Körper nur teilweise in ein Werkzeug mit unterschiedlichem Eintritts-und Aus- trittsquerschnitt hindurchgeführt und anschließend in entgegengesetzter Richtung wieder herausgeführt wird. In Folge dieses Fertigungsschrittes sind auf einfache Weise eine Vielzahl unterschiedlicher äußerer Gestalten herstellbar.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der Wabenkörper mit seiner äußeren Gestalt nun zumindest teilweise in ein Mantelrohr eingeführt. Das Mantelrohr selbst ist bevorzugt einstückig ausgebildet, wobei die innere Begren- zungsfläche im Wesentlichen der äußeren Gestalt des Wabenkörpers entspricht.

Das heißt auch, dass nun vorzugsweise alle Lagenenden der Glattlagen und Well- lagen mit dem Mantelrohr in Kontakt sind, so dass eine Veränderung der äußeren Gestalt nun nicht mehr erfolgt.

Nun wird der zumindest teilweise im Mantelrohr eingeführte Wabenkörper nach bekannten Verfahren mit einem Lotmittel versehen und danach einer thermischen Behandlung zur Generierung von fügetechnischen Verbindungen zwischen den Glattlagen und den Welllagen sowie vorzugsweise auch zwischen dem Waben- körper und dem Mantelrohr unterzogen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Katalysator-Trägerkörper vorgeschlagen, der insbesondere nach dem oben geschilderten Verfahren herge- stellt wird. Dieser Katalysator-Trägerkörper umfasst einen metallischen Waben- körper mit durch sich hindurch erstreckenden Kanälen ; wobei der Wabenkörper eine Mehrzahl von Glattlagen und Welllagen mit Lagenenden umfasst. Die Lagen sind so aufgebaut, dass die Lagenenden eine äußere Gestalt des Wabenkörpers bilden und der Wabenkörper eine erste Stirnseite mit einem ersten Flächeninhalt und eine zweite Stirnseite mit einem zweiten Flächeninhalt hat. Der Katalysator- Trägerkörper zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite betragsmäßig einen gleichen Flächeninhalt aufweisen, allerdings nicht deckungsungleich sind. Das heißt beispielsweise, dass die erste Stirnseite oval und die zweite Stirnseite kreisrund ausgeführt ist. Beiden Stirnseiten weisen den glei- chen Flächeninhalt auf, allerdings würden sich die äußeren Ränder der Stirnseiten bei einer direkten Überlagerung schneiden. Wie bereits bei dem oben geschilder- ten Verfahren erläutert, kann ein solcher Wabenkörper zunächst einen zylindri- schen Teilbereich aufweisen, an den sich direkt ein beispielsweise ovaler Teilbe- reich anschließt. Solche Katalysator-Trägerkörper sind insbesondere dazu geeig-

net, in Verbindungselementen von beispielsweise Abgasrohren angeordnet zu werden. Auch Bereiche der Abgasleitungen mit Änderungen der Querschnittsform können nun als katalytisch aktiver Bereich im Abgassystem eingesetzt werden, indem ein so ausgeführter Katalysator-Trägerkörper dort angeordnet wird.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass der Katalysator-Trägerkörper eine erste Stirnfläche mit einer maximalen Ausdehnung und einer minimalen Ausdehnung hat, und die zweite Stirnfläche rund mit einem konstanten Durchmesser ausge- führt ist, wobei die maximale Ausdehnung und die minimale Ausdehnung höchs- tens um 30% vom Durchmesser abweichen. Die Begrenzung der"Deckung- sungleichheit"soll gewährleisten, dass die Glattlagen und Welllagen bei der De- formierung, wie sie beispielsweise mit Bezug auf das Verfahren oben geschildert wurde, zum Knittern oder Reißen neigen. Auch Materialversprödung bzw. Kalt- verfestigung kann so wirkungsvoll verhindert werden, um bei den hohen thermi- schen Belastungen später im Einsatz eine lange Lebensdauer des Katalysator- Trägerkörpers zu erreichen. Deshalb ist eine Abweichung vom Durchmesser klei- ner 25%, insbesondere kleiner 20% und vorteilhafter Weise kleiner 15% bevor- zugt. Dabei sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die"Deckungsungleich- heit"nicht ausschließlich in Folge von Fertigungstoleranzen, also im niedrigen Prozentbereich (z. B. kleiner 5%, insbesondere kleiner 2%, insbesondere kleiner 1%) liegt.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Werkzeug zur Her- stellung eines metallischen Wabenkörpers für einen Katalysator-Trägerkörper vorgeschlagen, das sich insbesondere in Verbindung mit dem oben vorgeschlage- nen Verfahren zur Herstellung des Katalysator-Trägerkörpers eignet. Das Werk- zeug dient zur Überführung eines metallischen Wabenkörpers mit einem zylindri- schen Körper in eine davon abweichende äußere Gestalt. Das Werkzeug ist da- durch gekennzeichnet, dass es mit einem Eingangsquerschnitt und einem Aus- gangsquerschnitt ausgeführt ist, wobei der Eingangsquerschnitt im Wesentlichen kreisförmig ist und der Ausgangsquerschnitt einen Querschnitt der zu fertigen

