DE102004052538A1 - Honeycomb body used as a catalyst carrier body in a vehicle exhaust gas system comprises a casing tube having partial regions each with an inner diameter in the longitudinal direction - Google Patents

Honeycomb body used as a catalyst carrier body in a vehicle exhaust gas system comprises a casing tube having partial regions each with an inner diameter in the longitudinal direction Download PDF

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Abstract

Honeycomb body (1) comprises a casing tube (3) having partial regions (9, 10, 11) each with an inner diameter (12, 13, 14) in the longitudinal direction. The second partial region (10) lies with a second inner diameter (13) in the longitudinal direction between the first partial region (9) and the third partial region (11). The first and third inner diameters are smaller than the second inner diameter. An independent claim is also included for a process for the production of a honeycomb body.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wabenkörper, insbesondere ein Katalysator-Trägerkörper zum Einsatz im Abgassystem eines Automobils, bei dem eine Wabenstruktur in einem Mantelrohr gehalten ist, wobei die Wabenstruktur insbesondere direkt über Kraft- und/oder Formschluss mit dem Mantelrohr verbunden ist. Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Wabenkörpers Gegenstand der Erfindung.object The present invention is a honeycomb body, in particular a catalyst carrier body for Use in the exhaust system of an automobile, in which a honeycomb structure is held in a jacket tube, wherein the honeycomb structure in particular directly above Force and / or positive connection is connected to the jacket tube. Farther is a method of making a corresponding honeycomb body subject the invention.

Wabenkörper werden beispielsweise in Abgassystemen von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Automobilen, motorbetriebenen Zweirädern, Flugzeugen oder Wasserfahrzeugen, eingesetzt. Die möglichen Einsatzgebiete umfassen neben dem Einsatz als Katalysator-Trägerkörper auch insbesondere den Einsatz als Filterkörper. Wabenkörper können keramisch und/oder metallisch ausgebildet sein und weisen Kanäle auf, durch die das Abgas strömen kann. Diese Wabenkörper können aus einer Wabenstruktur bestehen, die in einem Mantelrohr fixiert ist, wobei das Mantelrohr mit dem Abgassystem verbunden ist.Become honeycomb body For example, in exhaust systems of motor vehicles, in particular of Automobiles, powered two-wheeled vehicles, airplanes or watercraft, used. The possible Applications include in addition to the use as a catalyst carrier body also in particular the use as a filter body. Honeycombs can be ceramic and / or metallic and have channels, through which the exhaust gas can flow. These honeycomb bodies can consist of a honeycomb structure, which is fixed in a jacket tube is, wherein the jacket tube is connected to the exhaust system.

Für die Fixierung der Wabenstruktur im Mantelrohr sind verschiedene Verfahren bekannt, die auf einem Stoffschluss zwischen Wabenstruktur und Mantelrohr beruhen. Beispielsweise ist es bekannt, die Außenfläche der Wabenstruktur voll- oder teilflächig mit der Innenfläche des Mantelrohrs zu verlöten oder auch in Teilbereichen eine Verschweißung zwischen Mantelrohr und Wabenstruktur vorzunehmen. Auch die Verbindung zwischen Wabenstruktur und Mantelrohr über ein Zwischenstück ist bekannt.For fixation the honeycomb structure in the casing tube, various methods are known the on a material connection between honeycomb structure and casing pipe based. For example, it is known that the outer surface of the honeycomb structure with full or partial area the inner surface to solder the jacket pipe or also in some areas a weld between casing and Carry out honeycomb structure. Also the connection between honeycomb structure and casing over an intermediate piece is known.

Alle diese Verbindungen sind relativ aufwändig und damit zeit- und kosteninten siv herzustellen. Hiervon ausgehend liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wabenkörper anzugeben, bei dem eine einfache und kostengünstige Verbindung zwischen Mantelrohr und Wabenstruktur ausgebildet ist, sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren vorzuschlagen.All These compounds are relatively complex and therefore time and cost inks to produce siv. On this basis, therefore, is the present Invention, the object to provide a honeycomb body, in which a simple and inexpensive Connection between jacket tube and honeycomb structure is formed, and propose a corresponding manufacturing process.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wabenkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.These Task is solved through a honeycomb body with the features of claim 1 and a method with the features of claim 12. Advantageous developments are the subject of respective dependent Claims.

Der erfindungsgemäße Wabenkörper kann insbesondere als Katalysator-Trägerkörper dienen. Er umfasst eine zumindest teilweise metallische Wabenstruktur mit in einer Längsrichtung zumindest teilweise durchströmbaren Hohlräumen in einem Mantelrohr, wobei das Mantelrohr in Längsrichtung zumindest drei Teilbereiche mit jeweils einem Innendurchmesser aufweist, wobei ein zweiter Teilbereich mit einem zweiten Innendurchmesser in Längsrichtung zwischen einem ersten und einem dritten Teilbereich liegt, deren Innendurchmesser kleiner als der zweite Innendurchmesser sind.Of the honeycomb body according to the invention can in particular serve as a catalyst carrier body. He comprises an at least partially metallic honeycomb structure with in a longitudinal direction at least partially permeable cavities in a jacket tube, wherein the jacket tube in the longitudinal direction at least three Partitions each having an inner diameter, wherein a second portion with a second inner diameter in the longitudinal direction lies between a first and a third subregion whose Inner diameter are smaller than the second inner diameter.

Insbesondere entspricht hierbei die Länge des zweiten Teilbereichs bevorzugt im wesentlichen einer Länge der Wabenstruktur, so dass in vorteilhafter Weise eine Fixierung der Wabenstruktur im Mantelrohr insbesondere in Längsrichtung erreicht wird. Diese Fixierung in Längsrichtung erfolgt insbesondere nur kraft- und/oder formschlüssig ohne Ausbildung einer zusätzlichen stoffschlüssigen Verbindung und ohne ein Zwischenelement zwischen Mantelrohr und Wabenstruktur wie beispielsweise eine Manschette, ein Zwischenmantel oder eine Quellmatte. Erster und dritter Innendurchmesser können ungleich sein.Especially corresponds to the length of the second portion preferably substantially a length of Honeycomb structure, so that advantageously fixation of the Honeycomb structure is achieved in the jacket tube in particular in the longitudinal direction. These Fixation in the longitudinal direction in particular, only force and / or form-fitting without training an additional cohesive Connection and without an intermediate element between jacket tube and honeycomb structure such as a cuff, an intermediate coat or a Swelling mat. First and third inner diameter can be unequal be.

Weiterhin wird ein Wabenkörper, insbesondere Katalysator-Trägerkörper vorgeschlagen, der insbesondere auch eine Weiterbildung des oben beschriebenen Wabenkörpers sein kann. Dieser umfasst eine zumindest teilweise metallische Wa benstruktur mit in einer Längsrichtung zumindest teilweise durchströmbaren Hohlräumen, wobei die Wabenstruktur mit dem Mantelrohr auf zumindest eine der folgenden Arten verbunden ist:

  • a) Kraftschluss oder
  • b) Formschluss.
Furthermore, a honeycomb body, in particular catalyst carrier body is proposed, which may in particular also be a development of the honeycomb body described above. This comprises an at least partially metallic wafer structure with cavities which can be at least partially perfused in a longitudinal direction, wherein the honeycomb structure is connected to the jacket tube in at least one of the following ways:
  • a) adhesion or
  • b) positive locking.

