DE10041180A1 - Behandlungsvorrichtung eines Mediums, insbesondere Katalysator eines Kraftfahrzeugs, und Verfahren zum Durchsetzen einer Behandlungsstruktur einer Behandlungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Behandlungsvorrichtung (10) eines Mediums, insbesondere Katalysator eines Kraftfahrzeugs, weist eine mittels des Mediums durchsetzbare Behandlungsstruktur (11) auf. Hierbei ist vorgesehen, dass der Durchsatzquerschnitt (13) der Behandlungsstruktur (11) für das Medium mittels einer eintrittsseitig oder austrittsseitig mit der Behandlungsstruktur (11) wirkverbundenen Abschirmeinrichtung (14) variierbar ist, so dass eine nahezu konstante Verweilzeit des Mediums in der Behandlungsstruktur (11) einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung eines Mediums, insbesondere Katalysator eines Kraftfahrzeugs, mit einer mittels des Mediums durchsetzbaren Behandlungsstruktur, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Durchsetzen einer Behandlungsstruktur einer Behandlungsvorrichtung, insbesondere eines Katalysators eines Kraftfahrzeugs, mit einem Medium, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 10.

Behandlungsvorrichtungen der eingangs genannten Art, wie zum Beispiel Katalysatoren, sind bereits bekannt. Bei zeitlich variierenden Durchsetzungsströmen eines Mediums durch die Behandlungsvorrichtung kann es zu unterschiedlichen Verweilzeiten des Mediums in der Behandlungsstruktur kommen, so dass auch die Behandlungsergebnisse mittels der Behandlungsstruktur unterschiedlich ausfallen können. Beispielsweise ist es möglich, dass es im Falle eines Katalysators eines Kraftfahrzeugs aufgrund von Variationen der Verweilzeit des Mediums (Abgas) in der Katalysatorstruktur zu unterschiedlichen Selektivitäten bei der chemischen Behandlung des Mediums in derselben kommt. Ein derartiger nachteilhafter Effekt kann beispielsweise bei Katalysatorsystemen mit Metallwabenstrukturen oder Keramikmonoliten auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Behandlungsvorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen eine im wesentlichen konstante Verweilzeit des Mediums in der Behandlungsstruktur unabhängig von einer Variation des der Behandlungsvorrichtung zugeführten Mediumvolumenstroms einstellbar ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Behandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass der Durchsatzquerschnitt der Behandlungsstruktur für das Medium mittels einer eintrittsseitig oder austrittsseitig mit der Behandlungsstruktur wirkverbundenen Abschirmeinrichtung variierbar ist. Eine eintrittsseitig oder austrittsseitig an der Behandlungsstruktur angeordnete Abschirmeinrichtung ermöglicht eine an die jeweilige Größe des der Behandlungsvorrichtung zugeführten Mediumvolumenstroms angepasste Veränderung des Durchsatzquerschnitts zur Gewährleistung einer im wesentlichen konstanten Verweilzeit des Mediums in der Behandlungsstruktur. Dabei lassen sich auftretende Volumenstromänderungen des Mediums verhältnismäßig einfach mittels geeigneter Messmittel erfassen und mittels einer zentralen Steuerung in Form von Daten derart weiterverarbeiten, dass eine effektive und betriebsgünstige Einstellung der Abschirmeinrichtung zur Variation des Durchsatzquerschnitts der Behandlungsstruktur erzielbar ist. Bei einem großen Volumenstromwert des Mediums vor Eintritt in die Behandlungsstruktur wird somit eine verhältnismäßig geringe Abschirmung derselben mittels der Abschirmeinrichtung eingestellt, während bei einer relativ kleinen Volumenstromgröße des Mediums eine entsprechend große Abschirmung der Behandlungsstruktur mittels der Abschirmeinrichtung erzeugt wird.