äußeren Gestalt entspricht, wobei der Wabenkörper durch das Werkzeug von dem Eingangsquerschnitt hin zu dem Ausgangsquerschnitt hindurch geführt werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, dass der Ausgangsquerschnitt eine maximale Weite und eine minimale Weite hat, und der Eingangsquerschnitt eine Abmessung auf- weist, wobei die maximale Weite und die minimale Weite höchstens um 30% von der Abmessung abweicht. Die Innenfläche des Werkzeuges von dem Ausgangs- querschnitt hin zum Eingangsquerschnitt ist vorzugsweise stetig, das heißt, dass im Wesentlichen geradlinige Konturen verwendet werden, um eine übermäßige Deformierung bzw. Relatiwerschiebung der Glattlagen bzw. Welllagen zu ver- meiden. Dabei ist es unter Umständen vorteilhaft, die Abweichung der Weiten im Hinblick auf die Abmessungen des Eingangsquerschnittes kleiner 20%, gegebe- nenfalls sogar kleiner 15%, auszuführen. Auch hier ist in der Regel erst von unter- schiedlichen Eingangs-und Ausgangsquerschnitten auszugehen, wenn die Abwei- chung der Weiten den Bereich der Fertigungstoleranzen verlassen hat.

Weitere besonders bevorzugte Ausgestaltungen sowie Vorteile der Erfindung werden nun mit Bezug auf die Figuren erläutert. Dabei ist festzuhalten, dass die dargestellten Ausgestaltungen lediglich--Ausfiihrungsbeispiele darstellen, welche die Erfindung nicht begrenzen.

Es zeigen : Figur 1 : eine stimseitige Ansicht einer Ausgestaltung eines Waben- körpers in zylindrischer Form ; Figur 2 : eine Ausgestaltung eines Wabenkörpers mit einer ellipti- schen äußeren Gestalt ; Figuren 3a, 3b, 3c : schematisch weitere Ausgestaltungen der äußeren Gestalt eines Wabenkörpers ;

Figuren 4a, 4b, 4c : perspektivisch einige Ausgestaltungen eines Wabenkörpers ; Figur 5 : schematisch eine Detailansicht eines Katalysator- Trägerkörpers im Schnitt ; Figur 6 : eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung des erfindungsge- mäßen Werkzeuges ; Figur 7 : eine Schnittansicht des in Figur 6 dargestellten Werkzeuges ; und Figur 8 : schematisch eine Ausgestaltung eines Verfahrens zur Her- stellung eines deformierten Wabenkörpers.

Figur 1 zeigt schematisch in einer Draufsicht eine Ausgestaltung eines Waben- körpers 2 mit zylindrischer Form 9. Der Wabenkörper 2 umfasst eine Mehrzahl von Glattlagen 3 und Welllagen 4, wobei in der Figur 1 lediglich eine Glattlage 3 und eine Welllage 4 exemplarisch dargestellt sind. Die Glattlagen 3 und Wellla- gen 4 sind um Wickelpunkte 28 herum angeordnet, wobei die Lagenenden 5 der Glattlagen 3 und Welllagen 4 alle radial außen angeordnet sind, so dass diese die Mantelfläche 10 des Wabenkörpers 2 bilden. Der Wabenkörper 2 in seiner zylind- rischen Form 9 hat einen Durchmesser 24 sowie einen Umfang 11, weiterhin lässt sich der Wabenkörper 2 auch durch zwei Hauptachsen 29 beschreiben, wobei eine Hauptachse 29 durch die Wickelpunkte 28 verläuft und die zweite Hauptachse 29 mit einem Achswinkel 30 von 90° zur ersten Hauptachse 29 angeordnet ist.