Bevorzugt erfolgt hier die Verbindung zwischen Wabenstruktur und Mantelrohr direkt, also ohne weitere Verbindungsmittel, insbesondere ohne das ein Stoffschluss zwischen Wabenstruktur und Mantelrohr ausgebildet ist. Insbesondere ist auch keine Quellmatte oder ähnliches zwischen Wabenstruktur und Mantelrohr ausgebildet. Die Verbindung erfolgt also in vorteilhafter Weise bevorzugt ausschließlich durch einen Kraft- und/oder Formschluss. Der Kraft- und/oder Formschluss bewirkt insbesondere eine Fixierung der Wabenstruktur in Längsrichtung des Wabenkörpers.Prefers Here is the connection between the honeycomb structure and casing pipe directly, ie without further connection means, in particular without that formed a material connection between honeycomb structure and casing pipe is. In particular, no swelling mat or the like is formed between honeycomb structure and casing pipe. The connection is made So preferably in an advantageous manner exclusively by a force and / or Form-fitting. The force and / or positive connection causes in particular a fixation of the honeycomb structure in the longitudinal direction of the honeycomb body.

Die hier beschriebene nicht stoffschlüssige Verbindung zwischen Wabenstruktur und Mantelrohr eignet sich besonders für Wabenkörper mit kleinen Zelldichten, also Anzahlen von Hohlräumen pro Querschnitt, insbesondere solchen von Zelldichten von weniger als 600 cpsi (cells per square inch, Zellen pro Quadratzoll), bevorzugt weniger als 400 cpsi, besonders bevorzugt weniger als 200 cpsi. Bevorzugt ist der Einsatz solcher Wabenkörper in Abgassystemen, bei denen die Abgastemperatur relativ gering ist, insbesondere im Abgassystem von motorisierten Zweirädern mit kleinen Hubräumen und Kleinfahrzeugen. Als Mantelrorhr sind insbesondere metallische Mantelrohr ausgebildet. Bevorzugt weisen die Wabenstruktur keinen eckigen Querschnitt auf, besonders bevorzugt ist der Querschnitt rund oder elliptisch.The non-cohesive connection between honeycomb structure and jacket tube described here is particularly suitable for honeycomb bodies with small cell densities, ie numbers of cavities per cross section, in particular those of cell densities of less than 600 cpsi (cells per square inch), preferably less than 400 cpsi, more preferably less than 200 cpsi. Preference is given to the use of such honeycomb body in exhaust systems, in which the exhaust gas temperature is relatively low, in particular in the exhaust system of motorized two-wheelers with small displacements and small vehicles. As a Mantelrorhr me in particular formed a metallic jacket. Preferably, the honeycomb structure does not have a polygonal cross-section, particularly preferably the cross-section is round or elliptical.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers ist die Wabenstruktur nach einem der folgenden Verfahren hergestellt:

  • a) Aufwickeln mindestens einer zumindest teilweise strukturierten Lage;
  • b) Aufwickeln mindestens einer zumindest teilweise strukturierten und mindestens einer im wesentlichen glatten Lage;
  • c) Stapeln einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen zu mindestens einem Stapel und Verwinden mindestens eines Stapels; oder
  • d) Stapeln einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen und im wesentlichen glatter Lagen zu mindestens einem Stapel und Verwinden mindestens eines Stapels.
According to an advantageous embodiment of the honeycomb body according to the invention, the honeycomb structure is produced by one of the following methods:
  • a) winding at least one at least partially structured layer;
  • b) winding at least one at least partially structured and at least one substantially smooth layer;
  • c) stacking a plurality of at least partially structured layers into at least one stack and twisting at least one stack; or
  • d) stacking a plurality of at least partially structured layers and substantially smooth layers to at least one stack and twisting at least one stack.

Ein zumindest teilweise metallischer Wabenkörper kann in bevorzugt durch die beschriebenen Verfahren aus Lagen ausgebildet werden. Hierbei bilden die Strukturen der zumindest teilweise strukturierten Lagen für das Fluid zumindest teilweise durchströmbare Hohlräume, insbesondere Kanäle. Diese bilden sich zwischen strukturierten Bereichen und benachbarten glatten und/oder strukturierten Bereichen aus. Unter im wesentlichen glatter Lage versteht man in diesem Zusammenhang auch eine Lage, die eine Struktur aufweist, deren Amplitude kleiner, bevorzugt wesentlich kleiner als die Amplitude der Struktur der zumindest teilweise strukturierten Lage ist. Als Strukturen werden insbesondere zumindest in einer Raumrichtung periodische Strukturen wie Wellen verstanden. Unter Lagen sind in diesem Zusammenhang insbesondere Blechlagen, teilweise poröse Lagen, Filterlagen und/oder Vlieslagen zu verstehen. Auf den Lagen kann auch eine Beschichtung, beispielsweise mit einem Washcoat aufgebracht sein. Die teilweise porösen Lagen sowie die Filter- und Vlieslagen umfassen zumindest einen der folgenden Werkstoffe: a) Metall oder b) Keramik. Insbesondere Faserlagen können so aus Kompositmaterial aus keramischen und metallischen Fasern ausgebildet sein. Auch eine Kombination der bisher erwähnten Arten von Lagen (z. B. eine mit Blechstücken verstärkte Faserlage) ist erfindungsgemäß und als Lage zu verstehen. Ein Wabenkörper gemäß dieser Erfindung kann aus verschiedenen Arten von Lagen ausgebildet sein. Die so gebildeten Wabenstruktur werden je nach Art der Aufwicklung oder Verwindung beispielsweise als spiralförmige, S-, SM- oder evolventenförmige Wabenstruktur bezeichnet. Vorteilhafter Weise ist insbesondere bei spiralförmigen Wabenkörpern die Wabenstruktur in sich verlötet, um den Zusammenhalt der Wabenstruktur als solcher zu gewährleisten.One at least partially metallic honeycomb body may in preferred by the described methods are formed from layers. in this connection form the structures of the at least partially structured layers for the Fluid at least partially permeable cavities, in particular channels. These form between structured areas and adjacent smooth ones and / or structured areas. Below essentially smoother Location is understood in this context, a situation that a Has structure whose amplitude is smaller, preferably substantially smaller than the amplitude of the structure of the at least partially structured layer is. As structures are in particular at least in one spatial direction understood periodic structures like waves. Under layers are in in this context, in particular sheet metal layers, partially porous layers, Filter layers and / or nonwoven layers to understand. On the layers can also a coating, for example applied with a washcoat be. The partially porous Layers as well as the filter and nonwoven layers comprise at least one the following materials: a) metal or b) ceramic. Especially Fiber layers can so from composite material of ceramic and metallic fibers be educated. Also a combination of the previously mentioned species of layers (eg a fiber layer reinforced with pieces of sheet metal) is according to the invention and as Able to understand. A honeycomb body according to this The invention may be formed of various types of layers. The honeycomb structure thus formed become depending on the type of winding or twisting, for example, as a helical, S, SM or involute honeycomb structure designated. Advantageously, in particular in the case of spiral honeycomb bodies Honeycomb structure soldered in, to ensure the cohesion of the honeycomb structure as such.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers ist die mindestens eine Lage in Kontaktbereichen mit sich selbst oder mit einer anderen Lage auf mindestens eine der folgenden Arten verbunden:

  • a) Kraftschluss oder
  • b) Formschluss.
According to a further advantageous embodiment of the honeycomb body according to the invention, the at least one layer is connected in contact areas with itself or with another layer in at least one of the following ways:
  • a) adhesion or
  • b) positive locking.