Mit Vorteil ist die Abschirmeinrichtung mittels einer steuerbaren Stellvorrichtung wenigstens teilweise mit einer Kontaktfläche der Behandlungsstruktur in Wirkkontakt bringbar. Eine steuerbare Stellvorrichtung eignet sich besonders zur Erzielung einer schnellen und präzisen Abschirmung einer Kontaktfläche der Behandlungsstruktur, wobei die Kontaktfläche innerhalb des Durchsatzquerschnitts an der Eintrittsseite oder an der Austrittsseite der Behandlungsstruktur liegen kann. Eine verhältnismäßig einfache und zuverlässige Abschirmung eines Teils des Durchsatzquerschnitts der Behandlungsstruktur kann dadurch erreicht werden, dass die Abschirmeinrichtung einen entsprechend großen Anteil der Kontaktfläche der Behandlungsstruktur durchsatzhindernd abschirmt, indem ein Wirkkontakt zwischen Abschirmeinrichtung und Kontaktfläche hergestellt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Abschirmeinrichtung eine Mehrzahl von zueinander konzentrisch angeordneten, ineinander verschachtelten und zueinander längsverschiebbaren Abschirmelementen auf, die stirnseitig mit einem Teil der Kontaktfläche der Behandlungsstruktur in Wirkkontakt bringbar sind. Hierdurch kann durch eine geradlinige Annäherungsbewegung der Abschirmeinrichtung gegen die Kontaktfläche der Behandlungsstruktur mittels einer sich einstellenden, veränderbaren Abschirmung eine Variation des Durchsatzquerschnitts der Behandlungsstruktur erzielt werden. Bei Wirkkontakt aller Abschirmelemente mit der Kontaktfläche ergibt sich eine maximale Abschirmung unter Ausbildung eines minimalen Durchsatzquerschnitts, während ein größerer Durchsatzquerschnitt erhalten wird, indem eine entsprechend reduzierte Anzahl von Abschirmelementen mit der Kontaktfläche in Wirkkontakt gebracht wird. Ein derartiger Wirkkontakt kann beispielsweise mittels eines bündigen Anlegens einer planen Stirnfläche des jeweiligen Abschirmelements gegen die Kontaktfläche hergestellt werden.

Vorteilhafterweise sind die Abschirmelemente im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und derart mit einem Trägerelement der Abschirmeinrichtung wirkverbunden, dass die stirnseitig vor Herstellung eines Wirkkontakts mit der Behandlungsstruktur unterschiedlich weit vorstehen. Abschirmelemente, welche im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sind, können in einer besonders einfachen Weise zueinander konzentrisch angeordnet, ineinander verschachtelt und zueinander längsverschiebbar ausgestaltet und mit einem Trägerelement der Abschirmeinrichtung wirkverbunden werden. Da die Abschirmelemente insbesondere vor Herstellung eines Wirkkontakts mit der Kontaktfläche stirnseitig unterschiedlich weit vorstehen, ist es möglich, mittels einer Verschiebebewegung des Trägerelements in Richtung Kontaktfläche eine kontrollierte und veränderliche Abschirmung derselben und somit eine Variation des Durchsatzquerschnitts zu erzielen. Der mittels der Abschirmeinrichtung derart erzielte Abschirmgrad hängt somit von einer entsprechenden Verschiebebewegung des Trägerelements in Richtung Kontaktfläche - beziehungsweise von selbiger weg - ab. Diese Verschiebebewegung des Trägerelements kann beispielsweise mittels einer steuerbaren Stellvorrichtung erzeugt werden. In dieser Weise ist eine besonders schnelle, zuverlässige und verhältnismäßig einfache Variation des Durchsatzquerschnitts an der Eintrittsseite oder an der Austrittsseite der Behandlungsstruktur realisierbar.

Vorzugsweise sind vor Herstellung eines Wirkkontakts mit der Behandlungsstruktur die Abschirmelemente derart angeordnet, dass die Abschirmeinrichtung stirnseitig eine nach außen vorstehende, abgestufte Kegelform aufweist. Dies ermöglicht bei Annäherung der Abschirmelemente an die Kontaktfläche unter Ausbildung eines Wirkkontakts eine sukzessive Abschirmung derselben von der Mitte der Kontaktfläche zunächst mittels des am weitesten vorstehenden, zentral angeordneten Abschirmelements und anschließend radial nach außen mittels des jeweils weiter außen liegenden, koaxial angeordneten, im Querschnitt ringförmigen Abschirmelements. Somit wird bei einem verhältnismäßig kleinen Mediumvolumenstrom der radial äußere Bereich beziehungsweise die äußeren Kanäle der Behandlungsstruktur mit Medium durchsetzt, so dass beispielsweise im Falle einer exothermen Behandlung dieser äußere Bereich auch bei Einstellung einer teilweisen Abschirmung vorteilhafterweise auf Betriebstemperatur gehalten wird und gleichzeitig ein unerwünschtes Auskühlen des mittleren Bereichs der Behandlungsstruktur hierdurch vermieden oder wenigstens verzögert wird. Eine teilweise Abschirmung der Kontaktfläche wirkt sich somit nicht beziehungsweise lediglich in einem reduzierten Maße nachteilhaft auf eine gegebenenfalls zu berücksichtigende Betriebstemperatur der Behandlungsvorrichtung und insbesondere der Behandlungsstruktur aus.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform sind die Abschirmelemente jeweils mittels eines Federelements mit dem Trägerelement wirkverbunden. Federelemente, beispielsweise Schraubenfedern, eignen sich besonders zur zuverlässigen, verhältnismäßig einfachen und korrekten Positionierung der einzelnen Abschirmelemente zueinander, vorzugsweise unter Ausbildung einer stirnseitig nach außen vorstehenden, abgestuften Kegelform in Ruheposition der Abschirmeinrichtung, das heißt vor Herstellung eines Wirkkontakts derselben mit der Behandlungsstruktur, und gleichzeitig bei Annäherung der Abschirmelemente an die Kontaktfläche zur Herstellung eines in zuverlässiger Weise reproduzierbaren und korrekten Wirkkontakts zwischen denselben. Durch den Einsatz von Federelementen ist es möglich, dass nach Einnahme der Ruheposition der Abschirmeinrichtung die Abschirmelemente automatisch aufgrund der auf sie wirkenden federelastischen Kräfte in eine definierte Ausgangsstellung (abgestufte Kegelform) gebracht werden.