Während Figur 1 die zylindrische Form vor der Deformierung darstellt, zeigt Fi- gur 2 die äußere Gestalt 6 des Wabenkörpers 2 nach der Verformung. Die äußere Gestalt 6 ist hierbei elliptisch ausgeführt. Parallel zu den Hauptachsen 29 weist der Wabenkörper 2 nun eine maximale Ausdehnung 22 und eine minimale Aus- dehnung 23 auf. Die maximale Ausdehnung 22 und die minimale Ausdehnung 23

weichen hierbei höchstens um 30% vom Durchmesser 24 der zylindrischen Form 9 ab. Bei dem hier vorgeschlagenen Herstellungsverfahren lässt sich insbesondere ein Wabenkörper herstellen, bei dem eine spezielle Anordnung der Wickelpunkte 28 in Relation zur maximalen Ausdehnung 22 in Richtung der zweiten Hauptach- se 29 erkennen lässt. Die Wickelpunkte 28 liegen nämlich außerhalb dieser zwei- ten Hauptachse 29, welche die maximale Ausdehnung 22 bildet. Insbesondere liegen die Wickelpunkte 28 außerhalb eines Öffnungswinkels 31 größer 10°, ins- besondere größer 40°, bevorzugt größer 90°.

Figur 3a zeigt schematisch eine äußere Gestalt des Wabenkörpers, der"Race- Track"genannt wird. Diese Gestalt weist zwei Halbkreise mit einem konstanten Radius 32 auf, welche durch einen geradlinig verlaufenden Abschnitt 34 verbun- den sind. Eine weitere Ausgestaltung des Wabenkörpers 2 ist in Figur 3b darge- stellt. Dort wird die äußere Gestalt durch zwei beispielsweise elliptische Randbe- reiche gebildet, welche durch einen Abschnitt mit einer Krümmung 33 verbunden werden. Die Krümmung 33 kann dabei in die gleiche Richtung oder aber (wie dargestellt) entgegengesetzt ausgerichtet sein. Figur 3c zeigt eine äußere Gestalt gemäß eines Ovals bzw. einer Eilinie. Die äußere Gestalt 6 ist hier als geschlosse- ne ebene Kurve dargestellt, deren Krümmung überall positiv ist. Die gegenüber- liegenden Scheitelbereiche weisen unterschiedliche Radien 32 auf. Die in den Figuren 3a, 3b und 3c dargestellten äußeren Gestalten 6 stellen lediglich eine Ba- sis für eine Vielzahl von Varianten dar, die sich für den Fachmann in naheliegen- der Weise aus den Darstellungen ergeben, insbesondere ist die Kombination ein- zelner Merkmale der gezeigten Anordnungen miteinander möglich.

Figur 4a zeigt einen Wabenkörper 2 in zylindrischer Form 9. Der Wabenkörper 2 weist dabei runde Stirnseiten mit einem vorgegebenen Flächeninhalt 21 auf. Zwi- schen den Stirnseiten 19 und 20 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu einer Achse 16 die Kanäle 8 (nicht dargestellt). Figur 4b zeigt einen deformierten Wa- benkörper 2 mit einer äußeren Gestalt 6, welche einen ovalen Querschnitt auf- weist. Figur 4c zeigt einen nur teilweise umgeformten Wabenkörper 2. Nahe einer

ersten Stirnseite 19 mit einem ersten Flächeninhalt 21 weist der Wabenkörper 2 über einen Teilbereich 15 in Richtung der Achse 16 eine beispielsweise elliptische äußere Gestalt 6 auf. In einem Teilbereich zwischen der zweiten Stirnseite 20 mit dem zweiten Flächeninhalt 42 und dem deformierten Teilbereich 15 ist der Wa- benkörper 2 in zylindrischer Form 9 ausgeführt Figur 5 zeigt schematisch eine Detailansicht einer Ausgestaltung eines Katalysa- tor-Trägerkörpers. Dargestellt ist hier der Grenzbereich von Wabenkörper 2 und Mantelrohr 17. Der Wabenkörper 2 umfasst Glattlagen 3 und Welllagen 4, welche im Inneren des Mantelrohres 17 angeordnet sind. Durch die Struktur der Wellla- gen 4 werden Kanäle 8 gebildet, welche sich im Wesentlichen parallel zur Achse 16 erstrecken. Die Lagen 3,4 miteinander bzw. die Lagen 3,4 mit dem Mantelrohr 17 weisen fügetechnische Verbindungen 18 auf, welche insbesondere als Lotver- bindung ausgeführt sind. Die Lagen 3,4 sind in der Regel hochtemperatur-und korrosionsfeste Metallfolien (umfassend zumindest die Elemente Chrom, Alumi- nium, Eisen) und weisen jeweils eine Lagendicke 36 auf, welche bevorzugt klei- ner 30 um, insbesondere kleiner 20 um, vorzugsweise kleiner 15 um beträgt. Das (metallische) Mantelrohr 17 weist eine Manteldicke 35 auf, die größer als die La- gendicke ausgeführt ist, insbesondere liegt die Manteldicke in einem Bereich von 0,8 mm bis 2 mm. Die Kanäle 8 bzw. die Lagen 3,4 weisen eine Beschichtung 37 mit Katalysatoren 38 auf, die eine chemische Umsetzung der im Abgas enthalte- nen Schadstoffe beschleunigen sollen bzw. diese schon bei niedrigeren Tempera- turen in Gang setzen (ca. 300° C).