Bevorzugt ist hierbei eine Verbindung allein durch den Kraft- und/oder Formschluss ohne die Ausbildung einer weiteren stoffschlüssigen oder fügetechnischen Verbindung wie Löten oder Schweißen. Insbesondere kann der Form- und/oder Kraftschluss durch eine Vorspannung des Wabenkörpers verbessert werden. Bevorzugt ist die rein kraft- und/oder formschlüssige Verbindung bei einem S-förmigen Wabenkörper, da ein solcher regelmäßig nicht teleskopieren kann. Unter teleskopieren versteht man die relative Verschiebung einzelner Teile der Wabenstruktur in Längsrichtung, also in Strömungsrichtung des Abgases beim Einsatz im Abgassystem eines Kraftfahrzeugs.Prefers Here is a connection only by the force and / or positive connection without the formation of another cohesive or joining technical Connection like soldering or welding. In particular, the positive and / or positive connection by a bias of the honeycomb body improved become. Preferably, the purely positive and / or positive connection in an S-shaped honeycomb body, there such a regularly not can telescope. Telescoping means the relative Displacement of individual parts of the honeycomb structure in the longitudinal direction, So in the flow direction the exhaust gas when used in the exhaust system of a motor vehicle.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers umfasst die Wabenstruktur mindestens eine Blechlage, insbesondere einer Dicke von weniger als 250 μm (Mikrometer), bevorzugt von weniger als 150 μm, besonders bevorzugt weniger als 60 μm.According to one further advantageous embodiment of the honeycomb body according to the invention the honeycomb structure at least one sheet metal layer, in particular one Thickness less than 250 μm (microns), preferably less than 150 μm, more preferably less than 60 microns.

Die Verwendung von Blechlagen der oben beschriebenen Dicke zumindest als Teil der eingesetzten Lagen ermöglicht eine zumindest teilweise elastische Reduktion des Durchmessers der Wabenstruktur von einem Wert, der größer oder gleich dem zweiten Innendurchmesser ist, auf einen Wert kleiner dem ersten oder dem dritten Innendurchmesser, so dass die Wabenstruktur in das Mantelrohr geschoben werden kann und sich dann nach Erreichen des zweiten Teilbereichs durch eine entsprechende Rückstellkraft aufgrund der zumindest teilweisen elastischen Reduktion des Durchmessers wieder bis zum zweiten Innendurchmesser aufweitet.The Use of sheet metal layers of the thickness described above, at least as part of the layers used allows at least partially elastic Reduction of the diameter of the honeycomb structure from a value that bigger or is equal to the second inner diameter, to a value less than first or third inner diameter, so that the honeycomb structure can be pushed into the jacket tube and then after reaching of the second portion by a corresponding restoring force due to the at least partial elastic reduction of the diameter again widens to the second inner diameter.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers sind der erste und dritte Teilbereich durch Sicken gebildet.According to one further advantageous embodiment the honeycomb body according to the invention are the first and third part formed by beads.

Unter Sicke ist hier insbesondere ein Vorsprung zu verstehen, beispielsweise ein teil- oder vollumfänglicher Vorsprung des Mantelrohrs. Bevorzugt ist hierbei die Ausbildung von Sicken, deren Abstand in Längsrichtung im wesentlichen einer Länge der Wabenstruktur entspricht. Dies führt zu einer zuverlässigen Fixierung der Wabenstruktur in Längsrichtung. Unter dem Abstand der Sicken wird insbesondere die Ausdehnung in Längsrichtung des innerhalb der Sicken liegenden Raums verstanden, der den zweiten Durchmesser aufweist.Under Beading is here in particular a projection to understand, for example a partial or fuller Projection of the jacket tube. Preferred here is the training of beads, whose distance in the longitudinal direction essentially a length of Honeycomb structure corresponds. this leads to to a reliable Fixation of the honeycomb structure in the longitudinal direction. Under the distance of the beads is in particular the expansion in longitudinal direction of the space lying within the beads, that of the second Diameter.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers ist zumindest eine der Sicken in Längsrichtung des Wabenkörpers angeschrägt.According to one further advantageous embodiment the honeycomb body according to the invention at least one of the beads in the longitudinal direction of the honeycomb body bevelled.

Insbesondere bildet die Sicke einen Konus, durch den der Durchmesser der Wabenstruktur beim Einschieben in das Mantelrohr auf einfache Weise bis auf den ersten oder dritten Innendurchmesser, also den Innendurchmesser der Sicke, verkleinert wird.Especially the bead forms a cone through which the diameter of the honeycomb structure when pushed into the jacket tube in a simple manner except for the first or third inner diameter, ie the inner diameter the bead, is reduced.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers ist das Mantelrohr einschichtig ausgebildet.According to one further advantageous embodiment the honeycomb body according to the invention the jacket tube is single-layered.

Einschichtig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Mantelrohr aus einer einzigen Schicht, insbesondere einer Blechlage, ausgebildet ist. Der zweite Teilbereich ist durch Blechumformungsverfahren hergestellt, insbesondere durch Drücken oder Ziehen, so dass eine Aufweitung des Innendurchmessers des Mantelrohrs im zweiten Teilbereich durch diese Verfahren erfolgt.single-layered in this context means that the jacket tube consists of a single layer, in particular a sheet metal layer is formed. The second part is made by sheet metal forming process, in particular by pressing or Pull, allowing a widening of the inner diameter of the jacket tube in the second subarea through these procedures.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers ist das Mantelrohr mehrschichtig, insbesondere zweischichtig ausgebildet, wobei zumindest eine innere Schicht nur im ersten und dritten Teilbereich ausgebildet ist.According to one further advantageous embodiment the honeycomb body according to the invention the jacket tube is multi-layered, in particular two-layered, wherein at least one inner layer only in the first and third sub-area is trained.

Beispielsweise besteht das Mantelrohr aus zwei Rohren, die den ersten und den dritten Teilbereich mit einem Innendurchmesser bilden und einem dritten Rohr, dessen zweiter Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Mantelrohr im ersten und dritten Teilbereich entspricht oder größer ist. Das erste und das zweite Rohr sind in Längsrichtung der Rohre beabstandet voneinander fluchtend ausgerichtet. Über diese Rohre ist das dritte Rohr so ausgebildet, dass der Abstand zwischen den beiden anderen Rohren durch das dritte Rohr überbrückt wird und Übergangsbereiche zwischen den Rohren bestehen, in denen beispielsweise stoffschlüssige Verbindungen zwischen den Rohren ausgebildet sind. Allerdings kann die Ausbildung der inneren und äußeren Schicht bereits entsprechend vor der Formung des eigentlichen Mantelrohrs erfolgen.For example the jacket tube consists of two tubes, the first and the third Partial area with an inner diameter form and a third Pipe whose second inner diameter is substantially the outer diameter of the jacket tube in the first and third part of the range is equal to or greater. The first and second tubes are spaced longitudinally of the tubes aligned in alignment. About these tubes is the third Tube designed so that the distance between the other two Pipes is bridged by the third pipe and transition areas exist between the tubes, in which, for example, cohesive connections are formed between the tubes. However, the training can the inner and outer layer already according to the formation of the actual jacket tube respectively.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers ist das Mantelrohr einstückig ausgebildet.According to one further advantageous embodiment the honeycomb body according to the invention the jacket tube in one piece educated.