Mit Vorteil ist das Trägerelement mit einem Stellmotor der Stellvorrichtung wirkverbunden und längsverschiebbar. Dabei kann der Stellmotor beispielsweise als Servo- oder Schrittmotor ausgebildet sein, der mittels geeigneter, eine kontrollierte Längsverschiebung des Trägerelements erlaubende Verbindungselemente mit dem Trägerelement wirkverbunden ist. Mittels eines derartig mit dem Trägerelement wirkverbundenen Stellmotors lässt sich eine präzise und in zuverlässiger Weise wiederholbare Abschirmung der Behandlungsstruktur mittels der Abschirmelemente erzielen.

Entsprechend einer alternativen Ausführungsform ist jedes Abschirmelement mit einer separaten, diesem zugeordneten Stellvorrichtung wirkverbunden. In dieser Weise können die Abschirmelemente voneinander unabhängig und separat mittels entsprechender Stellvorrichtungen mit der Kontaktfläche in Wirkkontakt gebracht werden. Es kann somit jedes der Abschirmelemente als erstes Element stirnseitig mit der Kontaktfläche in Anlagekontakt gebracht werden. Ferner lassen sich in verhältnismäßig einfacher Weise stirnseitig an der Abschirmeinrichtung geometrisch unterschiedliche Formen in der Ruheposition derselben einstellen. Dies kann beispielsweise einen Einfluss auf den an der Kontaktfläche sich einstellenden Strömungsverlauf des Mediums ausüben.

Vorzugsweise ist die Stellvorrichtung mit einer zentralen Steuereinheit operativ wirkverbunden. Mittels einer zentralen Steuereinheit können zahlreiche Betriebsdaten der Behandlungsvorrichtung beziehungsweise von weiteren, mit dieser in Wirkverbindung stehenden Aggregaten in effektiver Weise verarbeitet und zu einer schnellen und korrekten Abschirmung der Behandlungsstruktur mittels der Abschirmeinrichtung herangezogen werden. Dabei kann die zentrale Steuereinheit derart ausgebildet sein, dass sowohl eine Steuerung der Stellvorrichtung als auch eine Regelung vorzugsweise in Form eines Soll-Ist-Vergleichs von Betriebsparametern vor Verstellung der Stellvorrichtung möglich ist. Ein derartiger Betriebsparameter kann beispielsweise der jeweils vorliegende Volumenstrom des die Behandlungsstruktur durchsetzenden Mediums sein, dessen sich verändernder Wert kontinuierlich mittels geeigneter Messmittel messbar ist und zu einer geregelten Einstellung der Stellvorrichtung herangezogen werden kann. Alternativ hierzu kann eine reine Steuerung, das heißt ohne zusätzliche Regelung, der Stellvorrichtung vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit von reinen Vorgabeparametern, das heißt ohne Bezug auf Messwerte, erfolgen. Dabei ist ein geeigneter Vorgabeparameter beispielsweise eine veränderbare Gaspedalstellung oder auch der von der zentralen Steuereinheit jeweils angeforderte Gesamtvolumenstrom an Medium.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Durchsatzquerschnitt der Behandlungsstruktur in Abhängigkeit der Größe des veränderlichen Durchsatzvolumenstroms des Mediums mittels eintritts- oder austrittsseitigen, veränderbaren Abschirmens der Behandlungsstruktur variiert wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Erzielung der bereits oben in Bezug auf die Behandlungsvorrichtung erwähnten Vorteile.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante wird wenigstens ein Teil des Durchsatzquerschnitts zur Reduzierung desselben sukzessiv von innen nach außen abgeschirmt und zur Vergrößerung desselben sukzessiv von außen nach innen freigegeben. Hierdurch wird vermieden, dass bei einer teilweisen Abschirmung der Kontaktfläche der äußere Bereich der Behandlungsstruktur unter eine gegebenenfalls zu berücksichtigende Mindestbetriebstemperatur abkühlen kann, so dass die gesamte Behandlungsstruktur, das heißt äußerer und zentraler Bereich, möglichst lange auf einer erwünschten Betriebstemperatur haltbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.

Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer längsgeschnittenen, erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform mit einer eintrittsseitigen Abschirmeinrichtung in Ruheposition;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Behandlungsvorrichtung der Fig. 1 mit der Abschirmeinrichtung in Abschirmposition und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Behandlungsvorrichtung der Fig. 1 mit einer austrittsseitigen Abschirmeinrichtung in Ruheposition.

Fig. 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete Behandlungsvorrichtung eines Mediums, welche beispielsweise als Katalysator eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein kann. Die Behandlungsvorrichtung 10 weist eine Behandlungsstruktur 11 auf, welche in einem Gehäuse 12 der Behandlungsvorrichtung 10 aufgenommen ist. Die Behandlungsstruktur 11 weist eintrittsseitig und austrittsseitig einen Durchsatzquerschnitt 13 auf, wobei gemäß Fig. 1 der eintrittsseitige Durchsatzquerschnitt 13 mittels einer Abschirmeinheit 14 teilweise abschirmbar ist. Die Behandlungsstruktur 11 weist eine Mehrzahl von parallelen und räumlich nebeneinander angeordneten Kanälen 33 auf, welche mittels eines insbesondere gasförmigen Mediums (im Falle eines Katalysators Abgas) durchströmt werden können. Die Abschirmeinheit 14 dient dazu, in Abhängigkeit ihrer Betriebsposition den eintrittsseitigen Durchsatzquerschnitt 13 der Behandlungsstruktur 11 teilweise abzuschirmen, so dass kein Medium durch die abgeschirmten Kanäle 33 strömen kann.

Die Abschirmeinrichtung 14 weist eine Mehrzahl von zueinander konzentrisch angeordneten, ineinander verschachtelten und zueinander längsverschiebbaren Abschirmelementen 17 auf, im vorliegenden Fall drei im wesentlichen zylinderförmig ausgebildete Abschirmelemente 17, welche derart mit einem Trägerelement 18 der Abschirmeinrichtung 14 wirkverbunden sind, dass sie stirnseitig in Richtung Behandlungsstruktur 11 vor Herstellung eines Wirkkontakts mit dem eintrittsseitigen Durchsatzquerschnitt 13 unterschiedlich weit vorstehen. In einer derartigen Ruhestellung der Abschirmeinrichtung 14 bilden die Abschirmelemente 17 stirnseitig zusammen eine nach außen vorstehende, abgestufte Kegelform, wobei das mittlere Abschirmelement 17 eine kreisförmige Stirnfläche und die äußeren Abschirmelemente 17 jeweils eine ringförmige Stirnfläche aufweisen. Die zwei mittleren Abschirmelemente 17 sind mittels Federelemente 19, beispielsweise Schraubenfedern, mit dem Trägerelement 18 derart wirkverbunden, dass sie in Bezug auf selbiges elastisch längsverschiebbar sind. Das äußere Abschirmelement 17 ist mit dem Trägerelement 18 lagefest wirkverbunden. Die Abschirmelemente 17 stehen untereinander mittels zwischenangeordneter Dichtringe 22, beispielsweise O-Ringe, derart in Wirkkontakt, dass eine Relativverschiebung zwischen zwei benachbarten Abschirmelementen 17, das heißt zwischen einem inneren und einem nächstäußeren Abschirmelement 17, möglich ist.