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Ausgestaltung eines Werkzeugs 12 zur Herstel- lung eines Katalysator-Trägerkörpers 1. In der dargestellten Ausführungsform ist das Werkzeug 12 ringförmig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen runden Eingangsquerschnitt 13 und einen nahezu elliptischen Ausgangsquerschnitt 14 auf. Der kreisrunde Eingangsquerschnitt 13 ist durch die Abmessung 27 eindeutig beschrieben. Zur Beschreibung der Ellipsenform des Ausgangsquerschnittes 14 dienen die maximale Weite 25 und die minimale Weite 26. Die Umformung bzw.

Verformung des Wabenkörpers (nicht dargestellt) erfolgt in der Weise, dass dieser beim Hindurchschieben zunächst durch den im Wesentlichen kreisrunden Ein- gangsquerschnitt 13 fixiert wird. Indem der Wabenkörper weiter in Richtung der Pfeile 13 gedrückt bzw. geschoben wird, werden die Lagen bzw. deren Enden mittels der Innenfläche 40 des Werkzeugs 12 in die gewünschte äußere Gestalt gezwungen. Für den Fall, dass der herzustellende Katalysator-Trägerkörper einen über die gesamte axiale Länge gleichmäßig ausgebildeten Querschnitt aufweisen soll, ist dieser komplett durch das Werkzeug 12 in Richtung der Pfeile 39 hin- durch zu schieben und auf dem Ausgangsquerschnitt 14 zu entnehmen.

Figur 8 zeigt schematisch eine Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung ei- nes Katalysator-Trägerkörpers 1. Im ersten Schritt werden Glattlagen 3 und Well- lagen 4 abwechselnd so zu einem Stapel 7 angeordnet, dass für ein Abgas durch- strömbare Kanäle 8 gebildet werden. Nachfolgend werden, wie in Schritt 2 darge- stellt, mehrere Stapel 7 mittels Formsegmenten 41 zu einem zylindrischen Wa- benkörper 2 geformt. Diese zylindrische Form 9 wird anschließend in Richtung der Pfeile 39 durch ein Werkzeug 12 hindurch geschoben, so dass eine von der zylindrischen Form abweichende äußere Gestalt 6 des Wabenkörpers 2 generiert wird (siehe Schritt 3). Gemäß Schritt 4 wird der Wabenkörper 2 mit der äußeren Gestalt 6 nun in ein Mantelrohr 17 zumindest teilweise eingefügt. Der so vorberei- tere Katalysator-Trägerkörper 1 kann nun mit Haftmittel und/oder Lotmittel ver- sehen, seine Komponenten zueinander ausgerichtet und einer thermischen Be- handlung unterzogen werden.

Bezugszeichenliste 1 Katalysator-Trägerkörper 2 Wabenkörper 3 Glattlage 4 Welllage 5 Lagenende 6 Gestalt 7 Stapel 8 Kanal 9 zylindrische Form 10 Mantelfläche 11 Umfang 12 Werkzeug 13 Eingangsquerschnitt 14 Ausgangsquerschnitt 15 Teilbereich 16 Achse 17 Mantelrohr 18 Verbindung 19 Erste Stirnseite 20 Zweite Stirnseite 21 Erster Flächeninhalt 22 Maximale Ausdehnung 23 Minimale Ausdehnung 24 Durchmesser 25 Maximale Weite 26 Minimale Weite 27 Abmessung 28 Wickelpunkt 29 Hauptachse

30 Achswinkel 31 Öffnungswinkel 32 Radius 33 Krümmung 34 Abschnitt 35 Manteldicke 36 Lagendicke 37 Beschichtung 38 Katalysator 39 Pfeil 40 Innenfläche 41 Formsegment 42 Zweiter Flächeninhalt