Dies bedeutet insbesondere, dass das Mantelrohr bereits beim Einführen der Wabenstruktur in das Mantelrohr einstückig ist, dass das Mantelrohr also nicht nach Einführen der Wabenstruktur in das Mantelrohr beispielsweise aus zwei Teilen zusammengesetzt wird und diese dann fügetechnisch verbunden werden. Eine solche nachträgliche Verbindung von Teilen des Mantelrohrs mit bereits eingesetzter Wabenstruktur lässt sich regelmäßig am Endprodukt nachweisen.This means in particular that the jacket tube already during insertion of the Honeycomb structure is integral with the jacket tube, so that the jacket tube not after insertion the honeycomb structure in the casing tube, for example, composed of two parts and then this joining technology get connected. Such a subsequent connection of parts of the jacket tube with already inserted honeycomb structure can be regularly on the final product prove.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers fixieren der erste und der dritte Teilbereich die Wabenstruktur in zumindest einer der folgenden Arten:

  • a) kraftschlüssig oder
  • b) formschlüssig.
According to a further advantageous embodiment of the honeycomb body according to the invention, the first and the third partial region fix the honeycomb structure in at least one of the following ways:
  • a) non-positive or
  • b) positive fit.

Insbesondere ist keine zusätzliche stoffschlüssige Verbindung zwischen Wabenstruktur und Sicken ausgebildet. Die Fixierung erfolgt insbesondere in Längsrichtung.Especially is no additional cohesive Formed connection between honeycomb structure and beads. The fixation takes place in particular in the longitudinal direction.

Bevorzugt ist der Einsatz des Wabenkörpers in Abgassystemen von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Automobilen, Zweirädern, Flugzeugen und/oder Booten, besonders bevorzugt als Katalysator-Trägerkörper oder Filterkörper. Bevorzugt kann der Wabenkörper beschichtet sein, insbesondere mit einer katalytisch aktiven Beschichtung, insbesondere auch in Teilbereichen des Wabenkörpers.Prefers is the use of the honeycomb body in Exhaust systems of motor vehicles, in particular automobiles, Two wheels Aircraft and / or boats, particularly preferably as a catalyst carrier body or Filter body. Preferably, the honeycomb body be coated, in particular with a catalytically active coating, especially in subregions of the honeycomb body.

Gemäß einem weiteren Aspekt des erfinderischen Gedankens wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers vorgeschlagen, welches die die folgenden Schritte umfasst:

  • a) Formen einer zumindest teilweise metallischen Wabenstruktur mit zumindest teilweise durchströmbaren Hohlräumen aus mindestens einer Lage durch – Aufwickeln oder – Stapeln zu mindestens einem Stapel und anschließendes Verwinden mindestens eines Stapels; und
  • b) Einführen der Wabenstruktur in ein einstückiges Mantelrohr mit zumindest drei in einer Längsrichtung liegenden Teilbereichen, wobei ein zweiter Teilbereich eines zweiten Innendurchmessers zwischen einem ersten und einem dritten Teilbereich liegt und der erste und dritte Teilbereich Innendurchmesser 'aufweisen, die kleiner als der zweite Innendurchmesser sind, unter zumindest teilweise elastischer Verformung der Wabenstruktur, so dass die Wabenstruktur im zweiten Teilbereich liegt.
According to another aspect of the inventive concept, a method for producing a honeycomb body is proposed, which comprises the following steps:
  • a) forming an at least partially metallic honeycomb structure with at least partially permeable cavities of at least one layer by - winding or - stacking to at least one stack and then twisting at least one stack; and
  • b) inserting the honeycomb structure into a one-piece jacket tube having at least three subregions lying in a longitudinal direction, wherein a second subregion of a second inner diameter lies between a first and a third subregion and the first and third subregions have inner diameters which are smaller than the second inner diameter , under at least partially elastic deformation of the honeycomb structure, so that the honeycomb structure lies in the second partial area.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise die Ausbildung eines Wabenkörpers, bei dem die Wabenstruktur nur durch Kraft- und/oder Formschluss mit dem Mantelrohr verbunden ist. Insbesondere kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein erfindungsgemäßer Wabenkörper hergestellt werden.The inventive method allows advantageously the formation of a honeycomb body, in the honeycomb structure only by force and / or positive engagement with is connected to the jacket tube. In particular, by means of the method according to the invention produced a honeycomb body according to the invention become.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Wabenstruktur nach einem der folgenden Verfahren ausgebildet:

  • a) Aufwickeln mindestens einer zumindest teilweise strukturierten Lage;
  • b) Aufwickeln mindestens einer zumindest teilweise strukturierten und mindestens einer im wesentlichen glatten Lage;
  • c) Stapeln einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen zu mindestens einem Stapel und Verwinden mindestens eines Stapels; oder
  • d) Stapeln einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen und im wesentlichen glatter Lagen zu mindestens einem Stapel und Verwinden mindestens eines Stapels.
According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the honeycomb structure is discharged by one of the following methods forms:
  • a) winding at least one at least partially structured layer;
  • b) winding at least one at least partially structured and at least one substantially smooth layer;
  • c) stacking a plurality of at least partially structured layers into at least one stack and twisting at least one stack; or
  • d) stacking a plurality of at least partially structured layers and substantially smooth layers to at least one stack and twisting at least one stack.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die mindestens eine Lage in Kontaktbereichen mit sich selbst oder mit einer anderen Lage auf mindestens eine der folgenden Arten verbunden:

  • a) Kraftschluss oder
  • b) Formschluss.
According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the at least one layer is connected in contact areas with itself or with another layer in at least one of the following ways:
  • a) adhesion or
  • b) positive locking.

Unter Kontaktbereichen sind insbesondere die Bereiche zu verstehen, mit denen eine Lage mit Bereichen einer benachbarten Lage oder mit sich selbst in Berührung steht. Bei Ausbildung einer Wabenstruktur beispielsweise aus glatten und gewellten Blechen würden die Kontaktbereiche in den Bereichen bestehen, mit denen eine Wellenkuppe eines gewellten Blechs ein benachbartes glattes Blech berührt.Under Contact areas are in particular the areas to be understood with which one location with areas of an adjacent location or with itself in touch stands. When forming a honeycomb structure, for example, smooth and corrugated sheets would the contact areas exist in the areas with which a wave crest a corrugated sheet touches an adjacent smooth sheet metal.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Wabenstruktur zumindest eine Blechlage, insbesondere einer Dicke von weniger als 250 μm (Mikrometer), bevorzugt von weniger als 150 μm, besonders bevorzugt weniger als 60 μm.According to one further advantageous embodiment the method according to the invention the honeycomb structure comprises at least one sheet metal layer, in particular a thickness of less than 250 microns (Microns), preferably less than 150 microns, more preferably less as 60 μm.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zumindest eine der Sicken in Längsrichtung angeschrägt ausgeführt.According to one further advantageous embodiment the method according to the invention At least one of the beads is designed obliquely in the longitudinal direction.