Die Abschirmeinrichtung 14 ist mittels einer steuerbaren Stellvorrichtung 15 wenigstens teilweise mit einer Kontaktfläche 16 der Behandlungsstruktur 11 in Wirkverbindung bringbar. Hierzu ist das Trägerelement 18 mittels eines Verbindungselements 21 mit einem Stellmotor 20, der als Servo- oder Schrittmotor ausgebildet sein kann, derart wirkverbunden, dass eine Längsverschiebung des Trägerelements 18 zusammen mit den Abschirmelementen 17 gemäß Doppelpfeil 23 möglich ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ruheposition der Abschirmeinrichtung 14 strömt das vorzugsweise gasförmige Medium (beispielsweise Abgas) gemäß den Pfeilen 24, 25, 26 und 27 in Richtung des Durchsatzquerschnitts 13 an der Eintrittsseite der Behandlungsstruktur 11, durchsetzt alle Kanäle 33 derselben und verlässt anschließend austrittsseitig die Behandlungsvorrichtung 10 gemäß den Pfeilen 28. Die Abschirmeinrichtung 14, beziehungsweise die Abschirmelemente 17, befinden sich somit in der in Fig. 1 dargestellten Ruheposition nicht mit der Kontaktfläche 16 der Behandlungsstruktur 11 stirnseitig in Wirkkontakt, so dass eine vollständige Durchsetzung des eintrittsseitigen Durchsatzquerschnitts 13 der Behandlungsstruktur 11 mittels des Mediums möglich ist.

Fig. 2 zeigt die Behandlungsvorrichtung 10 der Fig. 1, wobei sich die Abschirmeinrichtung 14 in einer möglichen Abschirmposition befindet. Dabei wurde das Trägerelement 18 mittels der Stellvorrichtung 15 derart gemäß Doppelpfeil 23 in Richtung Kontaktfläche 16 längsverschoben, dass die mittleren zwei Abschirmelemente 17 stirnseitig bündig an der Kontaktfläche 16 anliegen unter Abschirmung eines Teils des eintrittsseitigen Durchsatzquerschnitts 13 der Behandlungsstruktur 11. Das Medium, zum Beispiel Abgas, durchströmt die Behandlungsvorrichtung 10 gemäß den Pfeilen 24, 25, 26 und durchsetzt lediglich diejenigen Kanäle 33 der Behandlungsstruktur 11, welche in einem äußeren, ringförmigen Bereich liegen. Die in einem mittleren Bereich liegenden Kanäle werden nicht mittels des Mediums durchsetzt, da dieser Bereich der Behandlungsstruktur 11 eintrittsseitig mittels der Abschirmeinrichtung 14 abgeschirmt ist. Austrittsseitig verlässt das Medium die Behandlungsstruktur 11 in dem erwähnten äußeren, ringförmigen Bereich gemäß den Pfeilen 28.

Bei der Ausführungsform der Behandlungsvorrichtung 10 gemäß den Fig. 1 und 2 ergibt sich somit aufgrund der Anordnung der Abschirmeinrichtung 14 ein eintrittsseitiges und nicht für die Zuführung des Mediums in die Behandlungsstruktur 11 nutzbares Totvolumen.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung 10, gemäß welcher die Abschirmeinrichtung 14 nicht wie in den Fig. 1 und 2 an der Eintrittsseite der Behandlungsstruktur 11 angeordnet ist, sondern austrittsseitig mit selbiger in Wirkverbindung steht. Das Medium tritt somit gemäß den Pfeilen 24 in alle Kanäle 33 der Behandlungsstruktur 11 ein und verlässt selbige lediglich in den Bereichen, welche nicht durch die Abschirmeinrichtung 14 austrittsseitig mittels Herstellung eines stirnseitigen Wirkkontakts zwischen den Abschirmelementen 17 und der Kontaktfläche 16 abgeschirmt worden sind. Gemäß Fig. 3 befindet sich die Abschirmeinrichtung 14 in einer Ruheposition, so dass das Medium aus allen Kanälen 33 austritt und gemäß den Pfeilen 29, 30, 31, 32 durch die Behandlungsvorrichtung 10 strömt. Bei einer nicht dargestellten Abschirmstellung der Abschirmeinheit 14, beispielsweise ähnlich derjenigen entsprechend Fig. 2, jedoch an der Austrittsseite der Behandlungsstruktur 11, würde sich somit im mittleren Bereich derselben das Medium in den entsprechenden Kanälen 33 aufstauen und erst dann die Behandlungsstruktur 11 verlassen können, wenn die Abschirmeinrichtung 14 mittels einer entsprechenden Längsverschiebung des Trägerelements 18 gemäß Doppelpfeil 23, das heißt von der Kontaktfläche 16 weg, diesen bisher abgeschirmten mittleren Bereich der Behandlungsstruktur 11 zur freien Durchströmung für das Medium wieder freigibt.