So kann in vorteilhafter Weise ein Konus ausgebildet werden, der beim Einführen der Wabenstruktur in das Mantelrohr die zumindest teilweise elastische Verformung der Wabenstruktur fördert und/oder ermöglicht.So can be formed advantageously in a cone, the Introduce the honeycomb structure in the casing tube which is at least partially elastic Promotes deformation of the honeycomb structure and / or allows.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zweite Teilbereich durch ein Blechumformverfahren ausgebildet, durch das der zweite Innendurchmesser im Vergleich zu den Innendurchmessern des ersten und dritten Teilbereichs vergrößert wird.According to one further advantageous embodiment the method according to the invention the second portion is formed by a sheet metal forming process, by the second inner diameter compared to the inner diameters of the first and third subdomains is increased.

Blechumformverfahren umfassen in diesem Zusammenhang insbesondere Zieh-, Drück-, Biege- und Hochdruckumformverfahren sowie superplastische Umformverfahren.sheet metal forming include in this context in particular drawing, pressing, bending and High pressure forming and superplastic forming processes.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Mantelrohr aus zumindest zwei Schichten aufgebaut ist, wobei eine innere Schicht nur im ersten und dritten Teilbereich-ausgebildet.According to one further advantageous embodiment the method according to the invention is the jacket tube made up of at least two layers, wherein an inner layer formed only in the first and third sub-area.

Sämtliche zum erfindungsgemäßen Wabenkörper aufgezeigten Details und Vorteile sind auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar und anwendbar und umgekehrt. Im Folgenden sollen weitere Details und Vorteile, sowie bevorzugte Ausführungsformen anhand der Figuren näher erläutert werden, ohne dass die Erfindung auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt wäre. Es zeigen:All pointed to the honeycomb body according to the invention Details and advantages are transferable to the method according to the invention and applicable and vice versa. Below are more details and advantages, and preferred embodiments with reference to the figures be explained in more detail, without the invention being limited to the exemplary embodiments shown. Show it:

1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers im Querschnitt; 1 schematically a first embodiment of a honeycomb body according to the invention in cross section;

2 schematisch das erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers im Längsschnitt; 2 schematically the first embodiment of a honeycomb body according to the invention in longitudinal section;

3 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers im Längsschnitt; 3 schematically a second embodiment of a honeycomb body according to the invention in longitudinal section;

4 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß Wabenkörpers im Längsschnitt; und 4 schematically a third embodiment of an inventive honeycomb body in longitudinal section; and

5 schematisch eine für alle Ausführungsbeispiele mögliche Wabenstruktur im Querschnitt. 5 schematically a possible for all embodiments honeycomb structure in cross section.

1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Wabenkörper 1 im Querschnitt. Der Wabenkörper 1 umfasst eine zumindest teilweise metallische Wabenstruktur 2 und ein Mantelrohr 3. Die Wabenstruktur 2 ist im vorliegenden Fall aus zumindest teilweise strukturierten Lagen 4 und im wesentlichen glatten Lagen 5 ausgebildet. Der Übersichtlichkeit halber sind die zumindest teilweise strukturierten Lagen 4 nur in einem Ausschnitt des Querschnitts eingezeichnet. Die zumindest teilweise strukturierte Lagen 4 und die im wesentlichen glatten Lagen 5 sind zu drei Stapeln 6 gestapelt und diese dann miteinander verwunden. Die Lagen 4, 5 bilden für ein Fluid zumindest teilweise durchströmbare Hohlräume 7, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel Kanäle bilden, die in einer Längsrichtung 8 der Wabenstruktur 2 für ein Fluid, insbesondere ein Abgas, zumindest teilweise durchströmbar sind. Andere Wabenstrukturen, insbesondere eine spiral- oder S-förmige Wabenstruktur, bei der ein Stapel um zwei Fixpunkte gegensinnig verwunden wird, sind möglich und erfindungsgemäß. Als Lagen 4, 5 können alle oben erwähnten Lagen 4, 5 in beliebiger Kombination zum Einsatz kommen, insbesondere Blechlagen und Fasermatten. Zumindest ein Teil der Lagen sind Blechlagen mit einer Dicke von weniger als 250 μm (Mikrometer), bevorzugt von weniger als 150 μm, besonders bevorzugt weniger als 60 μm 1 schematically shows a honeycomb body according to the invention 1 in cross section. The honeycomb body 1 comprises an at least partially metallic honeycomb structure 2 and a jacket tube 3 , The honeycomb structure 2 is in the present case of at least partially structured layers 4 and substantially smooth layers 5 educated. For the sake of clarity, the at least partially structured layers 4 drawn only in a section of the cross section. The at least partially structured layers 4 and the substantially smooth layers 5 are to three stacks 6 stacked and then wound together. The layers 4 . 5 form for a fluid at least partially permeable cavities 7 which form channels in the present embodiment, in a longitudinal direction 8th the honeycomb structure 2 for a fluid, in particular an exhaust gas, are at least partially flowed through. Other honeycomb structures, in particular a spiral or S-shaped honeycomb structure, in which a stack is twisted in opposite directions by two fixed points, are possible and erfindungs according to. As layers 4 . 5 can all the above mentioned layers 4 . 5 be used in any combination, in particular sheet metal layers and fiber mats. At least a portion of the layers are sheet metal layers having a thickness of less than 250 microns (microns), preferably less than 150 microns, more preferably less than 60 microns

2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wabenkörper 1 in einem Längsschnitt. In Längsrichtung 8 weist das Mantelrohr 3 einen ersten Teilbereich 9, einen zweiten Teilbereich 10 und einen dritten Teilbereich 11 auf. Der erste Teilbereich 9 weist einen ersten Innendurchmesser 12, der zweite Teilbereich 10 einen zweiten Innendurchmesser 13 und der dritte Teilbereich 11 einen dritten Innendurchmesser 14 auf. Der erste 9 und der dritte Teilbereich 11 werden durch Sicken gebildet, die von außen in das Mantelrohr 3 gedrückt sind. Der erste 12 und dritte Innendurchmesser 14 sind kleiner als der zweite Innendurchmesser 13, so dass die Wabenstruktur 2 allein durch einen Kraft- und/oder Formschluss insbesondere durch die Sicken 9, 11 in Längsrichtung 8 fixiert wird. 2 shows the first embodiment of the honeycomb body according to the invention 1 in a longitudinal section. Longitudinal 8th has the jacket tube 3 a first subarea 9 , a second subarea 10 and a third subarea 11 on. The first section 9 has a first inner diameter 12 , the second subarea 10 a second inner diameter 13 and the third part 11 a third inner diameter 14 on. The first 9 and the third part 11 are formed by beads, which from the outside into the jacket tube 3 are pressed. The first 12 and third inner diameter 14 are smaller than the second inner diameter 13 so that the honeycomb structure 2 solely by a force and / or positive connection, in particular by the beads 9 . 11 longitudinal 8th is fixed.

Die den ersten Teilbereich 9 bildende Sicke ist mit einem angeschrägten Bereich 15 ausgebildet. Dieser angeschrägte Bereich 15 bildet dreidimensional einen Ko nus. Beim Herstellen des Wabenkörpers 1 wird eine Wabenstruktur 2, die im nicht vorgespannten Zustand einen Durchmesser 16 aufweist, der größer oder gleich dem zweiten Innendurchmesser 12 ist, mit einem ersten Ende 17 in Längsrichtung 8 in das Mantelrohr 3 eingeführt. Durch den einen Konus bildenden angeschrägten Bereich 15 wird der Durchmesser 16 der Wabenstruktur 2 zumindest teilweise elastisch bis auf den ersten Inndurchmesser 12 verringert um dann, nachdem ein zweites Ende 18 den ersten Teilbereich 9 passiert hat, bedingt durch eine Rückstellkraft auf den zweiten Innendurchmesser 13 zu schnellen. Da auch der dritte Teilbereich 11 einen dritten Innendurchmesser 14 aufweist, der kleiner als der zweite Innendurchmesser 13 ist, ist die Wabenstruktur 2 kraft- und/oder formschlüssig zwischen dem ersten Teilbereich 9 und dem dritten Teilbereich 11 insbesondere in Längsrichtung 8 fixiert.The first section 9 forming bead is with a tapered area 15 educated. This beveled area 15 creates a three-dimensional cousin. When making the honeycomb body 1 becomes a honeycomb structure 2 , which in the unbiased state have a diameter 16 which is greater than or equal to the second inner diameter 12 is, with a first end 17 longitudinal 8th in the jacket tube 3 introduced. Through the tapered portion forming a cone 15 becomes the diameter 16 the honeycomb structure 2 at least partially elastic up to the first inner diameter 12 decreases around then, after a second end 18 the first part 9 has happened, due to a restoring force on the second inner diameter 13 too fast. As is the third section 11 a third inner diameter 14 which is smaller than the second inner diameter 13 is, is the honeycomb structure 2 positive and / or positive fit between the first portion 9 and the third section 11 especially in the longitudinal direction 8th fixed.

3 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wabenkörper 1 umfassend eine Wabenstruktur 2 und ein Mantelrohr 3. Im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel sollen hier und bei den folgenden Figuren nur die Unterschiede aufgeführt werden. Das Mantelrohr weist ebenfalls drei Teilbereiche 9, 10, 11 auf, wobei der zweite Teilbereich 10 einen im Vergleich zu den ersten 12 und dritten Innendurchmessern 14 vergrößerten zweiten Innendurchmesser 13 aufweist. Dieser zweite Teilbereich 10 wird durch ein Blechumformverfahren, insbesondere ein Drück- oder Ziehverfahren, aus einem Blech hergestellt, aus dem auch der erste 9 und dritte Teilbereich 11 ausgebildet werden. Das so erhaltene Mantelrohr 3 ist somit einschichtig und einstückig. 3 schematically shows a longitudinal section through a second embodiment of a honeycomb body according to the invention 1 comprising a honeycomb structure 2 and a jacket tube 3 , Compared to the first embodiment, only the differences are to be listed here and in the following figures. The jacket tube also has three sections 9 . 10 . 11 on, with the second subarea 10 one compared to the first 12 and third inside diameters 14 enlarged second inner diameter 13 having. This second section 10 is made by a sheet metal forming process, in particular a pressing or drawing process, from a sheet, from which also the first 9 and third subarea 11 be formed. The jacket tube thus obtained 3 is thus one-layered and one-piece.

4 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers, bei dem das Mantelrohr 3 zweischichtig ausgebildet ist. Das Mantelrohr 3 umfasst eine innere Schicht 19 und eine äußere Schicht 20. Der erste 9 und dritte Teilbereich 11 werden durch die innere Schicht 19 gebildet, während der zweite Teilbereich 10 nur durch die äußere Schicht 20 gebildet wird. Innere 19 und äußere Schicht 20 überlagern in Überlagerungsbereichen 21, in denen eine fügetechnische oder stoffschlüssige Verbindung zwischen den Schichten 19, 20 ausgebildet ist. Bevorzugt ist hier die Ausbildung von Schweiß- und/oder Lötverbindungen zwischen den Schichten 19, 20 im Überlagerungsbereich 21. Hierdurch weist der zweite Teilbereich 10 einen zweiten Innendurchmesser 13 auf, der größer ist als der erste Innendurchmesser 12 des ersten Teilbereichs 9 und der dritte Innendurchmesser 14 des dritten Teilbereichs 11. Hierdurch wird die entsprechend ausgebildete Wabenstruktur 2 kraft- und/oder formschlüssig insbesondere in Längsrichtung 8 des Mantelrohrs 3 fixiert. Auch das Mantelrohr 3 des dritten Ausführungsbeispiels ist einstückig, dass heißt, die Wabenstruktur 2 wurde in das mehrschichtige Mantelrohr 3 eingesetzt. Dieses wurde nicht nach Einführen der Wabenstruktur 2 aus mehreren Teilen zusammengesetzt. Das stoffschlüssige Fügen mehrerer Teile nach dem Einführen der Wabenstruktur 2 ist regelmäßig am Wabenkörper 1 nachzuweisen, da es sowohl bei Schweiß- als auch bei Lötverfahren zu Deformationen der und Einwirkungen auf die Wabenstruktur 2 kommt. 4 schematically shows a longitudinal section through a third embodiment of a honeycomb body according to the invention, in which the casing tube 3 is formed in two layers. The jacket tube 3 includes an inner layer 19 and an outer layer 20 , The first 9 and third subarea 11 be through the inner layer 19 formed during the second subarea 10 only through the outer layer 20 is formed. Inner 19 and outer layer 20 overlay in overlay areas 21 , in which a technical joining or cohesive connection between the layers 19 . 20 is trained. Preference is given here to the formation of welding and / or solder joints between the layers 19 . 20 in the overlay area 21 , As a result, the second subarea points 10 a second inner diameter 13 on, which is larger than the first inner diameter 12 of the first subarea 9 and the third inner diameter 14 of the third subarea 11 , As a result, the correspondingly formed honeycomb structure 2 non-positive and / or positive, especially in the longitudinal direction 8th of the jacket tube 3 fixed. Also the jacket pipe 3 of the third embodiment is integral, that is, the honeycomb structure 2 was in the multilayer casing 3 used. This was not after insertion of the honeycomb structure 2 composed of several parts. The cohesive joining of several parts after insertion of the honeycomb structure 2 is regular on the honeycomb body 1 as there are deformations and effects on the honeycomb structure in both welding and soldering processes 2 comes.