Mittels einer derartig ausgebildeten Abschirmeinrichtung 14 ist es somit möglich, eine Kontaktfläche 16 der Behandlungsstruktur 11 sukzessiv von innen nach außen abzu­ decken und somit den entsprechenden Durchsatzquerschnitt 13 derselben mittels Herstellung eines stirnseitigen Wirkkontakts der Abschirmelemente 17 mit der Kontaktfläche 16 zu variieren. In dieser Weise ist es möglich, in Abhängigkeit des Durchsatzvolumenstroms des Mediums vor der Behandlungsstruktur 11 Durchsatzquerschnitt 13 derselben derart zu variieren, dass eine nahezu konstante Verweilzeit des Mediums in der Behandlungsstruktur 11, beziehungsweise in den entsprechenden Kanälen 33, erreichbar ist. Dabei kann die Verstellung der Abschirmeinrichtung 14 mittels einer nicht dargestellten zentralen Steuereinheit erfolgen, welche gleichzeitig Betriebsinformationen hinsichtlich des jeweils vorliegenden Volumenstromwerts des Mediums stromaufwärts der Behandlungsstruktur 11 erhält und weiterverarbeitet.

Gemäß einer weiteren, alternativen und nicht dargestellten Ausführungsform kann die Behandlungsvorrichtung 10 auch mit zwei Abschirmeinrichtungen 14 versehen sein, wobei eine Abschirmeinrichtung 14 an der Eintrittsseite (gemäß Fig. 1) und die zweite Abschirmeinrichtung 14 an der Austrittsseite (gemäß Fig. 3) der Behandlungsstruktur 11 angeordnet ist.

Claims (11)

1. Behandlungsvorrichtung eines Mediums, insbesondere Katalysator eines Kraftfahrzeugs, mit einer mittels des Mediums durchsetzbaren Behandlungsstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchsatzquerschnitt (13) der Behandlungsstruktur (11) für das Medium mittels einer eintrittsseitig oder austrittsseitig mit der Behandlungsstruktur (11) wirkverbundenen Abschirmeinrichtung (14) variierbar ist.

2. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung (14) mittels einer steuerbaren Stellvorrichtung (15) wenigstens teilweise mit einer Kontaktfläche (16) der Behandlungsstruktur (11) in Wirkkontakt bringbar ist.

3. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung (14) eine Mehrzahl von zueinander konzentrisch angeordneten, ineinander verschachtelten und zueinander längsverschiebbaren Abschirmelementen (17) aufweist, die stirnseitig mit einem Teil der Kontaktfläche (16) der Behandlungsstruktur (11) in Wirkkontakt bringbar sind.

4. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmelemente (17) im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und derart mit einem Trägerelement (18) der Abschirmeinrichtung (14) wirkverbunden sind, dass sie stirnseitig vor Herstellung eines Wirkkontakts mit der Behandlungsstruktur (11) unterschiedlich weit vorstehen.

5. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Herstellung eines Wirkkontakts mit der Behandlungsstruktur (11) die Abschirmelemente (17) derart angeordnet sind, dass die Abschirmeinrichtung (14) stirnseitig eine nach außen vorstehende, abgestufte Kegelform aufweist.

6. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmelemente (17) jeweils mittels eines Federelements (19) mit dem Trägerelement (18) wirkverbunden sind.

7. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (18) mit einem Stellmotor (20) der Stellvorrichtung (15) wirkverbunden und längsverschiebbar ist.

8. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Abschirmelement (17) mit einer separaten, diesem zugeordneten Stellvorrichtung wirkverbunden ist.

9. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (15) mit einer zentralen Steuereinheit operativ wirkverbunden ist.

10. Verfahren zum Durchsetzen einer Behandlungsstruktur einer Behandlungsvorrichtung, insbesondere eines Katalysators eines Kraftfahrzeugs, mit einem Medium, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchsatzquerschnitt (13) der Behandlungsstruktur (11) in Abhängigkeit der Größe des veränderlichen Durchsatzvolumenstroms des Mediums mittels eintritts- oder austrittsseitigen, veränderbaren Abschirmens der Behandlungsstruktur (11) variiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Durchsatzquerschnitts (13) zur Verringerung desselben sukzessiv von innen nach außen abgeschirmt und zur Vergrößerung desselben sukzessiv von außen nach innen freigegeben wird.