5 zeigt schematisch eine Wabenstruktur 2 im Querschnitt, die in allen erfindungsgemäßen Wabenkörper 1 ausgebildet sein kann. Die Wabenstruktur 2 besteht aus einem Stapel 6, welcher um zwei Fixpunkte 22 verwunden wurde, so dass im wesentlichen glatten Lagen 5 der Wabenstruktur 2 einen Verlauf aufweisen, welcher an ein S erinnert. Eine solche S-förmige Wabenstruktur 2 hat den Vorteil, dass sich die einzelnen Lagen unter thermischer Belastung nicht gegeneinander verschieben, insbesondere teleskopiert eine solche Wabenstruktur 2 nicht. Von daher ist für eine solche Wabenstruktur 2 die Ausbildung einer rein kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen den Lagen 4, 5 besonders bevorzugt. 5 schematically shows a honeycomb structure 2 in cross-section, in all honeycomb body according to the invention 1 can be trained. The honeycomb structure 2 consists of a stack 6 which is around two fixed points 22 was wound so that essentially smooth layers 5 the honeycomb structure 2 have a course that is reminiscent of an S. Such an S-shaped honeycomb structure 2 has the advantage that the individual layers do not move against each other under thermal stress, in particular such a honeycomb structure telescopes 2 Not. Hence, for such a honeycomb structure 2 the formation of a purely positive and / or positive connection between the layers 4 . 5 particularly preferred.

Allgemein sind die Lagen 4, 5 der erfindungsgemäßen Wabenstruktur 2 bevorzugt rein kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden, wobei auch eine fügetechnische Verbindung der Lagen gleichermaßen möglich und erfindungsgemäß ist. Die Wahl der Verbindungsmethode erfolgt in Abhängigkeit von den an den Wabenkörper 2 zu stellenden Anforderungen, insbesondere auch unter Berücksichtigung der Wickel- oder Windungsform der Wabenstruktur 2.General are the layers 4 . 5 the honeycomb structure according to the invention 2 preferably pure non-positively and / or positively connected with each other, wherein a joining technical connection of the layers is equally possible and according to the invention. The choice of connection method is in Abhän from the honeycomb body 2 requirements to be made, in particular taking into account the winding or winding shape of the honeycomb structure 2 ,

Der erfindungsgemäße Wabenkörper 1, sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers 1 ermöglichen die einfache und kostengünstige Ausbildung von Verbindungen zwischen Wabenstruktur 2 und Mantelrohr 3 beispielsweise auf dem Wege des Kraft- und/oder Formschlusses. Die unterschiedlichen Innendurchmesser 12, 13, 14 verhindern wirkungsvoll eine Bewegung der Wabenstruktur 2 im Mantelrohr 3 in Längsrichtung, ohne dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Mantelrohr 3 und Wabenstruktur 2 ausgebildet werden muss.The honeycomb body according to the invention 1 , as well as the inventive method for producing a honeycomb body 1 allow easy and cost effective formation of connections between honeycomb structure 2 and casing pipe 3 for example, by way of force and / or positive connection. The different inner diameter 12 . 13 . 14 effectively prevent movement of the honeycomb structure 2 in the jacket tube 3 in the longitudinal direction, without a cohesive connection between the jacket tube 3 and honeycomb structure 2 must be trained.

11
Wabenkörperhoneycombs
22
Wabenstrukturhoneycomb structure
33
Mantelrohrcasing pipe
44
zumindest teilweise strukturierte Lageat least partially structured location
55
im wesentlichen glatte Lagein the essential smooth location
66
Stapelstack
77
Hohlraumcavity
88th
Längsrichtunglongitudinal direction
99
erster Teilbereichfirst subregion
1010
zweiter Teilbereichsecond subregion
1111
dritter Teilbereichthird subregion
1212
erster Innendurchmesserfirst Inner diameter
1313
zweiter Innendurchmessersecond Inner diameter
1414
dritter Innendurchmesserthird Inner diameter
1515
angeschrägter Bereichbevelled area
1616
Durchmesser Wabenstrukturdiameter honeycomb structure
1717
erstes Ende der Wabenstrukturfirst End of the honeycomb structure
1818
zweites Ende der Wabenstruktursecond End of the honeycomb structure
1919
innere Schichtinner layer
2020
äußere Schichtouter layer
2121
ÜberlagerungsbereichOverlay area
2222
Fixpunktfixed point

Claims (19)

Wabenkörper (1), insbesondere Katalysator-Trägerkörper, umfassend eine zumindest teilweise metallische Wabenstruktur (2) mit in einer Längsrichtung (8) zumindest teilweise durchströmbaren Hohlräumen (7) in einem Mantelrohr (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (3) in Längsrichtung (8) zumindest drei Teilbereiche (9, 10, 11) mit jeweils einem Innendurchmesser (12, 13, 14) aufweist, wobei ein zweiter Teilbereich (10) mit einem zweiten Innendurchmesser (13) in Längsrichtung (8) zwischen einem ersten (9) und einem dritten Teilbereich (11) liegt, deren Innendurchmesser (12, 14) kleiner als der zweite Innendurchmesser (13) sind.Honeycomb body ( 1 ), in particular catalyst carrier body, comprising an at least partially metallic honeycomb structure ( 2 ) in a longitudinal direction ( 8th ) at least partially permeable cavities ( 7 ) in a jacket tube ( 3 ), characterized in that the jacket tube ( 3 ) longitudinal ( 8th ) at least three subareas ( 9 . 10 . 11 ) each having an inner diameter ( 12 . 13 . 14 ), wherein a second subregion ( 10 ) having a second inner diameter ( 13 ) longitudinal ( 8th ) between a first ( 9 ) and a third subregion ( 11 ) whose inner diameter ( 12 . 14 ) smaller than the second inner diameter ( 13 ) are. Wabenkörper (1), umfassend eine zumindest teilweise metallische Wabenstruktur (2) mit in einer Längsrichtung (8) zumindest teilweise durchströmbaren Hohlräumen (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (2) mit dem Mantelrohr (3) auf zumindest eine der folgenden Arten verbunden ist: a) Kraftschluss oder b) Formschluss.Honeycomb body ( 1 ) comprising an at least partially metallic honeycomb structure ( 2 ) in a longitudinal direction ( 8th ) at least partially permeable cavities ( 7 ), characterized in that the honeycomb structure ( 2 ) with the jacket tube ( 3 ) is connected in at least one of the following ways: a) adhesion or b) positive connection. Wabenkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (2) nach einem der folgenden Verfahren hergestellt ist: a) Aufwickeln mindestens einer zumindest teilweise strukturierten Lage (4); b) Aufwickeln mindestens einer zumindest teilweise strukturierten (4) und mindestens einer im wesentlichen glatten Lage (5); c) Stapeln einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen (4) zu mindestens einem Stapel (6) und Verwinden mindestens eines Stapels (6); oder d) Stapeln einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen (4) und im wesentlichen glatter Lagen (5) zu mindestens einem Stapel (6) und Verwinden mindestens eines Stapels (6).Honeycomb body ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the honeycomb structure ( 2 ) is produced by one of the following processes: a) winding at least one at least partially structured layer ( 4 ); b) winding up at least one at least partially structured ( 4 ) and at least one substantially smooth layer ( 5 ); c) stacking a plurality of at least partially structured layers ( 4 ) to at least one stack ( 6 ) and twisting at least one stack ( 6 ); or d) stacking a plurality of at least partially structured layers ( 4 ) and substantially smooth layers ( 5 ) to at least one stack ( 6 ) and twisting at least one stack ( 6 ). Wabenkörper (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lage (4, 5) in Kontaktbereichen mit sich selbst oder mit einer anderen Lage (4, 5) auf mindestens eine der folgenden Arten verbunden ist: a) Kraftschluss oder b) Formschluss.Honeycomb body ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the at least one layer ( 4 . 5 ) in areas of contact with themselves or with another situation ( 4 . 5 ) is connected in at least one of the following ways: a) adhesion or b) positive connection. Wabenkörper (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (2) mindestens eine Blechlage (4, 5) umfasst, insbesondere einer Dicke von weniger als 250 μm (Mikrometer), bevorzugt von weniger als 150 μm, besonders bevorzugt weniger als 60 μm.Honeycomb body ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the honeycomb structure ( 2 ) at least one sheet metal layer ( 4 . 5 ), in particular a thickness of less than 250 microns (microns), preferably less than 150 microns, more preferably less than 60 microns. Wabenkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (9) und dritte Teilbereich (11) durch Sicken gebildet sind.Honeycomb body ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 9 ) and third subarea ( 11 ) are formed by beads. Wabenkörper (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Sicken in einer Längsrichtung (8) des Wabenkörpers (1) angeschrägt ist.Honeycomb body ( 1 ) according to claim 6 , characterized in that at least one of the beads in a longitudinal direction ( 8th ) of the honeycomb body ( 1 ) is bevelled. Wabenkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (3) einschichtig ausgebildet ist.Honeycomb body ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the jacket tube ( 3 ) is formed in one layer. Wabenkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (3) mehrschichtig, insbesondere zweischichtig ausgebildet ist, wobei zumindest eine innere Schicht (19) nur im ersten (9) und dritten Teilbereich (11) ausgebildet ist.Honeycomb body ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the jacket tube ( 3 ) is multilayered, in particular two-layered, wherein at least one inner layer ( 19 ) only in the first ( 9 ) and third subarea ( 11 ) it is. Wabenkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (3) einstückig ausgebildet ist.Honeycomb body ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the jacket tube ( 3 ) is integrally formed. Wabenkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (9) und/oder dritte Teilbereich (11) die Wabenstruktur (2) in zumindest einer der folgenden Arten fixieren: a) kraftschlüssig oder b) formschlüssig.Honeycomb body ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 9 ) and / or third subregion ( 11 ) the honeycomb structure ( 2 ) in at least one of the following ways: a) non-positively or b) positive fit. Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers (1), umfassend die folgenden Schritte: a) Formen einer zumindest teilweise metallischen Wabenstruktur (2) mit zumindest teilweise durchströmbaren Hohlräumen (8) aus mindestens einer Lage (4, 5) durch – Aufwickeln oder – Stapeln zu mindestens einem Stapel (6) und anschließendes Verwinden mindestens eines Stapels (6); und b) Einführen der Wabenstruktur (2) in ein einstückiges Mantelrohr (3) mit zumindest drei in einer Längsrichtung (8) liegenden Teilbereichen (9, 10, 11), wobei ein zweiter Teilbereich (10) eines zweiten Innendurchmessers (13) zwischen einem ersten (9) und einem dritten Teilbereich (11) liegt und der erste (9) und dritte Teilbereich (11) Innendurchmesser (12, 14) aufweisen, die kleiner als der zweite Innendurchmesser (13) sind, unter zumindest teilweise elastischer Verfor mung der Wabenstruktur (2), so dass die Wabenstruktur (2) im zweiten Teilbereich (10) liegt.Method for producing a honeycomb body ( 1 ), comprising the following steps: a) forming an at least partially metallic honeycomb structure ( 2 ) with at least partially permeable cavities ( 8th ) from at least one layer ( 4 . 5 ) by - winding or - stacking to at least one stack ( 6 ) and then twisting at least one stack ( 6 ); and b) inserting the honeycomb structure ( 2 ) in a one-piece jacket tube ( 3 ) with at least three in a longitudinal direction ( 8th ) ( 9 . 10 . 11 ), with a second subrange ( 10 ) of a second inner diameter ( 13 ) between a first ( 9 ) and a third subregion ( 11 ) and the first ( 9 ) and third subarea ( 11 ) Inside diameter ( 12 . 14 ) smaller than the second inner diameter ( 13 ) are under at least partially elastic deformation of the honeycomb structure ( 2 ), so that the honeycomb structure ( 2 ) in the second subarea ( 10 ) lies. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (2) nach einem der folgenden Verfahren ausgebildet wird: a) Aufwickeln mindestens einer zumindest teilweise strukturierten Lage (4); b) Aufwickeln mindestens einer zumindest teilweise strukturierten (4) und mindestens einer im wesentlichen glatten Lage (5); c) Stapeln einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen (4) zu mindestens einem Stapel (6) und Verwinden mindestens eines Stapels (6); oder d) Stapeln einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen (4) und im wesentlichen glatter Lagen (5) zu mindestens einem Stapel (6) und Verwinden mindestens eines Stapels (6).Method according to claim 12, characterized in that the honeycomb structure ( 2 ) is formed by one of the following methods: a) winding at least one at least partially structured layer ( 4 ); b) winding up at least one at least partially structured ( 4 ) and at least one substantially smooth layer ( 5 ); c) stacking a plurality of at least partially structured layers ( 4 ) to at least one stack ( 6 ) and twisting at least one stack ( 6 ); or d) stacking a plurality of at least partially structured layers ( 4 ) and substantially smooth layers ( 5 ) to at least one stack ( 6 ) and twisting at least one stack ( 6 ). Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lage (4, 5) in Kontaktbereichen mit sich selbst oder mit einer anderen Lage (4, 5) auf mindestens eine der folgenden Arten verbunden wird: a) Kraftschluss oder b) Formschluss.Method according to claim 13, characterized in that the at least one layer ( 4 . 5 ) in areas of contact with themselves or with another situation ( 4 . 5 ) is connected in at least one of the following ways: a) adhesion or b) positive engagement. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (2) zumindest eine Blechlage (4, 5) umfasst, insbesondere einer Dicke von weniger als 250 μm (Mikrometer), bevorzugt von weniger als 150 μm, besonders bevorzugt weniger als 60 μm.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the honeycomb structure ( 2 ) at least one sheet metal layer ( 4 . 5 ), in particular a thickness of less than 250 microns (microns), preferably less than 150 microns, more preferably less than 60 microns. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (9) und dritte Teilbereich (11) als Sicken ausgebildet werden.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the first ( 9 ) and third subarea ( 11 ) are formed as beads. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Sicken in Längsrichtung (8) angeschrägt ausgeführt ist.A method according to claim 16, characterized in that at least one of the beads in the longitudinal direction ( 8th ) is executed beveled. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (10) durch ein Blechumformverfahren ausgebildet wird, durch das der zweite Innendurchmesser (13) im Vergleich zu den Innendurchmessern (13) des ersten (9) und dritten Teilbereichs (11) vergrößert wird.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the second subregion ( 10 ) is formed by a sheet metal forming process, through which the second inner diameter ( 13 ) compared to the inner diameters ( 13 ) of the first ( 9 ) and third subarea ( 11 ) is increased. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (3) aus zumindest zwei Schichten (19, 20) aufgebaut ist, wobei eine innere Schicht (19) nur im ersten (9) und dritten Teilbereich (11) ausgebildet ist.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the jacket tube ( 3 ) of at least two layers ( 19 . 20 ), wherein an inner layer ( 19 ) only in the first ( 9 ) and third subarea ( 11 ) is trained.
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